一种高效快速堵漏防水涂料及其制备方法
阅读说明：本技术 一种高效快速堵漏防水涂料及其制备方法 (Efficient and rapid leaking stoppage waterproof coating and preparation method thereof ) 是由 隋子涛 隋福胜 隋恒松 随超凡 于 2020-07-04 设计创作，主要内容包括：本发明提供一种高效快速堵漏防水涂料并提供了其制备方法,该堵漏防水涂料的原材料组成包括：水泥、聚氨酯预聚物、聚合物胶乳、交联剂、改性膨胀珍珠岩、中空玻璃纤维、硬脂酸镁、无水氯化石蜡、促凝剂；本发明通过添加特制的改性膨胀珍珠岩增强吸水性同时增大材料膨胀率,减轻涂层密度,同时添加聚氨酯预聚物、交联聚合物胶乳以及玻璃纤维等增强涂料的力学强度以及抗渗透性,最终制得的堵漏防水涂料,不仅可实现快速堵漏,瞬间止水,还具有优异的粘结强度,防水抗渗性高,是一种高效快速的堵漏防水涂料。(The invention provides a high-efficiency rapid leaking stoppage waterproof coating and a preparation method thereof, and the leaking stoppage waterproof coating comprises the following raw materials: cement, polyurethane prepolymer, polymer latex, a cross-linking agent, modified expanded perlite, hollow glass fiber, magnesium stearate, anhydrous chlorinated paraffin and a coagulant; according to the invention, the specially-made modified expanded perlite is added to enhance the water absorption and increase the expansion rate of the material, so that the density of the coating is reduced, and the mechanical strength and the impermeability of the polyurethane prepolymer, the cross-linked polymer latex, the glass fiber and other reinforced coatings are added, so that the finally-prepared plugging waterproof coating can realize quick plugging and instant water stopping, has excellent bonding strength and high waterproof impermeability, and is an efficient and quick plugging waterproof coating.)
技术领域
本发明属于堵漏防水涂料技术领域，具体涉及一种高效快速堵漏防水涂料及其制备方法。
背景技术
在建筑物表面上，经溶剂或水分的挥发或两种组分的化学反应形成一层 薄膜，使建筑物表面与水隔绝，从而起到防水、密封的作用，这些涂刷的粘稠液体称为防水涂料。在一些军事工程、机械地坑、隧道、游泳池、水池、地下室、供水管排灌闸粘贴瓷片以及屋面、卫生间、阳台、管道接口容易出现渗漏，采用普通的防水涂料是需要经过一段时间才能凝固，不能实现快速的防渗补漏和紧急抢修，因此，堵漏防水涂料应运而生。
发明专利CN108707350A提供一种石墨烯防水堵漏涂料，高标号水泥、水洗河砂、丙烯酸乳胶粉、石墨烯纳米片、木质纤维和减水剂组成，其中石墨烯纳米片与丙烯酸乳胶粉的聚合物分子相连接，可以使丙烯酸乳胶粉的聚合物分子的交联度增加，从而可以提高丙烯酸乳胶粉的粘结强度，但是该种材料堵漏密度大且用量大，质地较为厚重。
发明内容
为解决现有技术存在的问题，对现有工艺进行进一步优化，本发明提供一种高效快速堵漏防水涂料及其制备方法，以实现快速堵漏，瞬间止水，同时提高材料膨胀率，减轻涂层密度的发明目的。
为解决以上技术问题，本发明采用以下技术方案：
一种高效快速堵漏防水涂料，其特征在于，所述堵漏防水涂料的原材料组成，按重量份数计，包括：
水泥60-80份、聚氨酯预聚物5-10份、聚合物胶乳5-8份、交联剂0.1-0.5份、改性膨胀珍珠岩5-8份、中空玻璃纤维3-6份、硬脂酸镁0.5-2份、无水氯化石蜡2-6份、促凝剂2-5份；
所述改性膨胀珍珠岩，密度0.18-0.25g/cm3；
所述改性膨胀珍珠岩，其制备过程包括：
1）将珍珠岩矿砂机械粉碎成0.1-0.5mm的颗粒，向珍珠岩中加入浓硫酸溶液进行酸洗扩容；
2）将酸洗后的珍珠岩转移到1000-1100℃的炉内进行焙烧，研磨粉碎，过100-200目筛，得到膨胀珍珠岩粉末；
3）将膨胀珍珠岩粉末加入DMF溶液中，加入促进剂，后加入纳米SiO2气凝胶并进行超声分散，超声频率为55-60KHz，处理时间为1-2h，后过滤、烘干，即得改性膨胀珍珠岩；
所述纳米SiO2气凝胶的加入量占膨胀珍珠岩粉末重量的0.03-0.05%；
所述促进剂包括羧甲基纤维素钠和偶联剂KH-550，羧甲基纤维素钠和偶联剂KH-550的质量比为2-2.5:1；
所述聚氨酯预聚物，其制备方法为：
取聚氧化丙烯二元醇N220进行真空脱水，至含水率0.1%以内；常压下通氮气去除反应釜内的空气，在氮气氛围保护下加入MDI-50和少量磷酸，升高温度至80℃反应4-5小时，后在微真空条件下脱泡1小时，冷却，得到聚氨酯预聚体；
其中MDI-50与N220的重量比为1.7-2.0；
磷酸的加入量为聚氧化丙烯二元醇重量的0.1-0.2%；
所述聚氨酯预聚体，-NCO基团质量含量为10-15wt%；
所述水泥为52.5号、62.5号、62.5R号水泥中的一种或多种；
所述聚合物胶乳，为丙烯酸类胶乳，具体包括：水性羧基氯丁胶乳，丙烯酸胶乳、苯丙胶乳中的一种或多种；
所述交联剂为金属氧化物、过氧化物、胺类交联剂中的一种或多种；
所述促凝剂为氧化锌、硅酸钠、铝酸钠中的一种或几种；
所述高效快速堵漏防水涂料的制备方法：
先按重量称取改性膨胀珍珠岩、中空玻璃纤维、硬脂酸镁和无水氯化石蜡，采用球磨机干混，得到混合粉料；
后将水泥、聚氨酯预聚物、改性聚合物胶乳、促凝剂、混合粉料加入到砂磨机中，后加入少量水继续砂磨30-50分钟，得到浆料；
所述加水量，控制在5-10%。
采用上述技术方案，本发明的有益效果为：
1、采用本发明的方法制备的堵漏防水涂料，固化时间短，凝结时间在3-4min，可实现快速堵漏，瞬间吸水止水，12h内可实现完全固化；
2、本发明制备的堵漏防水涂料，涂料中添加改性膨胀珍珠岩成分，不仅具有吸水性，膨胀体中还充满了无数毛细孔，干燥后堵漏涂料密度0.9-1.01g/cm3，密度小，质地轻；
3、本发明制备的堵漏防水涂料，聚氨酯预聚物、交联聚合物胶乳以及玻璃纤维的复合的加入，大大增强了其强度，粘结强度达到5.9-6.3Mpa，抗压强度达到58-60MPa；
4、本发明制备的堵漏防水涂料，具有优异的防水抗渗透性，在0.6MPa水压力下4h未出现透水现象，最大抗渗透压力可达到2.5-2.8MPa。
具体实施方式
：
下面结合具体的实施例，进一步阐述本发明。
实施例1
所述堵漏防水涂料的原材料组成，按重量份数计，包括：
水泥75份、聚氨酯预聚物5份、聚合物胶乳5份、交联剂0.5份、改性膨胀珍珠岩5份、中空玻璃纤维3份、硬脂酸镁0.5份、无水氯化石蜡4份、促凝剂2份；
所述水泥为52.5号水泥；
所述聚氨酯预聚体，-NCO基团质量含量为11wt%；
所述聚合物胶乳，为水性羧基氯丁胶乳；
所述交联剂为过氧化二苯甲酰；
所述改性膨胀珍珠岩，密度0.18g/cm3；
所述促凝剂为氧化锌；
所述堵漏防水涂料的制备方法，包括以下步骤：
1、制备改性膨胀珍珠岩
1）扩容
将珍珠岩矿砂机械粉碎成0.1-0.2mm的颗粒，向珍珠岩中加入浓硫酸溶液进行酸洗扩容，在90℃的水浴锅中充分搅拌洗涤2h，后进行抽滤，干燥；
2）焙烧
将酸洗后的珍珠岩转移到1100℃的炉内进行焙烧，使其充分膨胀，达到原体积的15倍成为膨胀珍珠岩，研磨粉碎，过100目筛，得到膨胀珍珠岩粉末；
3）改性
将膨胀珍珠岩粉末加入DMF溶液中，加入促进剂，后加入纳米SiO2气凝胶并进行超声分散，超声频率为60KHz，处理时间为2h，后过滤、烘干，即得改性膨胀珍珠岩；
所述促进剂加入浓度为2.4wt%；
所述促进剂包括羧甲基纤维素钠和偶联剂KH-550，羧甲基纤维素钠和偶联剂KH-550的质量比为2.0:1；
所述纳米SiO2气凝胶的加入量占膨胀珍珠岩粉末重量的0.03%；
2、制备聚氨酯预聚物
所述聚氨酯预聚物，其制备方法包括：
取聚氧化丙烯二元醇N220进行真空脱水，至含水率0.08%；常压下通氮气20分钟，去除反应釜内的空气，在氮气氛围保护下加入MDI-50和少量磷酸，升高温度至80℃反应4小时，后在微真空条件下脱泡1小时，冷却，得到聚氨酯预聚体；
所述MDI-50与N220的重量比为1.7；
所述磷酸的加入量为聚氧化丙烯二元醇重量的0.1%；
3、制备改性聚合物胶乳
将聚合物胶乳和交联剂搅拌均匀，进行混合反应2h，反应温度为26℃，得到改性聚合物胶乳；
4、混合
按重量称取改性膨胀珍珠岩、中空玻璃纤维、硬脂酸镁和无水氯化石蜡，采用球磨机干混，得到混合粉料；
5、制浆
将水泥、聚氨酯预聚物、改性聚合物胶乳、促凝剂、混合粉料加入到砂磨机中，后加入少量水继续砂磨30分钟，得到浆料；将浆料直接涂覆到渗漏区，待固化后即可；
所述加水量，控制在5%。
实施例2
所述堵漏防水涂料的原材料组成，按重量份数计，包括：
水泥65份、聚氨酯预聚物10份、聚合物胶乳6份、交联剂0.2份、改性膨胀珍珠岩5份、中空玻璃纤维5份、硬脂酸镁1份、无水氯化石蜡5份、促凝剂3份；
所述水泥为62.5号水泥；
所述聚氨酯预聚体，-NCO基团质量含量为12.5wt%；
所述聚合物胶乳，为丙烯酸胶乳；
所述交联剂为过氧化二异丙苯；
所述改性膨胀珍珠岩，密度0.21g/cm3；
所述促凝剂为铝酸钠；
所述堵漏防水涂料的制备方法，包括以下步骤：
1、制备改性膨胀珍珠岩
1）扩容
将珍珠岩矿砂机械粉碎成0.1-0.2mm的颗粒，向珍珠岩中加入浓硫酸溶液进行酸洗扩容，在90℃的水浴锅中充分搅拌洗涤3h，后进行抽滤，干燥；
2）焙烧
将酸洗后的珍珠岩转移到1100℃的炉内进行焙烧，使其充分膨胀，达到原体积的20倍成为膨胀珍珠岩，研磨粉碎，过100目筛，得到膨胀珍珠岩粉末；
3）改性
将膨胀珍珠岩粉末加入DMF溶液中，加入促进剂，后加入纳米SiO2气凝胶并进行超声分散，超声频率为60KHz，处理时间为2h，后过滤、烘干，即得改性膨胀珍珠岩；
所述促进剂加入浓度为2.0wt%；
所述促进剂包括羧甲基纤维素钠和偶联剂KH-550，羧甲基纤维素钠和偶联剂KH-550的质量比为2.2:1；
所述纳米SiO2气凝胶的加入量占膨胀珍珠岩粉末重量的0.03%；
2、制备聚氨酯预聚物
所述聚氨酯预聚物，其制备方法包括：
取聚氧化丙烯二元醇N220进行真空脱水，至含水率0.05%；常压下通氮气20分钟，去除反应釜内的空气，在氮气氛围保护下加入MDI-50和少量磷酸，升高温度至80℃反应4小时，后在微真空条件下脱泡1小时，冷却，得到聚氨酯预聚体；
所述MDI-50与N220的重量比为1.7；
所述磷酸的加入量为聚氧化丙烯二元醇重量的0.1%；
3、制备改性聚合物胶乳
将聚合物胶乳和交联剂搅拌均匀，进行混合反应2h，反应温度为26℃，得到改性聚合物胶乳；
4、混合
按重量称取改性膨胀珍珠岩、中空玻璃纤维、硬脂酸镁和无水氯化石蜡，采用球磨机干混，得到混合粉料；
5、制浆
将水泥、聚氨酯预聚物、改性聚合物胶乳、促凝剂、混合粉料加入到砂磨机中，后加入少量水继续砂磨30分钟，得到浆料；将浆料直接涂覆到渗漏区，待固化后即可；
所述加水量，控制在8%。
实施例3
所述堵漏防水涂料的原材料组成，按重量份数计，包括：
水泥72份、聚氨酯预聚物5份、聚合物胶乳8份、交联剂0.5份、改性膨胀珍珠岩5份、中空玻璃纤维3份、硬脂酸镁1.5份、无水氯化石蜡2份、促凝剂2份；
所述水泥为62.5R号水泥；
所述聚氨酯预聚体，-NCO基团质量含量为15wt%；
所述聚合物胶乳，为苯丙胶乳；
所述交联剂为二乙基甲苯二胺；
所述改性膨胀珍珠岩，密度0.25g/cm3；
所述促凝剂为氧化锌；
所述堵漏防水涂料的制备方法，包括以下步骤：
1、制备改性膨胀珍珠岩
1）扩容
将珍珠岩矿砂机械粉碎成0.1-0.2mm的颗粒，向珍珠岩中加入浓硫酸溶液进行酸洗扩容，在90℃的水浴锅中充分搅拌洗涤3h，后进行抽滤，干燥；
2）焙烧
将酸洗后的珍珠岩转移到1000℃的炉内进行焙烧，使其充分膨胀，达到原体积的20倍成为膨胀珍珠岩，研磨粉碎，过100目筛，得到膨胀珍珠岩粉末；
3）改性
将膨胀珍珠岩粉末加入DMF溶液中，加入促进剂，后加入纳米SiO2气凝胶并进行超声分散，超声频率为60KHz，处理时间为2h，后过滤、烘干，即得改性膨胀珍珠岩；
所述促进剂加入浓度为3.6wt%；
所述促进剂包括羧甲基纤维素钠和偶联剂KH-550，羧甲基纤维素钠和偶联剂KH-550的质量比为2.5:1；
所述纳米SiO2气凝胶的加入量占膨胀珍珠岩粉末重量的0.05%；
2、制备聚氨酯预聚物
所述聚氨酯预聚物，其制备方法包括：
取聚氧化丙烯二元醇N220进行真空脱水，至含水率0.08%；常压下通氮气20分钟，去除反应釜内的空气，在氮气氛围保护下加入MDI-50和少量磷酸，升高温度至80℃反应4小时，后在微真空条件下脱泡1小时，冷却，得到聚氨酯预聚体；
所述MDI-50与N220的重量比为2.0；
所述磷酸的加入量为聚氧化丙烯二元醇重量的0.2%；
3、制备改性聚合物胶乳
将聚合物胶乳和交联剂搅拌均匀，进行混合反应3h，反应温度为30℃，得到改性聚合物胶乳；
4、混合
按重量称取改性膨胀珍珠岩、中空玻璃纤维、硬脂酸镁和无水氯化石蜡，采用球磨机干混，得到混合粉料；
5、制浆
将水泥、聚氨酯预聚物、改性聚合物胶乳、促凝剂、混合粉料加入到砂磨机中，后加入少量水继续砂磨30分钟，得到浆料；将浆料直接涂覆到渗漏区，待固化后即可；
所述加水量，控制在10%。
对采用实施例1-3的技术方案制备的高效快速堵漏防水涂料进行检测，相关检测指标如下表所示：
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。