一种光固化丙烯酸盐喷膜防水材料及其制备方法与流程

本发明涉及防水材料，具体为一种光固化丙烯酸盐喷膜防水材料及其制备方法。

背景技术：

1、近年来，地下空间应用工程发展日益增多，地下空间的结构和功能被时代赋予了新的使命，各种地下结构功能越来越复杂，地下建筑结构的埋深也更深，地下建筑结构也因此各种新型技术也在不断涌现和应用，对于地下建筑的防护技术也需要不断的适应更深的埋深，适应地下结构不断的变化和复杂的地下水环境影响和建筑结构形变对防水层的破坏，现在有地下建筑防水材料主要以强度较高的塑料片材和涂膜料防水涂料为主要防护材料，但因传统材料的结构形式及材料的韧性差等因素不适应复杂的地下建筑结构，造成了地下建筑出现大面积渗漏水情况，严重影响地下建筑结构的安全。

2、近年来随着建筑材料不断的发展，涌现出大量的新型防水材料改善了渗漏水情况，如近年应用较广的丙烯酸盐喷膜防水涂料，其是一种柔性弹性体材料，本身具备粘弹性，能够与发下混凝土结构产生较好的密贴性能属于纯绿色环保防水材料，是国家鼓励提倡的新型绿色材料；因此在建筑工程防水、防渗及防腐蚀等领域显示出良好的应用前景，但在现有技术中，如201711475067.0公开了一种共聚改性丙烯酸盐喷膜防水材料及其制备方法，以重量份数计，制备该防水材料的原料包括：丙烯酸盐水溶液40-95份、含双键的高吸水性聚合物单体5-40份、氧化剂0.5-10份、还原剂0.5-10份、颜料0-100份和助溶剂0-10份；可有效解决丙烯酸盐喷膜防水材料在较低湿度下涂膜开裂的问题，采用专业设备施工，形成可在较长时间内保湿的丙烯酸盐喷膜材料，适用于地铁、城市地下综合管廊、隧道及地下工程等防水工程；这类丙烯酸盐喷膜防水涂料在应用中呈现出主液不容易稳定容易自聚合且涂料本体强度低，韧性差容易被尖锐物刺破的力学性能及易腐蚀的现状，不能满足喷膜防水涂料在众多建筑领域实际的应用需求，现有的改进技术有通过加入光引发剂可有效缓解主液加入氧化剂之后的聚合问题，但光固化时间较长，极大影响了的丙烯酸盐喷膜防水涂料使用时的施工进度。

3、因此，本发明通过制备出一种光固化丙烯酸盐喷膜防水材料来解决这些问题。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种光固化丙烯酸盐喷膜防水材料及其制备方法，以解决现有技术中存在的问题。

2、为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：

3、一种光固化丙烯酸盐喷膜防水材料，按重量份数计，包括100～200份丙烯酸盐水溶液、10～60份不饱和水性聚合物、10～28份颜料、8～33.6份助溶剂、20～40份氢氧化钙、12～28份填料、1.2～3.92份光引发剂。

4、进一步的，所述丙烯酸盐水溶液包括丙烯酸钙、丙烯酸铝、水。

5、进一步的，所述不饱和水性聚合物为苯甲酸聚乙二醇酯。

6、进一步的，所述填料为氨基化碳纳米管；所述颜料为纳米二氧化钛。

7、进一步的，所述助溶剂为甘油；所述光引发剂为对二甲氨基苯甲酸乙酯。

8、一种光固化丙烯酸盐喷膜防水材料的制备方法，所述光固化丙烯酸盐喷膜防水材料的制备方法如下：氩气保护条件下，将丙烯酸钙、丙烯酸铝、水按质量比1：4：5～1：6：7混合均匀，随后加入丙烯酸钙质量2～4倍的氢氧化钙，以400～600r/min搅拌40～60min，随后加入丙烯酸钙质量1～3倍的苯甲酸聚乙二醇酯，继续搅拌20～40min，加入丙烯酸钙质量1.2～1.4倍的氨基化碳纳米管，升温至50～60℃，继续搅拌5～9h，随后按质量比1：0.8：0.12～1：1.2：0.14加入纳米二氧化钛、甘油、对二甲氨基苯甲酸乙酯，其中，纳米二氧化钛的质量为丙烯酸钙的1～1.4倍，继续搅拌2～4h，制备得到光固化丙烯酸盐喷膜防水材料。

9、进一步的，所述氨基化碳纳米管的制备方法如下：室温和氩气保护条件下，将碳纳米管和浓硫酸按质量比1：10～1：20混合，以30～40khz超声30～50min，过滤，依次用乙醇和去离子水洗涤2～4次，在50～70℃下烘1～3h，放入碳纳米管质量10～20倍的无水乙醇中，继续超声30～50min，加入碳纳米管质量0.06～0.08倍的三氯化铝，以40～60滴/min滴加碳纳米管质量0.8～1.2倍的4-氯-3-硝基三氯甲基苯，降温至-10～0℃，以400～600r/min搅拌7～9h，随后加入碳纳米管质量0.09～0.11倍的钯碳，在90～100℃、2～3mpa下通入碳纳米管质量10～20倍的氢气，继续搅拌7～8h，过滤，依次用乙醇和去离子水洗涤2～4次，在50～70℃下烘1～3h，制备得到氨基化碳纳米管。

10、进一步的，所述苯甲酸聚乙二醇酯的制备方法如下：室温和氩气保护条件下，以40～60滴/min向羟基聚乙二醇丙烯酰胺中滴加其质量0.7～0.9倍的浓硫酸，升温至60～80℃，继续滴加羟基聚乙二醇丙烯酰胺2～4倍的3,5-二羟基苯甲酸，继续搅拌3～5h，制备得到苯甲酸聚乙二醇酯。

11、与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：

12、本发明制备的光固化丙烯酸盐喷膜防水材料，包括丙烯酸盐水溶液、不饱和水性聚合物、颜料、助溶剂、氢氧化钙、填料、光引发剂。其中，丙烯酸盐水溶液包括丙烯酸钙、丙烯酸铝、水；不饱和水性聚合物为苯甲酸聚乙二醇酯；填料为氨基化碳纳米管；颜料为纳米二氧化钛；助溶剂为甘油；光引发剂为对二甲氨基苯甲酸乙酯。

13、在光固化丙烯酸盐喷膜防水材料中使用丙烯酸铝制备丙烯酸盐水溶液，丙烯酸铝在氢氧化钙作用下水解，形成氢氧化铝溶胶和丙烯酸钙，喷涂后脱水可以形成氧化铝凝胶网络，氧化铝凝胶网络增强了光固化丙烯酸盐喷膜防水材料的耐腐蚀性能；在光固化丙烯酸盐喷膜防水材料中引入氨基化碳纳米管，氨基化碳纳米管上的三氯甲基苯和不饱和水性聚合物中的间苯二酚反应，形成2,4-二羟基二苯甲酮，将氨基化碳纳米管均匀地分散光固化丙烯酸盐喷膜防水材料中，以“销钉”的形式嵌入光固化丙烯酸盐喷膜防水材料的三维网络中，减少了裂纹的产生，增强了光固化丙烯酸盐喷膜防水材料的韧性；同时，2,4-二羟基二苯甲酮与对二甲氨基苯甲酸乙酯共同作用，引发丙烯酸盐和不饱和水性聚合物中不饱和键聚合，与氧化铝凝胶网络形成互穿网络结构，缩短了光固化丙烯酸盐喷膜防水材料固化时间，增强了光固化丙烯酸盐喷膜防水材料的拉伸强度。

技术特征：

1.一种光固化丙烯酸盐喷膜防水材料，其特征在于，按重量份数计，包括100～200份丙烯酸盐水溶液、10～60份不饱和水性聚合物、10～28份颜料、8～33.6份助溶剂、20～40份氢氧化钙、12～28份填料、1.2～3.92份光引发剂。

2.根据权利要求1所述的一种光固化丙烯酸盐喷膜防水材料，其特征在于，所述丙烯酸盐水溶液包括丙烯酸钙、丙烯酸铝、水。

3.根据权利要求1所述的一种光固化丙烯酸盐喷膜防水材料，其特征在于，所述不饱和水性聚合物为苯甲酸聚乙二醇酯。

4.根据权利要求1所述的一种光固化丙烯酸盐喷膜防水材料，其特征在于，所述填料为氨基化碳纳米管；所述颜料为纳米二氧化钛。

5.根据权利要求1所述的一种光固化丙烯酸盐喷膜防水材料，其特征在于，所述助溶剂为甘油；所述光引发剂为对二甲氨基苯甲酸乙酯。

6.一种光固化丙烯酸盐喷膜防水材料的制备方法，其特征在于，所述光固化丙烯酸盐喷膜防水材料的制备方法如下：氩气保护条件下，将丙烯酸钙、丙烯酸铝、水按质量比1：4：5～1：6：7混合均匀，随后加入丙烯酸钙质量2～4倍的氢氧化钙，以400～600r/min搅拌40～60min，随后加入丙烯酸钙质量1～3倍的苯甲酸聚乙二醇酯，继续搅拌20～40min，加入丙烯酸钙质量1.2～1.4倍的氨基化碳纳米管，升温至50～60℃，继续搅拌5～9h，随后按质量比1：0.8：0.12～1：1.2：0.14加入纳米二氧化钛、甘油、对二甲氨基苯甲酸乙酯，其中，纳米二氧化钛的质量为丙烯酸钙的1～1.4倍，继续搅拌2～4h，制备得到光固化丙烯酸盐喷膜防水材料。

7.根据权利要求6所述的一种光固化丙烯酸盐喷膜防水材料的制备方法，其特征在于，所述氨基化碳纳米管的制备方法如下：室温和氩气保护条件下，将碳纳米管和浓硫酸按质量比1：10～1：20混合，以30～40khz超声30～50min，过滤，依次用乙醇和去离子水洗涤2～4次，在50～70℃下烘1～3h，放入碳纳米管质量10～20倍的无水乙醇中，继续超声30～50min，加入碳纳米管质量0.06～0.08倍的三氯化铝，以40～60滴/min滴加碳纳米管质量0.8～1.2倍的4-氯-3-硝基三氯甲基苯，降温至-10～0℃，以400～600r/min搅拌7～9h，随后加入碳纳米管质量0.09～0.11倍的钯碳，在90～100℃、2～3mpa下通入碳纳米管质量10～20倍的氢气，继续搅拌7～8h，过滤，依次用乙醇和去离子水洗涤2～4次，在50～70℃下烘1～3h，制备得到氨基化碳纳米管。

8.根据权利要求6所述的一种光固化丙烯酸盐喷膜防水材料的制备方法，其特征在于，所述苯甲酸聚乙二醇酯的制备方法如下：室温和氩气保护条件下，以40～60滴/min向羟基聚乙二醇丙烯酰胺中滴加其质量0.7～0.9倍的浓硫酸，升温至60～80℃，继续滴加羟基聚乙二醇丙烯酰胺2～4倍的3,5-二羟基苯甲酸，继续搅拌3～5h，制备得到苯甲酸聚乙二醇酯。

技术总结
本发明公开了一种光固化丙烯酸盐喷膜防水材料及其制备方法，涉及防水材料技术领域。本发明制备的光固化丙烯酸盐喷膜防水材料，包括丙烯酸盐水溶液、不饱和水性聚合物、颜料、助溶剂、氢氧化钙、填料、光引发剂；其中，丙烯酸盐水溶液包括丙烯酸钙、丙烯酸铝、水；不饱和水性聚合物为苯甲酸聚乙二醇酯；填料为氨基化碳纳米管；颜料为纳米二氧化钛；助溶剂为甘油；光引发剂为对二甲氨基苯甲酸乙酯；本发明制得的光固化丙烯酸盐喷膜防水材料的耐腐蚀性、韧性、拉伸强度较好且固化时间较短。

技术研发人员：张军,乔启信
受保护的技术使用者：安徽朗凯奇建材有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12