本發(fā)明涉及防水涂料,具體涉及一種建筑外墻用防水涂料及其制備方法。
背景技術(shù):
1、近年來,外墻滲漏已成為新建建筑的最大質(zhì)量通病,水分對墻體的侵蝕,特別是通過裂縫向墻體中滲透會引起混凝土內(nèi)部鋼筋的銹蝕,加快混凝土碳化,嚴重時影響到建筑物的使用壽命。
2、目前常用的防水涂料只是在混凝土表層形成一定厚度的涂層,且這些涂料與潮濕的混凝土基底的粘結(jié)強度均不高,材料與基底容易產(chǎn)生明顯的界面缺陷,從而產(chǎn)生整體剝離而失去防水效果,同時由于建筑外墻常年處于水、大氣、日光照射和化學侵蝕等的因素共同作用下,防水涂料的涂層出現(xiàn)老化,導致其物理力學性能下降,進而影響其防水性能。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、本發(fā)明的目的在于提供一種建筑外墻用防水涂料及其制備方法,解決了現(xiàn)有建筑外墻用防水涂料與混凝土基底粘結(jié)強度低的問題,同時改善了防水涂料的力學性能,減少其因老化導致的力學性能損失。
2、本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案實現(xiàn):
3、一種建筑外墻用防水涂料的制備方法,包括如下步驟:步驟s1:稱取如下重量份原料:50-60份醋酸乙烯-乙烯共聚乳液、10-15份復合乳液、0.1-0.3份分散劑、0.3-0.5份消泡劑、0.8-1份成膜助劑、58-62份水泥、30-35份重質(zhì)碳酸鈣和30-35份石英粉;
4、步驟s2:將醋酸乙烯-乙烯共聚乳液、復合乳液、分散劑、消泡劑和成膜助劑混合,攪拌制得液料,將水泥、重質(zhì)碳酸鈣和石英粉混合,制得粉料,將液料緩慢加入至粉料之中,在攪拌速率為800-1000rpm條件下,攪拌8-10min,制得一種建筑外墻用防水涂料;
5、所述復合乳液通過如下步驟制得:稱取如下重量份原料:40-45份改性聚合物、0.5-0.8份十二烷基硫酸鈉和60-70份去離子水,將改性聚合物、十二烷基硫酸鈉和去離子水混合,在攪拌速率為2000rpm,溫度為30℃條件下,攪拌30min,制得復合乳液;
6、所述改性聚合物通過如下步驟制得:
7、步驟a1:將3-氨丙基三乙氧基硅烷和4-甲氧基酚混合,在攪拌速率為200-240rpm,溫度為40℃條件下,攪拌并加入丙烯酸羥乙酯,反應5-6h,制得中間體1;
8、3-氨丙基三乙氧基硅烷、丙烯酸羥乙酯和4-甲氧基酚用量比為0.1mol∶0.2-0.22mol∶2-2.3g;
9、反應過程中,3-氨丙基三乙氧基硅烷中氨基與丙烯酸羥乙酯中雙鍵發(fā)生邁克爾加成,形成叔胺,制得中間體1;
10、步驟a2:將異佛爾酮二異氰酸酯和聚醚二元醇混合,在氮氣保護、攪拌速率為150-180rpm,溫度為90℃條件下,反應2-3h,再加入中間體1、1,4-丁二醇和二羥甲基丙酸,繼續(xù)反應2-3h,再加入甲基丙烯酸羥乙酯,繼續(xù)反應1h,降溫至50℃并加入三乙胺,反應30min,制得封端預聚體;
11、異佛爾酮二異氰酸酯、聚醚二元醇、中間體1、1,4-丁二醇、二羥甲基丙酸、甲基丙烯酸羥乙酯和三乙胺用量比為0.07-0.08mol∶26-27g∶0.008-0.01mol∶0.03-0.032mol∶0.012-0.013mol∶0.004mol∶0.015mol;
12、反應過程中,異佛爾酮二異氰酸酯中異氰酸酯基團先與聚醚二元醇中羥基反應,再與中間體1、1,4-丁二醇和二羥甲基丙酸中羥基反應,并加入甲基丙烯酸羥乙酯進行封端,再加入三乙胺中和,制得了以丙烯酸酯封端的封端預聚體;
13、步驟a3:將封端預聚體、改性聚輪烷、甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸丁酯和n,n-二甲基甲酰胺混合,在攪拌速率為300-400rpm,溫度為80℃條件下,攪拌并加入過硫酸鉀,反應3-4h,制得改性聚合物;
14、封端預聚體、改性聚輪烷、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、過硫酸鉀和n,n-二甲基甲酰胺用量比為120-140g∶18-20g∶7-8g∶7-8g∶0.25-0.28g∶80-100ml;
15、反應過程中,在引發(fā)劑過硫酸鉀的作用下,封端預聚體、改性聚輪烷、甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸丁酯中雙鍵發(fā)生自由基聚合,形成聚丙烯酸酯鏈段,從而制得改性聚合物;
16、所述改性聚輪烷通過如下步驟制得:
17、步驟b1:將4-溴-1,8-萘二甲酸酐和無水乙醇混合,在氮氣保護,攪拌速率為300-400rpm,溫度為80℃條件下,攪拌并加入1h,1h-全氟辛基胺,反應3-4h,制得中間體a,將中間體a和n,n-二甲基甲酰胺混合,攪拌并加入疊氮化鈉和去離子水,在攪拌速率為180-200rpm,室溫條件下,反應16-18h,制得中間體b;
18、4-溴-1,8-萘二甲酸酐和1h,1h-全氟辛基胺用量比為0.02mol∶0.02-0.022mol,中間體a、疊氮化鈉和去離子水用量比為0.02mol∶0.37-0.4g∶2ml;
19、反應過程中,4-溴-1,8-萘二甲酸酐中酸酐與1h,1h-全氟辛基胺中氨基反應,形成酰亞胺結(jié)構(gòu),制得中間體a,中間體a中溴再在疊氮化鈉的作用下被疊氮化,形成疊氮基團,制得中間體b;
20、步驟b2:將β-環(huán)糊精、衣康酸和無水乙醇混合,在攪拌速率為150-180rpm,溫度為80℃條件下,反應1-1.5h,制得改性環(huán)糊精,將聚乙二醇和四氫呋喃混合,在氮氣保護,攪拌速率為200-300rpm,溫度為5℃條件下,攪拌并加入叔丁醇鉀,反應1h,再滴加溴代丙炔并升溫至室溫,繼續(xù)反應24h,制得改性聚乙二醇;
21、β-環(huán)糊精和衣康酸用量比為0.02mol∶0.01-0.011mol,聚乙二醇、叔丁醇鉀和溴代丙炔用量比為100-110g∶0.12-0.13mol∶0.12-0.13mol;
22、反應過程中,β-環(huán)糊精中羥基與衣康酸中羧基發(fā)生酯化反應,形成酯鍵,制得改性環(huán)糊精,聚乙二醇中端羥基先在叔丁醇鉀的作用下形成鉀鹽,其再與溴代丙炔中溴發(fā)生取代反應,制得端炔基的改性聚乙二醇;
23、步驟b3:將改性聚乙二醇、改性環(huán)糊精和去離子水混合并超聲分散10-15min,在氮氣保護,攪拌速率為400-500rpm,室溫條件下,攪拌12h,再加入中間體b、五水硫酸銅、五甲基二亞乙基三胺和抗壞血酸鈉,反應2-3h,制得改性聚輪烷;
24、改性聚乙二醇、改性環(huán)糊精、中間體b、五水硫酸銅、五甲基二亞乙基三胺和抗壞血酸鈉用量比為10-11g∶0.008-0.01mol∶0.02-0.22mol∶4.5-5g∶0.001mol∶0.002mol;
25、反應過程中,以改性聚乙二醇為客體,改性環(huán)糊精為主體,通過穿線法,形成了聚輪烷結(jié)構(gòu),再通過改性聚乙二醇中端炔基與中間體b中疊氮基的點擊反應團反應,形成三氮唑基團,對聚輪烷結(jié)構(gòu)進行封端,制得了改性聚輪烷;
26、本發(fā)明的有益效果:本發(fā)明涉及一種建筑外墻用防水涂料及其制備方法,通過在防水涂料原料中加入復合乳液,解決了現(xiàn)有建筑外墻用防水涂料與混凝土基底粘結(jié)強度低的問題,同時改善了防水涂料的力學性能,減少其因老化導致的力學性能損失;復合乳液是以改性聚合物、十二烷基硫酸鈉和去離子水為原料制得,以改性聚合物是通過封端預聚體、改性聚輪烷、甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸丁酯發(fā)生自由基聚合制得,由于改性聚輪烷是以改性環(huán)糊精穿于改性聚乙二醇上制得,其所形成的結(jié)構(gòu)使得改性環(huán)糊精可以在改性聚乙二醇主鏈上轉(zhuǎn)動與滑動,而又由于通過自由基聚合在改性環(huán)糊精上聚合有聚丙烯酸酯鏈段,從而形成了以非共價交聯(lián)和共價交聯(lián)結(jié)合形成的半互穿網(wǎng)絡結(jié)構(gòu),這種特殊的網(wǎng)絡結(jié)構(gòu),不僅保持了防水涂料在固化后交聯(lián)密度,使其具有良好的防水性能,同時可運動的分子鏈結(jié)構(gòu)使得其具有較好的韌性,而又由于這種韌性來源于其物理結(jié)構(gòu),其受紫外照射導致的老化對其力學性能影響較小,使得防水涂料在紫外老化后仍能保持較好的力學性能,同時由于改性聚輪烷是以中間體b封端,中間體b接枝有全氟長鏈,這種長鏈可以在一定程度上改善涂料的防水性能,并且由于在封端預聚體中引入了3-氨丙基三乙氧基硅烷支鏈,在涂料固化過程中,水解之后形成的si-0-si鍵也在一定程度上改善了其防水性能,同時其還參與防水涂料中水泥與無機填料的固化過程中,從而使得防水涂料各組分之間仍能保持較好的相容性,同時復合乳液中聚丙烯酸酯鏈段,也能使得防水涂料與混凝土基底之間產(chǎn)生較好的粘結(jié)性能。