具体技术细节
[0004] 本发明的目的是为了提供一种水泥基背水涂防水涂料，该水泥基背水涂防水涂料具有优异的力学性能以及防水性能，而且其还能有效改善室内空气质量。
[0005] 为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：
[0006] 本发明技术方案之一：
[0007] 一种水泥基背水涂防水涂料，其是由料A与料B按照质量比为(1.1～1.4)∶3混合而成。
[0008] 进一步地，所述料A包括以下质量份原料：水泥30～60份、渗透结晶母料20～40份、硅灰20～40份、水云母10～20份、石墨5～15份和改性竹炭5～15份；
[0009] 作为优选，所述料A包括以下质量份原料：水泥45份、渗透结晶母料30份、硅灰30份、水云母15份、石墨10份和改性竹炭10份。
[0010] 更进一步地，所述硅灰为1250目硅灰。
[0011] 更进一步地，所述改性竹炭为接枝金属离子的竹炭，制备方法包括以下步骤：将竹炭置于金属离子盐溶液中浸渍改性，煅烧，得到所述改性竹炭；
[0012] 更进一步地，所述金属离子为铜离子、锌离子或银粒子；
[0013] 更进一步地，所述金属离子盐溶液中金属离子的浓度为0.2～0.5mo l/L；
[0014] 更进一步地，所述浸渍改性为于60～80℃下浸渍改性20～30min；
[0015] 作为优选，所述浸渍改性为于70℃下浸渍改性25min；
[0016] 更进一步地，所述煅烧为于120～140℃下煅烧5～15min；
[0017] 作为优选，所述煅烧为于130℃下煅烧10min。
[0018] 本发明以硅灰作为原料，能够有效提高防水涂料的力学性能以及防水性能；其原因在于，硅灰具有粒度小、分散性能好的特点，将其与水泥混合后，硅灰能够在水泥中均匀分散并有效地填充到水泥微孔中，这种良好的分散以及对水泥微孔的填充，一方面增强了防水涂料的粘结强度、断裂伸长率等力学性能，另一方面，提高了防水涂料的密实度，使涂料的防水性能得到提升。
[0019] 此外，本发明将硅灰的粒度限定为1250目，其目的是为了保证防水涂料在形成防水涂层后具有一定的透气性，抑制防水涂层发霉，提高室内空气质量；若增大硅灰的粒度，硅灰无法有效地对水泥微孔进行填充，防水涂料的密实度降低，从而使得防水涂料的防水性能下降，而且，硅灰粒度的增加，使得硅灰在水泥中的分散性能降低，这将导致防水涂料在形成防水涂层后，防水涂层力学性能分布不均，从而导致防水涂层的空鼓以及开裂；若减小硅灰的粒度，硅灰会对水泥微孔造成“过度”填充，虽然防水性能以及力学性能会存在一定程度的提高，但会使得防水涂层透气性能显著降低，导致防水涂层发霉、降低室内空气质量。
[0020] 经实验测定，当水泥与硅灰的质量比在3∶(1～1.2)时，1250目硅灰就能够实现对水泥微孔的堵塞，然而本发明却将水泥与硅灰的质量比控制为3:2，其目的在于提高防水涂料的力学性能以及防水性能；具体而言，过量的硅灰能够与改性竹炭混合，占据改性竹炭的部分微孔，提高防水涂料的力学性能以及防水性能；此外，过量的硅灰还能够与水云母混合，通过占据少量的水云母膨胀空间，减少水云母的膨胀时间，实现水云母快速完成膨胀，从而实现高效防水。
[0021] 当减少硅灰的添加量，使水泥与硅灰的质量比在3∶(1～1.2)以下时，硅灰无法有效堵塞水泥微孔，防水涂料的力学性能以及防水性能显著下降；当提高硅灰的添加量，使水泥与硅灰的质量比在3∶(1～1.2)以上时，过量的硅灰与改性竹炭和水云母混合，一定程度上提高了防水涂料的力学性能以及防水性，然而，当水泥与硅灰的质量比在3∶2以上时，硅灰对改性竹炭的微孔以及水云母的膨胀空间造成了过量的堵塞，使得防水涂料的防水性能显著下降。
[0022] 本发明以水云母为原料，有效地提高了防水涂料的防水性能；水云母是一种具有层状晶体结构的硅酸盐矿物，这使得水云母能够实现吸水膨胀；将水云母添加到防水涂料中，当防水涂料受到水分的侵蚀时，水云母吸水膨胀，有效地提高了防水涂料的密实度，阻挡了水分的进一步侵蚀，实现了防水涂料的高效防水；此外，当外部环境变得干燥时，水云母还能够将吸收到的水分释放到环境中，使得防水涂料恢复到原本的状态，既实现了防水涂料的高效防水，又保证了防水涂料的透气性，有效地延长了防水涂料的使用寿命。
[0023] 具有层状晶体结构的硅酸盐矿物还包括蒙脱石和膨润土，而本发明却不采用蒙脱石和膨润土，其原因在于：蒙脱石和膨润土的层状晶体结构中，层与层之间通过分子间作用力相互连接，由于分子间作用力是一种弱的作用力，这使得蒙脱石和膨润土具有较高的吸水膨胀率，从而导致防水涂料在吸水后出现空鼓以及开裂等现象；而水云母层与层之间通过水分子相互连接，这使得水云母在吸水过程中能够保持层与层之间的稳定性，降低吸水膨胀率，从而抑制防水涂料的空鼓以及开裂；此外，由于蒙脱石和膨润土的膨胀率较高，在吸水膨胀后，蒙脱石和膨润土的密实度会显著降低，而且，即使选用膨胀率较小的蒙脱石和膨润土，其致密度依然会显著降低，这不利于提高防水涂料的防水性能，而水云母并不存在上述问题，即水云母吸水膨胀后，致密度无明显下降，有效地保证了防水涂料的防水性能。
[0024] 水云母吸水膨胀速率相对较慢，为了保证高效防水，本发明添加过量的硅灰，用以占据一定的水云母膨胀空间，从而实现高效防水；但是，若硅灰添加量过高时，水云母没有足够的空间去膨胀，在遇到水分侵蚀时，将会导致防水层开裂；而且，若过量的硅灰进入水云母层状晶体结构内部，将会使得水云母无法膨胀，从而导致防水涂料的防水性能显著降低。
[0025] 本发明以石墨作为原料，能够有效地提高防水涂料的力学性能以及防水性能；石墨是一种分子排列紧密的材料，这使得石墨颗粒在防水涂料中能够形成一道坚实的“屏障”，使得水分子无法透过石墨，有效地阻止了水分子的渗透；而且，石墨是一种晶体结构稳定的材料，这使得防水涂料在长期使用过程中，石墨颗粒依旧能够形成坚实的“屏障”，保证了防水涂料的长期防水性能；此外，石墨晶体结构的稳定性还能在一定程度上保证防水涂料的拉伸强度和断裂伸长率等力学性能。
[0026] 本发明以改性竹炭作为原料，能够有效地提高防水涂料的防水性能、力学性能以及改善室内空气质量；竹炭是一种具有疏松多孔结构的炭材料，如石墨颗粒一样，竹炭颗粒在防水涂料中也能够形成一层对水分子的“屏障”，有效地阻止水分子的渗透，提高防水涂料的防水性能；而且，竹炭是一种质地坚硬的炭材料，将其应用于防水涂料，能够有效地提高防水涂料的力学性能；此外，由于竹炭具有疏松多孔结构，这使得竹炭具有良好的吸附能力，能够有效地吸附空气中的异味，实现空气质量的改善；进一步地，在竹炭上接枝金属离子，能够赋予竹炭杀菌的性能，进一步提高竹炭改善空气质量的作用。
[0027] 此外，本发明以石墨和竹炭作为原料，由于石墨和竹炭具有微孔结构，所以其对气体具有良好的透过作用，即本发明通过提高防水涂料的透气性有效地改善了空气质量。
[0028] 本发明在将金属离子接枝到竹炭表面时采用较高的浸渍改性温度，其目的在于：使竹炭尽可能多地吸附金属离子，从而提高防水涂料改善空气质量的性能；研究发现，竹炭的微孔孔径较小，这使得竹炭在常温或较低温度下的吸附效率较低，能够吸附的金属离子数量有限，这不利于防水涂料对空气质量的改善，而且，在常温或较低温度下，金属离子会因静电作用产生水化现象，即溶剂分子“包裹”在金属离子周围，形成直径较大的金属离子团，这导致金属离子无法插入到竹炭微孔中，使得竹炭无法有效地吸附金属离子，从而导致防水涂料无法有效地改善空气质量；适当的提高浸渍改性温度，能在一定程度上提高竹炭微孔孔径，提高竹炭的吸附效率，从而提高竹炭表面金属离子的数量，提高防水涂料改善空气质量的性能，而且，适当的提高浸渍改性温度，还能够抑制金属离子的水化现象，减小金属离子团直径，使得竹炭高效地吸附金属离子，提高防水涂料改善空气质量的性能；然而，过高的浸渍改性温度，将会导致竹炭的微孔结构遭到破坏，导致竹炭无法有效地吸附金属粒子，进而使得防水涂料无法有效地改善空气质量，而且，过高的温度还会导致金属离子的热运动加快，即使竹炭对金属离子产生了吸附，但由于吸附力较小，金属离子会挣脱竹炭的吸附，从而使得竹炭表面的金属离子数量降低，降低了防水涂料的改善空气质量的性能。
[0029] 本发明对金属离子接枝到竹炭表面时的浸渍时间进行限定，其目的在于：使竹炭尽可能多地吸附金属离子；浸渍改性时间过短，将会导致竹炭吸附未饱和，从而影响防水涂料改善空气质量的性能，而浸渍改性时间过长，将会对竹炭的微孔结构产生破坏，不仅不利于竹炭对金属离子的吸附，而且还会因为竹炭微孔结构的破坏，破坏了竹炭对水分子的屏障作用，导致水分能够透过竹炭微孔，降低了防水涂料的防水性能。
[0030] 本发明在对竹炭浸渍改性后进行烧结处理，其目的在于稳定金属离子，以提高防水涂料改善空气质量的性能；在较高温度下烧结，并控制烧结温度的时间，能够将金属离子团周围的溶剂挥发，使得金属离子以离子形式接枝于竹炭微孔中，而非以金属离子团的形式，有效地提高了金属离子在竹炭表面的接枝稳定性，有利于防水涂料对空气质量的改善；此外，若烧结温度过高以及烧结时间过长，将会对竹炭的微孔结构造成破坏，使得水分子能够透过微孔结构，不利于防水涂料的防水性能，而若烧结温度过低或烧结时间过短，将会导致金属离子周围的溶剂没有完全挥发，这不利于金属离子接枝于竹炭表面，从而不利于防水涂料对空气质量的改善。
[0031] 进一步地，所述料B包括以下质量份原料：改性水玻璃50～70份、羧甲基纤维素钠0.2～0.4份、十二烷基苯磺酸钠0.2～0.4份和硫酸钾0.3～0.5份；
[0032] 作为优选，所述料B包括以下质量份原料：改性水玻璃60份、羧甲基纤维素钠0.3份、十二烷基苯磺酸钠0.3份和硫酸钾0.4。
[0033] 更进一步地，所述改性水玻璃的制备方法包括以下步骤：将山梨醇和碳酸锂加入至去离子水中，加热至85℃完全溶解，降温至50℃后加入水玻璃和丙烯酸丁酯，反应6h，之后加入聚丙烯酰胺，继续反应3h，得到所述改性水玻璃；
[0034] 更进一步地，所述山梨醇、碳酸锂、去离子水、水玻璃、丙烯酸丁酯和聚丙烯酰胺的质量比为0.3∶2∶22∶35∶0.4∶0.3。
[0035] 本发明以改性水玻璃作为原料，能够有效提高防水涂料的力学性能以及防水性能。
[0036] 本发明技术方案之二：
[0037] 上述水泥基背水涂防水涂料的制备方法，包括以下步骤：
[0038] 按照所述质量份称取各原料，将水泥和硅灰预混合，之后加入渗透结晶母料、水云母、石墨和改性竹炭，混合，得到料A；在改性水玻璃中加入十二烷基苯磺酸钠和硫酸钾，预混合，之后加入羧甲基纤维素钠，混合，得到料B；最后将料A与料B混合，得到所述水泥基背水涂防水涂料。
[0039] 与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
[0040] 本发明制备得到的水泥基背水涂防水涂料邵氏硬度能够达到82，断裂伸长率能够达到0.6％，粘结强度能够达到60MPa，2h不透水性能够达到1.3MPa，因此，本发明制备得到的水泥基背水涂防水涂料具有优异的力学性能、防水性能；
[0041] 本发明制备得到的水泥基背水涂防水涂料甲醛净化效率能够达到88.67％，甲苯净化效率能够达到52.30％，抗霉菌率能够达到99.80％，大肠杆菌抑菌率能够达到99.58％，因此，本发明制备得到的水泥基背水涂防水涂料能够有效地改善空气质量。
法律保护范围
涉及权利要求数量10：其中独权2项，从权-2项
1.一种水泥基背水涂防水涂料，其特征在于，所述水泥基背水涂防水涂料是由料A与料B按照质量比为(1.1～1.4)∶3混合而成。
2.根据权利要求1所述的一种水泥基背水涂防水涂料，其特征在于，所述料A包括以下质量份原料：水泥30～60份、渗透结晶母料20～40份、硅灰20～40份、水云母10～20份、石墨
5～15份和改性竹炭5～15份。
3.根据权利要求2所述的一种水泥基背水涂防水涂料，其特征在于，所述硅灰为1250目硅灰。
4.根据权利要求2所述的一种水泥基背水涂防水涂料，其特征在于，所述改性竹炭为接枝金属离子的竹炭，制备方法包括以下步骤：将竹炭置于金属离子盐溶液中浸渍改性，煅烧，得到所述改性竹炭。
5.根据权利要求4所述的一种水泥基背水涂防水涂料，其特征在于，所述金属离子为铜离子、锌离子或银粒子；所述金属离子盐溶液中金属离子的浓度为0.2～0.5mol/L。
6.根据权利要求4所述的一种水泥基背水涂防水涂料，其特征在于，所述浸渍改性为于
60～80℃下浸渍改性20～30min；所述煅烧为于120～140℃下煅烧5～15min。
7.根据权利要求1所述的一种水泥基背水涂防水涂料，其特征在于，所述料B包括以下质量份原料：改性水玻璃50～70份、羧甲基纤维素钠0.2～0.4份、十二烷基苯磺酸钠0.2～
0.4份和硫酸钾0.3～0.5份。
8.根据权利要求7所述的一种水泥基背水涂防水涂料，其特征在于，所述改性水玻璃的制备方法包括以下步骤：将山梨醇和碳酸锂加入至去离子水中，加热至85℃完全溶解，降温至50℃后加入水玻璃和丙烯酸丁酯，反应6h，之后加入聚丙烯酰胺，继续反应3h，得到所述改性水玻璃。
9.根据权利要求8所述的一种水泥基背水涂防水涂料，其特征在于，所述山梨醇、碳酸锂、去离子水、水玻璃、丙烯酸丁酯和聚丙烯酰胺的质量比为0.3∶2∶22∶35∶0.4∶0.3。
10.一种如权利要求1～9任一项所述的水泥基背水涂防水涂料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
按照所述质量份称取各原料，将水泥和硅灰预混合，之后加入渗透结晶母料、水云母、石墨和改性竹炭，混合，得到料A；在改性水玻璃中加入十二烷基苯磺酸钠和硫酸钾，预混合，之后加入羧甲基纤维素钠，混合，得到料B；最后将料A与料B混合，得到所述水泥基背水涂防水涂料。
