CN101113262B - 三元乙丙橡胶防水涂料及其制备工艺 - Google Patents

Abstract

三元乙丙橡胶防水涂料及其制备工艺，所述防水涂料的干性原料组成的总重量份数为：三元乙丙橡胶5～7、氯化聚乙烯10～15、再生橡胶20～25、古马隆树脂2～3、环烷油5～10、炭黑5～8、氧化锌0.5～0.7、硬脂酸0.1～0.3、硫磺0.4～0.6、促进剂0.5～0.9、防老剂1～3。该防水涂料采用三元乙丙橡胶、再生胶和氯化聚乙烯作为成膜主体，并辅以各种改性助剂和填料，使该防水涂料具备优异防水性能和抗老化、耐寒性能的同时，具备施工方便的优点，成本低廉，其组成和施工符合国家环保标准的要求。其制备工艺步骤简单，便于大规模工业化生产，所得的防水涂料存放性能和寿命大大延长。该防水涂料可广泛的应用于建筑、工程、垂直面和各类型防水基面的防水施工。

Description

三元乙丙橡胶防水涂料及其制备工艺

技术领域

本发明属于防水涂料及其制备工艺技术领域，具体涉及一种能形成有机橡胶弹性膜的三元乙丙橡胶防水涂料及其制备工艺。

背景技术

防水卷材和防水涂料是常用的建筑用防水施工材料，防水卷材因在工厂中采用机械化制作生产，市场条件和影响产品质量的因素可以得到合理控制，另外其厚度均匀，现已成为防水材料中的主流产品，三元乙丙橡胶防水卷材是由三元乙丙橡胶(EPDM)掺入适量的丁基橡胶、硫化剂等，经密炼、过滤、拉片、挤压等而成的高分子防水卷材。因具有耐老化性能好，使用寿命长，弹性好、拉伸性能优异，耐高低温性能好，在严寒或酷热环境中均可使用的优点，在建筑物屋面、地下室、隧道、水库、堤坝等防水工程中得到广泛的应用。但该类型防水卷材由于受幅宽的限制，在防水工程施工中，需要搭接施工，很容易产生翘边、皱褶、密封不严密等缺陷，造成渗漏水的质量问题，另外该类防水卷材还存在后期收缩问题，使卷材防水层在使用过程中有一定的应力存在，加速卷材的老化，并产生搭接缝脱开等缺陷。

防水涂料的施工不受幅宽和空间及地形的影响，能够很好的与施工面结合，但是普通的高分子防水涂料其耐老化、拉伸性能和抗低温性能较差，无法达到三元乙丙橡胶卷材的优异性能。

发明内容

本发明的目的是提供一种以三元乙丙橡胶为主要防水成分、可自然固化，具有高弹性、高粘结性能，可在垂直面上施工、抗紫外线性能优越，具有三元乙丙橡胶综合性能的防水涂料，解决了现有高分子防水涂料性能劣于三元乙丙橡胶卷材的缺陷，以及三元乙丙橡胶卷材在施工中存在的问题。

本发明的另一目的是提供一种以三元乙丙橡胶为防水成分的三元乙丙橡胶防水涂料的制备工艺，制备工艺简单，能够达到垂直面施工不流淌，不滑动，储存性能好。

为实现上述发明目的，本发明采用的技术方案如下：

一种三元乙丙橡胶防水涂料，其特征在于所述防水涂料的干性原料组成的总重量份数为：

三元乙丙橡胶   5～7

氯化聚乙烯     10～15

再生橡胶       20～25

古马隆树脂     2～3

环烷油         5～10

炭黑           5～8

氧化锌         0.5～0.7

硬脂酸         0.1～0.3

硫磺           0.4～0.6

促进剂         0.5～0.9

防老剂         1～3

具体地讲，所述防水涂料所采用的溶剂为市售环保溶剂油，初馏点为30～60度，干点为100～120度，所述溶剂与干性原料组分的总重量比为：1∶3～3.5。

所述再生橡胶为废旧轮胎再生橡胶、丁基再生橡胶、三元乙丙再生橡胶的胶粒或胶粉。

所述炭黑为市售橡胶用软质炭黑、硬质炭黑或通用炭黑。

所述促进剂包括市售促进剂M、促进剂DM、促进剂CZ和促进剂TT。

所述促进剂及其用量为：

促进剂M 0.1～0.3       促进剂DM 0.1～0.15

促进剂CZ 0.15～0.25    促进剂TT 0.15～0.2

所述防老剂为市售防老剂RD和防老剂4010，其用量为：

防老剂RD 0.5～1.5    防老剂4010 0.5～1.5

该三元乙丙橡胶防水涂料的制备工艺，其特征在于所述制备工艺如下：

将三元乙丙橡胶、氯化聚乙烯和再生橡胶进行素炼后，加入炭黑、氧化锌、硬脂酸、环烷油、促进剂、硫磺、古马隆树脂、防老剂进行混炼，混炼后出片加入溶剂一起搅拌，均匀混合得到三元乙丙橡胶防水涂料。

该制备工艺中所述溶剂为市售环保溶剂油，初馏点为30～60度，干点为100～120度，所述溶剂与干性原料组分的总重量比为：1∶3～3.5。

三元乙丙橡胶是以乙烯、丙烯和二烯烃三种单体共聚合成，它基本上是一种饱和的高聚物，耐老化性能非常好、耐天候性好、电绝缘性能优良、耐化学腐蚀性好、冲击弹性较好。三元乙丙橡胶分子结构主链上没有不饱和键，所以它很难与其他物质发生化学反应，当它受到紫外线、臭氧、湿和热等作用时，主链不易断裂。所以它的耐候性远远超过其他材料，当它受到紫外线、臭氧、湿和热等作用时，主链不易断裂。成为目前耐老化性能最好的硫化橡胶型防水涂料。但是三元乙丙橡胶的最主要缺点是硫化速度慢；与其它不饱和橡胶并用难，自粘和互粘性都很差，故加工性能不好，很难加工成乳液或悬浮液，并且形成乳液状态后的硫化固化速度非常慢。本发明通过加入与三元乙丙橡胶具有较好相容性的炭黑和氧化锌等填料，并加入少量的硫磺作为长期硫化剂，有效提高了三元乙丙橡胶的可加工性能和形成乳液后的固化性能。

作为填料使用的炭黑可为常规橡胶用各类型炭黑，如软质炭黑，硬质炭黑通用炭黑。硬质炭黑指在橡胶制品中以补强为主要作用的炭黑，系相对软质炭黑而言，其标准平均粒径在11～30nm范围，用接触法生产的炭黑及油炉法生产的大部分炭黑也为硬质炭黑。软质炭黑指在橡胶制品中补强效果较差、在很大程度上起填充作用的炭黑，这是相对硬质炭黑而言。标准平均粒径在31～500nm范围，用气炉法和热裂法生产的炭黑及小部分油炉法生产的炭黑也属于软质炭黑。通用炭黑是软质炭黑中的一个重要品种，由油炉法生产，粒径为49～60nm。粒径略小，能赋予胶料较高的定伸应力、良好的加工性能、高回弹性和耐屈挠性。

氯化聚乙烯是一种结合性能良好、价格低应用范围广的弹性体，它可以与氯磺化聚乙烯、氯醇胶、丁晴胶、氯丁胶、丁苯胶或天然胶等掺合并用加工成各种硫化制品，以提高它们的冲击强度，耐燃性，耐寒性，耐油性。再生橡胶来源于轮胎或非轮胎生产中出现的回收橡胶料，在本发明中它可以代替部分三元乙丙橡胶和组成固化弹性体的组分，降低该防水涂料的成本。古马隆树脂是以碳九为原料经催化聚合反应而得，产品外观为黄色至棕红色片状或块状固体，具有良好的相溶性、耐水性、耐酸碱性、防锈和电气特性。古马隆树脂加入后，可起到软化补强增粘，分散等作用，从而改进了三元乙丙橡胶和其他弹性体组分的加工性能。

环烷油具有饱和的环碳链结构，它的环上通常还连接有饱和的支链，能有效改善橡胶的各种性能，并避免了芳香油存在的致癌缺陷。硬脂酸能对三元乙丙橡胶和再生胶起到软化和增塑作用，有利于炭黑和氧化锌的充分扩散，同时和氧化锌或碱性促进剂反映可促进其活性，还是硫化促进足迹，起到第二促进剂的作用，加快该涂料的固化速度。

促进剂可以选用多种市场橡胶促进剂，如促进剂M、促进剂DM、促进剂CZ和促进剂TT。

本发明的有益效果在于，该三元乙丙橡胶防水涂料采用三元乙丙橡胶、再生胶和氯化聚乙烯作为成膜主体，并辅以各种改性助剂和填料，使该防水涂料具备优异防水性能和抗老化、耐寒性能的同时，具备施工方便的优点，成本低廉，其组成和施工符合国家环保标准的要求。该防水涂料的制备工艺步骤简单，便于大规模工业化生产，所得的防水涂料黏稠液存放性能和寿命大大延长。该防水涂料可广泛的应用于建筑、工程、垂直面和各类型防水基面的防水施工。

具体实施方式

实施例1  按下列原料和重量份数配比选取各原料：

三元乙丙橡胶    5份

氯化聚乙烯      10份

再生轮胎橡胶    20份

古马隆树脂      2份

环烷油          5份

软质炭黑        5份

氧化锌          0.5份

硬脂酸          0.1份

硫磺            0.4份

促进剂M         0.1份

促进剂DM        0.1份

促进剂CZ        0.15份

促进剂TT        0.15份

防老剂RD        0.5份

防老剂4010      0.5份

环保溶剂油-D40  17份

制备工艺步骤如下：

将三元乙丙橡胶、氯化聚乙烯、再生橡胶进行素炼后，加入炭黑、氧化锌、硬脂酸、环烷油、促进剂、硫磺、古马隆树脂、防老剂进行混炼，混炼后混合物经出型、裁片后加入环保溶剂油-D40一起高速搅拌，均匀混合得到三元乙丙橡胶防水涂料。

该三元乙丙橡胶防水涂料的存储性稳定，可适合不同季节存放，符合国家环保标准的规定。经现场施工检测，其与基面或被粘物的粘结性能优异，涂刷在垂直面上时不流淌、不滑动，能自然固化，固化膜具有高弹性和伸长率，综合性能和耐老化性能特别是抗紫外线老化性能优异。固化成膜后的断裂伸长率高达500％以上，在0.3Mpa的水压下30分钟无任何渗漏，低温弯折性可达-45℃。

实施例2  按下列原料和重量份数配比选取各原料：

三元乙丙橡胶    7份

氯化聚乙烯      15份

再生丁基橡胶    25份

古马隆树脂      3份

环烷油          10份

硬质炭黑        8份

氧化锌          0.7份

硬脂酸          0.3份

硫磺            0.6份

促进剂M         0.3份

促进剂DM        0.15份

促进剂CZ        0.25份

促进剂TT        0.2份

防老剂RD        1.5份

防老剂4010      1.5份

广东产380#环保溶剂油21份

制备工艺步骤如下：

将三元乙丙橡胶、氯化聚乙烯、再生橡胶进行素炼后，加入炭黑、氧化锌、硬脂酸、环烷油、促进剂、硫磺、古马隆树脂、防老剂进行混炼，混炼后混合物经出型、裁片后加入广东产380#环保溶剂油一起高速搅拌，均匀混合得到三元乙丙橡胶防水涂料。

实施例3  按下列原料和重量份数配比选取各原料：

三元乙丙橡胶      5份

氯化聚乙烯        15份

再生丁腈橡胶      20份

古马隆树脂        3份

环烷油            10份

软质炭黑          5份

氧化锌            0.5份

硬脂酸            0.3份

硫磺              0.6份

促进剂M           0.5份

防老剂RD          2份

26#涂料环保溶剂油 20份

制备工艺步骤如下：

将三元乙丙橡胶、氯化聚乙烯、再生橡胶进行混合素炼后，加入炭黑、氧化锌、硬脂酸、环烷油、促进剂、硫磺、古马隆树脂、防老剂进行混炼，混炼后混合物经出型、裁片后加入26#涂料环保溶剂油一起高速搅拌，均匀混合得到该三元乙丙橡胶防水涂料。

Claims (6)

1.一种三元乙丙橡胶防水涂料，其特征在于所述防水涂料的干性原料组成的总重量份数为：

其中，所述防水涂料所采用的溶剂为市售涂料环保溶剂油，初馏点为30～60度，干点为100～120度，所述溶剂与干性原料组分的总重量比为：1∶3～3.5；所述再生橡胶为废旧轮胎再生橡胶、丁基再生橡胶、三元乙丙再生橡胶的胶粒或胶粉。

2.根据权利要求1所述的三元乙丙橡胶防水涂料，其特征在于所述炭黑为市售橡胶用软质炭黑、硬质炭黑或通用炭黑。

3.根据权利要求1所述的三元乙丙橡胶防水涂料，其特征在于所述促进剂包括市售促进剂M、促进剂DM、促进剂CZ和促进剂TT。

4.根据权利要求1所述的三元乙丙橡胶防水涂料，其特征在于所述促进剂及其用量为：

促进剂M  0.1～0.3      促进剂DM  0.1～0.15

促进剂CZ 0.15～0.25    促进剂TT  0.15～0.2。

5.根据权利要求1所述的三元乙丙橡胶防水涂料，其特征在于所述防老剂为市售防老剂RD和防老剂4010，其用量为：

防老剂RD 0.5～1.5    防老剂4010 0.5～1.5。 

6.权利要求1所述的三元乙丙橡胶防水涂料的制备工艺，其特征在于所述制备工艺如下：

将三元乙丙橡胶、氯化聚乙烯和再生橡胶进行素炼后，加入炭黑、氧化锌、硬脂酸、环烷油、促进剂、硫磺、古马隆树脂、防老剂进行混炼，混炼后出片加入溶剂一起搅拌，均匀混合得到三元乙丙橡胶防水涂料。