專利名稱：剛?cè)釓?fù)合水泥基防水材料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及剛?cè)釓?fù)合水泥基防水材料，特別是關(guān)于剛?cè)釓?fù)合水泥基防水卷材。
背景技術(shù)：
近年來水泥基防水材料發(fā)展較快，并形成若干系列，如聚合物改性水泥基防水涂料、剛性聚合物水泥(干拌)防水砂漿等，以剛性聚合物水泥防水材料為主。剛性防水材料改性采用摻加有機聚合物、防水劑、減水劑、膨脹劑等技術(shù)，減少和補償水泥材料的收縮，防止開裂，減少并細化材料的毛細孔，使混凝土更致密，抗?jié)B性能大為提高。這類材料的耐老化性好，但由于它們?yōu)閯傂圆牧?，因此，無法適應(yīng)基體較大的伸縮變形。如果基層由于干燥收縮或熱脹冷縮開裂，防水層也將被拉裂或分層，影響防水效果，其使用范圍受到很大限制，不適用于地上或屋面的大面積整體防水工程。
近年來，在日本和德國及國內(nèi)的部分地區(qū)，一種具有很高聚灰比(聚合物與水泥之比)、其值為50％或更高、有時可達到100％或更高的一種聚合物改性的糊狀或漿狀物(涂料)被作為一種液態(tài)應(yīng)用型的膜狀防水材料而廣泛應(yīng)用于公寓房、地下室、地下水池等建筑，雖其使用不受很多限制，但因其施工時需要現(xiàn)場攪拌，聚灰比、水灰比高，故還存在一次性涂膜較薄，需多道施工，費時費工等缺點。
Birchall等(EP0055035A1和EP0038126A1)提出了高抗折強度的水泥基材料的組成及制備方法，是用水硬性水泥、水泥重量的1％～15％的水溶性聚合物或水分散性聚合物及水用漿葉式高剪切攪拌機將其捏合成塑性團狀料后，在雙輥混煉機上混煉，然后采用擠出或模壓方法成型，制得結(jié)構(gòu)致密、宏觀缺陷少、抗折強度高的高強水泥基材料。但該材料為剛性材料，而且對水敏感性大，在濕態(tài)下，其強度保持率低。
文獻中國專利CN1048871A中公開了一種防水涂料，該涂料屬于丙烯酸(酯)系樹脂乳液類涂料。該文獻中沒有具體指出丙烯酸(酯)系樹脂乳液的具體組份，且文獻中僅僅反映了涂料，沒有介紹與水泥基組成防水卷材情況。
文獻中國專利CN2340608Y中公開了一種新型多層復(fù)合防水卷材。該卷材依次由防水防護層、纖維增強層、防水層和纖維增強防滑層復(fù)合而成，其中防水防護層是由丙烯酸酯配以特種水泥、增塑劑、穩(wěn)定劑、顏料及適量優(yōu)質(zhì)填料制成。但該文獻中沒有指出丙烯酸酯的組份。
文獻中國專利CN2517580Y中公開了一種丙烯酸多層復(fù)合防水卷材。它是由塑料薄膜和兩面的無紡布復(fù)合而成，在其中一面無紡布上面涂布一層丙烯酸防水保護膜，但同樣沒有公開丙烯酸的具體組份。
文獻中國專利CN1306949A中公開了一種柔性的聚合物改性水泥基防水材料及其制備方法。其中水溶性聚合物可為丙烯酸類乳液、丁苯膠乳、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、醋酸乙烯-叔碳酸酯乳液、氯偏乳液、氯乙烯-醋酸乙烯-丙烯酸共聚乳液、醋酸乙烯酯乳液、氯丁膠乳中的一種或其組合。但該文獻中沒有指出例如丙烯酸乳液的具體組份，僅僅列舉了聚合物的玻璃化溫度如丙烯酸類乳液，PS9317，Tg＝-40℃；S400，Tg＝-7℃，BA163，Tg＝-7℃；P2438，Tg＝-22℃；EVA，Tg＝7℃。從其實施例中的結(jié)果看出，其拉伸強度為1.74～4.34MPa，但斷裂伸長率為76～128％，較低。根據(jù)JC/T894-2001《聚合物水泥防水涂料》標準要求，柔性材料其拉伸強度應(yīng)≥1.2MPa，斷裂伸長率為≥200％為合格品；剛性材料要求拉伸強度≥1.8MPa，斷裂伸長率≥80％，顯然上述文獻雖達到該標準，但仍較低。
基于水泥基防水材料高耐久性的特點，以及其產(chǎn)品生產(chǎn)和施工中對環(huán)境沒有污染，對基材適應(yīng)性廣，便于施工等優(yōu)良特性，本發(fā)明的發(fā)明人對這類材料進行了深入的研究比較，通過對材料組份配方及其生產(chǎn)工藝的大膽改進，使較低水灰比和聚灰比的聚合物水泥材料均勻混合分散，將剛性水泥防水材料與柔性(丙烯酸酯)防水材料的優(yōu)良性能結(jié)合在一起，經(jīng)刮涂后再經(jīng)壓延法制備出具有適應(yīng)基體變形能力的、柔性或剛?cè)釓?fù)合的、結(jié)構(gòu)更為致密的、防水性能更好的、耐久性優(yōu)良的水泥基防水材料。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是以往技術(shù)中制得的防水卷材存在拉伸強度和斷裂伸長率不能同時達到較高水平，往往斷裂伸長率較低，即剛性較高，但柔性不夠的問題，提供一種新的剛?cè)釓?fù)合水泥基防水材料，該材料具有剛?cè)嵯酀?，在滿足剛性拉伸強度的同時，能大大提高柔性指標斷裂伸長率，使材料達到較好的綜合性能的特點。
為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下一種剛?cè)釓?fù)合水泥基防水材料，至少由防水層和增強層組成，防水層涂布于增強層上，增強層的用量為20～90克/米2，防水層的用量為0.5～5千克/米2，增強層為柔軟性材料，防水層以重量百分比計包含以下組份a)丙烯酸酯15～50％；
b)硅酸鹽25～60％；c)表面活性劑0.6～3.0％；d)粉狀填料15～30％；其中丙烯酸酯的組成以重量百分比計包含以下組份1)丙烯酸丁酯50～80％；2)甲基丙烯酸甲酯10～50％；3)甲基丙烯酸0.5～10％。
上述技術(shù)方案中，增強層的用量優(yōu)選范圍為30～50克/米2，柔軟性材料優(yōu)選方案為選自耐堿性纖維、無紡布、紡織布、網(wǎng)格布、滌綸、聚酯類聚合物或石棉布中的至少一種，防水層的用量優(yōu)選范圍為1～4千克/米2。耐堿性纖維優(yōu)選方案為選自維尼綸纖維、耐堿玻璃纖維、尼龍、聚丙烯纖維、碳纖維或礦物型纖維石棉；無紡布優(yōu)選方案為選自丙綸無紡布；防水層的用量優(yōu)選范圍為2～4千克/米2。以重量百分比計丙烯酸酯用量優(yōu)選范圍為15～30％，硅酸鹽用量優(yōu)選范圍為30～50％，表面活性劑用量優(yōu)選范圍為0.6～1.6％，粉狀填料用量優(yōu)選范圍為20～25％。硅酸鹽優(yōu)選方案為選自普通硅酸鹽水泥、硫鋁水泥、鐵鋁水泥、低堿水泥、高鋁水泥或白水泥中的至少一種；表面活性劑優(yōu)選方案為選自烷基苯聚醚磺酸鹽或烷芳基聚氧乙烯醚；粉料填料選自粉煤灰、硅灰、火山灰、沸石粉、偏高嶺土、石英粉、石灰石、滑石、輕質(zhì)碳酸鈣或重質(zhì)碳酸鈣中的至少一種。硅酸鹽更優(yōu)選方案為選自普通硅酸鹽水泥或高鋁水泥；表面活性劑更優(yōu)選方案為選自十六烷基苯聚醚磺酸鈉或十二烷基苯聚氧乙烯醚。以重量百分比計，丙烯酸酯中丙烯酸丁酯含量優(yōu)選范圍為55～70％，甲基丙烯酸甲酯含量優(yōu)選范圍為25～38％，甲基丙烯酸含量優(yōu)選范圍為0.5～4％。
本發(fā)明剛?cè)釓?fù)合水泥基防水材料的制備方法如下a)首先將所需量的丙烯酸酯(其中包括丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯和甲基丙烯酸)配制成含固量40～80％的乳液；b)向a)步驟的乳液內(nèi)添加所需量的表面活性劑，然后混合均勻；c)先將硅酸鹽和粉料填料混合均勻后，再和b)步驟得到的乳液均勻混合成漿料；d)將c)步驟得到的漿料按要求均勻涂刮鋪展于增強層的一面，然后在約常溫～150℃干燥、壓延定型，得所需卷材。
本發(fā)明中由于丙烯酸酯乳液隨著失水過程進行，聚合物顆粒逐步靠近，微粒相互融合，緊密堆積，高分子鏈段互相穿透纏結(jié)，而水泥等填料則充填在堆積架物的空隙中，形成非勻質(zhì)性，即多相物料以高分子為連續(xù)相的聚集體。同時由于丙烯酸酯乳液中添加有大量水泥組分，水泥不同于無機填料或砂粒，它是活性粒子參于體系失水過程，并使自身水合化形成以硅酸鹽為主，含金屬氫氧化物的聚集顆粒，分散在聚合物鏈段形成的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)之中。聚合物分子中的羥基又能與水泥硅酸鹽顆粒上的氫氧化物進行反應(yīng)，形成交聯(lián)，強化了聚集結(jié)構(gòu)，構(gòu)成了較強韌的膜體，從而使形成的水泥基防水材料不但具有了較高的拉伸強度，同時大大提高了斷裂伸長率。經(jīng)試驗證實本發(fā)明的技術(shù)方案拉伸強度可在1.6～3.5MPa之間調(diào)節(jié)，斷裂伸長率可在150～394％之間調(diào)節(jié)，取得了較好的技術(shù)效果。
下面通過實施例對本發(fā)明作進一步的闡述。
具體實施例方式
實施例1～61.制備水泥基防水層的混合料配比列于表1

2.制備步驟a)首先將所需量的丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯和甲基丙烯酸和水配成乳液；b)向a)步驟的乳液內(nèi)加入所需量的十六烷基苯聚醚磺酸鈉或其和十二烷基苯聚氧乙烯醚的混合物；c)先將普通硅酸鹽525水泥或高鋁水泥和粉煤灰、石英粉以及碳酸鈣粉料填料混合均勻后，再和b)步驟得到的物料均勻混合成漿料；d)將c)步驟得到的漿料按要求均勻涂刮鋪展于丙綸無紡布的一面，然后在約80℃溫度下干燥后，用壓延法將防水層定型，防水層的厚度為1.0～3.0毫米，防水層重量為3～4千克/米2；丙綸無紡布的厚度為0.2～0.48毫米，無紡布的重量為20～90克/米2，其具體數(shù)據(jù)及材料測試數(shù)據(jù)列于表2 注拉伸強度和斷裂伸長率按JC/T894-2001《聚合物水泥防水涂料》標準測定。
權(quán)利要求
1.一種剛?cè)釓?fù)合水泥基防水材料，至少由防水層和增強層組成，防水層涂布于增強層上，增強層的用量為20～90克/米2，防水層的用量為0.5～5千克/米2，增強層為柔軟性材料，防水層以重量百分比計包含以下組份a)丙烯酸酯15～50％；b)硅酸鹽25～60％；c)表面活性劑0.6～3.0％；d)粉狀填料15～30％；其中丙烯酸酯的組成以重量百分比計包含以下組份1)丙烯酸丁酯50～80％；2)甲基丙烯酸甲酯10～50％；3)甲基丙烯酸0.5～10％。
2.據(jù)權(quán)利要求1所述剛?cè)釓?fù)合水泥基防水材料，其特征在于增強層的用量為30～50克/米2，柔軟性材料為選自耐堿性纖維、無紡布、紡織布、網(wǎng)格布、滌綸、聚酯類聚合物或石棉布中的至少一種，防水層的用量為1～4千克/米2。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述剛?cè)釓?fù)合水泥基防水材料，其特征在于耐堿性纖維選自維尼綸纖維、耐堿玻璃纖維、尼龍、聚丙烯纖維、碳纖維或礦物型纖維石棉；無紡布選自丙綸無紡布；防水層的用量為2～4千克/米2。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述剛?cè)釓?fù)合水泥基防水材料，其特征在于以重量百分比計丙烯酸酯用量為15～30％，硅酸鹽用量為30～50％，表面活性劑用量為0.6～1.6％，粉狀填料用量為20～25％。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述剛?cè)釓?fù)合水泥基防水材料，其特征在于硅酸鹽選自普通硅酸鹽水泥、硫鋁水泥、鐵鋁水泥、低堿水泥、高鋁水泥或白水泥中的至少一種；表面活性劑選自烷基苯聚醚磺酸鹽或烷芳基聚氧乙烯醚；粉料填料選自粉煤灰、硅灰、火山灰、沸石粉、偏高嶺土、石英粉、石灰石、滑石、輕質(zhì)碳酸鈣或重質(zhì)碳酸鈣中的至少一種。
6.據(jù)權(quán)利要求5所述剛?cè)釓?fù)合水泥基防水材料，其特征在于硅酸鹽選自普通硅酸鹽水泥或高鋁水泥，表面活性劑選自十六烷基苯聚醚磺酸鈉或十二烷基苯聚氧乙烯醚。
7.據(jù)權(quán)利要求1所述剛?cè)釓?fù)合水泥基防水材料，其特征在于以重量百分比計丙烯酸酯中丙烯酸丁酯含量為55～70％，甲基丙烯酸甲酯含量為25～38％，甲基丙烯酸含量為0.5～4％。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種剛?cè)釓?fù)合水泥基防水材料，主要解決以往技術(shù)中制得的防水卷材存在拉伸強度和斷裂伸長率不能同時達到較高水平，往往斷裂伸長率較低，即剛性較高，但柔性不夠的問題。本發(fā)明通過采用以由丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯和甲基丙烯酸組成的丙烯酸酯和硅酸鹽、表面活性劑以及粉狀填料組成防水層，涂布于增強層上構(gòu)成剛?cè)釓?fù)合水泥基防水材料的技術(shù)方案較好地解決了該問題，可用于高分子防水卷材的工業(yè)生產(chǎn)中。
文檔編號C09K3/18GK1480504SQ0314170
公開日2004年3月10日 申請日期2003年7月18日 優(yōu)先權(quán)日2003年7月18日
發(fā)明者朱建強 申請人:上海龍洲新型建材有限公司