本發(fā)明屬于聚合物乳膠領(lǐng)域，尤其涉及一種聚合物乳膠及應(yīng)用其的聚合物水泥防水涂料。

背景技術(shù)：

1、聚合物水泥防水涂料是由聚合物乳膠、溶劑、水泥等填料復(fù)合組成的雙組分防水涂料。其成膜機(jī)理為：將組分混合均勻后，體系中的水泥與水性溶劑發(fā)生水化反應(yīng)，固化生產(chǎn)水泥凝膠，而聚合物乳膠粒子在混合漿料中也進(jìn)行充分的擴(kuò)散并吸附在水泥、填料、水泥水化產(chǎn)物的表面；隨著水份的不斷消耗和揮發(fā)，粒子間發(fā)生聚集并最終纏繞在一起，形成緊密而連續(xù)的網(wǎng)狀膜結(jié)構(gòu)。由于聚合物水泥防水涂料具有剛?cè)岵?jì)的特點(diǎn)，使其具有良好的耐候性、柔韌性、抗裂性。與此同時(shí)，由于其施工快速便捷、性?xún)r(jià)比高、環(huán)保無(wú)毒、適用范圍廣等特點(diǎn)，使聚合物水泥防水涂料市場(chǎng)占有量日趨增長(zhǎng)。

2、然而，由于水泥等填料組分在低溫下其水化反應(yīng)速率降低，導(dǎo)致水泥強(qiáng)度增長(zhǎng)緩慢，會(huì)影響聚合物水泥防水涂料的固化以及涂料的最終力學(xué)強(qiáng)度。除此以外，在低溫下聚合物乳液的成膜速率也會(huì)顯著降低，其乳液分子運(yùn)動(dòng)減緩，干燥速率變慢，不利于形成均勻且連續(xù)的防水膜，導(dǎo)致成膜后的強(qiáng)度和防水效果都小豬降低。

3、因此，通過(guò)上述可知，在現(xiàn)有市場(chǎng)所提供的聚合物水泥防水涂料中，鮮少能夠在北方或冬天低溫環(huán)境中仍保持良好的力學(xué)性能及低溫柔韌性。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為了提高聚合物水泥防水涂料在低溫環(huán)境下的力學(xué)性能及柔韌性，本發(fā)明提供一種聚合物乳膠及應(yīng)用其的聚合物水泥防水涂料。

2、根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供一種聚合物乳膠，按照質(zhì)量份數(shù)計(jì)算，制備聚合物乳膠的原料包括軟單體400～600份、硬單體200～250份、烷基羧酸單體5～10份、酰胺單體10～25份、長(zhǎng)側(cè)鏈丙烯酸酯10～20份；其中，聚合物乳膠的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度不高于240k；軟單體包括丙烯酸正丁酯、丙烯酸2-乙基己酯中的至少一種；硬單體包括苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯中的至少一種；長(zhǎng)側(cè)鏈丙烯酸酯的碳原子數(shù)不低于11。

3、本發(fā)明通過(guò)搭配合適的軟硬單體，使聚合物乳膠的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度不高于240k，同時(shí)引入富含羧基及酰胺基的反應(yīng)物進(jìn)行改性聚合，并通過(guò)具有較長(zhǎng)的分子側(cè)鏈段的長(zhǎng)側(cè)鏈丙烯酸酯增加聚合物乳膠的纏繞程度和柔韌性，從而形成內(nèi)聚力強(qiáng)且牢固的互穿交聯(lián)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)分子。由此，能夠顯著提高聚合物乳膠的分子量、交聯(lián)密度，使得本發(fā)明所提供的聚合物乳膠與水泥等填料混合后，即使在低溫的條件下也能實(shí)現(xiàn)了良好的力學(xué)性能和柔韌性。

4、優(yōu)選地，軟單體包括丙烯酸正丁酯，硬單體包括苯乙烯，按照質(zhì)量比計(jì)算，丙烯酸正丁酯：苯乙烯＝54～65：15～20。

5、優(yōu)選地，長(zhǎng)側(cè)鏈丙烯酸酯的碳原子數(shù)為12～18。

6、優(yōu)選地，長(zhǎng)側(cè)鏈丙烯酸酯包括丙烯酸異冰片酯、丙烯酸月桂酯、丙烯酸異癸酯、丙烯酸十四基酯、丙烯酸十六烷基酯的至少一種。

7、優(yōu)選地，長(zhǎng)側(cè)鏈丙烯酸酯包括丙烯酸月桂酯，且，在長(zhǎng)側(cè)鏈丙烯酸酯中丙烯酸月桂酯的質(zhì)量含量為60～100％。

8、優(yōu)選地，酰胺單體包括n-羥甲基丙烯酰胺、丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺中的至少一種。

9、優(yōu)選地，烷基羧酸單體包括衣康酸、馬來(lái)酸酐、馬來(lái)酸、甲基丙烯酸、丙烯酸、富馬酸、富馬酸酐中的至少一種。

10、優(yōu)選地，按照質(zhì)量份數(shù)計(jì)算，制備聚合物乳膠的原料還包括乳化劑10～15份，乳化劑包括陰離子乳化劑和非離子乳化劑，且陰離子乳化劑和非離子乳化劑的質(zhì)量比為1～5：1～2。在聚合物乳膠中，乳化劑的引入能夠降低其表面張力，進(jìn)而提高反應(yīng)體系的穩(wěn)定性，從而提高聚合物乳膠在聚合物水泥防水涂料的相容性。此外，乳化劑的種類(lèi)和復(fù)配比例都對(duì)反應(yīng)有重要的影響，會(huì)影響聚合物的性能及分子量。

11、優(yōu)選地，陰離子乳化劑包括烷基聚氧乙烯磺酸鈉、十二烷基磺酸鈉、脂肪醇聚氧乙烯醚磺基琥珀酸半酯二鈉鹽、烷基二苯醚磺酸鈉中的至少一種；和/或，非離子乳化劑包括脂肪醇聚氧乙烯醚乳化劑。

12、優(yōu)選地，陰離子乳化劑包括十二烷基磺酸鈉和烷基二苯醚磺酸鈉。

13、優(yōu)選地，脂肪醇聚氧乙烯醚乳化劑的eo數(shù)為10～40。脂肪醇聚氧乙烯醚乳化劑的eo數(shù)是指其氧乙烯鏈聚合度(eo數(shù))的不同。

14、優(yōu)選地，非離子乳化劑包括10eo的脂肪醇聚氧乙烯醚和40eo的脂肪醇聚氧乙烯醚。

15、優(yōu)選地，制備的聚合物乳膠原料還包括水溶性引發(fā)劑，水溶性引發(fā)劑包括過(guò)硫酸鈉、過(guò)硫酸鉀和過(guò)硫酸銨中的至少一種。其中，水溶性引發(fā)劑將會(huì)影響聚合物的反應(yīng)速率。

16、優(yōu)選地，制備的聚合物乳膠原料還包括鏈轉(zhuǎn)移劑，鏈轉(zhuǎn)移劑包括正十二烷基硫醇、叔十二烷基硫醇中的至少一種。鏈轉(zhuǎn)移劑的加入，能夠促進(jìn)分子鏈交聯(lián)以及聚合物三維空間網(wǎng)絡(luò)的形成。

17、優(yōu)選地，制備的聚合物乳膠原料還包括ph調(diào)節(jié)劑包括氫氧化鈉、氫氧化鉀、氨水中的至少一種。

18、優(yōu)選地，制備的聚合物乳膠原料還包括緩沖鹽，緩沖鹽包括碳酸鈉、碳酸氫鈉、碳酸氫銨、焦磷酸鈉中的至少一種。

19、優(yōu)選地，制備的聚合物乳膠原料還包括殺菌劑，殺菌劑包括異噻唑啉酮衍生物、苯并米唑酯類(lèi)、道維希爾-75、1，2-苯并異噻唑啉-3-酮中至少一種。

20、優(yōu)選地，制備的聚合物乳膠原料還包括水性溶劑，水性溶劑包括水、去離子水、超純水、乙醇中的至少一種。

21、優(yōu)選地，制備聚合物乳膠的方法包括如下步驟：s1.分別制備預(yù)乳化液與底液，其中，預(yù)乳化液包括乳化劑、軟單體、硬單體、長(zhǎng)側(cè)鏈丙烯酸酯；底液包括種子乳液，種子乳液由苯乙烯單體聚合得到；s2.將底液升溫至85～89℃，隨后加入第一引發(fā)劑后，再滴入預(yù)乳化液、第二引發(fā)劑，滴入時(shí)間為4～5小時(shí)，隨后保溫0.5～2小時(shí)；s3.將反應(yīng)體系降溫至65～75℃，隨后引入氧化-還原引發(fā)劑進(jìn)行后處理反應(yīng)0.5～2小時(shí)，降溫至50℃后調(diào)節(jié)ph至7～8，得到聚合物乳膠。本發(fā)明通過(guò)利用種子乳液變速逐步滴加聚合的方法，能夠增聚合物乳膠的分子量，使得乳膠粒子的內(nèi)聚力大大提升。并利用所發(fā)生多種物理與化學(xué)反應(yīng)，形成牢固的互穿交聯(lián)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，使得涂膜致密性大大提升，從而顯著地提高了涂膜的力學(xué)性能。

22、本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供一種聚合物水泥防水涂料，該聚合物水泥防水涂料包括如上述聚合物乳膠。本發(fā)明所提供的聚合物水泥防水涂料，能夠使其滿(mǎn)足不同使用場(chǎng)景要求，且同時(shí)保證其在長(zhǎng)期浸水或浸堿后均有較高的強(qiáng)度及延伸。

23、優(yōu)選地，按質(zhì)量份數(shù)計(jì)算，聚合物水泥防水涂料包括90～95份聚合物乳膠、100～120份填料、10～25份水性溶劑，其中填料包括水泥。

技術(shù)特征：

1.一種聚合物乳膠，其特征在于，按照質(zhì)量份數(shù)計(jì)算，制備所述聚合物乳膠的原料包括軟單體400～700份、硬單體100～250份、烷基羧酸單體5～10份、酰胺單體10～25份、長(zhǎng)側(cè)鏈丙烯酸酯10～20份；

2.如權(quán)利要求1所述聚合物乳膠，其特征在于，所述軟單體包括所述丙烯酸正丁酯，所述硬單體包括所述苯乙烯，按照質(zhì)量比計(jì)算，所述丙烯酸正丁酯：所述苯乙烯＝54～65：15～23。

3.如權(quán)利要求1所述聚合物乳膠，其特征在于，所述長(zhǎng)側(cè)鏈丙烯酸酯的碳原子數(shù)為12～18。

4.如權(quán)利要求3所述聚合物乳膠，其特征在于，所述長(zhǎng)側(cè)鏈丙烯酸酯包括丙烯酸異冰片酯、丙烯酸月桂酯、丙烯酸異癸酯、丙烯酸十四基酯、丙烯酸十六烷基酯的至少一種。

5.如權(quán)利要求4所述聚合物乳膠，其特征在于，長(zhǎng)側(cè)鏈丙烯酸酯包括丙烯酸月桂酯，且，在長(zhǎng)側(cè)鏈丙烯酸酯中丙烯酸月桂酯的質(zhì)量含量為60～100％。

6.如權(quán)利要求1所述聚合物乳膠，其特征在于，所述酰胺單體包括n-羥甲基丙烯酰胺、丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺中的至少一種。

7.如權(quán)利要求1所述聚合物乳膠，其特征在于，所述烷基羧酸單體包括衣康酸、馬來(lái)酸酐、馬來(lái)酸、甲基丙烯酸、丙烯酸、富馬酸、富馬酸酐中的至少一種。

8.如權(quán)利要求1～7任一項(xiàng)所述聚合物乳膠，其特征在于，制備所述聚合物乳膠的方法包括如下步驟：

9.一種聚合物水泥防水涂料，其特征在于，所述聚合物水泥防水涂料包括如權(quán)利要求1～8任一項(xiàng)所述聚合物乳膠。

10.如權(quán)利要求9所述聚合物水泥防水涂料，其特征在于，按質(zhì)量份數(shù)計(jì)算，所述聚合物水泥防水涂料包括90～95份所述聚合物乳膠、100～120份填料、10～25份水性溶劑，其中所述填料包括水泥。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供一種聚合物乳膠及應(yīng)用其的聚合物水泥防水涂料，該聚合物乳膠，按照質(zhì)量份數(shù)計(jì)算，制備聚合物乳膠的原料包括軟單體400～600份、硬單體200～250份、烷基羧酸單體5～10份、酰胺單體10～25份、長(zhǎng)側(cè)鏈丙烯酸酯10～20份；其中，聚合物乳膠的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度不高于246K；軟單體包括丙烯酸正丁酯、丙烯酸2?乙基己酯中的至少一種；硬單體包括苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯中的至少一種；長(zhǎng)側(cè)鏈丙烯酸酯的碳原子數(shù)不低于11。本發(fā)明使得本發(fā)明所提供的聚合物乳膠與水泥等填料混合后，即使在低溫的條件下也能實(shí)現(xiàn)了良好的力學(xué)性能和柔韌性。

技術(shù)研發(fā)人員：葉至藝,劉燕,謝元斌,傅榮亮,司徒國(guó)志
受保護(hù)的技術(shù)使用者：廣東巴德富新材料有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/19