本发明专利技术涉及一种耐低温的聚合物水泥基防水涂料及其制备方法和应用，所述涂料由A组分和B组分组成；使用时A组分和B组分按质量比为1：(0.5‑2)混合使用；A组分包括以下重量份的原料：乙烯‑醋酸乙烯共聚物乳液100‑150份、水性丁腈胶乳10‑20份、成膜助剂2‑5份、增塑剂3‑5份、消泡剂1‑3份和去离子水20‑50份；B组分包括以下重量份的原料：硅酸盐水泥100‑150份、磷酸镁水泥50‑60份、明胶‑海藻酸钠包覆正十四烷的相变微胶囊10‑20份、柠檬酸10‑20份。该涂料具有固化快、低温柔性好、抗冻融能力强等优点。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及聚合物水泥基防水涂料，具体涉及一种耐低温的聚合物水泥基防水涂料及其制备方法和应用。
技术介绍
1、聚合物水泥基防水涂料，又称js防水涂料，是以水性聚合物乳液和水泥为主体的双组份防水涂料，需在施工现场将两组分混合均匀至细腻浆状，随后可涂刷或喷涂于基面之上，固化后便形成既柔韧又高强度的防水层。此涂料融合了水泥类材料的高强度与易潮湿基面粘接的特性，以及聚合物涂膜的优异弹性和防水性能。尤为突出的是，其采用水性体系，有效规避了沥青、焦油及有机溶剂可能带来的环境污染，是一种绿色、环保、无毒无害且施工便捷的防水材料。自聚合物水泥基防水涂料被推荐为优选材料以来，已广泛应用于建筑外墙、屋顶、厨房、卫生间、地下设施及桥梁等多个领域。
2、然而，该涂料在实际应用中仍面临挑战，特别是在低温施工环境下。由于水性聚合物乳液对温度变化较为敏感，且为控制成本而减少聚合物乳液的比例，导致涂料在低温条件下固化缓慢、柔韧性下降，且抗冻融循环能力有限，难以长期适应低温环境，这一问题在北方严寒地区尤为突出。
3、综上所述，当前聚合物水泥基防水涂料在低温施工性能方面存在明显短板，如固化慢、柔性不足及抗冻融能力有限等，因此，研发一种能够适应低温环境的耐低温聚合物水泥基防水涂料显得尤为迫切且具有重要意义。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于克服现有技术的不足之处而提供一种耐低温的聚合物水泥基防水涂料及其制备方法和应用。
2、为实现上述目的，本专利技术采取的技术方案为：
3、第一方面，本专利技术提供了一种耐低温的聚合物水泥基防水涂料，所述涂料由a组分和b组分组成；使用时将a组分和b组分按质量比为1：(0.5-2)混合使用；
4、a组分包括以下重量份的原料：乙烯-醋酸乙烯共聚物乳液(eva乳液)100-150份、水性丁腈胶乳10-20份、成膜助剂2-5份、增塑剂3-5份、消泡剂1-3份和去离子水20-50份；
5、b组分包括以下重量份的原料：硅酸盐水泥100-150份、磷酸镁水泥50-60份、相变微胶囊10-20份、柠檬酸钠10-20份；
6、其中，相变微胶囊的璧材为明胶和海藻酸钠的复合物，芯材为正十四烷。
7、正十四烷是一种常用的相变材料，具有较高的相变潜热和适宜的相变温度，为了提高其稳定性，本专利技术使用明胶-海藻酸钠作为壁材包覆正十四烷以形成稳定的微胶囊结构，这种微胶囊不仅保留了正十四烷的相变特性，还通过壁材的保护作用提高了其稳定性和耐用性。正十四烷(c14)在5℃左右能发生相变，具有较高的相变潜热，当环境温度下降到相变温度以下时，c14会从液态转变为固态，并释放出大量的潜热。在低温环境下，水泥基材料中的自由水容易结冰并产生体积膨胀，导致材料内部产生应力并可能引发裂缝，而正十四烷的加入可以通过其相变过程吸收并储存这部分由于水结冰而释放出的潜热，从而减缓或阻止水分结冰的过程。这样，c14就有效地防止了因水分结冰膨胀而引起的材料损伤，提高了水泥的耐低温性。
8、明胶作为一种有效的空气引入剂，能够在水泥浆体中形成微小的气孔。这些气孔在水泥材料受到冻融循环时，能够作为缓冲空间，减轻由于水结冰膨胀产生的内部压力，从而减少裂缝的形成，提高水泥材料的耐低温性。而海藻酸钠是一种水溶性聚合物，其分子结构中含有大量的羟基和羧基，能够与磷酸镁水泥中的mg2+发生交联反应，形成三维网络结构，以起到填充聚合物水泥基防水涂料中的孔隙的作用，提高材料的密实度，从而减少低温下水分渗透和结冰膨胀的空间，增强材料的耐低温性。所以本专利技术选用明胶和海藻酸钠作为微胶囊的璧材，两者在防水涂料中表现出显著的协同作用，使得防水涂料在低温下能够更好地抵抗水分渗透、结冰膨胀和应力集中等问题，从而显著提高材料的耐低温性。
9、同时，柠檬酸钠也能够与磷酸镁水泥中的mg2+发生螯合作用，形成了新相使得聚合物水泥基防水涂料具有更高的机械强度和更好的耐水性。
10、具体地，所述相变微胶囊的制备方法，包括以下步骤：
11、(1)取海藻酸钠和明胶分别加入到蒸馏水中，搅拌至溶解，得到海藻酸钠溶液和明胶溶液；
12、(2)将正十四烷和乳化剂加入到明胶溶液中，混合均匀，得到乳化液；
13、(3)向乳化液中缓慢加入海藻酸钠溶液，调节ph为3.0-4.0，得到混合溶液；
14、(4)向混合溶液中加入氯化钙溶液，搅拌固化，静置，去除上层清液，用蒸馏水洗涤，减压旋蒸除去大部分溶剂，析出固体抽滤，洗涤，真空干燥，得到明胶-海藻酸钠包覆正十四烷的相变微胶囊；
15、其中，正十四烷与乳化剂的质量比为1：(0.1-0.3)，正十四烷、明胶溶液和海藻酸钠溶液的质量比为1：(1-2)：(1-2)。
16、优选地，步骤(2)中所述乳化剂为吐温-80。
17、优选地，步骤(3)中，加入质量浓度为10-20％的冰醋酸溶液调节ph。
18、优选地，步骤(4)中，所述海藻酸钠溶液的质量浓度为70-80％，所述明胶溶液的质量浓度为70-80％，所述氯化钙溶液的质量浓度为70-80％，氯化钙溶液的加入量为所述混合溶液的40-50wt％。
19、优选地，所述成膜助剂为丙二醇甲醚醋酸酯。
20、优选地，所述增塑剂为癸二酸二辛酯、己二酸二辛酯和对苯二甲酸二辛酯中的至少一种。
21、优选地，所述消泡剂为有机硅类消泡剂。
22、第二方面，本专利技术提供了第一方面提供的耐低温的聚合物水泥基防水涂料的制备方法，包括以下步骤：
23、s1、将配方量的乙烯-醋酸乙烯共聚物乳液、水性丁腈胶乳、成膜助剂、增塑剂、消泡剂和去离子水进行搅拌混合，灌装，得到所述a组分；
24、s2、将配方量的硅酸盐水泥、磷酸镁水泥、相变微胶囊、柠檬酸钠放入粉体混合釜中，搅拌混合，得到所述b组分。
25、优选地，所述步骤s1中，搅拌的转速为5000-8000r/min，时间为2-4h。
26、优选地，所述步骤s2中，搅拌的转速为60-100r/min，时间为4-8h。
27、第三方面，本专利技术提供第一方面所述的耐低温的聚合物水泥基防水涂料在制备室外建筑涂层中的应用。
28、与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：
29、本专利技术的聚合物水泥基防水涂料以乙烯-醋酸乙烯共聚物乳液(eva乳液)和水性丁腈胶乳为聚合物，以硅酸盐水泥和磷酸镁水泥作为水泥基胶凝材料，并加入了明胶-海藻酸钠包覆正十四烷的相变微胶囊和柠檬酸钠，其中，将正十四烷包裹在微胶囊内，不仅保留了正十四烷的相变特性，还通过壁材的保护作用提高了其稳定性和耐用性，而正十四烷作为相变材料，可吸收并储存由于水结冰而释放出的潜热，从而减缓或阻止水分结冰的过程，防止了因水分结冰膨胀而引起的材料损伤，提高了水泥的耐低温性；明胶作为一种有效的空气引入剂，能够在水泥浆体中形成微小的气孔，这些气孔在低温环境下能够发挥缓冲作用，本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种耐低温的聚合物水泥基防水涂料，其特征在于，所述涂料由A组分和B组分组成；使用时A组分和B组分按质量比为1：(0.5-2)混合使用；
2.如权利要求1所述的耐低温的聚合物水泥基防水涂料，其特征在于，所述相变微胶囊的制备方法，包括以下步骤：
3.如权利要求2所述的耐低温的聚合物水泥基防水涂料，其特征在于，所述乳化剂为吐温-80。
4.如权利要求2所述的耐低温的聚合物水泥基防水涂料，其特征在于，所述步骤(3)中，加入质量浓度为10-20％的冰醋酸溶液调节pH。
5.如权利要求2所述的耐低温的聚合物水泥基防水涂料，其特征在于，所述海藻酸钠溶液的质量浓度为70-80％，所述明胶溶液的质量浓度为70-80％，所述氯化钙溶液的质量浓度为70-80％，氯化钙溶液的加入量为所述混合溶液的40-50wt％。
6.如权利要求1所述的耐低温的聚合物水泥基防水涂料，其特征在于，所述成膜助剂为丙二醇甲醚醋酸酯；和/或所述增塑剂为癸二酸二辛酯、己二酸二辛酯和对苯二甲酸二辛酯中的至少一种；和/或，所述消泡剂为有机硅类消泡剂。
7.权利要求1-6中任一项所述的耐低温的聚合物水泥基防水涂料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
8.如权利要求7所述的耐低温的聚合物水泥基防水涂料的制备方法，其特征在于，所述步骤S1中，搅拌的转速为5000-8000r/min，时间为2-4h。
9.如权利要求7所述的耐低温的聚合物水泥基防水涂料的制备方法，其特征在于，所述步骤S2中，搅拌的转速为60-100r/min，时间为4-8h。
10.权利要求1-6中任一项所述的耐低温的聚合物水泥基防水涂料在制备室外建筑涂层中的应用。
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【技术特征摘要】
1.一种耐低温的聚合物水泥基防水涂料，其特征在于，所述涂料由a组分和b组分组成；使用时a组分和b组分按质量比为1：(0.5-2)混合使用；
2.如权利要求1所述的耐低温的聚合物水泥基防水涂料，其特征在于，所述相变微胶囊的制备方法，包括以下步骤：
3.如权利要求2所述的耐低温的聚合物水泥基防水涂料，其特征在于，所述乳化剂为吐温-80。
4.如权利要求2所述的耐低温的聚合物水泥基防水涂料，其特征在于，所述步骤(3)中，加入质量浓度为10-20％的冰醋酸溶液调节ph。
5.如权利要求2所述的耐低温的聚合物水泥基防水涂料，其特征在于，所述海藻酸钠溶液的质量浓度为70-80％，所述明胶溶液的质量浓度为70-80％，所述氯化钙溶液的质量浓度为70-80％，氯化钙溶液的加入量为所述混合溶液的40-50wt％。<...
【专利技术属性】
技术研发人员：高云彩，
申请(专利权)人：广州市立高建材有限公司，
类型：发明
国别省市：
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