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凹凸棒石粘土應(yīng)用在水性防水涂料


來源:華人涂料網(wǎng)

一.概述

    隨著社會(huì)的發(fā)展和人民生活水平的不斷提高,人們開始重視環(huán)保和身體健康。國家環(huán)保部門也制定了水性環(huán)保涂料產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn),北京市建委于2003年3月17日頒布了《關(guān)于加強(qiáng)建筑施工管理嚴(yán)格溶劑型防水涂料使用的通知》規(guī)定在北京市禁止使用溶劑型防水涂料。

    

    凹凸棒石粘土應(yīng)用在水性防水涂料

    根據(jù)國家化學(xué)建材產(chǎn)業(yè)政策規(guī)定和建筑市場(chǎng)對(duì)水性防水涂料的需求,我們研制開發(fā)了水性PVC及SBS改性防水涂料技術(shù),該項(xiàng)技術(shù)已轉(zhuǎn)讓到大慶龍化新實(shí)業(yè)有限公司、廣東科順精細(xì)化工有限公司、江西瑞龍建筑防水有限公司、廣州臺(tái)實(shí)防水涂料有限公司、太倉金馬防水材料廠及遼寧鐵嶺防水材料廠等十幾家企業(yè),進(jìn)行了大批量工業(yè)化生產(chǎn),所生產(chǎn)的產(chǎn)品應(yīng)用到我國南方及北方地區(qū)的民用住宅、廠房等建筑物防水,達(dá)到了良好的防水效果,產(chǎn)品經(jīng)建材權(quán)威部門檢測(cè),達(dá)到了國家建材行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《水性瀝青基防水涂料》JC408-91和《水性聚氯乙烯防水涂料》JC634-1996的要求。

    目前上述生產(chǎn)企業(yè)生產(chǎn)形勢(shì)良好,產(chǎn)銷量較大。

    我們?cè)谘兄圃擁?xiàng)技術(shù)時(shí)重點(diǎn)解決了水性乳化工藝難點(diǎn)和原材料中關(guān)鍵填料的選擇配伍問題,經(jīng)過大量的試驗(yàn)和工業(yè)化生產(chǎn)證明,我們所選用的無機(jī)填料是使水性防水涂料綜合性能較大幅度提高的凹凸棒石粘土,下面就有關(guān)凹凸棒石粘土在水性改性防水涂料的應(yīng)用技術(shù)簡述。

    二.凹凸棒石粘土的概況和性能

    凹凸棒石粘土是一種世界稀有的非金屬礦產(chǎn)。目前世界上只有美國、烏克蘭、印度、澳大利亞、中國等幾個(gè)少數(shù)國家擁有,美國發(fā)現(xiàn)最早,我國于1976年由江蘇農(nóng)學(xué)院教授首先發(fā)現(xiàn)。凹凸棒石粘土最終用于百余種系列上千種規(guī)格的產(chǎn)品中。

    我國唯一一處儲(chǔ)量最大的凹凸棒石粘土礦是在蘇皖交界線的明光市。明光市三山礦業(yè)有限公司是明光市最早開發(fā)研究凹凸棒石粘土并集開采、加工一體化的企業(yè)之一。該公司選用優(yōu)質(zhì)高品位凹凸棒石粘土經(jīng)浸泡、活化、擠壓、干燥、研磨等工序,研發(fā)而成水性防水涂料的優(yōu)良懸浮劑和填料——OT-I型凹凸棒石粘土(以下簡稱“OT-I型”)。

    1、產(chǎn)品特性

    (1)OT-I型呈鏈狀結(jié)構(gòu),具有特殊的棒狀、纖維狀晶體形態(tài),內(nèi)部多孔,表面凹槽,質(zhì)地柔軟,密度特輕。其特點(diǎn)是比表面大、吸咐力強(qiáng)、懸浮優(yōu)良、分散均勻。

    (2)良好的物化性能

    由于OT-I型晶體具有纖維軸平行的良好解理,以及呈鏈狀晶體結(jié)構(gòu)和棒狀、纖維狀的細(xì)小晶體外形,使得OT-I型在外加壓力下能夠充分地分散,且溶液中晶體受重力影響比受電性影響大,因而在截留液體中形成一種雜亂的纖維網(wǎng)絡(luò),這種懸浮液具有非牛頓特征,OT-I型的流變性能決定了它可用作防水涂料的懸浮劑。

    2、OT-I型在防水涂料的應(yīng)用效果

    (1)降低成本

    在防水涂料各項(xiàng)配方比例正常情況下,OT-I型用于填充料,既可提高產(chǎn)品質(zhì)量,同時(shí)又降低單位成本,最大優(yōu)勢(shì)是由于其特殊結(jié)構(gòu),是其它任何石粉料所不能替代的。

(2)增加耐高溫、抗老化性

    因?yàn)镺T-I型是以天然凹凸棒石粘土為主原料,所以用于防水涂料懸浮劑填料既抗老化,又特別耐高溫。

    (3)性價(jià)比優(yōu)良

    因其特殊物化性能,任何同樣價(jià)格的石粉作用是無法相比的。

    (4)懸浮性優(yōu)勢(shì)

    OT-I型密度較輕,分散性強(qiáng),生產(chǎn)中在外加高速剪切作用下能夠充分分散,分散過程中,沉淀系數(shù)較小,其懸浮率大于75%,是優(yōu)良的懸浮劑。

    (5)比表面積大

    OT-I型的吸附性取決于它較大的表面積和表面物理化學(xué)結(jié)構(gòu)及離子狀態(tài),其吸附作用包括物理吸附及化學(xué)吸附,物理吸附的實(shí)質(zhì)是通過范德華力將吸附質(zhì)分子吸附在OT-I型的內(nèi)外表面,表面積和孔結(jié)構(gòu)是其物理吸附作用的重要指標(biāo)。晶體結(jié)構(gòu)內(nèi)部沸石通道存在賦予了OT-I型巨大的內(nèi)比表面積,同時(shí)由于單個(gè)晶體呈細(xì)小的棒狀、針狀和纖維狀,在分散時(shí),棒狀纖維并不保持所想的方位及較高的表面電解,呈氈狀物無規(guī)則地沉淀,它們聚集在一起形成大小均一的次生孔隙,這一特征使得OT-I型的比表面積最高可達(dá)915m2/g。

    (6)良好的乳化性

    OT-I型具有一定的離子交換性的催化性,與水混合后,其陽離子Mg2+與Al3+或Fe3+的類質(zhì)同象置換,以及水中氫離子或其它等價(jià)物的交換反應(yīng),致使OT-I型的乳化性能優(yōu)于同類石粉(如膨潤土)。

    (7)優(yōu)良的物理指標(biāo)

    凹凸棒含量 顏色(白度) PH值 吸油率 懸浮率 松堆密度g/cm3 細(xì)度(目) 水份膨脹ml/g±比表面積  m2/g±  陽離子交換量  mg當(dāng)量100g±  粘度(厘泊)

    70-80%  50-70 7-8.5 ≥75%  >75%  ≤0.35  200-1200  5-15%  4-6  600-900

    400-500  2000-3500

    

    三、OT-I型的使用要點(diǎn)

    OT-I型在水性防水涂料中可作懸浮劑、填充劑、抗分層劑使用。輔以其他成份促使防水涂料抗裂、抗老化、抗紫外線等多重功效,加入OT-I型需高速剪切,添加量根據(jù)生產(chǎn)工藝配方而定,一般情況下加15%左右,也可以與石棉粉、滑石粉、膨潤土、云母粉等混合使用,該產(chǎn)品具有較強(qiáng)的吸附性,能有效吸附各種防水涂料中的有毒氣味,有利于環(huán)保和提高防水涂料品位,屬綠色環(huán)保建材產(chǎn)品。

    四、水性防水涂料的生產(chǎn)和施工

    1、水性防水涂料的生產(chǎn)配方和工藝

(1)水性PVC防水涂料的生產(chǎn)配方和工藝

    ①生產(chǎn)配方:基料300-350kg、PVC改性劑50-100kg、增塑劑10-20kg、OT-I型140-200kg、擴(kuò)散劑1-5kg、水400kg左右;

    ②生產(chǎn)工藝:先將基料加熱脫水,達(dá)到一定溫度后,按配方要求加入PVC、助劑等通過攪拌加熱使PVC和助劑與基料混合共溶,得到均勻體系后慢慢流入盛有OT-I型的水性高速分散乳化罐,邊加邊高速攪拌,直到材料完全乳化,調(diào)整好稠度即可出料,用200kg鐵桶包裝。

    (2)水性SBS防水涂料的生產(chǎn)配方和工藝

    ①生產(chǎn)配方:900#瀝青350kg、SBS30-50kg、機(jī)油40-50kg、OT-I型120kg、乳化劑1-2kg、水200kg左右。

    ②生產(chǎn)工藝:與水性PVC防水涂料的生產(chǎn)工藝相似,只是溫度和攪拌時(shí)間不一樣。

    (3)水性防水涂料的產(chǎn)品性能

    采用OT-I型作為水性防水涂料的增強(qiáng)填料和懸浮劑,提高了產(chǎn)品性能,降低了產(chǎn)品成本,改善了施工性。用該項(xiàng)技術(shù)生產(chǎn)的水性防水涂料產(chǎn)品性能按國家建材行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《水性瀝青基防水涂料》JC408-91和《水性聚氯乙烯防水涂料》JC634-1996檢測(cè),得到檢測(cè)數(shù)據(jù)如下:

    ①不揮發(fā)物含量:45-50%;

    ②低溫柔性(直徑20mm圓棒):-10oC—15oC無裂紋;

    ③耐熱性(800c+2oc×2h):無流淌、起泡;

    ④不透水性(0.1Mpa×30min):不滲水;

    ⑤粘結(jié)強(qiáng)度:≥0.20Mpa;

    ⑥延伸性(膜厚4mm):≥14mm。

    2、水性防水涂料的施工

    對(duì)水性改性防水涂料的施工性來講,最大的特點(diǎn)是夏天可厚涂,春秋可薄涂,冬天可摻加助劑施工,即施工前加在防水涂料內(nèi)摻加2-3%的助劑,攪拌均勻后涂刷,這樣做能保證低溫施工質(zhì)量。水性防水涂料的粘結(jié)力和成膜質(zhì)量仍受施工氣溫高低的影響,氣溫越高,分散滲透性越強(qiáng),粘結(jié)力越高,成膜質(zhì)量越好;施工氣溫越低,涂膜質(zhì)量就差。

    由于該涂漠具有良好的彈性和耐高低溫性能,因此施工時(shí)除接縫、天溝、排水口、特殊部位需用玻纖網(wǎng)布或無紡布抗強(qiáng)外,大面積施工可不用增強(qiáng)材料。水性防水涂料施工用量一般為3.5—5.5kg/m2,水性SBS防水涂料用量可少些,水性PVC防水涂料用量要多些。
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