專利名稱：水性環(huán)氧水泥砂漿的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及化學(xué)工業(yè)領(lǐng)域中的涂料生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
目前國內(nèi)市場上聚合物水泥砂漿主要種類有氯丁胺乳、聚丙烯酸酯乳液、乙烯-醋酸、乙烯共聚物、聚氯酯、環(huán)氧乳液等。其中，以水性環(huán)氧類聚合物水泥砂漿及膩?zhàn)泳C合性能指標(biāo)最為突出。水性環(huán)氧乳液通常采用機(jī)械法、相反轉(zhuǎn)發(fā)和化學(xué)酸性法三種方法生產(chǎn)。環(huán)氧樹脂較難通過機(jī)械乳化形成穩(wěn)定的乳液。用于制備環(huán)氧乳液的表面活性劑種類不多，較合適的乳化劑是選擇含有一定長度氧化乙烯鏈節(jié)的陰離子型表面活性劑，這種方法工藝簡便、表面活性劑用量少，缺點(diǎn)是乳液中環(huán)氧樹脂的粒徑較大，粒子形狀不規(guī)則， 所得到的水性環(huán)氧乳液穩(wěn)定性差。相反轉(zhuǎn)發(fā)制備水性環(huán)氧乳化是在高速剪切作用下將外加入表面活性劑和環(huán)氧樹脂混合均勻，然后緩慢加入去離子水，使體系逐步由油色水向水色油轉(zhuǎn)變，形成均勻穩(wěn)定的水可稀釋體系。這種方法的缺點(diǎn)是存在較多的表面活性劑，成膜后膠膜的硬度、耐水性、耐化學(xué)性等較差，適用期短。化學(xué)酸性法是通過對環(huán)氧水分子酸，將離子基團(tuán)或極性基團(tuán)引入環(huán)氧分子非極性鏈上，使之成為親水親油的兩親性聚合物。這種方法有非離子型酸性法和陰離子型酸性法、陽離子型酸性法。由于環(huán)氧樹脂是線型結(jié)構(gòu)的熱固體樹脂，必須加入固化劑才能轉(zhuǎn)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，改變原來可溶可熔的性質(zhì)而變成不溶不熔的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，顯示出優(yōu)異的性能。如果環(huán)氧樹脂與固化劑之間在親水性和疏水性方面存在很大差異，將會導(dǎo)致在溶液參數(shù)上的不相匹配，會對涂膜產(chǎn)生不利影響，最終由于樹脂和固化劑分布不均勻，即影響性能。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明旨在提供一種物理力學(xué)性能好、耐化學(xué)穩(wěn)定性高的水性環(huán)氧水泥砂漿。本發(fā)明由A組份、B組份和C組份組成，所述A組份、B組份與C組份的重量比為 100 10 10. 8 250 ；所述A組份為高性能硅丙改性水性環(huán)氧乳液，B組份為混合改性胺固化劑，C組份為由水泥、細(xì)骨料和粉料組成的混合干料。本發(fā)明以高性能硅丙改性水性環(huán)氧乳液為基礎(chǔ)，以混合改性胺類化合物為固化劑，其成膜綜合性能可與溶劑型環(huán)氧樹脂相匹配的水平，其中該體系中的硅氧鍵有較大的鍵能和較小的表面能，提高了水泥砂漿的耐老化性、耐熱性、耐油性、耐水性、耐沉淀性、耐介質(zhì)性及電性能，其物理力學(xué)性能好，耐化學(xué)穩(wěn)定性高，可應(yīng)用于水泥混凝土基面的防護(hù)。本發(fā)明突出的優(yōu)點(diǎn)是(1)無毒、無味、不燃、低V0C、水為溶劑；(2)可在潮濕環(huán)境條件下固化成膜；(3)生產(chǎn)與施工方法簡易；(4)具有優(yōu)異的物理機(jī)械性能，耐溫性、耐水性、耐鹽霧性、耐化學(xué)藥品性。
本發(fā)明高性能硅丙改性水性環(huán)氧乳液具有殼體與核層互穿接枝聚合的結(jié)構(gòu)，所述核層由低分子雙酚A環(huán)氧樹脂、環(huán)氧基硅氧烷與丙烯酸酯組成接枝聚合而得，所述殼體是由含羥基硅氧烷和丙烯酸酯組成。本發(fā)明所述環(huán)氧基硅氧烷為β - (3. 4環(huán)氧環(huán)乙基三甲基硅烷、Y -縮水甘油醚氧丙基三甲基硅烷、八甲基環(huán)四硅氧烷或乙烯基三乙氧基硅烷中的至少任意一種。本發(fā)明所述羥基硅氧烷為β - (3. 4環(huán)氧環(huán)乙基三甲基硅烷、Y-縮水甘油醚氧丙基三甲基硅烷、八甲基環(huán)四硅氧烷或乙烯基三乙氧基硅烷中的至少任意一種。本發(fā)明所述丙烯酸酯為甲基丙烯酸、甲基丙烯酸羥乙酯、甲基丙烯酸縮水甘油酯、 甲基丙烯酸甲酯、丙烯腈、苯乙烯、丙烯酸丁酯、丙烯酸異辛酯或丙烯酸2-乙基己酯中的至少任意一種。本發(fā)明所述混合改性胺固化劑為175胺聚合物、xy593改性胺化合物或混合改性芳酯胺加成物D9340中的至少任意一種。本發(fā)明方便生產(chǎn)加工，工藝簡便，節(jié)能環(huán)保，施工簡易，對水汽、溫度敏感不大，對底材附著力極好，可明顯提高混凝土強(qiáng)度、韌性、抗?jié)B透性及抗化學(xué)介質(zhì)性能，優(yōu)于其它類型水泥砂漿聚合物。其中細(xì)骨料選自石英砂，粉料選自石英粉和滑石粉。
具體實(shí)施例方式一、制備高性能硅丙改性水性環(huán)氧乳液
稱取去離子水304. ^cg,含雙鍵的聚醚硫酸鹽13kg，甲基丙烯酰胺異丙基磺酸鹽 10. 5kg, 1 一丙烯氧基2—羥基丙烷磺酸鈉10. 5kg,含雙鍵的聚醚^g，丙烯酰胺3. 5kg,碳酸氫鈉0. 5kg,過硫酸鈉0. 8kg，618環(huán)氧樹脂^^g，異辛基縮水甘油醚Wkg，加入反應(yīng)釜內(nèi)，在攪拌條件下升溫至8(T90°C，開始滴加β—(3.4環(huán)氧環(huán)己基)乙基三甲基硅烷6kg， 甲基丙烯酸0. 5kg,甲基丙烯酸縮水甘油酯0. ^ig,苯乙烯5. 7kg,甲基丙烯酸甲酯5. 75kg， 丙烯酸丁酯1. 35kg，丙烯酸異辛酯1. ^g，混合料30min滴完，85 90°C反應(yīng)2小時。然后開始滴加預(yù)乳化混合料去離子水129. 4kg，含雙鍵的聚醚硫酸鹽^g，含雙鍵的聚醚^cg，碳酸氫鈉0. 3kg，甲基丙烯酰胺異丙基磺酸鹽^g，1一丙烯氧基2—輕基丙烷磺酸鈉1kg，丙烯酰胺^g，過硫酸鈉1. 6kg,乙烯基三乙氧基硅烷3. 5kg,八甲基環(huán)四硅氧烷4. 5kg,甲基丙烯酸縮水甘油酯13kg，甲基丙烯酸^g，苯乙烯75. 5kg,甲基丙烯酸甲酯50. ^g，丙烯酸丁酯^kg,丙烯酸異辛酯Mkg，滴加時間為2 3小時，反應(yīng)溫度為8(T85°C，滴完后升溫至 85^900C，保溫反應(yīng)3 3. 5小時，降溫至50°C以下，用堿性溶液調(diào)節(jié)PH值6— 7，再加聚硅氧烷一聚醚共聚物1. ^g，2—正辛基一4一異噻唑林一3—酮并咪唑2kg，即得高性能硅丙改性水性環(huán)氧乳液。二、制備水性環(huán)氧砂漿
A組份高性能硅丙改性水性環(huán)氧乳液27^g。B組份混合改性胺固化劑27kg，其中，混合改性胺固化劑為175胺聚合物、xy593 改性胺化合物或混合改性芳酯胺加成物D9340中的至少任意一種。C組份水泥410kg，石英砂137kg，石英粉137kg。使用時將A、B、C組份混合攪拌均勻，可用適量水調(diào)施工需要的稠度，還可加入適量減水劑和消泡劑，混合攪拌均勻即為水性環(huán)氧砂漿。
本發(fā)明水泥砂漿性能指標(biāo)實(shí)測如下
檢測項目性能指標(biāo)檢測方法本發(fā)明水泥砂漿抗壓強(qiáng)度彡 30/MPaGB/T77374—200840抗拉強(qiáng)度^ 4. 5/MPaGB/T50217—20026. 0與水泥基石層粘結(jié)強(qiáng)度^ 1.5/MPaGB/T77374—20082. 5與鐵板基石層粘結(jié)強(qiáng)度^ 1.5/MPaGB/T77374—20082. 5抗?jié)B透性彡 1.5/MPaJC/T984—20001. 5吸水率sS 4%DC/T5126—20013. 5使用溫度sS 80 °CGB/T50046—200880
權(quán)利要求
1.水性環(huán)氧水泥砂漿，由A組份、B組份和C組份組成，所述A組份、B組份與C組份的重量比為100 10 10. 8 250 ；所述A組份為高性能硅丙改性水性環(huán)氧乳液，B組份為混合改性胺固化劑，C組份為由水泥、細(xì)骨料和粉料組成的混合干料。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述水性環(huán)氧水泥砂漿，其特征在于所述高性能硅丙改性水性環(huán)氧乳液具有殼體與核層互穿接枝聚合的結(jié)構(gòu)，所述核層由低分子雙酚A環(huán)氧樹脂、環(huán)氧基硅氧烷與丙烯酸酯組成接枝聚合而得，所述殼體是由含羥基硅氧烷和丙烯酸酯組成。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述水性環(huán)氧水泥砂漿，其特征在于所述環(huán)氧基硅氧烷為β-(3.4 環(huán)氧環(huán)乙基三甲基硅烷、Y-縮水甘油醚氧丙基三甲基硅烷、八甲基環(huán)四硅氧烷或乙烯基三乙氧基硅烷中的至少任意一種。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述水性環(huán)氧水泥砂漿，其特征在于所述羥基硅氧烷為β- (3.4 環(huán)氧環(huán)乙基三甲基硅烷、Y-縮水甘油醚氧丙基三甲基硅烷、八甲基環(huán)四硅氧烷或乙烯基三乙氧基硅烷中的至少任意一種。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述水性環(huán)氧水泥砂漿，其特征在于所述丙烯酸酯為甲基丙烯酸、 甲基丙烯酸羥乙酯、甲基丙烯酸縮水甘油酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯腈、苯乙烯、丙烯酸丁酯、丙烯酸異辛酯或丙烯酸2-乙基己酯中的至少任意一種。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述水性環(huán)氧水泥砂漿，其特征在于所述混合改性胺固化劑為175 胺聚合物、xy593改性胺化合物或混合改性芳酯胺加成物D9340中的至少任意一種。
全文摘要
水性環(huán)氧水泥砂漿，涉及化學(xué)工業(yè)領(lǐng)域中的涂料生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明由A組份、B組份和C組份組成，A組份為高性能硅丙改性水性環(huán)氧乳液，B組份為混合改性胺固化劑，C組份為由水泥、細(xì)骨料和粉料組成的混合干料。本發(fā)明成膜綜合性能可與溶劑型環(huán)氧樹脂相匹配的水平，其中該體系中的硅氧鍵有較大的鍵能和較小的表面能，提高了水泥砂漿的耐老化性、耐熱性、耐油性、耐水性、耐沉淀性、耐介質(zhì)性及電性能，其物理力學(xué)性能好，耐化學(xué)穩(wěn)定性高，可應(yīng)用于水泥混凝土基面的防護(hù)。
文檔編號C04B28/00GK102358686SQ20111018823
公開日2012年2月22日 申請日期2011年7月6日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月6日
發(fā)明者卞大榮, 卞直兵, 戴海雄, 陳安仁 申請人:江蘇金陵特種涂料有限公司