一种砂浆混凝土防水剂的制作方法【技术领域】，具体涉及一种砂浆混凝土防水剂。[0002]防水工程在建筑工程中占有非常重要的地位，在建筑工程实践中，由于防水工程设计不合理、选材不恰当、施工粗糙而造成的质量事故屡见不鲜，轻则引起屋面和节点渗漏、粉刷脱落；重则引起地下工程被水淹没，甚至建筑物倒塌，使国家财产遭受损失，并危及人民生命安全。因此，防水工程必须得到高质量的实施和保障。[0003]防水材料的优劣是防水工程能否获得高质量的实施和保障最为关键的环节之一。经过多年的发展，目前防水材料可分为防水卷材、防水涂料、防水密封胶、防水剂等。其中，防水卷材的施工较为繁琐，防水涂料和密封胶产品又价格不菲，只有防水剂因既能与砂浆和混凝土层形成有机整体，进而与建筑物构成整体结构，且其造价便宜，施工工序大幅简化，是未来建筑防水行业的发展趋势。然而，遗憾的是，虽然当前的防水剂市场产品规格多，但产品不仅价格混乱，质量也存在很大缺陷，大大影响了使用效果。如有些防水剂产品中加入了脂肪酸盐，这会使砂浆和混凝土层的强度下降约25% ;如唐明等人(《辽宁建材》2002(1))针对普通的脂肪酸盐防水剂使防水层强度至少降低了 26%的问题，采取加入减水剂来降低用水量的方法增加强度，虽然达到了效果，但实际上减水剂和砂浆混凝土的工作性都有严格的控制，此方法在工程应用中不可取。还有些防水剂产品中因加入了小分子有机娃化合物(郭庆中.有机娃氟建筑防水防尘材料的研究与开发.中山大学博士后学位论文.2007)，不仅使所形成的防水层耐碱性能很差，造成防水层寿命较短，同时还大幅延缓施工开放时间，所形成的防水层有时长达两天都未硬化。又如中国专利CN103073214A所公开的技术方案，则仅仅是简单的加入了无机硅化合物、膨胀剂、无机铝盐类等物质来发挥填充密实的效果，这些产品的使用范围有限，防水和抗渗性能差，防水层的耐久性差，易开裂。此外，国外巨头如瓦克、德固赛等制备的有机硅防水乳液，虽然性能良好，但是价格高昂，不利于推广。[0004]因而，现有防水剂产品存在的施工防水层强度低、开放时间长、防水性能差、寿命短、价格高、生产和施工工艺复杂等，已成为了防水剂推广中急需解决的瓶颈问题。
[0005]本发明的目的是针对现有技术存在的问题，提供一种砂浆混凝土防水剂。[0006]本发明提供的砂浆混凝土防水剂，其特征在于该防水剂是通过无皂聚合所形成的具有核壳结构、乳胶粒粒径<200nm的有机硅乳液40~60份与依次加入的10~30份水、2~5份混凝土减缩剂、0.2~1份消泡剂、5~15份减水剂、1~3份水泥水化促进剂、10~20份锂化合物和0.5~1.5份引气剂经搅拌复配而成，其在砂浆中掺量为1%时，所获得的防水砂浆层透水压力比≥420%, 48h的吸水量比≤48% ;其在混凝土中掺量为0.2%时，所获得的防水混凝土层渗透高度比< 15%，48h的吸水量比≤26%，28d的收缩率比≤ 102%，各物料的份数均为质量份。
[0007]以上防水剂中所述的有机硅乳液乳胶粒的核为丙烯酸酯不饱和化合物与不饱和脂肪酸，壳为有机娃化合物，且二者的质量比为I~2:1~2。
[0008]以上防水剂中所述的混凝土减缩剂优选聚醚类减缩剂中的任一种，更优选牌号为日本Tane公司的AD-100,美国Grace公司的Eclipse4500,德国Basf公司的TetraguardAS20。该减缩剂能够在形成的防水层中大幅减小砂浆、混凝土层的收缩，减小体积形变，大幅降低开裂的风险，提高整体防水层的使用寿命和耐久性。
[0009]以上防水剂中所述的减水剂优选聚羧酸高性能减水剂中的任一种，更优选牌号为瑞士 Sika公司的Viscocretel200,意大利Mapei公司的Spl,德国Basf公司的Rheoplus26R0该减水剂能够在形成的防水层中有利于减小拌合物的用水量，使防水层强
度、密实性更高。
[0010]以上防水剂中所述的水泥水化促进剂为三乙醇胺或二乙醇胺，其能够在形成的防水层中缩短防水层的开放时间，增加早期强度，加快施工进度。
[0011]以上防水剂中所述的锂化合物为氢氧化锂、碳酸锂、甲酸锂或硝酸锂中的任一种，其能够在形成的防水层中与水化物产生的氢氧化钙发生二次水化形成结构更致密的棒状晶体，使防水层强度和抗渗性更高。
[0012]以上防水剂中所述的消泡剂优选混凝土常用消泡剂，如磷酸三丁酯、聚醚类消泡剂或有机硅类消泡剂中的任一种，其中聚醚类消泡剂优选牌号为德国Basf公司的PluriolP425,日本Tane公司的DF-100，德国Evonic公司的Sitren AirVoid305 ;有机硅类消泡剂优选牌号为德国Evonic公司的Sitren AirVoid307,美国Dow Coring公司的AFE-2210,比利时BYK公司的BYK-093。该消泡剂能够在形成的防水层中减小防水层中有害孔、连通孔的产生。
[0013]以上防水剂中所述的引气剂为松香皂苷类化合物或聚氧乙烯醚类化合物中的任一种，其中松香皂苷类引气剂优选牌号为瑞士 Sika公司的AER，美国Grace公司的DAREXAEA和德国Basf公司的MasterAir VRlO ;聚氧乙烯醚类引气剂优选牌号为德国Basf公司的 MasterAir AE200、日本 Tane 公司的 W-181S 和德国 Evonic 公司的 Rewopol TS35H。该引气剂能够在防水层中形成粒径很小的封闭气孔、破坏水化物结构的毛细管通道，增强防水层抗渗、抗冻等性能。
[0014]以上防水剂中所述的有机硅乳液是由以下方法制备的:
[0015]I) 室温下，边搅拌边向含有10~30份反应型表面活性剂的100~200份水中滴加由100~330份丙烯酸类不饱和单体与50~100份不饱和脂肪酸组成的混合物，并在30min内滴加完，即得单体预乳化液；
[0016]2)先将5-10份引发剂溶于20~60份水中备用，然后将5~10份的保护胶体加入125~390份水搅拌升温至60~90°C使之溶解为澄清液，再于I~2h内在搅拌条件下同时均匀滴入50%的引发剂溶液和全部单体预乳化液，继后再于2~4h内在搅拌条件下同时均匀滴入剩余的引发剂溶液和200~400份不饱和有机硅化合物，滴完后保温反应I~2h，降温至50°C后，过滤出料即得有机硅核壳结构的乳液，
[0017]以上各物料的份数均为质量份。
[0018]以上方法中所用的丙烯酸类不饱和单体优选100~250份；不饱和脂肪酸优选50~70份；搅拌升温的温度优选60~80°C ;不饱和有机硅化合物优选200~300份。
[0019]以上方法中所用的反应型表面活性剂为非离子反应型表面活性剂和阴离子反应型表面活性剂并以质量比I~2:2~I的混合物，其中非离子反应型表面活性剂为带有不饱和基团的环氧乙烷丙烷加成数为8-50的烷基酚聚醚；优选牌号为佛山科的气体化工有限公司生产的SN-10、SN-15或SN-20，上海忠诚精细化工有限公司的AE-100、AE-200、AE300。阴离子反应型表面活性剂包括下面列举的任一种:带有不饱和基团的烷基磺酸盐，如牌号为法国Rodia公司的C0PS-1和MLS/AW，上海忠诚精细化工有限公司的UCAN-1 ;带有不饱和基团的环氧乙烷丙烷加成数为8-50的聚醚类硫酸盐，如牌号为瑞士 Clariant公司的APS100，上海忠诚精细化工有限公司的V-1Os和V-20s ;带有不饱和基团的脂肪醇琥珀酸钠盐，如上海忠诚精细化工有限公司的NRS-138、M-1Os, A_200s ;带有不饱和基团的磷酸酯中，如牌号为法国Rodia公司的PAM-200和PZ-141，上海忠诚精细化工有限公司的V-100P和V-200P。采用该反应型表面活性剂可以避免常规表面活性剂游离于体系中，在水泥结构中形成大量有害气孔的负面因素，使防水层更密实，增强抗渗密实性。
[0020]以上方法中所用的丙烯酸类不饱和单体由丙烯酸酯类不饱和硬单体和软单体组成，其质量比为I~2:1。其中硬单体优选甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸甲酯、丙烯腈、丙烯酸或甲基丙烯酸中的任一种；软单体优选丙烯酸丁酯、丙烯酸异辛酯、甲基丙烯酸十二烷基酯、丙烯酸叔丁酯或甲基丙烯酸十八酯烷基酯中的任一种。
[0021]以上方法中所用的不饱和脂肪酸优选油酸、亚油酸和棕榈烯酸中的至少一种。
[0022]以上方法中所用的引发剂优选过硫酸铵、过硫酸钠或过硫酸钾中的任一种。
[0023]以上方法中所用的保护胶体优选聚乙烯基吡咯烷酮K90、聚乙烯醇1799、聚丙烯酸钠或聚丙烯酰胺中的任一种。
[0024]以上方法中所用的不饱和有机硅化合物为乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、甲基乙烯基二甲氧基硅烷、甲基乙烯基二乙氧基硅烷、乙烯基二乙酸氧基硅烷、3_甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧丙基三乙氧基硅烷、烯丙基硅油中任一种与端乙烯基聚二甲基硅氧烷或端乙烯基聚甲基乙烯基硅氧烷中的任一种组成，质量比为I~2:1~3，其中优选乙烯基二乙氧基硅烷、3_甲基丙稀酸氧丙基二乙氧基硅烷、乙烯基三乙酰氧基硅烷、乙烯基三甲基硅烷与黏度为300cps~lOOOOcps的端乙烯基聚二甲基硅氧烷。 [0025]本发明与现有技术相比，还具有以下积极效果:
[0026]1、由于本发明提供的防水剂中脂肪酸类化合物可与不饱和有机硅化合物和水泥水化物C-S-H凝胶形成插层结构，进而与整个水泥混凝土形成了整体的化学结构，因而避免了脂肪酸化合物容易在砂浆和混凝土中发生迁移从而破坏层间结构降低强度的负面影响。
[0027]2、由于本发明提供的防水剂中有机硅乳液是通过无皂乳液聚合的方法获得的，其乳液中的乳胶粒子聚合物是呈纳米尺寸的核壳球形粒子，因而其不仅能够很好的渗入水泥水化结构的空隙之中，且粒子表面的憎水基团能很好的吸附在水泥水化物表面，使水化结构更密实，防水性能更好。
[0028]3、由于本发明提供的防水剂中不仅含有呈纳米尺寸的核壳球形粒子聚合物，且还含有具有不同功能的减缩剂、引气剂、锂盐等化合物，这些化合物在功能上彼此互相支持，发挥了综合性的互补作用，更能大幅增强防水层的抗渗性、防水性、耐久性，避免开裂增强韧性；同时制备时安全无毒，工艺简单，不污染环境，成本低，施工简单，开放时间短。
[0029]4、由于本发明提供的防水剂具有优异的防水性能，因而还能够替代防水卷材，减少工程造价，提高工程质量。

[0030]下面给出实施例以对本发明作进一步说明。有必要在此指出的是以下实施例不能理解为对本发明保护范围的限制，如果该领域的技术熟练人员根据上述本
对本发明作出一些非本质的改进和调整，仍属于本发明保护范围。
[0031]表1
[0032]