本发明公开了一种聚合物水泥防水涂料，属于建筑材料
技术领域：
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背景技术：
聚合物水泥防水涂料，简称js防水涂料。聚合物水泥防水涂料是一种以聚丙烯酸酯乳液、乙烯-醋酸乙烯酯共聚乳液等聚合物乳液与各种添加剂组成的有机液体，和水泥、石英砂及各种添加剂、无机填料组成的无机粉料通过合理配比、复合制成的一种双组分、水性建筑防水涂料。其防水机理是通过形成完整的涂膜阻挡水的透过或水分子的渗透。许多高分子材料在干燥后能形成完整连续的膜。固体高分子的分子和分子之间存有一些间隙，其间隙宽度约为几个纳米，按理说单个的水分子是完全可以从这些间隙中通过，但自然界的水通常处于缔合状态，几十个水分子之间由于氢键的作用而形成一个较大的水分子团，这样水分子实际上就很难通过高分子之间的间隙，所以聚合物水泥防水涂料涂膜既具有透气又有防水的功能。聚合物水泥防水涂料由于施工简单、涂膜强度高、防水效果好，近年来发展较快，被广泛应用于建筑防水行业中。聚合物水泥防水涂料主要以有机聚合物乳液和无机水泥以及颜填料作为主体，这两者之间较差的相容性限制了其综合性能的进一步提升，难以获得拉伸强度和断裂伸长率均较高的涂膜。普通的聚合物水泥防水涂料抗裂性较差，常常因基层收缩变形而被拉开。目前，常规的方法是通过添加硅烷偶联剂来改善聚合物水泥防水涂料的性能。硅烷偶联剂由于其特殊的结构在复合材料领域有着非常广泛的应用，能显著提升复合材料的各项性能，弥补复合材料的一些缺陷。在聚合物水泥防水涂料中添加硅烷偶联剂能有效改善有机材料与无机材料之间的相容性和结合力，提升防水涂料的各项性能。而传统水泥防水涂料还存在防水性能和力学性能无法进一步提高的问题。因此，如何改善传统聚合物水泥防水涂料的缺点，以获取更高综合性能的提升，是其推广与应用于更广阔的领域，满足工业生产需求亟待解决的问题。技术实现要素：本发明主要解决的技术问题是：针对传统聚合物水泥防水涂料存在防水性能和力学性能无法进一步提高的问题，提供了一种聚合物水泥防水涂料。为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种聚合物水泥防水涂料，是由以下重量份数的原料组成：水泥20～30份重质碳酸钙粉20～30份石英粉10～20份改性填料10～20份改性晶须8～10份硅烷偶联剂3～5份减水剂3～5份丙烯酸乳液40～50份所述聚合物水泥防水涂料的配制过程为：按原料组成称量各原料，将水泥，重质碳酸钙粉，石英粉，改性填料，改性晶须，硅烷偶联剂，减水剂和丙烯酸乳液搅拌混合，即得聚合物水泥防水涂料。所述水泥为硅酸盐水泥，铝酸盐水泥或硫酸盐水泥中的任意一种。所述石英粉的细度为1.6～1.2。所述改性填料的制备过程为：按重量份数计，将8～10份粉煤灰，8～10份氢氧化铝，30～40份水球磨混合，得1号混合液；按重量份数计，将20～30份丙烯腈，10～20份亚麻籽油，5～8份偶氮二异丁腈，5～8份正戊烷，5～8份甲基丙烯酸甲酯混合超声，得2号混合液；将2号混合液与1号混合液按质量比1：5～1：10低温高速剪切，充氮高压保温反应，降温，泄压，出料，过滤，洗涤，得改性填料。所述改性晶须的制备过程为：将碳化硅晶须球磨，过120目的筛，得细化晶须，将细化晶须与氢氟酸按质量比1：10～1：20混合处理，过滤，洗涤，得预处理晶须，按重量份数计，将20～30份预处理晶须，10～20份低熔点合金，30～40份石蜡混合球磨，即得改性晶须。所述硅烷偶联剂为硅烷偶联剂kh-550，硅烷偶联剂kh-550或硅烷偶联剂kh-570中的任意一种。所述减水剂为木质素磺酸钠，th-928聚羧酸系减水剂或yz-1萘系高效减水剂中的任意一种。所述丙烯酸乳液固含量为50～60%。本发明的有益效果是：本发明通过添加改性填料和改性晶须，在使用过程中，首先，随着水泥水化过程的进行，体系中产生大量的热量，改性填料内部包裹的正戊烷受热挥发，使得改性填料体积增大，在改性填料体积增大的过程中，使得体系得到进一步的压实，从而使得体系的致密度得到提升，同时，使得体系的气阻增加，有效避免外界水分进入到体系中，从而使得体系的防水性能得到提升，其次，水泥水化放热使得改性晶须表面的石蜡受热熔化，液体状的石蜡具有良好的润滑性能，有利于晶须在体系中分散，且石蜡中包含的低熔点合金亦能够在体系中良好的分散，同时，石蜡上升至体系表面，形成石蜡层，使得体系的防水性能得到提升，随着水泥水化放热的进行，使得体系的温度逐渐上升，使得分散在体系中的低熔点合金熔化，熔化后的低熔点合金分散在晶须周围，待合金凝固后晶须间形成冶金结合，在体系中的构成晶须骨架，使得体系的力学性能提升，再次，改性填料受热膨胀过程中，改性晶须受到挤压力，使得晶须间的冶金结合进一步加固，同时，部分晶须可刺穿改性填料，一方面，使得改性填料表面的粗糙度得以改善，使得改性填料间易形成机械咬合，使得体系的力学性能得到提升，另一方面，改性填料为晶须提供了弹性支撑点，使得体系中内部的缓冲性能得到提升，从而避免外界压力对体系造成破坏，从而使得体系的力学性能得到进一步的提升。具体实施方式按重量份数计，将8～10份粉煤灰，8～10份氢氧化铝，30～40份水置于球磨机中球磨混合30～50min，得1号混合液；按重量份数计，将20～30份丙烯腈，10～20份亚麻籽油，5～8份偶氮二异丁腈，5～8份正戊烷，5～8份甲基丙烯酸甲酯置于1号烧杯中，并将1号烧杯置于超声分散仪中，于超声频率为55～75khz条件下，混合超声30～50min，得2号混合液；将2号混合液与1号混合液按质量比1：5～1：10置于剪切均质机中，于温度为1～5℃条件下，低温高速剪切5～10min，得均质混合液，接着将均质混合液置于高压反应釜中，并以60～90ml/min速率向反应釜内充入氮气，于压力0.8～1.2mpa，温度为60～80℃，充氮保温保压反应30～50min后，将高压反应釜内温度降至室温后，打开阀门泄压，出料，得混合浆液，再将混合浆液过滤，得滤饼，接着用去离子水将滤饼洗涤5～8，得改性填料；将碳化硅晶须置于球磨机中球磨，过120目的筛，得细化晶须，将细化晶须与质量分数为30～35%的氢氟酸按质量比1：10～1：20置于混料釜中，于转速为300～500r/min条件下，搅拌混合处理20～30min后，过滤，得滤渣，接着用质量分数为20～30%的氨水将滤渣洗涤至洗涤液为中性，得预处理晶须，按重量份数计，将20～30份预处理晶须，10～20份低熔点合金，30～40份石蜡置于球磨机中混合球磨40～60min，即得改性晶须；按重量份数计，将20～30份水泥，20～30份重质碳酸钙粉，10～20份石英粉，10～20份改性填料，8～10份改性晶须，3～5份硅烷偶联剂，3～5份减水剂和40～50份丙烯酸乳液置于混料机中，于转速为100～200r/min条件下，搅拌混合40～60min，即得聚合物水泥防水涂料。所述水泥为硅酸盐水泥，铝酸盐水泥或硫酸盐水泥中的任意一种。所述石英粉的细度为1.6～1.2。所述硅烷偶联剂为硅烷偶联剂kh-550，硅烷偶联剂kh-550或硅烷偶联剂kh-570中的任意一种。所述减水剂为木质素磺酸钠，th-928聚羧酸系减水剂或yz-1萘系高效减水剂中的任意一种。所述丙烯酸乳液固含量为50～60%。所述低熔点合金为铋锡合金，铋锡合金中各组分质量含量为：铋占51%（ω），锡占30%（ω），铅占8%（ω），铟占11%（ω）。按重量份数计，将10份粉煤灰，10份氢氧化铝，40份水置于球磨机中球磨混合50min，得1号混合液；按重量份数计，将30份丙烯腈，20份亚麻籽油，8份偶氮二异丁腈，8份正戊烷，8份甲基丙烯酸甲酯置于1号烧杯中，并将1号烧杯置于超声分散仪中，于超声频率为75khz条件下，混合超声50min，得2号混合液；将2号混合液与1号混合液按质量比1：10置于剪切均质机中，于温度为5℃条件下，低温高速剪切10min，得均质混合液，接着将均质混合液置于高压反应釜中，并以90ml/min速率向反应釜内充入氮气，于压力1.2mpa，温度为80℃，充氮保温保压反应50min后，将高压反应釜内温度降至室温后，打开阀门泄压，出料，得混合浆液，再将混合浆液过滤，得滤饼，接着用去离子水将滤饼洗涤8，得改性填料；将碳化硅晶须置于球磨机中球磨，过120目的筛，得细化晶须，将细化晶须与质量分数为35%的氢氟酸按质量比1：20置于混料釜中，于转速为500r/min条件下，搅拌混合处理30min后，过滤，得滤渣，接着用质量分数为30%的氨水将滤渣洗涤至洗涤液为中性，得预处理晶须，按重量份数计，将30份预处理晶须，20份低熔点合金，40份石蜡置于球磨机中混合球磨60min，即得改性晶须；按重量份数计，将30份水泥，30份重质碳酸钙粉，20份石英粉，20份改性填料，10份改性晶须，5份硅烷偶联剂，5份减水剂和50份丙烯酸乳液置于混料机中，于转速为200r/min条件下，搅拌混合60min，即得聚合物水泥防水涂料。所述水泥为硅酸盐水泥。所述石英粉的细度为1.2。所述硅烷偶联剂为硅烷偶联剂kh-550。所述减水剂为木质素磺酸钠。所述丙烯酸乳液固含量为60%。所述低熔点合金为铋锡合金，铋锡合金中各组分质量含量为：铋占51%（ω），锡占30%（ω），铅占8%（ω），铟占11%（ω）。按重量份数计，将10份粉煤灰，10份氢氧化铝，40份水置于球磨机中球磨混合50min，得1号混合液；按重量份数计，将30份丙烯腈，20份亚麻籽油，8份偶氮二异丁腈，8份正戊烷，8份甲基丙烯酸甲酯置于1号烧杯中，并将1号烧杯置于超声分散仪中，于超声频率为75khz条件下，混合超声50min，得2号混合液；将2号混合液与1号混合液按质量比1：10置于剪切均质机中，于温度为5℃条件下，低温高速剪切10min，得均质混合液，接着将均质混合液置于高压反应釜中，并以90ml/min速率向反应釜内充入氮气，于压力1.2mpa，温度为80℃，充氮保温保压反应50min后，将高压反应釜内温度降至室温后，打开阀门泄压，出料，得混合浆液，再将混合浆液过滤，得滤饼，接着用去离子水将滤饼洗涤8，得改性填料；将碳化硅晶须置于球磨机中球磨，过120目的筛，得细化晶须，将细化晶须与质量分数为35%的氢氟酸按质量比1：20置于混料釜中，于转速为500r/min条件下，搅拌混合处理30min后，过滤，得滤渣，接着用质量分数为30%的氨水将滤渣洗涤至洗涤液为中性，得预处理晶须，按重量份数计，将30份预处理晶须，20份低熔点合金，40份石蜡置于球磨机中混合球磨60min，即得改性晶须；按重量份数计，将30份水泥，20份石英粉，20份改性填料，10份改性晶须，5份硅烷偶联剂，5份减水剂和50份丙烯酸乳液置于混料机中，于转速为200r/min条件下，搅拌混合60min，即得聚合物水泥防水涂料。所述水泥为硅酸盐水泥。所述石英粉的细度为1.2。所述硅烷偶联剂为硅烷偶联剂kh-550。所述减水剂为木质素磺酸钠。所述丙烯酸乳液固含量为60%。所述低熔点合金为铋锡合金，铋锡合金中各组分质量含量为：铋占51%（ω），锡占30%（ω），铅占8%（ω），铟占11%（ω）。按重量份数计，将10份粉煤灰，10份氢氧化铝，40份水置于球磨机中球磨混合50min，得1号混合液；按重量份数计，将30份丙烯腈，20份亚麻籽油，8份偶氮二异丁腈，8份正戊烷，8份甲基丙烯酸甲酯置于1号烧杯中，并将1号烧杯置于超声分散仪中，于超声频率为75khz条件下，混合超声50min，得2号混合液；将2号混合液与1号混合液按质量比1：10置于剪切均质机中，于温度为5℃条件下，低温高速剪切10min，得均质混合液，接着将均质混合液置于高压反应釜中，并以90ml/min速率向反应釜内充入氮气，于压力1.2mpa，温度为80℃，充氮保温保压反应50min后，将高压反应釜内温度降至室温后，打开阀门泄压，出料，得混合浆液，再将混合浆液过滤，得滤饼，接着用去离子水将滤饼洗涤8，得改性填料；将碳化硅晶须置于球磨机中球磨，过120目的筛，得细化晶须，将细化晶须与质量分数为35%的氢氟酸按质量比1：20置于混料釜中，于转速为500r/min条件下，搅拌混合处理30min后，过滤，得滤渣，接着用质量分数为30%的氨水将滤渣洗涤至洗涤液为中性，得预处理晶须，按重量份数计，将30份预处理晶须，20份低熔点合金，40份石蜡置于球磨机中混合球磨60min，即得改性晶须；按重量份数计，将30份水泥，30份重质碳酸钙粉，20份改性填料，10份改性晶须，5份硅烷偶联剂，5份减水剂和50份丙烯酸乳液置于混料机中，于转速为200r/min条件下，搅拌混合60min，即得聚合物水泥防水涂料。所述水泥为硅酸盐水泥。所述硅烷偶联剂为硅烷偶联剂kh-550。所述减水剂为木质素磺酸钠。所述丙烯酸乳液固含量为60%。所述低熔点合金为铋锡合金，铋锡合金中各组分质量含量为：铋占51%（ω），锡占30%（ω），铅占8%（ω），铟占11%（ω）。将碳化硅晶须置于球磨机中球磨，过120目的筛，得细化晶须，将细化晶须与质量分数为35%的氢氟酸按质量比1：20置于混料釜中，于转速为500r/min条件下，搅拌混合处理30min后，过滤，得滤渣，接着用质量分数为30%的氨水将滤渣洗涤至洗涤液为中性，得预处理晶须，按重量份数计，将30份预处理晶须，20份低熔点合金，40份石蜡置于球磨机中混合球磨60min，即得改性晶须；按重量份数计，将30份水泥，30份重质碳酸钙粉，20份石英粉，10份改性晶须，5份硅烷偶联剂，5份减水剂和50份丙烯酸乳液置于混料机中，于转速为200r/min条件下，搅拌混合60min，即得聚合物水泥防水涂料。所述水泥为硅酸盐水泥。所述石英粉的细度为1.2。所述硅烷偶联剂为硅烷偶联剂kh-550。所述减水剂为木质素磺酸钠。所述丙烯酸乳液固含量为60%。所述低熔点合金为铋锡合金，铋锡合金中各组分质量含量为：铋占51%（ω），锡占30%（ω），铅占8%（ω），铟占11%（ω）。按重量份数计，将10份粉煤灰，10份氢氧化铝，40份水置于球磨机中球磨混合50min，得1号混合液；按重量份数计，将30份丙烯腈，20份亚麻籽油，8份偶氮二异丁腈，8份正戊烷，8份甲基丙烯酸甲酯置于1号烧杯中，并将1号烧杯置于超声分散仪中，于超声频率为75khz条件下，混合超声50min，得2号混合液；将2号混合液与1号混合液按质量比1：10置于剪切均质机中，于温度为5℃条件下，低温高速剪切10min，得均质混合液，接着将均质混合液置于高压反应釜中，并以90ml/min速率向反应釜内充入氮气，于压力1.2mpa，温度为80℃，充氮保温保压反应50min后，将高压反应釜内温度降至室温后，打开阀门泄压，出料，得混合浆液，再将混合浆液过滤，得滤饼，接着用去离子水将滤饼洗涤8，得改性填料；按重量份数计，将30份水泥，30份重质碳酸钙粉，20份石英粉，20份改性填料，5份硅烷偶联剂，5份减水剂和50份丙烯酸乳液置于混料机中，于转速为200r/min条件下，搅拌混合60min，即得聚合物水泥防水涂料。所述水泥为硅酸盐水泥。所述石英粉的细度为1.2。所述硅烷偶联剂为硅烷偶联剂kh-550。所述减水剂为木质素磺酸钠。所述丙烯酸乳液固含量为60%。所述低熔点合金为铋锡合金，铋锡合金中各组分质量含量为：铋占51%（ω），锡占30%（ω），铅占8%（ω），铟占11%（ω）。对比例：佛山某材料生产有限公司生产的聚合物水泥防水涂料。将实例1至实例5所得的聚合物水泥防水涂料及对比例产品进行性能检测，具体检测方法如下：将试件分别切成80mm×40mm大小，称重为m1，再浸入25℃的去离子水中，浸泡168h后用滤纸吸干表面水分再称重为m2。吸水率wa的计算式：wa=（m2-m1）/m1·100%。按照gb/t16777进行力学性能测试。具体检测结果如表1所示：表1聚合物水泥防水涂料具体检测结果检测项目实例1实例2实例3实例4实例5对比例吸水率/%6.19.412.59.911.816.2拉伸强度/mpa1.81.11.51.21.10.7断裂伸长率/%17001100150013001200600由表1检测结果可知，本发明技术方案制备的聚合物水泥防水涂料具有优异的防水性能和力学性能的特点，在建筑材料技术行业的发展中具有广阔的前景。当前第1页12