[发明专利]一种有机硅石膏防水剂的制备方法

说明书

本发明涉及一种有机硅石膏防水剂的制备方法，属于石膏防水剂技术领域。本发明通过添加丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯和甲基丙烯酸乙酯，制备一种有机硅石膏防水剂，丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯和甲基丙烯酸乙酯在乳液中可以形成聚丙烯酸酯，聚丙烯酸酯的粘度小，能交联成坚韧的疏水膜，具有优良的防水性，聚丙烯酸酯粒子分散在水中，水分子蒸发时粒子逐渐靠近，当使用时的温度高于乳液的最低成膜温度，那么聚丙烯酸酯粒子在相互靠近的时候可以变形，以填充粒子之间的空隙，最后形成透明且没有孔隙的膜，填充在石膏的毛细孔隙中，可以对石膏基材的性能进行改善，从而可以有效提高石膏的防水性能。

技术领域

本发明涉及一种有机硅石膏防水剂的制备方法，属于石膏防水剂技术领域。

背景技术

石膏是一种传统无机胶凝材料，其使用历史悠久。广义的石膏胶凝材料是指β半水石膏、α半水石膏、无水石膏等与水反应后具有胶凝特性并可最终形成硬化体的石膏物相，而狭义的石膏胶凝材料是指β半水石膏，即通常所说的建筑石膏。当今社会，石膏胶凝材料主要用来生产建筑非承重墙体材料和室内装饰装修材料，如纸面石膏板、石膏砌块、装饰石膏板、抹灰石膏等建材制品。石膏建材制品普遍具有优异的防火阻燃、装饰装潢、可再加工、隔音保温性特性，并可调节室内空气湿度，对人体亲和无害，已成为备受推崇的绿色节能型建筑材料。

尽管石膏建材制品的认可度较高，但是其自身也存在诸如强度低，防水防潮性能差，受潮后强度损失大、易发生翘曲变形等不足之处。未进行防水处理的石膏基建筑材料的防水性能较差，其24h吸水率可达50%，甚至更高，24h抗压软化系数不足0.3，且吸水后材料的力学性能大大降低，严重影响其使用性能和表观性能。因此，石膏建材制品在常年湿度较大的南方地区及建筑物室内厨卫部分的应用受到严重限制，极大地影响其进一步发展、推广及应用。

石膏建材制品不耐水，其主要原因主要有以下三点：

（1）CaSO₄·H₂O的溶解度较大。当石膏制品受潮时，晶体间有效搭接数量减少、结合力变弱，因此其强度降低。特别是遇到流动水冲击情况下，石膏晶体容易溶解并分离，此时的强度降低是不可能恢复的。

石膏硬化体内部存在微裂缝，制品吸湿后，水膜在裂缝中形成楔子效应，迫使晶体结构分开。

石膏水化硬化后未参与反应的水蒸发在硬化体中形成大量孔隙，遇水后形成渗水通道。因此，针对石膏建材制品的上述不足及其内在成因，积极开展有效的石膏防水措施研究，已成为目前科研人员的研究重点。

针对导致石膏耐水性差的三点原因，其防水途径也可相应分为三类：一是涂覆或浸渍可防止水分对石膏溶蚀的憎水性物质，隔绝水的方法；二是减小二水石膏晶体在水中的溶解度，增大其软化系数；三是减少石膏对水的吸收量，降低吸水率的方法。

涂覆或浸渍可防止水分对石膏侵蚀的憎水性物质，将具有憎水性的物质，如可成膜憎水乳液等，喷涂于石膏建材制品表面，憎水性物质可通过石膏硬化体的孔隙渗入表层以下，干燥后形成致密的膜层，可有效阻隔外界水的渗入，大大提高制品防水性能。另外，在石膏基建材表面喷涂或浸涂上H₂C₂O₄或者草酸盐的水溶液，使制品表面生成不溶于水的CaC₂O₄，有效阻隔水分的侵蚀也可提高材料的防水性能。这种防水处理措施方法操作简便，如果操作得当，制品防水、防潮效果较为理想。然而这种防水途径并不能从根本上克服石膏防水差的难题，只有暂时降低制品吸水率的作用，若制品表面有破损致使憎水层出现缺陷，或是喷涂操作不当，亦或是石膏制品部分表面涂覆的憎水层不均匀，则水分会从表面憎水薄弱处渗入基体内部，造成膜层脱落，使制品防水、防潮性能下降。

降低石膏的溶解度、提高软化系数的方法有：