[发明专利]一种建筑表面用有机硅防水乳液及其制备

说明书

技术领域

本发明涉及一种建筑表面用有机硅防水乳液及其制备方法。

背景技术

习惯应用传统防水涂料的中国建筑业越来越多的受到防水性能的挑战、以及环境和运输部门的限制。常规的防水材料分为以下几类(Journal of Chongqing Jiaotong University，2006，25(B06)，73-76)：改性石油沥青类；高分子卷材类；聚氨酯或丙烯酸类膜材类；有机氟和有机硅酮类以及聚氨酯、丙烯酸树脂乳液、氯丁胶、丁苯胶、丁氰胶乳液等。聚氨酯或丙烯酸类膜材类因环境污染大，受到限制使用；改性石油沥青类因污染严重，耐侯性差，所占市场份额越来越少；高分子卷材类对防水基质的外形要求高，因此施工效率很低；有机氟类化合物防水性很好，但价格昂贵。氯丁胶、丁苯胶、丁氰胶乳液通常在基质表面形成一层疏水膜，但渗透性差，影响了涂层的持久防水性能。

近年来，中国建筑防水事业发展迅速，到2006年，中高档新型防水材料已占全国应用总量的44％，而且应用范围已由建筑不断扩展到桥梁、公路、水利、隧道、铁路、机场、地铁、粮库、污水处理、垃圾堆填等基础设施的防水工程。有机硅防水乳液价格适中，具有超强渗透功能、优异的耐侯性能和防水性能，环境友好等突出的优点是一般涂料无法比拟的。

发明内容

本发明的目的是针对上述现有技术的弊端，提供一种建筑表面用有机硅防水乳液及其制备方法。其特点是将改性的硅(氧)烷与硅烷偶联剂通过乳化剂的作用，在水中乳化，制得奶白色微乳水基建筑防水材料，所制备的防水乳液平均粒径小于100nm，有效成分为10％-80％，pH小于7，可与水任意比例稀释，常温储存稳定期2年，具有渗透力强和防水性能持久的优点。

可采取以下技术方案实现目的，其中所述的原料份数除特别说明外，均为重量份数。

在催化剂0.1-10份作用下，将含活性基团的硅(氧)烷1-100份，用含疏水基的磺酰氯1-40份改性。把改性的硅(氧)烷，硅烷偶联剂4-100份和乳化剂1-20份在水中乳化，制得奶白色微乳水基建筑防水材料。

其中含活性基团的硅(氧)烷为含有羟基或氨基的硅(氧)烷，分子量为200-800Da，至少含有一个硅原子，至少含有一个碳链长度为1-6的烷氧取代基。

疏水基的磺酰氯为碳链长度为1-24的直链或支链磺酰氯。

催化剂为三乙胺或吡啶或N，N-二甲基苄胺。

硅烷偶联剂为长链烷基三甲氧基硅烷、十八烷基三甲氧基硅烷、辛基三乙氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷或四甲基四乙烯基环四硅氧烷中的一种。

乳化剂为离子的、非离子的或两性乳化剂，非离子乳化剂为首选，最好是脂肪醇聚氧乙烯醚，HLB值为2-20。

水为自来水、蒸馏水或去离子水。

所制得建筑表面用有机硅防水乳液按一定比例用水稀释喷洒或涂抹到干净的建筑表面。

所制得建筑表面用有机硅防水乳液与以往技术相比，所取得的技术进步在于：

所制备的建筑表面用有机硅防水乳液平均粒径小于100nm，具有渗透力强和防水性能持久的优点。

制备和使用过程中均无“三废”产生和排放问题，对环境友好，是精细化工持续发展的新方向。

所制得建筑表面用有机硅防水乳液不同于普通的防水涂料，它具有优良的渗透性能。有机硅防水乳液含有高纯度的硅(氧)烷。这种硅(氧)烷为小分子结构，施用后会与空气及暴露在酸性或碱性环境中的建筑物基底中的水分发生化学反应，生成羟基团。这些羟基团与建筑物基底结合，形成斥水处理层。由于碱性环境(如浇制不久的混凝土)会刺激该反应并加速斥水表面的形成，因此该类防水材料尤其适用于混凝土的表面防水处理。

所制得建筑表面用有机硅防水乳液尤其适用于沿海地区的桥梁、码头，以及停车场和马路的路面。使用有机硅防水材料，施工简单易行并且见效快，可直接喷涂在建筑物基层表面，1～1.5小时防水处理即可完成。而且，这种产品具有强大的抗紫外线性能和更持久的密封性能，使所保护的建筑的屋顶和墙壁持久耐用而不需要太多的维护。

值得一提的是，在我国北方的冬季，混凝土公路经常通过撒盐来融化冰雪，受氯离子浸袭的路面很容易开裂。这些地区的公路上，如果使用有机硅防水乳液(浓度较低即可)作防水处理，就可以很好地解决这一问题，大大延长公路的使用寿命。