本发明涉防水涂料，具体涉及矿用水泥基防水涂料及其制备方法。
背景技术：
1、在煤矿工程中，防水工程是确保矿井安全生产的重要环节。传统的防水涂料往往存在防水性能不佳、粘结强度低、易磨损和易化学腐蚀等问题，难以满足煤矿井下的复杂环境要求。现有水泥基渗透结晶型防水涂料它利用水泥混凝土结构本身的微孔及毛细管的多孔性，使渗透结晶型防水材料中的活性化学物质在混凝土微孔及毛细管中渗透、传输、充盈，发生物化反应，形成不溶于水的结晶体。这种结晶体与混凝土结构结合成为封闭的防水系统，无论在任何方向的水压渗透，都能达到优异的防水效果。但水泥基渗透结晶型防水涂料的延伸性和适应基层变形能力差，当混凝土开裂时，防水层可能随之开裂，失去防水作用。在煤矿工程中，由于地质条件复杂，混凝土开裂的情况较为常见，因此这一缺点可能会对防水效果造成一定影响。
技术实现思路
1、针对现有技术的缺陷，本发明的目的是提供矿用水泥基防水涂料及其制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
2、本发明解决技术问题采用如下技术方案：
3、本发明提供了矿用水泥基防水涂料，按重量份计，包括以下原料：
4、硅酸盐水泥35～50份、石英砂15～25份、钙矾石10～15份、有机硅-丙烯酸酯共聚物10～20份、丙烯酸乳液10～20份、有机硅消泡剂0.5～0.8份、渗透剂0.3～0.5份、增稠剂0.5～1份、非离子型表面活性剂4～6份、去离子水20～30份。
5、作为本发明进一步的技术方案，按重量份计，包括以下原料：
6、硅酸盐水泥40份、石英砂15份、钙矾石12份、有机硅-丙烯酸酯共聚物18份、丙烯酸乳液15份、有机硅消泡剂0.6份、渗透剂0.4份、增稠剂0.7份、非离子型表面活性剂5份、去离子水20份。
7、作为本发明进一步的技术方案，所述丙烯酸乳液的制备方法包括：
8、首先，将25～35份去离子水和0.8～1.5份十二烷基苯磺酸钠加入反应釜中，并进行充分的搅拌，确保乳化剂完全溶解在水中，在搅拌的过程中，将30～40份质量浓度为70％的丙烯酸溶液加入到反应釜中，随后，将0.5～1.0份羧甲基纤维素作为稳定剂加入反应釜中，稳定剂的加入有助于防止乳液中的颗粒发生聚集和沉淀，确保乳液的稳定性，然后加入2～5份质量浓度为60％的乙醇，并继续搅拌以确保原料充分混合和反应，搅拌速度为100-300r/min，在50-90℃下进行反应，反应时间为2～5小时；
9、反应结束后，调整乳液的ph值为7-9，将反应得到的乳液进行过滤，去除其中的杂质和不溶性物质，得到纯净的丙烯酸乳液。
10、作为本发明进一步的技术方案，所述有机硅-丙烯酸酯共聚物的制备方法包括：
11、在反应容器中加入去离子水和乳化剂搅拌升温，搅拌速度为200～250r/min，调节ph值为3，使得温度升到75～85℃时，加入有机硅单体，然后加入交联剂，搅拌均匀后恒温反应6小时，得到混合乳液；
12、调节混合乳液的ph值为7～8，滴加由甲基丙烯甲酯和丙烯酸丁酯组成的混合单体，在滴加的过程中，同时滴加引发剂，滴加完毕后保温2～3小时，降至室温，出料、中和、洗涤、干燥，以去除残余原料和溶剂，得到有机硅-丙烯酸酯共聚物。
13、作为本发明进一步的技术方案，所述有机硅-丙烯酸酯共聚物的制备原料：所述有机硅单体为八甲基环四硅氧烷，其用量为10～18％，所述乳化剂为质量比为3：2的十二烷基苯磺酸钠和op-10，乳化剂的用量为3.8～4.2％，所述交联剂为有机硅类交联剂，其用量为5～7％，所述引发剂为过硫酸铵、过硫酸钾中的一种，其用量为0.7％，所述混合单体中甲基丙烯甲酯和丙烯酸丁酯之间的质量比为1：1.2～2，所述混合单体的用量为22～25％，余量为去离子水。
14、作为本发明进一步的技术方案，所述混合单体中甲基丙烯甲酯和丙烯酸丁酯之间的质量比为1：1.3。
15、作为本发明进一步的技术方案，所述硅酸盐水泥为p.o42.5级普通硅酸盐水泥，所述石英砂的细度为50～200目，所述钙矾石的细度为100～200目。
16、作为本发明进一步的技术方案，所述渗透剂为丁基萘磺酸钠，所述增稠剂为甲基纤维素，所述非离子型表面活性剂为聚氧乙烯脂肪醇醚。
17、本发明实施例的另一目的在于提供一种矿用水泥基防水涂料的制备方法，包括以下步骤：
18、将称取对应重量份的硅酸盐水泥、石英砂和钙矾石搅拌混合均匀，得到粉料；
19、将取对应重量份的有机硅-丙烯酸酯共聚物、丙烯酸乳液、消泡剂、渗透剂、增稠剂和非离子型表面活性剂，加入1/3的去离子水，搅拌混合均匀得到浆料；
20、最后将粉料、浆料和剩余的去离子水混合在一起，搅拌均匀得到目标产品。
21、与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
22、在本发明提供了一种矿用水泥基防水涂料，在本发明中钙矾石、硅酸盐水泥与有机硅-丙烯酸酯共聚物共同作用，能够在混凝土内部产生渗透结晶效应，填充毛细孔和微裂缝，提高混凝土的密实性和抗渗性。另外，有机硅-丙烯酸酯共聚物和丙烯酸乳液作为高分子材料，具有良好的成膜性、耐水性和耐候性。它们能够包裹在水泥颗粒和钙矾石结晶体的表面，形成一层致密的防水膜，进一步增强涂料的防水性能。其中，有机硅-丙烯酸酯共聚物中的有机硅部分具有优异的憎水性和耐候性。这种憎水性使得共聚物能够在涂料中形成一层憎水薄膜，有效阻止水分的渗透。而耐候性保证了这种憎水性能在长时间内能够保持稳定，从而延长了涂料的使用寿命，具有良好的耐高低温性。
23、有机硅-丙烯酸酯共聚物中的丙烯酸酯部分赋予了共聚物良好的柔韧性和附着力，能够赋予涂料较好的弹性和柔韧性。这使得涂料在受到外力作用或基层变形时，能够发生一定程度的形变而不断裂或剥落，从而保持良好的防水性能。同时，在丙烯酸乳液能够提高涂料的粘附力和弹性的基础上，有机硅-丙烯酸酯共聚物和丙烯酸乳液的协同使用能够更好地适应基层的变形，减少因基层变形而导致的开裂和脱落问题，提高防水效果。
1.矿用水泥基防水涂料，其特征在于，按重量份计，包括以下原料：
2.根据权利要求1所述的矿用水泥基防水涂料，其特征在于，按重量份计，包括以下原料：
3.根据权利要求1所述的矿用水泥基防水涂料，其特征在于，所述丙烯酸乳液的制备方法包括：
4.根据权利要求1所述的矿用水泥基防水涂料，其特征在于，所述有机硅-丙烯酸酯共聚物的制备方法包括：
5.根据权利要求4所述的矿用水泥基防水涂料，其特征在于，所述有机硅-丙烯酸酯共聚物的制备原料：所述有机硅单体为八甲基环四硅氧烷，其用量为10～18％，所述乳化剂为质量比为3：2的十二烷基苯磺酸钠和op-10，乳化剂的用量为3.8～4.2％，所述交联剂为有机硅类交联剂，其用量为5～7％，所述引发剂为过硫酸铵、过硫酸钾中的一种，其用量为0.7％，所述混合单体中甲基丙烯甲酯和丙烯酸丁酯之间的质量比为1：1.2～2，所述混合单体的用量为22～25％，余量为去离子水。
6.根据权利要求5所述的矿用水泥基防水涂料，其特征在于，所述混合单体中甲基丙烯甲酯和丙烯酸丁酯之间的质量比为1：1.3。
7.根据权利要求1所述的矿用水泥基防水涂料，其特征在于，所述硅酸盐水泥为p.o42.5级普通硅酸盐水泥，所述石英砂的细度为50～200目，所述钙矾石的细度为100～200目。
8.根据权利要求1所述的矿用水泥基防水涂料，其特征在于，所述渗透剂为丁基萘磺酸钠，所述增稠剂为甲基纤维素，所述非离子型表面活性剂为聚氧乙烯脂肪醇醚。
9.一种如权利要求1-8任一项所述的矿用水泥基防水涂料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
