專利名稱：新型建筑防水粉及其生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是以無機粉料為基材，通過加入表面活性劑進行處理而得的一種產(chǎn)品。具體地講，本發(fā)明的方法是把無機粉料與水配成料漿，有選擇地加入助劑調(diào)節(jié)粉料顆粒表面的ζ電位，然后加入離子型表面活性劑，使表面活性劑分子在粉狀顆粒表面進行定向吸附，再將料漿脫水干燥，即得具有憎水性的粉料-建筑防水粉。
目前應(yīng)用于建筑工程中的防水材料主要有防水涂料，防水劑及防水卷材。這些防水材料在工程上雖也能在一定程度上解決防水防潮問題，但這些防水材料有的需要摻入水泥砂漿或混凝土中以起到填充微小空隙和堵塞封閉混凝土毛細孔而起到防水作用;有的需要與建筑物基層表面緊密粘結(jié)在一起而構(gòu)成防水層。以上材料主要缺點是受基層裂縫影響，抗裂性差、易老化、使用壽命短、成本高且對施工工藝要求嚴格。50年代蘇聯(lián)曾使用過建筑防水粉，它是利用瀝青處理火力發(fā)電廠的爐灰渣而制得的憎水材料，由于其對溫度敏感性太大，且易老化，現(xiàn)已被淘汰不再使用。在現(xiàn)有技術(shù)中，與本發(fā)明同類的產(chǎn)品目前僅有市售的建筑拒水粉，它主要是利用石灰與脂肪酸進行化學(xué)反應(yīng)而制得具有憎水性的材料-建筑拒水粉。其不足之處主要是在產(chǎn)品中耗用了大量的石灰，不利于節(jié)能和廢料利用，成本較高;同時其生產(chǎn)工藝也較為復(fù)雜，原料選擇余地小。
本發(fā)明的目的，在于為建筑行業(yè)提供一種可以單獨使用的為工程建設(shè)作防水用的憎水性粉狀材料。建筑防水粉既可用于平屋面的整體防水，例如防水卷材那樣采用滿鋪法，又可以對水平裂縫進行嵌縫防漏，例如嵌縫油膏那樣使用。使之在施工，修復(fù)及使用過程中不受基層裂縫影響，且在長期使用過程中，不變質(zhì)，穩(wěn)定性良好。且其生產(chǎn)工藝甚為簡單。
本發(fā)明的另一目的，在于可利用大量廢渣，有利于節(jié)能及三廢治理，保護環(huán)境。例如目前火力發(fā)電廠粉煤灰，煉鋼廠的鋼渣，選礦廠的尾礦等大量堆積如山。這些廢料均可作為本發(fā)明的基材加以應(yīng)用。因此原材料來源廣泛，價格低廉。
本發(fā)明通過對已有產(chǎn)品及其生產(chǎn)方法的研究，以及經(jīng)過大量的實驗，發(fā)現(xiàn)利用固體材料表面的吸附特性，以及表面活性劑可以在固體表面上進行定向吸附的特點，成功地完成本發(fā)明。
本發(fā)明的優(yōu)點是采用表面處理技術(shù)，利用固體材料的吸附特性，即根據(jù)表面活性劑在粉狀基材上作定向吸附而產(chǎn)生憎水效果。因此，幾乎對所有的無機粉狀材料包括廢渣，例如磨細高爐水淬礦渣、石粉、粉煤灰等均可作為基材，只需對所采用的表面活性劑，使之在基材上作穩(wěn)定地定向排列，即可成為防水粉(附圖一)。為此，在配合過程中，只需根據(jù)所采用的不同基材及表面活性劑，選擇不同助劑，對料漿中基材的ζ電位進行調(diào)整，以保證表面活性劑在固體粉料上得以穩(wěn)定地定向排列，則可得到使用壽命長的建筑防水粉。因大量廢渣可利用作基材，故也有利于三廢治理，節(jié)約能源，保護環(huán)境。
本發(fā)明的一個突出優(yōu)點是利用固體表面的吸附特性(主要是物理吸附)，使產(chǎn)品在生產(chǎn)過程中對溫度、時間、料漿稠度等參數(shù)，可以在一個較大的范圍內(nèi)波動，例如溫度從0°到100℃，時間大于10分鐘，稠度只要便于攪拌即可。并且對同一無機粉料可以選用多種表面活性劑。而一種表面活性劑也可以適用多種無機粉料，這樣極有利于本發(fā)明的推廣應(yīng)用。
本發(fā)明的另一個突出優(yōu)點是可以利用工業(yè)廢料為基材，而本身在整個工藝過程中，沒有排出危害環(huán)境的廢物。所以，本發(fā)明既有利于保護環(huán)境，其本身生產(chǎn)又安全可行。
本發(fā)明另一個突出優(yōu)點是原材料來源廣泛，可選用的無機基材種類很多，工業(yè)廢渣如粉煤灰、磨細礦渣或鋼渣、尾礦粉、石粉等;自然界存在的粉料如細砂、瓷土、黃土等;工業(yè)生產(chǎn)的無機粉料如膨脹珍珠巖、石灰等。選用的粉料對粒徑幾乎沒有什么特殊的要求。通常要求其最大粒徑不超過1mm，并含有少量的細小顆粒。
本發(fā)明另一個優(yōu)點是無臭無毒、不燃燒，且具有保溫隔熱作用。
本發(fā)明中所用的表面活性劑是離子型表面活性劑，其作用是能將親水端定向吸附在無機粉料表面，使粉料具有憎水性能。適用于這一目的的表面活性劑很多，屬陰離子表面活性劑的有脂肪酸、脂肪酸鹽、磺酸鹽、硫酸脂鹽等;屬陽離子表面活性劑的有烷基胺和烷基胺鹽等。
本發(fā)明中粉料表面的ζ電位要按照選用的離子型表面活性劑的電性進行調(diào)節(jié)，使基材的ζ電位與離子型表面活性劑的電性相反。工藝過程中的溫度在0°～100℃范圍內(nèi)根據(jù)選用的表面活性劑而定。


圖1為防水粉結(jié)構(gòu)圖。1為離子型表面活性劑，被吸附端為親水基團，另一端為憎水基團;2為無機粉料。
圖2為建筑防水粉生產(chǎn)流程圖。
以下是為了更詳細具體地說明本發(fā)明的一些實施例，但應(yīng)當(dāng)注意的是這些實施例在任何方面都不是對本發(fā)明范圍的限制，而只是說明性的實施例。
例1以粉煤灰為基材，用屬陰離子型的十二酸為表面活性劑生產(chǎn)建筑防水粉粉煤灰-無機固體粉料作基材100十二酸CH3(CH2)10COOH-陰離子型表面活性劑 2～10十二烷基硫酸鈉C12H25SO4Na-乳化劑 0.1～1十二醇C12H25OH-乳液穩(wěn)定劑 0.5～1氫氧化鈣Ca(OH)2-ζ電位調(diào)節(jié)劑 4～15水100～150粉煤灰∶十二酸∶十二烷基硫酸鈉∶十二醇∶氫氧化鈣∶水＝100∶2～10∶0.1～1∶0.5～1∶4～15∶100～150由于粉煤灰在水中的ζ電位為負，故用Ca(OH)2對其電性進行調(diào)整，使其ζ電位為正，以便與陰離子型表面活性劑相配對。加十二醇使表面活性劑的乳化液更趨穩(wěn)定，具體步驟如下(1)在1公斤干粉煤灰中加入1公升普通水，攪拌均勻，再加入110克的Ca(OH)2，經(jīng)充分攪拌(攪拌時間大于10分鐘)使粉煤灰顆粒表面的ζ電位為正。
(2)用十二酸50克，加入250毫升的水中，并加入8克的十二烷基硫酸鈉使之乳化，再加4克十二醇使乳化液穩(wěn)定(如不長期存放，不需加乳化液穩(wěn)定劑)。
(3)在室溫條件下，將已乳化的十二酸乳液加入到已調(diào)整好的料漿(1)中，同時攪拌，攪拌速度以不超過30轉(zhuǎn)/分、攪拌時間大于30分鐘為宜，使十二酸在粉煤灰顆粒上被充分吸附。
(4)將以上處理后所得料漿靜置1小時，去除上清液，然后在不高于160℃溫度下干燥。干燥時最好開始溫度低些(0℃以上)以后可逐步升高。
(5)經(jīng)干燥后的粉料即為建筑防水粉。
同理亦可用陽離子型表面活性劑例如十六胺C16H33-NH2被粉狀材料定向吸附而成憎水性的防水材料。
例2以磨細水淬高爐礦渣為基材，硬脂酸CH3(CH2)16COOH為表面活性劑生產(chǎn)建筑防水粉高爐水淬礦渣∶硬脂酸∶氫氧化鈣∶十二烷基硫酸鈉∶水＝100∶2～8∶3～10∶0.2～1∶100～150(1)將1公斤經(jīng)磨細的高爐水淬礦渣，加1公斤水和50克Ca(OH)2混合攪拌，此時所用Ca(OH)2可調(diào)節(jié)礦渣表面的ζ電位。
(2)取硬脂酸45克加入200毫升的普通水中，并加入7克十二烷基磺酸鈉使之乳化。
(3)在攪拌料漿的同時把硬脂酸乳化液加入。其它條件同實施例1。
(4)將料漿按實施例1方法干燥即得建筑防水粉。
同理可用陽離子表面活性劑例如十八胺C18H37-NH2被粉狀材料定向吸附而成憎水性防水材料。
例3以磨細鋼渣為基材、十四酸CH3(CH2)12COOH為表面活性劑生產(chǎn)建筑防水粉磨細鋼渣∶十四酸∶石灰∶十二烷基硫酸鈉∶水
＝100∶1～9∶2～15∶0.1～1∶100～150將1公斤磨細鋼渣，1公升普通水與100克生石灰混合充分攪拌，爾后邊攪拌邊加新配制的60克十四酸乳化液，然后脫水干燥即得建筑防水粉。其它參數(shù)同實施例1。
同理可用陽離子表面活性劑例如十四胺C14H29-NH2或十六胺C16H33-NH2被粉狀材料定向吸附而成憎水性的防水材料。
例4以細砂為基材，十六酸CH3(CH2)14COOH為表面活性劑生產(chǎn)建筑防水粉細砂∶十六酸∶氫氧化鈣∶十二烷基硫酸鈉∶水＝150∶1～8∶1～15∶0.1～1∶100～150將1.5公斤細砂，1公升普通水80克Ca(OH)2混合攪拌，爾后在攪拌的同時加入已配制好的50克十六酸乳液，然后脫水干燥即得建筑防水粉。其它參數(shù)同實施例1。
同理可用陽離子表面活性劑例如十二胺C12H25-NH2被粉狀材料定向吸附而成憎水性防水材料。
例5用鐵尾礦粉為基材，十六酸CH3(CH2)14COOH為表面活性劑生產(chǎn)建筑防水粉鐵尾礦粉∶十六酸∶氫氧化鈣∶十二烷基硫酸鈉∶水＝100∶2～9∶5～35∶0.2～1∶90～150將1公斤鐵尾礦粉，加0.9公升水，300克Ca(OH)2混合攪拌，同時加入新配制好的十六酸乳液。經(jīng)干燥脫水即得建筑防水粉。其它參數(shù)同實施例1。
同理可用陽離子表面活性劑例如正辛胺C8H17-NH2被粉狀材料定向吸附而成憎水性防水材料。
例6以熟石灰為基材，十二酸為表面活性劑生產(chǎn)建筑防水粉熟石灰∶十二酸∶十二烷基硫酸鈉∶水＝100∶1～10∶0.1～1∶100～150將3公斤熟石灰加入適量的水進行攪拌，同時加入新配制的60克十二酸乳液。經(jīng)干燥脫水即得建筑防水粉。其它參數(shù)同實施例1。
例7本發(fā)明的建筑防水粉與市售的防水粉的使用方法不同，市售防水粉需摻入到水泥砂漿或混凝土混合使用，不能單獨使用，且受建筑物基層裂縫的影響而喪失防水作用。本發(fā)明的建筑防水粉與建筑拒水粉屬同一類防水粉，能單獨使用，且不受建筑物基層裂縫的影響。例如對屋面進行防水，只要在基層上鋪撒本發(fā)明的建筑防水粉3～6毫米，再用紙張隔離，然后用混凝土覆蓋2.5～4厘米作為保護層。

權(quán)利要求
1.一種新型的建筑防水粉，其特征是利用固體材料的吸附特性，采用表面處理技術(shù)，即將無機固體粉料為基材，加水配成料漿，當(dāng)基材的ξ電位與離子型表面活性劑的電性不匹配時，調(diào)節(jié)粉料的ξ電位、使之與離子型表面活性劑電性相匹配，料漿與表面活性劑混合后，在0℃～100℃范圍內(nèi)以不超過30轉(zhuǎn)/分的速度充分攪拌，使離子型表面活性劑被穩(wěn)定地定向吸附在無機粉粒表面上，料漿經(jīng)脫水干燥，干燥溫度最高不超過160℃、且在干燥過程中先用低溫0℃以上，以后可逐步提高，即得具有憎水性的建筑防水粉，其配比按基材離子型表面活性劑ξ電位調(diào)節(jié)劑助劑=100∶0.2～10∶0～35∶0.01～1的重量比配料，因反應(yīng)在溶液中進行，加水量以便于攪拌。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的建筑防水粉，其特征是粉料表面的ζ電位要按照選用的離子型表面活性劑的電性進行調(diào)節(jié)，即所加助劑要使粉料的ζ電位與離子型表面活性劑的電性相反，為此，同一無機粉料可以選用多種表面活性劑，而一種表面活性劑也可適用多種粉料。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的建筑防水粉，其特征是采用無機固體粉料a、工業(yè)廢渣，粉煤灰、磨細礦渣或鋼渣、尾礦粉、硅粉等;b、天然的無機材料，黃土、瓷土、細粉砂等;上述材料其顆粒直徑不超過1mm。
全文摘要
一種新型的建筑防水粉及其生產(chǎn)方法。利用固體粉料的吸附特性，采用表面處理技術(shù)生產(chǎn)建筑防水粉。以無機粉料為基材，加水配成料漿，然后加入助劑調(diào)節(jié)粉料的ξ電位使之與離子型表面活性劑電性相匹配。料漿與表面活性劑混合后，經(jīng)充分攪拌，表面活性劑被穩(wěn)定地定向吸附在無機粉料表面。經(jīng)干燥后即得具憎水性的建筑防水粉。該防水粉可單獨使用對水平裂縫嵌縫防漏以及用于屋面、樓面、平臺、地面和水池等防水防潮工程。
文檔編號C09D5/03GK1044669SQ8910546
公開日1990年8月15日 申請日期1989年1月30日 優(yōu)先權(quán)日1989年1月30日
發(fā)明者管小軍, 陳志源 申請人:同濟大學(xué)