[发明专利]一种多元聚合物乳液及其制备方法和采用多元聚合物乳液的配制的水泥砂浆

说明书

技术领域

本发明涉及聚合物乳液制备和化学建筑材料技术领域，具体地说是一种多元聚合物乳液的制备方法，并将合成的多元聚合物乳液作为外加剂用于防水砂浆中。

背景技术

由于建筑结构渗漏对建筑物带来损坏，一直是建筑工程技术面临的一个难题。水分的存在和迁移常常是砌筑结构的性能产生不良变化的重要原因。除了通过密实结构达到防水抗渗以外，在砂浆中加入一定量的聚合物进行水泥的改性已成为建筑材料防水的一项重要技术。

聚合物在砂浆中的主要作用是形成聚合物网络结构，与硬化的水泥浆体形成的连续结构相互交织，使砂浆结构得到加强。当在砂浆搅拌过程中加入聚合物乳液后，乳液中的聚合物颗粒均匀分散在水泥体系中，随着水泥颗粒的水化，体系中一部分水被水泥水化所结合，聚合物悬浮液中的水分被转移，聚合物颗粒在水化产物和未水化颗粒表面、毛细孔中絮凝，拌合物中较大的空隙被絮凝的聚合物所填充，并几乎全部聚集在水泥浆体空隙中，聚合物中的水分被水泥水化吸收后，聚合物颗粒相互靠近聚合成一个整体，在砂浆空间内形成连续的网状结构的聚合物膜。聚合物的网状结构使得水泥结构这一刚性体系变得柔韧以适应可能的应力变形，增加了体系的密实度，减少了裂缝的发生，从而达到防水的目的。

防水砂浆是指在普通砂浆中掺入适量的具有防水性能的外加剂、合成高分子聚合物等材料，以提高砂浆的密实性，达到抗渗防水的目的。其中，聚合物乳液是防水砂浆的重要改性剂。苯丙乳液是目前使用较为广泛的防水砂浆改性剂。但是，目前的苯丙类聚合物乳液，就其防水性能和品种而言，存在着品种少、防水性能欠佳的缺陷。

发明内容

为了克服上述缺陷，本发明要解决的技术问题是：针对现有的苯丙类聚合物乳液制成的砂浆防水性能欠佳的问题，提供一种多元聚合物乳液的制备方法。

为了克服背景技术中存在的缺陷，本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种多元聚合物乳液，其特征在于：以苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸、甲基丙烯酸-β-羟乙酯、热分解引发剂和复合乳化剂为原料，采用核壳乳液聚合方法聚合得到。

本发明中所述的热分解引发剂为过硫酸铵和碳酸氢钠。

本发明中所述的复合乳化剂为阴离子乳化剂为α-烯基磺酸盐(AOS)、非离子乳化剂为烷基酚聚氧乙烯醚(OP-10)，阴/非离子乳化剂重量百分比为2∶1～1∶2。

本发明中所述的多元聚合物乳液的制备方法，原料的质量百分比如下：苯乙烯10％～30％、甲基丙烯酸甲酯15％～30％、丙烯酸丁酯20％～40％、丙烯酸1％～5％、甲基丙烯酸-β-羟乙酯0％～3％、热分解引发剂0.1％～0.5％、复合乳化剂2％～4％、碳酸氢钠0.1％～0.8％，余量为去离子水；

其聚合操作过程具有以下三个步骤：

(1)预乳化：将2/3的复合乳化剂与1/2～2/3的苯乙烯、1/3～2/3的甲基丙烯酸甲酯、1/3～2/3的丙烯酸丁酯混合，快速搅拌30～60分钟，得到均匀稳定的预乳化液A；将1/3的复合乳化剂与1/3～1/2的的苯乙烯、1/3走向～2/3的甲基丙烯酸甲酯、1/3～2/3的丙烯酸丁酯以及丙烯酸和/或甲基丙烯酸-β-羟乙酯混合，快速搅拌30～60分钟，得到均匀稳定的预乳化液B；

(2)核的聚合：在预乳化液A中，均匀滴加2/3的热分解引发剂，并在70℃～80℃下快速搅拌1～2小时，制得种子乳液C；

(3)壳的聚合：在种子乳液C中加入预乳化液B和1/3的引发剂，在70℃～80℃下继续聚合反应2～2.5小时后升温至90℃，再继续反应1～2小时，降温至40℃以下，用氨水调节pH为7～8，过滤出料得到多元聚合物乳液。

本发明中所述的多元聚合物乳液的制备方法，所述的热分解引发剂为过硫酸铵和碳酸氢钠。

本发明中所述的复合乳化剂为α-烯基磺酸盐和烷基酚聚氧乙烯醚的复配混合物。

本发明中所述的复合乳化剂中的α-烯基磺酸盐和烷基酚聚氧乙烯醚的复配比例为2∶1～1∶2。

本发明多元聚合物乳液的所配置的水泥砂浆，原料为黄砂、水泥、羟丙基纤维素醚、聚乙二醇和多元聚合物乳液混合制成，其中黄砂、水泥、羟丙基纤维素醚、聚乙二醇和多元聚合物乳液的质量配比为600∶400∶0.2∶2∶12～20。

有益效果：本发明提供了一种多元聚合物乳液的制备方法，并将该多元聚合物加入到水泥砂浆中，能够显著改善砂浆的和易性，提高水泥砂浆的密实性，达到防水防裂的目的。

具体实施方式

实施例1