一种外墙石膏建材用的有机-无机复合防水剂的制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及石膏建材技术领域，尤其是一种用于外墙石膏建材的有机-无机复合 防水剂的制备方法。
【背景技术】
[0002] 石膏属于气硬性材料，适合做墙体材料，具有原材料来源广泛、材料生产能耗低， 工艺性能好等优点。但是石膏制品耐水性能很低，导致其在潮湿环境下强度急剧下降和蠕 变性增加，限制在外墙上应用。轻质石膏建材中90%都是泡孔，由于毛细管效应导致泡沫石 膏吸水率在120%以上，石膏制品吸湿受潮后出现弯曲变形等情况，造成建筑墙体松软、烂 根，导致强度下降非常严重甚至发生结构坍塌;并且泡孔被游离水填充后，导热系数急剧上 升，使其失去保温性能。所以，石膏建材虽然有诸多优点，但其耐水性较差的问题严重制约 了其发展，因此石膏建筑材料的防水性能研究已成为业内的重要研究方向。
[0003] 目前，主要通过以下三种方式进行防水处理：一是在石膏表面涂覆或涂刷防水材 料;但是该方法当被涂覆的表面或者局部出现缺陷后，裸露的石膏在遇到水时被水溶蚀，降 低防水性能。另一方面是在石膏中添加磨细矿渣或火山灰质材料，提高砌块的软化系统;但 是火山灰质材料致使石膏制品的白度降低，影响其装饰性，并且容易造成后期发生开裂。第 三方面主要是在石膏中掺加水乳型防水剂，改善石膏的防水性能；该方法虽然即能保持石 膏砌块的装饰效果，又能达到防水的目的，但是传统石蜡乳液、丙乳液使用过程中掺加量 大，对石膏的强度会产生不利影响。虽然有机硅建筑防水剂对石膏的强度影响小，但是有机 硅系防水剂中的甲基硅醇盐大量溶于水，与基材结合能力不强，极易随着石膏制品生产过 程中的大量水分而流失，进而造成石膏防水性能的下降。
【发明内容】
[0004] 本发明要解决的是针对现有技术的不足，提供一种用于外墙石膏建材的有机-无 机复合防水剂的制备方法，其重量组成和制备方法如下： 甲基丙烯酸甲酯 18-25% 二氧化硅纳米颗粒 15-20% 聚乙烯醇 36-48%
[0005] 邻苯二甲酸二丁酯 12-16%: 过硫酸镔 2-7% 乳化剂 2-5%
[0006] 所述的乳化剂为吐温-80、司盘-80或者0P-10乳化剂中的一种。
[0007] 将二氧化硅纳米颗粒浸泡在甲基丙烯酸甲酯单体中，使二氧化硅颗粒充分浸润， 待用。向溶解好的聚乙烯醇中，加入充分浸润的二氧化硅颗粒以及聚甲基丙烯酸甲酯，搅拌 均匀后加入过硫酸铵，吐温-80，升温至70°C，继续搅拌并回流2h，加入过硫酸铵并升温至85 °C，半小时后停止加热，待降温到50°C时，加入邻苯二甲酸二丁酯搅拌均匀，冷却即可。
[0008]本法明通过有机材料和无机聚合物复配制备出的防水乳液，综合了有机材料粘结 性好、耐腐蚀性强、涂膜致密防水和无机材料耐老化、耐污染、涂膜硬度高等特点。不仅能够 显著增强石膏制品的防水性能，更能够显示出优异的物理力学性能。
【具体实施方式】
[0009] 实施例一： 甲基丙烯酸甲酯 22%
[0010] 二氧化硅纳米颗粒 18% 聚乙烯醇 36% 邻苯二甲酸二丁酯 14%
[0011] 过硫酸铵 8%: 乳化剂 2%:
[0012]将50.4g二氧化硅纳米颗粒浸泡在61.4g甲基丙烯酸甲酯单体中，使二氧化硅颗粒 充分浸润，待用。向溶解好的100.8g聚乙烯醇中，加入之前充分浸润的二氧化硅颗粒以及聚 甲基丙烯酸甲酯，搅拌均匀后加入过硫酸铵11.2g和5.6g司盘-80,升温至70°C，继续搅拌并 回流2h，再次加入过硫酸铵11.2g并升温至85°C，半小时后停止加热，待降温到50°C时，加入 邻苯二甲酸二丁酯39.2g搅拌均匀直至冷却。
[0013] 实施例二： 甲基丙烯酸甲酯 20% 二氧化硅纳米颗粒 16% 聚乙烯醇 40?
[0014] 邻苯二甲酸二丁酯 15% 过硫酸铵 6% 乳化剂 2-5%
[0015] 将51.2g二氧化硅纳米颗粒浸泡在64g甲基丙烯酸甲酯单体中，使二氧化硅颗粒充 分浸润，待用。向溶解好的40g聚乙烯醇中，加入之前充分浸润的二氧化硅颗粒以及聚甲基 丙烯酸甲酯，搅拌均匀后加入过硫酸铵9.6g，9.6g乳化剂0P-10，升温至70°C，继续搅拌并回 流2h，再次加入过硫酸铵9.6g并升温至85°C，半小时后停止加热，待降温到50°C时，加入邻 苯二甲酸二丁酯48g搅拌均匀直至冷却。
[0016]实施例三： 甲基丙烯酸甲酯 21%
[0017] 二氧化硅纳米颗粒 18% 聚乙烯醇 34% 邻苯二甲酸二丁酯 16%
[0018] 过硫酸铵 8% 乳化剂 3%
[0019]将64.8g二氧化硅纳米颗粒浸泡在75.6g甲基丙烯酸甲酯单体中，使二氧化硅颗粒 充分浸润，待用。向溶解好的122.4g聚乙烯醇中，加入之前充分浸润的二氧化硅颗粒以及聚 甲基丙烯酸甲酯，搅拌均匀后加入过硫酸铵14.4g和10.8g吐温-80,升温至70°C，继续搅拌 并回流2h，再次加入过硫酸铵14.4g并升温至85°C，半小时后停止加热，待降温到50°C时，加 入邻苯二甲酸二丁酯57.6g搅拌均匀直至冷却。
【主权项】
1. 一种外墙石膏建材用的有机-无机复合防水剂的制备方法，其特征在于：用以下方法 制备：将二氧化硅纳米颗粒浸泡在甲基丙烯酸甲酯单体中，使二氧化硅颗粒充分浸润，待 用；向溶解好的聚乙烯醇中，加入充分浸润的二氧化硅颗粒以及聚甲基丙烯酸甲酯，搅拌均 匀后加入过硫酸铵，吐温-80，升温至70°C，继续搅拌并回流2h，加入过硫酸铵并升温至85 °C，半小时后停止加热，待降温到50°C时，加入邻苯二甲酸二丁酯搅拌均匀，冷却即可。2. 根据权利要求1所述的外墙石膏建材用的有机-无机复合防水剂的制备方法方法，其 特征在于：甲基丙烯酸甲酯18-25%，二氧化硅纳米颗粒15-20%，聚乙烯醇36-48%，邻苯二 甲酸二丁酯12-16 %，过硫酸铵2-7 %，2-5 %吐温-80。3. 根据权利要求1和2所述的外墙石膏建材用的有机-无机复合防水剂的制备方法方 法，其特征在于:二氧化娃纳米颗粒的粒径在60-80纳米之间。4. 根据权利要求1和2所述的外墙石膏建材用的有机-无机复合防水剂的制备方法方 法，其特征在于:所述的乳化剂为吐温-80、司盘-80或者0P-10乳化剂中的一种。5. 根据权利要求1和2所述的外墙石膏建材用的有机-无机复合防水剂的制备方法方 法，其特征在于:所述步骤中的搅拌速度为2500r/min，所述升温速度为10°C/min。
【专利摘要】本发明公开了一种用于外墙石膏建材的有机-无机复合防水剂的制备方法，主要原料有甲基丙烯酸甲酯，二氧化硅纳米颗粒，聚乙烯醇，邻苯二甲酸二丁酯、过硫酸铵、乳化剂。通过本配方和制备方法得到的有机材料和无机聚合物复配的防水乳液，综合了有机材料粘结性好、耐腐蚀性强、涂膜致密防水和无机材料耐老化、耐污染、涂膜硬度高等特点。特别应用在外墙石膏制备中，不仅能够显著增强石膏制品的防水性能，更能够显示出优异的物理力学性能。
【IPC分类】C09D5/08, C09D129/04, C08F120/14, C09D7/12, C09D133/12
【公开号】CN105462389
【申请号】CN201510824302
【发明人】黄澄华, 李训生, 金广泉, 吴 荣, 陈雪娟, 李菁
【申请人】武汉武达博硕园科技有限公司
【公开日】2016年4月6日
【申请日】2015年11月24日