水敏变材料及其制备方法和应用与流程

1.本发明涉及水敏变材料技术领域，尤其涉及一种水敏变材料及其应用。

背景技术：

2.隧道可以大幅缩短交通历程，提高道路上车辆的通行效率。由于受地质、设计、施工及运营期材料性能劣化、周边活动等因素影响，隧道在运营期会出现裂缝、渗漏水、背后空洞等病害，这些病害对隧道的结构安全和正常运营带来极大威胁。因此，需要定期对隧道进行健康检查，及时采集、分析、展示隧道病害，并提出合理的维修养护建议。
3.其中，隧道渗漏水病害不仅加剧了隧道侵蚀破坏，影响隧道结构的稳定性，缩短隧道的使用寿命，还会造成隧道内部湿滑甚至积水，严重影响交通安全性。因此，如何解决隧道渗漏水问题是隧道养护面临的首要问题。
4.目前对隧道渗漏水病害的检测主要依靠人工记录和隧道病害检测车两种检测方法，其中人工记录是由现场检测人员手持探测仪器对隧道内部的隐形病害进行采集并观测记录隧道表面的裂缝、渗漏水等线性病害，该方法效率低，耗时耗力；隧道病害检测车常常基于激光、红外、影像等检测技术，针对隧道表面的裂缝、水泥剥落等显性病害进行检测，上述方法在检测过程中需要使用昂贵的检测仪器。
5.因此，目前还不能够实现隧道渗漏水的简单快速检测。

技术实现要素：

6.基于此，本发明提供一种水敏变材料及其应用，以实现隧道渗漏水的低成本快速检测。
7.本发明的第一方面提供了一种水敏变材料，按质量份数计，包括：
[0008][0009]
本发明的一种实现方式中，水性丙烯酸树脂为水性丙烯酸分散体；
[0010]
水性丙烯酸分散体中不包括表面活性剂。
[0011]
本发明的一种实现方式中，水性丙烯酸分散体的固含量为40
±
1％。
[0012]
本发明的一种实现方式中，水性丙烯酸分散体的ph＝7～9。
[0013]
本发明的一种实现方式中，水性丙烯酸分散体在23℃时黏度《72mpa
·
s。
[0014]
本发明的一种实现方式中，水性丙烯酸分散体的平均粒径《30nm。
[0015]
本发明的一种实现方式中，水性无机树脂为纳米级硅溶胶。
[0016]
本发明的一种实现方式中，纳米级硅溶胶的密度为1.18～1.23g/cm3。
[0017]
本发明的一种实现方式中，纳米级硅溶胶的固含量为35
±
2wt％。
[0018]
本发明的一种实现方式中，纳米级硅溶胶的ph＝8.5～9.5。
[0019]
本发明的一种实现方式中，助溶剂包括二丙二醇甲醚和二丙二醇丁醚中的至少一种。
[0020]
本发明的一种实现方式中，硅铝酸盐的粒径为100～200nm。
[0021]
本发明的一种实现方式中，润湿助剂包括聚醚硅氧烷共聚物和有机改性聚丙烯酸酯中的至少一种。
[0022]
本发明的一种实现方式中，消泡剂包括炔二醇类表面活性剂、surfynol ad01表面活性剂、聚醚硅氧烷共聚物和byk022消泡剂中的至少一种。
[0023]
本发明的一种实现方式中，流变助剂包括改性脲溶液。
[0024]
本发明的第二目的在于提供一种上述水敏变材料的制备方法，包括：
[0025]
将水性丙烯酸树脂和水性无机树脂在搅拌混合，在搅拌混合过程中加入水、助溶剂、润湿助剂和消泡剂后，继续搅拌得到水敏变树脂混合物；
[0026]
将硅铝酸盐和高岭土加入水敏变树脂混合物搅拌混合后，加入流变助剂继续搅拌，搅拌结束的获得的水敏变混合物经过滤得到水敏变材料。
[0027]
本发明的第三目的在于提供一种水敏变材料在制备隧道渗漏水病害示警涂层
中的应用。
[0028]
本发明提供的水敏变材料，变性能优异、遮盖性佳、耐腐蚀性强，粘度满足隧道内使用的施工要求，能够通过喷涂或辊涂的方式涂覆于隧道表面，遮盖隧道表面原本的颜，使得水敏变涂层呈现白，遇水后变为透明从而显露隧道表面原本的颜，水干后可恢复白涂层原，进而实现隧道渗漏水病害的简单快速的检测，且水敏变材料中不含有毒物质，环境友好。
具体实施方式
[0029]
现将详细地提供本发明实施方式的参考，其一个或多个实例描述于下文。提供每一实例作为解释而非限制本发明。实际上，对本领域技术人员而言，显而易见的是，可以对本发明进行多种修改和变化而不背离本发明的范围或精神。例如，作为一个实施方式的部分而说明或描述的特征可以用于另一实施方式中，来产生更进一步的实施方式。
[0030]
因此，旨在本发明覆盖落入所附权利要求的范围及其等同范围中的此类修改和变化。本发明的其它对象、特征和方面公开于以下详细描述中或从中是显而易见的。本领域普通技术人员应理解本讨论仅是示例性实施方式的描述，而非意在限制本发明更广阔的方面。
[0031]
隧道内环境常见于阴暗潮湿的海洋环境，使用水敏变涂层检测隧道渗漏水病害，对涂层的耐腐蚀性要求较高；且隧道的基材为混凝土，在隧道表面施用水敏变材料时，施工要求为喷涂或辊涂，且对水敏变材料的遮盖力要求较高，而现有水敏变材料均不能满足上述要求。
[0032]
为了解决上述问题的至少一个，本发明提供了一种水敏变材料，按质量份数计，包括：
[0033][0034]
本发明的水敏变材料能够通过喷涂或辊涂的方式涂覆于隧道表面形成水敏变涂层，遮盖隧道表面原本的颜，使得水敏变涂层呈现白，遇水后变为透明，从而显
露隧道表面原本的颜，水干后可恢复白涂层原，进而实现隧道渗漏水病害的简单快速的检测。
[0035]
按质量份数计，本发明的水敏变材料的制备原料包括水性丙烯酸树脂50～70份，优选为55～65份，更优选为58～62份，该质量份范围的水性丙烯酸树脂能同时满足隧道渗漏水病害的检测对涂层的耐腐蚀要求和遮盖力要求，可以在潮湿阴冷的海洋环境长期使用，并且和其他成分组合能够完全遮盖隧道表面原本的颜，只显示涂层本身的白，从而实现隧道渗漏水病害的简单快速的检测。若水性丙烯酸树脂的含量太低，则耐腐蚀性无法满足隧道内环境的使用要求，若水性丙烯酸树脂的含量太高，则水敏材料的遮盖力不满足在隧道表面遇水变的需求，而降低遇水变性能的灵敏度。
[0036]
一些实施方案中，水性丙烯酸树脂优选为水性丙烯酸分散体，水性丙烯酸分散体通过自由基溶液聚合或逐步溶液聚合等不同的工艺合成获得，水性丙烯酸分散体中不包括表面活性剂。
[0037]
一些实施方案中，水性丙烯酸分散体的固含量优选为40
±
1％。
[0038]
一些实施方案中，水性丙烯酸分散体的ph＝7～9，进一步可以为8。
[0039]
一些实施方案中，水性丙烯酸分散体23℃时黏度《72mpa
·
s。
[0040]
一些实施方案中，水性丙烯酸分散体的平均粒径优选《30nm。
[0041]
按质量份数计，本发明的水敏变材料的制备原料包括水性无机树脂3～10份，进一步为4～8份，更进一步为为5～6份。
[0042]
一些实施方案中，水性无机树脂优选为纳米级硅溶胶，水性无机树脂的作用是提高水敏变材料在后续应用过程制备得到的水敏变涂层的硬度和耐久性；本发明对纳米级硅溶胶的粒径没有任何特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的粒径即可。
[0043]
一些实施方案中，纳米级硅溶胶的密度为1.18～1.23g/cm3。
[0044]
一些实施方案中，纳米级硅溶胶的固含量为35
±
2wt％。
[0045]
一些实施方案中，纳米级硅溶胶的ph＝8.5～9.5。
[0046]
按质量份数计，本发明的水敏变材料的制备原料包括水10～20份，进一步可以为12～18份，更进一步为13～15份。
[0047]
一些实施方案中，水优选为去离子水。
[0048]
按质量份数计本发明的水敏变材料的制备原料包括助溶剂5～15份，优选为8～12份。
[0049]
一些实施方案中，助溶剂包括二丙二醇甲醚(dpm)和二丙二醇丁醚(dpnb)中的至少一种，用于增加水性丙烯酸树脂的溶解性，同时可以调节遇水变后的涂层的表干速度，改善水敏变涂层遇水后恢复原的时间；当助溶剂为二丙二醇甲醚和二丙二醇丁醚时，本发明对二丙二醇甲醚和二丙二醇丁醚的配比没有任何特殊的限定，按任意配比进行混合即可。在本发明的具体实施例中，dpm和dpnb的质量比为1:1或2:1。
[0050]
按质量份数计，本发明的水敏变材料的制备原料包括硅铝酸盐8～15份，进一步为10～12份。
[0051]
一些实施方案中，硅铝酸盐的粒径进一步为100～200nm，更进一步为130～150nm。本发明对硅铝酸盐的种类没有任何特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的硅铝酸盐的种类即可。
[0052]
一些实施方案中，硅铝酸盐优选为分子筛结构，硅铝酸盐的孔径优选为0.3～2nm，更进一步为0.6～1.5nm。
[0053]
一些实施方案中，硅铝酸盐为具有吸附功能多的分子筛，分子筛对物质的吸附来源于物理吸附(范德华力)，其晶体空穴内部有很强的极性和库伦场，对极性分子(如：水分子)和不饱和分子表现出强烈的吸附能力，将硅酸盐和高岭土复配作为水敏变材料的成分可同时发挥两者的性能，产生遇水变透明，水干复的效果。
[0054]
按质量份数计，本发明的水敏变材料的制备原料包括高岭土1～10份，进一步为2～7份，更进一步为3～5份。
[0055]
一些实施方案中，高岭土可以提高水敏变材料在后续应用过程制备得到的漆膜的丰满度，以及提供一定的抗沉降性能。
[0056]
按质量份数计，本发明的水敏变材料的制备原料包括润湿助剂0.5～1份，进一步为0.6～0.8份。一些实施方案中，润湿助剂优选为聚醚硅氧烷共聚物和/或有机改性聚丙烯酸酯；聚醚硅氧烷共聚物的活性物含量优选为100wt％，粘度优选为500mpa
·
s；聚醚硅氧烷共聚物的型号优选为迪高270。有机改性聚丙烯酸酯优选为有机改性聚丙烯酸酯溶液；有机改性聚丙烯酸酯溶液优选为高颜料亲和基团的有机改性聚丙烯酸酯溶液；高颜料亲和基团的有机改性聚丙烯酸酯溶液的型号优选为迪高745w。
[0057]
按质量份数计，本发明的水敏变材料的制备原料包括消泡剂0.2～2份，优选为0.5～1.5份，更优选为0.8～1.2份。
[0058]
一些实施方案中，消泡剂优选包括炔二醇类表面活性剂、surfynol ad01表面活性剂、聚醚硅氧烷共聚物和byk022消泡剂中的至少一种，用于在制备水敏变材料过程中消泡流平，更优选包括炔二醇类表面活性剂和surfynol ad01表面活性剂；炔二醇类表面活性剂和surfynol ad01表面活性剂的质量比为(0.1～1)：(0.1～1)，进一步为(0.3～0.7)：(0.2～0.8)，更进一步为(0.5～0.6)：(0.3～0.6)。本发明对炔二醇类表面活性剂和聚醚硅氧烷共聚物的具体型号没有任何特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的型号即可。
[0059]
一些实施方案中，炔二醇类表面活性剂和surfynol ad01表面活性剂搭配使用可使水敏变材料在制备过程中可以更进一步的迅速消除微泡，在5～20s内可完全消泡流平。
[0060]
按质量份数计，本发明的水敏变材料的制备原料包括流变助剂0.1～1份，进一步为0.3～0.6份，流变助剂可以通过控制水敏变材料的粘度来提供水敏变材料的抗沉降性能，同时满足水敏变材料在隧道表面的施工要求，能够通过喷涂或者辊涂的方式在隧道表面形成水敏变涂层。
[0061]
一些实施方案中，流变助剂优选为改性脲溶液；改性脲溶液的型号优选为byk420。
[0062]
本发明的第二方面还提供了水敏变材料的制备方法，包括以下步骤：
[0063]
将水性丙烯酸树脂和水性无机树脂在搅拌混合，在搅拌混合过程中加入水、助溶剂、润湿助剂和消泡剂后，继续搅拌得到水敏变树脂混合物；
[0064]
将硅铝酸盐和高岭土加入水敏变树脂混合物搅拌混合后，加入流变助剂继续搅拌，搅拌结束的获得的水敏变混合物经过滤得到水敏变材料。
[0065]
具体地，将水性丙烯酸树脂和水性无机树脂在300rpm的转速下搅拌混合，在搅拌混合过程中加入水、助溶剂、润湿助剂和消泡剂后，在500rpm的转速下搅拌混合5min得到水
敏变树脂混合物，向水敏变树脂混合物继续加入硅铝酸盐和高岭土后，在900rpm的转速下搅拌混合30min后，调整搅拌转速至500rpm后，加入流变助剂，继续搅拌20min，过80～100目过滤网过滤，得到水敏变材料。
[0066]
本发明的第三方面还提供了上述水敏变材料在制备隧道渗漏水病害示警涂层中的应用，本发明的水敏变材料在制备隧道渗漏水病害示警涂层过程中，粘度满足施工要求，能够通过喷涂或辊涂的方式形成示警涂层，耐腐蚀性强，能够施用于隧道内环境常见的阴暗潮湿的海洋环境，遮盖性佳，能够遮盖隧道表面混凝土的颜，在未遇水时显示示警涂层本身的颜即白，遇水时材料中的水性丙烯酸树脂以及硅铝酸盐和高岭土复配具有遇水变透明的特性，露出隧道表面混凝土的原，遇水前后颜对比明显，水干后可恢复白涂层原，进而实现隧道渗漏水病害的简单快速的检测。
[0067]
下面结合实施例对本发明提供的水敏变材料及其应用进行详细的说明，但是不能把它们理解为对本发明保护范围的限定。
[0068]
实施例1
[0069]
本实施例提供了一种水敏变材料，按质量份数计，包括：
[0070]
水性丙烯酸树脂(水性丙烯酸分散体的固含量为40
±
1％，ph＝7～9，23℃时黏度《72mpa
·
s，平均粒径《30nm)：60质量份；
[0071]
水性无机树脂(纳米级硅溶胶，密度为1.18～1.23g/cm3，固含量为35
±
2wt％，ph＝8.5～9.5)：3质量份；
[0072]
去离子水：14质量份；
[0073]
助溶剂(质量比为1:1的dpm和dpnb)：7质量份；
[0074]
硅铝酸盐(粒径为130～150nm)：10质量份；
[0075]
高岭土：5质量份；
[0076]
润湿助剂(迪高270)：0.5质量份；
[0077]
炔二醇类表面活性剂：0.2质量份；
[0078]
surfynol ad01表面活性剂：0.1质量份；
[0079]
流变助剂(byk420)：0.2质量份；
[0080]
本实施例提供的一种水敏变材料的制备过程包括：
[0081]
将水性丙烯酸树脂和水性无机树脂在300rpm的转速下搅拌混合，在搅拌混合过程中加入水、助溶剂、润湿助剂和消泡剂后，在500rpm的转速下搅拌混合5min，继续加入硅铝酸盐和高岭土后，在900rpm的转速下搅拌混合30min后，调整搅拌转速至500rpm后，加入流变助剂，继续搅拌20min，过80～100目过滤网过滤，得到水敏变材料；
[0082]
将水敏变材料滚涂在混凝土基材上，10min后材料表干，呈现白。24h后测试水敏特性：刷涂自来水，遇水后10s内呈现透明，显示出混凝土原。粘度通过涂-4杯测试，在标准条件下，水敏变材料的粘度范围为50s～110s。
[0083]
对比例1
[0084]
本对比例提供了一种水敏变材料，按质量份数计，包括：
[0085]
水性丙烯酸树脂(水性丙烯酸分散体的固含量为40
±
1％，ph＝7～9，23℃时黏度《72mpa
·
s，平均粒径《30nm)：40质量份；
[0086]
水性无机树脂(纳米级硅溶胶，密度为1.18～1.23g/cm3，固含量为35
±
2wt％，ph
＝8.5～9.5)：3质量份；
[0087]
去离子水：14质量份；
[0088]
助溶剂(质量比为1:1的dpm和dpnb)：7质量份；
[0089]
硅铝酸盐(粒径为130～150nm)：10质量份；
[0090]
高岭土：5质量份；
[0091]
润湿助剂(迪高270)：0.5质量份；
[0092]
炔二醇类表面活性剂：0.2质量份；
[0093]
surfynol ad01表面活性剂：0.1质量份；
[0094]
流变助剂(byk420)：0.2质量份；
[0095]
本对比例提供的一种水敏变材料的制备过程包括：
[0096]
将水性丙烯酸树脂和水性无机树脂在300rpm的转速下搅拌混合，在搅拌混合过程中加入水、助溶剂、润湿助剂和消泡剂后，在500rpm的转速下搅拌混合5min，继续加入硅铝酸盐和高岭土后，在900rpm的转速下搅拌混合30min后，调整搅拌转速至500rpm后，加入流变助剂，继续搅拌20min，过80～100目过滤网过滤，得到水敏变材料；
[0097]
本对比例相对于实施例1，其区别在于树脂质量份降为40份。材料滚涂在混凝土上，约12min左右表干，呈现白。24h后测试水敏特性，漆膜刷水后显示透明，水敏特性存在。7d后测试材料的附着力(划格法)，实施例1中附着力测试为1级，本对比例中测试附着力为3级，涂层易脱落，不满足施工环境要求。
[0098]
对比例2
[0099]
本对比例提供了一种水敏变材料，按质量份数计，包括：
[0100]
水性丙烯酸树脂(水性丙烯酸分散体的固含量为40
±
1％，ph＝7～9，23℃时黏度《72mpa
·
s，平均粒径《30nm)：80质量份；
[0101]
水性无机树脂(纳米级硅溶胶，密度为1.18～1.23g/cm3，固含量为35
±
2wt％，ph＝8.5～9.5)：3质量份；
[0102]
去离子水：14质量份；
[0103]
助溶剂(质量比为1:1的dpm和dpnb)：7质量份；
[0104]
硅铝酸盐(粒径为130～150nm)：10质量份；
[0105]
高岭土：5质量份；
[0106]
润湿助剂(迪高270)：0.5质量份；
[0107]
炔二醇类表面活性剂：0.2质量份；
[0108]
surfynol ad01表面活性剂：0.1质量份；
[0109]
流变助剂(byk420)：0.2质量份；
[0110]
本对比例提供的一种水敏变材料的制备过程包括：
[0111]
将水性丙烯酸树脂和水性无机树脂在300rpm的转速下搅拌混合，在搅拌混合过程中加入水、助溶剂、润湿助剂和消泡剂后，在500rpm的转速下搅拌混合5min，继续加入硅铝酸盐和高岭土后，在900rpm的转速下搅拌混合30min后，调整搅拌转速至500rpm后，加入流变助剂，继续搅拌20min，过80～100目过滤网过滤，得到水敏变材料；
[0112]
本对比例相对于实施例1，其区别在于树脂质量份升为80份。本对比例水敏材料滚涂在混凝土上，约10min左右表干，呈现半透明白，遮盖力较差。24h后测试水敏特性，漆膜
刷水后显示透明，水敏特性存在但颜对比度较差，不满足检测要求。
[0113]
实施例2
[0114]
本实施例提供了一种水敏变材料，按质量份数计，包括：
[0115]
水性丙烯酸树脂(丙烯酸分散体的固含量为40
±
1％，ph＝7～9，23℃时黏度《72mpa
·
s，平均粒径《30nm)：50质量份；
[0116]
水性无机树脂(纳米级硅溶胶，密度为1.18～1.23g/cm3，固含量为35
±
2wt％，ph＝8.5～9.5)：8质量份；
[0117]
去离子水：17质量份；
[0118]
助溶剂(质量比为2:1的dpm和dpnb)：5.5质量份；
[0119]
硅铝酸盐(粒径为130～170nm)：12质量份；
[0120]
高岭土：6质量份；
[0121]
润湿助剂(迪高745w)：0.8质量份；
[0122]
炔二醇类表面活性剂：0.2质量份；
[0123]
surfynol ad01表面活性剂：0.2质量份；
[0124]
流变助剂(byk420)：0.3质量份；
[0125]
本实施例提供的一种水敏变材料的制备过程包括：
[0126]
将水性丙烯酸树脂和水性无机树脂在300rpm的转速下搅拌混合，在搅拌混合过程中加入水、助溶剂、润湿助剂和消泡剂后，在500rpm的转速下搅拌混合5min，继续加入硅铝酸盐和高岭土后，在900rpm的转速下搅拌混合30min后，调整搅拌转速至500rpm后，加入流变助剂，继续搅拌20min，过80～100目过滤网过滤，得到水敏变材料；
[0127]
将水敏变材料滚涂在混凝土基材上，5min后材料表干，呈现白。24h后测试水敏特性：刷涂自来水，遇水后10s内呈现透明，显示出混凝土原；本实施例水敏变材料的表干速度较实施例1的表干速度提高。粘度通过涂-4杯测试，在标准条件下，水敏变材料的粘度范围为50s～110s。
[0128]
对比例3
[0129]
本对比例提供了一种水敏变材料，按质量份数计，包括：
[0130]
水性丙烯酸树脂(水性丙烯酸分散体的固含量为40
±
1％，ph＝7～9，23℃时黏度《72mpa
·
s，平均粒径《30nm)：60质量份；
[0131]
水性无机树脂(纳米级硅溶胶，密度为1.18～1.23g/cm3，固含量为35
±
2wt％，ph＝8.5～9.5)：3质量份；
[0132]
去离子水：14质量份；
[0133]
助溶剂(质量比为1:1的dpm和dpnb)：7质量份；
[0134]
硅铝酸盐(粒径为130～150nm)：20质量份；
[0135]
高岭土：5质量份；
[0136]
润湿助剂(迪高270)：0.5质量份；
[0137]
炔二醇类表面活性剂：0.2质量份；
[0138]
surfynol ad01表面活性剂：0.1质量份；
[0139]
流变助剂(byk420)：0.2质量份；
[0140]
本对比例提供的一种水敏变材料的制备过程包括：
[0141]
将水性丙烯酸树脂和水性无机树脂在300rpm的转速下搅拌混合，在搅拌混合过程中加入水、助溶剂、润湿助剂和消泡剂后，在500rpm的转速下搅拌混合5min，继续加入硅铝酸盐和高岭土后，在900rpm的转速下搅拌混合30min后，调整搅拌转速至500rpm后，加入流变助剂，继续搅拌20min，过80～100目过滤网过滤，得到水敏变材料；
[0142]
本对比例相对于实施例2，其区别在于硅铝酸盐质量份提高至20份。本对比例水敏变材料滚涂在混凝土上，约15min左右表干，漆膜呈现白。24h后观察，漆膜有裂纹，未形成连续漆膜，不满足施工要求。
[0143]
综上，本发明的水敏变材料变性能优异、遮盖性佳、耐腐蚀性强，粘度满足隧道内使用的使用要求，能够通过喷涂或辊涂的方式涂覆于隧道表面，遮盖隧道表面原本的颜，使得水敏变涂层呈现白，遇水后变为透明从而显露隧道表面原本的颜，水干后可恢复白涂层原，进而实现隧道渗漏水病害的简单快速的检测，且水敏变材料中不含有毒物质，环境友好。
[0144]
以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
[0145]
以上实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

技术特征：

1.一种水敏变材料，其特征在于，按质量份数计，包括：2.如权利要求1所述的水敏变材料，其特征在于，所述水性丙烯酸树脂为水性丙烯酸分散体；所述水性丙烯酸树脂满足以下五个特征中的至少一个：(1)所述水性丙烯酸树脂中不包括表面活性剂；(2)所述水性丙烯酸树脂的固含量为40
±
1％；(3)所述水性丙烯酸树脂的ph＝7～9；(4)所述水性丙烯酸树脂在23℃时黏度<72mpa
·
s；(5)所述水性丙烯酸树脂的平均粒径<30nm。3.如权利要求1所述的水敏变材料，其特征在于，所述水性无机树脂为纳米级硅溶胶；所述纳米级硅溶胶满足以下三个特征中的至少一个：(1)所述纳米级硅溶胶的密度为1.18～1.23g/cm3；(2)所述纳米级硅溶胶的固含量为35
±
2wt％；(3)所述纳米级硅溶胶的ph＝8.5～9.5。4.如权利要求1所述的水敏变材料，其特征在于，所述助溶剂包括二丙二醇甲醚和二丙二醇丁醚中的至少一种。5.如权利要求1所述的水敏变材料，其特征在于，所述硅铝酸盐的粒径为100～200nm。6.如权利要求1所述的水敏变材料，其特征在于，所述润湿助剂包括聚醚硅氧烷共聚物和有机改性聚丙烯酸酯中的至少一种。7.如权利要求1所述的水敏变材料，其特征在于，所述消泡剂包括炔二醇类表面活性剂、surfynol ad01表面活性剂、聚醚硅氧烷共聚物和byk022消泡剂中的至少一种。
8.如权利要求1所述的水敏变材料，其特征在于，所述流变助剂包括改性脲溶液。9.一种如权利要求1～8任一项所述的水敏变材料的制备方法，其特征在于，包括：将水性丙烯酸树脂和水性无机树脂在搅拌混合，在搅拌混合过程中加入水、助溶剂、润湿助剂和消泡剂后，继续搅拌得到水敏变树脂混合物；将硅铝酸盐和高岭土加入水敏变树脂混合物搅拌混合后，加入流变助剂继续搅拌，搅拌结束的获得的水敏变混合物经过滤得到水敏变材料。10.权利要求1～8任一项所述水敏变材料在制备隧道渗漏水病害示警涂层中的应用。

技术总结

本发明提供了一种水敏变材料，按质量份数计，包括：水性丙烯酸树脂50～70份，水性无机树脂3～10份，水10～20份，助溶剂5～15份，硅铝酸盐8～15份，高岭土1～10份，润湿助剂0.5～1份，消泡剂0.2～2份和流变助剂0.1～1份。本发明的水敏变材料变性能优异、遮盖性佳、耐腐蚀性强，粘度满足隧道内使用的施工要求，能够通过喷涂或辊涂的方式涂覆于隧道表面，遮盖隧道表面原本的颜，使得水敏变涂层呈现白，遇水后变为透明从而显露隧道表面原本的颜，水干后可恢复白涂层原，进而实现隧道渗漏水病害的简单快速的检测，且水敏变材料中不含有毒物质，环境友好。环境友好。