建筑用防裂高弹高粘混合乳液的制备方法专利检索-沥青建筑材料专利检索查询-专利查询网

建筑用防裂高弹高粘混合乳液的制备方法

阅读：495发布：2023-12-16

专利汇可以提供建筑用防裂高弹高粘混合乳液的制备方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明公开了一种建筑用防裂高弹高粘混合乳液的制备方法，属于建筑用材料技术领域，包括如下步骤：①制备出有机硅共聚丙烯酸酯乳液；②配制过硫酸铵溶液；将上述有机硅共聚丙烯酸酯乳液进行预乳化并升温；③各取出部分有机硅共聚丙烯酸酯乳液的预乳化液和过硫酸铵溶液加入到反应器皿中；剩余的有机硅共聚丙烯酸酯乳液进行剪切分散乳化，当反应器皿中的物质呈现蓝色时开始滴加剩余的有机硅共聚丙烯酸酯乳液；④调节pH值至7~8，过滤后得到低温乳液；⑤将沥青与低温乳液混合后即成。本发明所述的混合乳液的制备方法用于制备建筑外墙用乳液，其具有优良的抗裂性、环保节能且施工简单。，下面是建筑用防裂高弹高粘混合乳液的制备方法专利的具体信息内容。

权利要求

1.建筑用防裂高弹高粘混合乳液的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
①采用硅氧烷单体加入八甲基环四硅烷与丙烯酸酯共聚，制备出硅丙乳液，再加入反应型乳化剂和水解抑制剂，制备出有机硅共聚丙烯酸酯乳液；
②称取5 10克过硫酸铵引发剂，配成溶液；将上述有机硅共聚丙烯酸酯乳液进行预乳~
化，升温至60 80℃；
~
③各取出部分有机硅共聚丙烯酸酯乳液的预乳化液和过硫酸铵溶液加入到反应器皿中；剩余的有机硅共聚丙烯酸酯乳液进行剪切分散乳化，当反应器皿中的物质呈现蓝色时开始滴加剩余的有机硅共聚丙烯酸酯乳液，2 3小时滴加完毕，保温1.5 3小时，然后降至室~ ~
温；
④将反应器皿中的物质调节pH值至7 8，过滤后得到低温乳液；
~
⑤将沥青与低温乳液按照（30 70）：1的比例混合后即成。
~
2.根据权利要求1所述的建筑用防裂高弹高粘混合乳液的制备方法，其特征在于：步骤①中所述硅氧烷单体含有乙烯基。
3.根据权利要求2所述的建筑用防裂高弹高粘混合乳液的制备方法，其特征在于：步骤①中引发剂质量为含有乙烯基的硅氧烷单体质量的2%。
4.根据权利要求1所述的建筑用防裂高弹高粘混合乳液的制备方法，其特征在于：步骤②中升温至80℃。
5.根据权利要求4所述的建筑用防裂高弹高粘混合乳液的制备方法，其特征在于：步骤③的实验时间为6小时。
6.根据权利要求4或5所述的建筑用防裂高弹高粘混合乳液的制备方法，其特征在于：
步骤③的有机硅共聚丙烯酸酯乳液分2小时滴加完毕。
7.根据权利要求4或5所述的建筑用防裂高弹高粘混合乳液的制备方法，其特征在于：
步骤③中各取出1/5的有机硅共聚丙烯酸酯乳液的预乳化液和过硫酸铵溶液加入到反应器皿中进行反应。
8.根据权利要求1所述的建筑用防裂高弹高粘混合乳液的制备方法，其特征在于：步骤⑤中将沥青与低温乳液按照50：1的比例混合。

说明书全文

建筑用防裂高弹高粘混合乳液的制备方法

技术领域

[0001] 本发明涉及建筑用材料技术领域，具体地指建筑用防裂高弹高粘混合乳液的制备方法。

背景技术

[0002] 随着国内经济的迅猛发展, 国家节能减排趋势迫在眉睫。当节能减排已经关乎国家战略发展的时候，国家会大力鼓励支持低能耗、不污染的工业。建筑工程建设也不例外，研制和应用抗裂防水新材料成为建筑工程中的必然趋势。

[0003] 现如今，建筑节能材料已成为影响我国经济可持续发展的重要影响因素之一，外墙防裂技术是建筑节能体系中的重要组成部分。同时作为世界上混凝土运用最多的国家，我国早年修建的混凝土有相当一部分已接近或超过设计年限，有的虽未达到设计年限，但由于气候条件、设计、施工、后期养护等原因，已不同程度地发生了诸如裂缝、断板、接缝破损、错台等结构性和非结构性的损坏，陆续进入大中修期。近年来,随着建筑施工要求的急剧升高,越来越多的建筑设施都出现不同程度的裂缝病害,急需补强处理,因此迫切需要对原有防裂病害、混凝土面层等进行彻底改造。为了有效这些问题,节约工程投资,采用建筑防裂高弹高粘复合乳液是改善其使用性能的有效措施之一。由于裂缝的存在,在外力荷载作用下，混凝土面层处于比较复杂的三维应力状态。

[0004] 当今世界建筑涂料种类繁多，从发展趋势来看，尤其重视研究氟树脂水性化，尤其是以氟乙烯为主体的氟树脂改进共聚乳液，使其成为性能好、档次高、价格合理的高品质基料。各类品种结构也均朝着减少VOC等方向发展，水性涂料是其中发展方向之一。日本旭硝子公司的氟树脂建筑涂料，各项性能优异，但是原材料成本高昂，用于建筑外墙面要收到极大的限制。

[0005] 我国传统的溶剂型涂料比重逐渐下降，水性涂料的发展速度也很快，但聚乙烯醇类低挡品种仍占较大比重。提高水性涂料的质量、开发新的品种是巩固和发展水性涂料的重要环节。在水性聚氨酯涂料的研究方面，应集中力量开发新产品，聚氨酯是性能优良的高档材料之一，不仅符合减少污染，节约能源的要求，而且还保持了聚氨酯本身的特性。另外，有机硅改性丙烯酸树脂涂料由于具有优良的耐候性、耐污染性、耐化学性，是我国建筑涂料发展的重要方向。

[0006] 由于目前市场上所用的高质量建筑材料已不能满足多样化和综合性的要求，许多墙面涂料漆气味大，固化慢，虽然聚氨酯涂料产品已不少见，但质量不稳定，价格高昂，适合于防裂性的产品很少。

发明内容

[0007] 针对上述技术问题，本发明所述的混合乳液的制备方法用于制备建筑外墙用乳液，其具有优良的抗裂性、环保节能且施工简单的高弹高粘复合乳液。通过“高效释水、收缩补偿、纤维增强、裂缝愈合和聚合物增韧”五种技术路线复合代替传统单一的柔性抗裂技术路线,配制了高效抗裂收缩抑制剂，在掺量较低水平时,其抗裂性能满足外墙外保温系统相关标准的技术指标要求,为节能材料的开发提供了重要的技术支持，其中聚合物颗粒含低玻璃化温度（<-40℃）, 能形成化学网状液体，对混合料不加热就可以拌合成各种类型耐寒和刚韧平衡的混凝土。

[0008] 为实现上述目的，本发明所设计的建筑用防裂高弹高粘混合乳液的制备方法，包括如下步骤：①采用硅氧烷单体加入八甲基环四硅烷与丙烯酸酯共聚，制备出硅丙乳液，再加入反应型乳化剂和水解抑制剂，制备出有机硅共聚丙烯酸酯乳液；
②称取5 10克过硫酸铵引发剂，配成溶液；将上述有机硅共聚丙烯酸酯乳液进行预乳~
化，升温至60 80℃；
~
③各取出部分有机硅共聚丙烯酸酯乳液的预乳化液和过硫酸铵溶液加入到反应器皿中；剩余的有机硅共聚丙烯酸酯乳液进行剪切分散乳化，当反应器皿中的物质呈现蓝色时开始滴加剩余的有机硅共聚丙烯酸酯乳液，2 3小时滴加完毕，保温1.5 3小时，然后降至室~ ~
温；
④将反应器皿中的物质调节pH值至7 8，过滤后得到低温乳液；
~
⑤将沥青与低温乳液按照（30 70）：1的比例混合后即成。
~

[0009] 用含乙烯基的硅氧烷单体加入八甲基环四硅烷与丙烯酸酯共聚，制备出不同硅含量的硅丙乳液，利用有机硅组分Si—O键能大、表面能低、分子链柔性大等特点，通过乳液聚合改性丙烯酸酯，提高丙烯酸酯聚合物耐热及耐水性已经成为改性的主要方向。其中将丙烯酸酯单体与不饱和有机硅偶联剂乳液共聚改性又是该领域的研究重点，在改性过程中，由于有机硅单体极易水解，缩合，在聚合过程中生成早起交联结构而造成体系失稳凝聚，故以该方法制备的硅丙乳液中有机硅含量一般比较低，故此通过加入反应型乳化剂（AMPS）、单体用高速剪切发预乳化和添加水解抑制剂等技术，制备出稳定的高硅烷含量、高性能有机硅共聚丙烯酸酯乳液。

[0010] 化工AMPS是强酸，在水溶液中其pH取决于它的浓度。其钠盐在水中为中性。在25℃时，100克水可溶解150克本品，100克二甲基甲酰胺（DMF）可溶解大于100克本品。30%乙醇中本品最大溶解度为30%。其余溶剂对它溶解度匀很小。它极易吸水，干燥的AMPS在室温下很稳定，不会自聚合，但它在水溶液中很易聚合。其在水溶液中水解很慢，本品钠盐在pH=9的水溶液一个月内不水解。

[0011] 其步骤主要是用含乙烯基的硅氧烷单体加入八甲基环四硅烷与丙烯酸酯共聚，制备出不同硅含量的硅丙乳液，研究了有机硅含量对微乳液聚合过程和乳胶膜透明性、交联度、热性能和力学性能的影响。再将制备出来的低温乳液与黑色常温沥青液体互溶，形成一种稳定化学网络结构的耐寒抗冻的防裂高弹高粘混合乳液液体。其粘结强度、软化点和延度都要优于一般建筑材料，而且贮存稳定性远好于后者。

[0012] 作为上述技术方案的优选，步骤①中所述硅氧烷单体含有乙烯基。

[0013] 作为上述技术方案的优选，步骤①中引发剂质量为含有乙烯基的硅氧烷单体质量的2%。

[0014] 作为上述技术方案的优选，步骤②中升温至80℃。

[0015] 作为上述技术方案的优选，步骤③的实验时间为6小时。

[0016] 作为上述技术方案的优选，步骤③的有机硅共聚丙烯酸酯乳液分2小时滴加完毕。

[0017] 作为上述技术方案的优选，步骤③中各取出1/5的有机硅共聚丙烯酸酯乳液的预乳化液和过硫酸铵溶液加入到反应器皿中进行反应。

[0018] 作为上述技术方案的优选，步骤⑤中将沥青与低温乳液按照50：1的比例混合。

[0019] 本申请的创新之处在于：1）采用多相聚合物结构模型的粒子设计概念，通过软、硬相组分与比例的不同设计, 基本得到符合常温柔性设计要求的水性乳液链段排列组合;
2）研发具有国际先进水平和自主知识产权的环保改性产品：乳液聚合后的胶粉含高分子软段和硬段，并制备阳离子抗强酸的有机硅改性丙烯酸酯乳液或胶粉，聚合物玻璃化温度<-50℃。常规这类胶粉或乳液为碱性，不抗酸，与阳离子乳化沥青不相容，而且聚合物玻璃化温度不低于-15℃，在寒冷地区易脆裂。本项目力图开发的阳离子抗强酸乳液或胶粉，既能保证与沥青的相容性，又在<-50℃下有聚合物链段运动和低温韧性；
3）配制高性能浓缩化学沥青改性剂，确保与改性乳化沥青相混合时不沉积或不絮结, 又能形成快速固化、强力粘附、高耐磨、节能环保和耐寒抗冻的高刚韧平衡常温沥青液体，将使路桥面层混凝土有突出的耐寒性和高温劲度 (-40℃到+40℃)。常规浓缩化学改性剂在与乳化沥青复配时，由于含细微无机填料，极易发生沉积或絮结，使得沥青液体不均匀。
本项目根据工程要求调配浓缩化学沥青改性剂，力图解决它与沥青混合时的不均一问题，并充分发挥这种浓缩改性剂的工程高性能，使沥青液体满足路桥工程需求，尤其是低温性能要求；
4）国内外聚合物改性乳化沥青主要使用聚合物改性沥青进行乳化，由于这种改性沥青粘稠度大，因此乳化温度高，乳化剪切力要求高，要使用功率强大、结构特殊的胶体磨。或是聚合物乳液与乳化沥青简单混合，或聚合物乳液添加至皂液，再与沥青一起乳化，从而获得聚合物-沥青乳化液。但后两种方法制备的改性乳化沥青性能均不及第一种方法。本研究虽然也使用第三种方法制备常温沥青液体，所使用的剪切设备也为国内普通胶体磨，但本研究主要是通过设计多种聚合物的复合作为改性乳液，从而优化聚合物乳液的性能，并以此乳液为种子，与沥青一起乳化，形成聚合物与沥青化学构网的乳液，以达到改性防裂高弹高粘混合乳液液体刚韧平衡的目标。

[0020] 本发明与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：本申请获得一种低挥发物、节约能源和有利环境的材料；且具有高抗凝集性和高表面硬度、使用寿命长。配制成的防裂高弹高粘混合乳液兼有独一无二的快速固化、强力粘附等特性，能够满足路桥、机场、站场和建筑行业等对刚韧平衡、高硬度、低成膜温度、低挥发物、耐腐蚀、高粘附和环保等苛刻要求。该材料在保证质量和具有优异粘附性能等前提下，定价低于或接近于中国境内外资企业相类似产品的价位。因此，本公司的产品在不仅具有高科技技术，在价格上更具有竞争优势，其成本只相当或略高于当前改性乳化沥青高粘层油的成本，而且维护期限较长、挥发物的危害性较低，将对节约能源和环境保护非常有利。

具体实施方式

[0021] 下面结合具体实施例对本发明作进一步的详细描述：实施例1：建筑用防裂高弹高粘混合乳液的制备方法，包括如下步骤：
①采用250克硅氧烷单体，加入100克八甲基环四硅烷与150克丙烯酸酯共聚，制备出硅丙乳液，再加入反应型乳化剂AMPS和亚氨基二乙酸水解抑制剂，制备出有机硅共聚丙烯酸酯乳液；
②称取5克过硫酸铵引发剂，配成溶液；将上述有机硅共聚丙烯酸酯乳液进行预乳化，升温至60℃；
③各取出1/5有机硅共聚丙烯酸酯乳液的预乳化液和过硫酸铵溶液加入到反应器皿中；剩余的有机硅共聚丙烯酸酯乳液进行剪切分散乳化，当反应器皿中的物质呈现蓝色时开始滴加剩余的有机硅共聚丙烯酸酯乳液，2小时滴加完毕，保温1.5小时，然后降至室温；
④将反应器皿中的物质调节pH值至7，过滤后得到低温乳液；
⑤将沥青与低温乳液按照30：1的比例混合后即成。

[0022] 实施例2：建筑用防裂高弹高粘混合乳液的制备方法，包括如下步骤：①采用500克含有乙烯基的硅氧烷单体，加入250克八甲基环四硅烷与450克丙烯酸酯共聚，制备出硅丙乳液，再加入反应型乳化剂AMPS和亚氨基二乙酸水解抑制剂，制备出有机硅共聚丙烯酸酯乳液；
②称取10克过硫酸铵引发剂，配成溶液；将上述有机硅共聚丙烯酸酯乳液进行预乳化，升温至80℃；
③各取出1/5有机硅共聚丙烯酸酯乳液的预乳化液和过硫酸铵溶液加入到反应器皿中；剩余的有机硅共聚丙烯酸酯乳液进行剪切分散乳化，当反应器皿中的物质呈现蓝色时开始滴加剩余的有机硅共聚丙烯酸酯乳液，3小时滴加完毕，保温3小时，然后降至室温；
④将反应器皿中的物质调节pH值至8，过滤后得到低温乳液；
⑤将沥青与低温乳液按照70：1的比例混合后即成。

[0023] 实施例3：建筑用防裂高弹高粘混合乳液的制备方法，包括如下步骤：①采用300克含有乙烯基的硅氧烷单体，加入50克八甲基环四硅烷与150克丙烯酸酯共聚，制备出硅丙乳液，再加入反应型乳化剂AMPS和三乙醇胺水解抑制剂，制备出有机硅共聚丙烯酸酯乳液；
②称取8克过硫酸铵引发剂，配成溶液；将上述有机硅共聚丙烯酸酯乳液进行预乳化，升温至80℃；
③各取出1/5有机硅共聚丙烯酸酯乳液的预乳化液和过硫酸铵溶液加入到反应器皿中；剩余的有机硅共聚丙烯酸酯乳液进行剪切分散乳化，当反应器皿中的物质呈现蓝色时开始滴加剩余的有机硅共聚丙烯酸酯乳液，2小时滴加完毕，保温2小时，然后降至室温；
④将反应器皿中的物质调节pH值至7，过滤后得到低温乳液；
⑤将沥青与低温乳液按照50：1的比例混合后即成。

[0024] 依托室内研究成果，在北京、黑龙江、新疆和甘肃等多个寒冷地区路面建筑工程中，进行了应用性现场试验和试铺，表明建筑防裂高粘高弹复合乳液面层在施工1小时后，即可固化，并具有优良的高低温防裂性能。

标题	发布/更新时间	阅读量
一种可循环利用的沥青路面冷缝处理用贴缝带及其使用方法	2020-05-08	161
冷补沥青液及其制备方法	2020-05-08	553
一种改性沥青防水卷材及其制备方法	2020-05-08	403
一种柔性防水涂料及其涂抹方法	2020-05-08	285
轻钢别墅的沥青瓦铺设方法	2020-05-08	868
一种并联型沥青混凝土市政公路下水道智能疏通机	2020-05-08	841
一种沥青取样装置	2020-05-08	853
一种植物沥青泵引油装置	2020-05-08	596
一种桥梁桥面混凝土结构	2020-05-08	116
一种沥青路面厚度检测取样装置	2020-05-08	392

建筑用防裂高弹高粘混合乳液的制备方法

建筑用防裂高弹高粘混合乳液的制备方法

技术领域

背景技术

发明内容

具体实施方式

该功能需要专业版企业版VIP权限，您可以：