[发明专利]一种硅丙改性乳液防水剂及其制备方法与应用

说明书

本发明公开了一种硅丙改性乳液防水剂及其制备方法与应用，该防水剂包括丙烯酸酯类单体、功能单体、乳化剂、有机硅、改性剂、引发剂和碳酸氢钠；制法为采用梯度滴加法将各原料混合；其应用于脱硫石膏的防水。本发明的防水剂不仅转化率高、乳胶膜吸水率地，且稳定性强、耐候性和抗冻融性高，耐水性、分散性和附着力强；同时其合成工艺简便、经济环保；此外，其应用于脱硫石膏防水，能够在脱硫石膏晶体上形成一层坚固的疏水薄膜，且不影响脱硫石膏的晶型结构。

技术领域

本发明属于防水剂领域，尤其涉及一种硅丙改性乳液防水剂及其制备方法与应用。

背景技术

近年来，随着建筑行业的快速发展，石膏的需求量也逐年增加。石膏具有质量轻、隔热、防火、吸声等优点，受到建筑行业的普遍欢迎。但其自身也存在着耐水性能差、利用率低、粘结性差、强度低等缺点。因而研究一种耐水性脱硫石膏一直是国内外重视的课题。为解决脱硫石膏耐水性差这一难题，目前主要有三种解决方法：一是进行表面层刷处理，该方法操作简单方便，但防水不彻底；二是内掺无机材料，该方法成本低工艺简单但参量较大，所得的石膏制品密度大；三是内掺高分子聚合物，该方法参量少，防水效果彻底但成本偏高，工艺复杂。

公开号为CN103242018A(公开日2013年08月14日)的发明专利申请公开了一种脱硫石膏砌块用防水剂，该方法通过硬酯酸、聚乙烯醇、水泥和硼酸盐防水剂，使其由亲水表面变成憎水表面，从而阻止水分的入侵达到防水；公开号为CN102180647A(公开日2011年09月14日)的发明专利申请公开了一种脱硫建筑石膏防水砌块，该方法采用脱硫建筑石膏30～94％，硅钙渣0～50％和低碱度硫铝酸盐水泥6～20％，为脱硫建筑石膏砌块进行改进，极大地提高石膏砌块的耐水性，此类方法虽然有一定的防水效果，但是很大限度的改变了脱硫石膏的纯度，不利于脱硫石膏制品的可塑性；公开号为CN106186801A(公开日2016年12月07日)的发明专利申请公开了一种复合改性石膏防水剂的制备方法，该方法采用甲基硅酸醇钠、去离子水、松香酸聚氧乙烯酯、甘油、聚乙烯醇及过硫酸钾，放入由氮气保护的反应釜中搅拌反应，用氟化硅置换反应釜中的气体，以制备石膏防水剂，但此种方法对设备条件要求高，耗时较长。

因此，现亟需一种能够不改变脱硫石膏的纯度，且工艺简单、成本低的解决脱硫石膏耐水性的方法。

发明内容

发明目的：本发明的第一目的是提供一种耐水性、稳定性和耐候性强的硅丙改性乳液防水剂；

本发明的第二目的是提供该防水剂的制备方法，其合成工艺简便，经济环保；

本发明的第三目的是提供该防水剂的应用，能够在脱硫石膏晶体上形成一层坚固的疏水薄膜，且不影响脱硫石膏的晶型结构。

技术方案：本发明的硅丙改性乳液防水剂，按重量份数包括如下原料：丙烯酸酯类单体10～40份、功能单体2～5份、乳化剂3～5份、有机硅2～6份、改性剂1～3份、引发剂0.4～0.6份和碳酸氢钠0.5～0.7份。

本发明通过将上述原料进行复配，尤其加入乳化剂、功能单体、有机硅和改性剂，协同提高了防水剂的耐水性、稳定性和耐候性；其中，加入有机硅和改性剂，两者相互作用提高了乳胶膜的韧性和交联度，极大地提高乳液防水剂的耐水性能、分散性和附着力。优选的，丙烯酸酯类单体至少可包括丙烯酸异辛酯、甲基丙烯酸异冰片酯或甲基丙烯酸缩水甘油酯中的一种。功能单体可为丙烯酸、丙烯酸羟丙酯或丙烯酰胺，该功能单体的加入，使高分子链中引入了功能型基团，从而有效提高乳液防水剂的耐候性与抗冻融性。乳化剂可为重量份数比3～1:1的十八胺聚氧乙烯醚和十二烷基苯磺酸钠混合物，本发明将非离子乳化剂十八胺聚氧乙烯醚和阴离子乳化剂十二烷基苯磺酸钠混合物进行复配，不仅增加了乳化剂的乳化效果，且提高了乳液防水剂的稳定性。改性剂可为甲基丙烯酸六氟丁酯或甲基丙烯酸十二氟庚酯。引发剂可为过硫酸钾、过硫酸钠或过硫酸铵。

本发明制备硅丙改性乳液防水剂的方法，包括如下步骤：