一種新型建筑石膏用防水劑及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于建筑材料防水劑制備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種新型建筑石膏用防水劑及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]石膏是一種蘊(yùn)藏豐富的資源，石膏制品防火、隔音性能良好，而且具有很好的保溫隔熱和調(diào)濕作用等優(yōu)點，被廣泛應(yīng)用在建筑行業(yè)，但是由于石膏制品防水性差，吸水后強(qiáng)度大幅度降低，其發(fā)展和使用在近代受到很大限制。目前，為解決石膏制品受潮后強(qiáng)度降低、易翹曲變形等耐水性差的問題，通常采用以下三種措施:一是在砌塊表面涂覆或浸漬憎水物質(zhì)或涂刷防水涂料；二是在石膏中摻加磨細(xì)礦渣或火山灰質(zhì)材料，提高砌塊的軟化系數(shù)；三是在石膏中摻加水乳型的防水劑，改善砌塊的防水性能。第一種方法簡單易行，若能嚴(yán)格操作，可以取得較為理想的防水效果，但一旦被涂覆的表面或局部出現(xiàn)缺陷，裸露的石膏在遇到水時會被水溶蝕甚至造成剝落，導(dǎo)致防水性能降低；第二種方法是石膏與活性混合材發(fā)生水化反應(yīng)，生成了水化硫鋁酸鈣等水化產(chǎn)物，雖然提高了耐水性能，但由于摻加了火山灰質(zhì)材料，致使砌塊的白度降低，影響其裝飾效果，并且容易造成砌塊后期發(fā)生開裂；第三種方法則既能保持石膏砌塊的裝飾效果，又能達(dá)到防水的目的。
[0003]然而，傳統(tǒng)的建筑石膏防水劑如石蠟乳液、苯丙乳液等雖然均可改善石膏的防水性能，但使用過程中摻加量大，對石膏的強(qiáng)度會產(chǎn)生不利影響，而有機(jī)硅建筑防水劑對石膏的強(qiáng)度影響小，但有機(jī)硅系防水劑中價格相對低廉的甲基硅醇鹽大量溶于水，與基材結(jié)合能力不強(qiáng)，極易隨著石膏制品生產(chǎn)過程中的大量水分而流失，進(jìn)而造成其對改善石膏防水性能的下降。因此，現(xiàn)有建筑石膏用防水劑存在使用時摻加量大、對石膏強(qiáng)度影響大、防水性能差的缺陷。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出一種使用時摻加量小、防水效果好、不影響石膏強(qiáng)度的新型建筑石膏用防水劑的制備方法。
[0005]為實現(xiàn)上述技術(shù)問題采取以下技術(shù)方案:一種新型建筑石膏用防水劑的制備方法，其特征在于:以甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯和丙烯酸為原料，以乙烯基三乙氧基硅烷為偶聯(lián)劑，包括具體以下步驟:
[0006](I)按重量份將羥基羧酸鈉0.4?2份溶于90?100份的去離子水中，加入甲基丙烯酸甲酯15?20份、丙烯酸丁酯10?15份和丙烯酸4?8份，攪拌乳化，并用強(qiáng)堿調(diào)節(jié)pH至8?10 ;
[0007](2)在所述步驟(I)體系中，按重量份加入過硫酸銨0.2?0.8份，邊攪拌邊升溫至80°C，保溫并攪拌I?1.6h;
[0008](3)將所述步驟⑵體系降溫至55°C，加入重量份乙烯基三乙氧基硅烷8?12份，保溫并攪拌0.5?1.1h ;
[0009](4)往所述步驟(3)體系中，加入重量份甲基硅醇鈉45?55份充分?jǐn)嚢?，即得產(chǎn)品O
[0010]優(yōu)選的，所述步驟(I)中所述攪拌速度為2000r/min，攪拌時間為0.4?lh。
[0011]優(yōu)選的，所述步驟(I)中所述強(qiáng)堿為氫氧化鈉或氫氧化鉀。
[0012]優(yōu)選的，所述步驟(2)中所述攪拌速度為2500r/min，所述升溫速度為10°C /min。
[0013]優(yōu)選的，所述步驟(3)中所述降溫方式為自然冷卻降溫。
[0014]優(yōu)選的，所述步驟(3)中所述降溫時攪拌，攪拌速度為2000r/min。
[0015]優(yōu)選的，所述步驟(3)中所述攪拌速度為2000r/min。
[0016]優(yōu)選的，所述步驟(4)中，所述攪拌速度為3000r/min，攪拌時間為0.3?0.7h。
[0017]優(yōu)選的，所述步驟(4)后，所述產(chǎn)品密封放在陰暗處保存。
[0018]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明取得了以下有益效果為:以乙烯基三乙氧基硅烷為偶聯(lián)劑，不僅能夠促進(jìn)有機(jī)娃防水劑娃樹脂網(wǎng)絡(luò)的形成，使其具有有機(jī)娃防水劑的基本性能，而且乙烯基三乙氧基硅烷的乙烯基與丙烯酸等聚合，并以醇醚羧酸鹽AEC-7Na為乳化劑引入了大量的RCOO—，乳化劑既可幫助劑成分乳化、分散與穩(wěn)定，又因其溶解后所提供的RCOO—與丙烯酸乳液中提供的RCOO—與Ca2+在接觸面另外形成一層有機(jī)分子吸附金屬離子構(gòu)成的配位網(wǎng)絡(luò)狀薄膜，增強(qiáng)與石膏表面的結(jié)合能力，進(jìn)一步增強(qiáng)防水劑的防水性能，從而使制得的防水劑防水效果大大增強(qiáng)；在使用過程中摻加量小，對石膏的強(qiáng)度不會產(chǎn)生不利影響，且能顯著提高石膏的軟化系數(shù)，大大降低石膏的吸水率，增強(qiáng)石膏的耐水能力。另外，該發(fā)明形成的硅樹脂網(wǎng)絡(luò)不堵塞石膏制品的孔隙，因此不但具有拒水性，而且還能保持石膏制品良好的透氣效果。
【具體實施方式】
[0019]下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步具體說明。
[0020]實施例1
[0021]一種新型建筑石膏用防水劑的制備方法，以甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯和丙烯酸為原料，以乙烯基三乙氧基硅烷為偶聯(lián)劑，包括具體以下步驟:(I)按重量份將乳化劑羥基羧酸鈉(AEC-7Na)0.4份溶于90份的去離子水中，分別加入甲基丙烯酸甲酯15份、丙烯酸丁酯10份和丙烯酸4份，攪拌乳化，攪拌速度為2000r/min，攪拌時間為0.4h時為宜，并用氫氧化鈉調(diào)節(jié)PH至8; (2)在步驟(I)體系中，按重量份加入過硫酸銨0.2份，邊攪拌邊升溫至80°C，保溫并攪拌lh。該步驟中，當(dāng)升溫速度為10°C /min、攪拌速度為2500r/min時最佳；(3)將步驟(2)體系降溫至55°C，接著加入重量份乙烯基三乙氧基硅烷8份，保溫并攪拌0.5h ; (4)往所述步驟(3)體系中，加入重量份甲基硅醇鈉45份充分?jǐn)嚢瑁吹卯a(chǎn)品，該步驟中，攪拌速度最好為3000r/min，攪拌時間為0.3h時得到產(chǎn)品防水性能較好，制得的產(chǎn)品最好密封放在陰暗處保存。
[0022]實施例2
[0023]一種新型建筑石膏用防水劑的制備方法，以甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯和丙烯酸為原料，以乙烯基三乙氧基硅烷為偶聯(lián)劑，包括具體以下步驟:(I)按重量份將乳化劑羥基羧酸鈉(AEC-7Na)2份溶于100份的去離子水中，加入甲基丙烯酸甲酯20份、丙烯酸丁酯15份和丙稀酸8份，攪拌乳化，最好以2000r/min的速度攪拌Ih,并用強(qiáng)堿調(diào)節(jié)pH至10 ;(2)在步驟(I)體系中，按重量份加入過硫酸銨0.8份，邊攪拌邊升溫至80°C，保溫并攪拌1.6h ； (3)將所述步驟(2)體系降溫至55°C，最好采用自然冷卻方式降溫，當(dāng)溫度達(dá)到55°C時加入重量份乙烯基三乙氧基硅烷12份，保溫并攪拌1.1h ; (4)往所述步驟(3)體系中，加入重量份甲基硅醇鈉55份充分?jǐn)嚢?，即得產(chǎn)品。且在攪拌速度為3000r/min，攪拌時間為0.7h時得到產(chǎn)品防水性能較好。
[0024]實施例3
[0025]一種新型建筑石膏用防水劑的制備方法，以甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯和丙烯酸為原料，以乙烯基三乙氧基硅烷為偶聯(lián)劑，包括具體以下步驟:(I)按重量份將乳化劑羥基羧酸鈉(AEC-7Na) 1.2份溶于95份的去離子水中，加入甲基丙烯酸甲酯17.5份、丙烯酸丁酯12.5份和丙烯酸6份，攪拌乳化，并用強(qiáng)堿調(diào)節(jié)pH至9 ; (2)在步驟(I)體系中，按重量份加入過硫酸銨0.5份，邊攪拌邊升溫至80°C，保溫并攪拌1.3h ; (3)將步驟(2)體系降溫至55°C，降溫時攪拌，攪拌速度為2000r/min，待溫度降到55°C時再加入重量份乙烯基三乙氧基硅烷10份，保溫并攪拌0.8h，攪拌速度為2000r/min時最佳；(4)往步驟(3)體系中，加入重量份甲基硅醇鈉50份充分?jǐn)嚢?，即得產(chǎn)品，且在攪拌速度為3000r/min，攪拌時間為
0.5h時得到產(chǎn)品防水性能較好。
[0026]將以上各實施例所制備的新型建筑用防水劑摻入按水灰比0.6脫硫石膏中，攪拌均勻，成型，養(yǎng)護(hù)7d,測其強(qiáng)度、吸水率及軟化系數(shù)，結(jié)果表明，新型建筑石膏用防水劑對石膏的強(qiáng)度不會產(chǎn)生明顯不利影響，試塊的吸水率有了明顯的降低，但新型建筑石膏用防水劑在石膏的軟化系數(shù)達(dá)到0.76，較常用的有機(jī)硅建筑防水劑(甲基硅醇鈉為0.69)有了明顯的提尚。
[0027]最后所應(yīng)說明的是，以上【具體實施方式】僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制，盡管參照較佳實施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的精神和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
【主權(quán)項】
1.一種新型建筑石膏用防水劑的制備方法，其特征在于:以甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯和丙烯酸為原料，以乙烯基三乙氧基硅烷為偶聯(lián)劑，包括具體以下步驟: (1)按重量份將羥基羧酸鈉0.4?2份溶于90?100份的去離子水中，加入甲基丙烯酸甲酯15?20份、丙烯酸丁酯10?15份和丙烯酸4?8份，攪拌乳化，并用強(qiáng)堿調(diào)節(jié)pH至8?10 ; (2)在所述步驟(I)體系中，按重量份加入過硫酸銨0.2?0.8份，邊攪拌邊升溫至80 °C，保溫并攪拌I?1.6h ; (3)將所述步驟(2)體系降溫至55°C，加入重量份乙烯基三乙氧基硅烷8?12份，保溫并攪拌0.5?1.1h ; (4)往所述步驟(3)體系中，加入重量份甲基硅醇鈉45?55份充分?jǐn)嚢?，即得產(chǎn)品。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型建筑石膏用防水劑的制備方法，其特征在于:所述步驟(I)中所述攪拌速度為2000r/min、攪拌時間為0.4?lh。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型建筑石膏用防水劑的制備方法，其特征在于:所述步驟(1)中所述強(qiáng)堿為氫氧化鈉或氫氧化鉀。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型建筑石膏用防水劑的制備方法，其特征在于:所述步驟(2)中所述攪拌速度為2500r/min，所述升溫速度為10°C/min。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型建筑石膏用防水劑的制備方法，其特征在于:所述步驟(3)中所述降溫方式為自然冷卻降溫。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型建筑石膏用防水劑的制備方法，其特征在于:所述步驟(3)中所述降溫時攪拌，攪拌速度為2000r/min。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述新型建筑石膏用防水劑的制備方法，其特征在于:所述步驟(3)中所述攪拌速度為2000r/min。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型建筑石膏用防水劑的制備方法，其特征在于:所述步驟(4)中，所述攪拌速度為3000r/min，攪拌時間為0.3?0.7h。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型建筑石膏用防水劑的制備方法，其特征在于:所述步驟(4)后，所述產(chǎn)品密封放在陰暗處保存。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種新型建筑石膏用防水劑的制備方法，該方法以甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯和丙烯酸為原料，以乙烯基三乙氧基硅烷為偶聯(lián)劑，乙烯基三乙氧基硅烷的加入不僅能夠促進(jìn)有機(jī)硅防水劑硅樹脂網(wǎng)絡(luò)的形成，而且能在接觸面另外形成一層有機(jī)分子吸附金屬離子構(gòu)成的配位網(wǎng)絡(luò)狀薄膜，增強(qiáng)與石膏表面的結(jié)合能力，進(jìn)一步增強(qiáng)防水劑的防水性能。本發(fā)明制備的建筑石膏用防水劑使用時產(chǎn)入量少、對石膏強(qiáng)度不會產(chǎn)生不利影響、顯著提高石膏制品的軟化系數(shù)和降低石膏吸水率，是一種防水效果好、易于儲存的理想新型建筑石膏防水劑。
【IPC分類】C04B24-04, C04B24-42
【公開號】CN104829161
【申請?zhí)枴緾N201510155065
【發(fā)明人】丁益, 方有春, 任啟芳
【申請人】安徽建筑大學(xué)
【公開日】2015年8月12日
【申請日】2015年4月2日