CN101454397A - 防水组合物 - Google Patents
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Abstract
一种防水组合物,其包括乳化沥青组分与胶乳混合物,其中氯化钙作为分散溶液(破乳溶液,breaking solution)。该防水组合物在涂覆后迅速变得无粘性,并且可涂覆至沥青、混凝土、砖、石头、木头、金属、木头、各种涂有底漆的金属以及其他基底表面。在涂覆工艺过程中,通过分别地共沉积乳化沥青组分和具有氯化钙的胶乳混合物以使它们混合在一起,从而将该防水组合物涂覆至所需的基底表面上。
Description
相关申请
本申请以2006年6月1日提交的美国临时专利申请序列号60/809,965为基础,并按照35美国法典§120要求其优先权。
技术领域
本发明涉及对于防水或防潮的各种渗水材料有用的组合物和方法,这些渗水材料用在建筑构造以及其他土木工程的设计中,包括屋面覆层(roofing application)、腐蚀控制、浸析液池、桥面等。更具体地,本发明涉及一种可以以任意所需厚度涂覆于表面或基底的二组分防水组合物。
背景技术
在建筑构造及其他土木工程设计如道路、桥梁与垃圾填埋场(landfill)中使用的各种材料由于它们固有的特性或缺点如裂缝或空隙而易于渗水。减少或消除在由这些材料所形成的结构中的渗水性常常是所期望的,并且可能对于某些结构,例如那些在水下遮蔽昂贵的电气设备或隧道移动车辆(tunnels moving vehicular)或行人交通车(pedestrian traffic)的结构是重要的。可用的防水剂包括煤焦油基或沥青基组合物。以单层或多层防水片(sheets ofwater-proofing)形式的沥青基组合物及沥青基粘合剂是已知的。是防水膜(可商购的沥青基防水剂)的商标。
目前存在的许多防水剂如果使用恰当时是非常有效的。然而,正确的应用目前存在的材料要求在施加该防水剂之前结构是干燥的。尽管防水剂已经应用多年,但在极大程度上,使潮湿结构防水仍然是一种困难的应用。因此,恶劣的天气以及固化亲水性建筑材料如混凝土所需的时间导致延迟,这会增加工程费用。因此,已经需要并且仍然需要使防水剂能够应用至干燥、潮湿、或不完全固化的建筑材料中的组合物和方法。
防水材料的另一种应用是在屋面材料业(roofing industry)中。将近一个世纪以来,在美国已将沥青屋面隔层用于保护建筑物、其容纳物和居住者免受天气的影响。最常见类型的沥青屋面隔层由2至5层毡(felt)或纤维织物(fabric)构成,在将它们应用至屋面的过程中,将它们与沥青材料,例如焦油(tar)、柏油(pitch)或沥青(asphalt)粘合在一起。纤维织物或毡可包含有机材料、石棉或玻璃。一般而言,这些类型的屋面隔层对于隔层的制造者、屋面设计者、安装者(applier)以及使用者而言已经成为问题的来源。
通常屋面隔层和热的沥青或焦油用在交替的多个层中,或者在底部隔层中抹沥青或焦油。砂砾或碾碎的石板等形成的保护层可应用于上部沥青层的顶部以改善屋面的风化属性(weatheringproperty)并将屋面从沥青的黑色变为其他颜色。
本发明提供一种防水组合物,该组合物可涂覆至多种结构和表面,包括建筑构造、屋面覆层以及各种土木工程设计中。
发明内容
根据本发明的各种特征、特性和实施方式(在对它们描述的过程中,将变得显而易见),本发明提供一种防水组合物,其包括:
约70-95wt.%的乳化沥青成分(emulsified asphalt component);
约10-35wt.%的胶乳混合物(latex blend);以及
约10-15wt.%的氯化钙。
本发明进一步提供一种防水结构,其包括基底,该基底上涂覆(施加,apply)有一种防水组合物的涂层,该防水组合物包括:
第一组分,其包括:
约70-95wt.%的乳化沥青成分和
约10-35wt.%的胶乳混合物;以及
第二组分,其包括约10-15wt.%的氯化钙。
本发明还提供一种使结构防水(water-proofing a structure)的方法,其包括:
将防水组合物涂覆至结构的表面,其中该防水组合物包括:
第一组分,其包括:
约70-95wt.%的乳化沥青成分和
约10-35wt.%的胶乳混合物;以及
第二组分,其包括约10-15wt.%的氯化钙。
本发明进一步提供一种防水层,其包括约70-95wt.%的乳化沥青成分、约10-35wt.%的胶乳混合物以及约10-15wt.%的氯化钙的共混产物(co-mixed produce)。
具体实施方式
本发明涉及一种可以以任意所需厚度涂覆至表面或基底的二组分防水组合物。
本发明的防水组合物已配制为一旦被涂覆则快速丧失其粘性因而很少或没有可察觉的该组合物脱落(分离,pick-up)发生。一般而言,该组合物在涂覆后基本上是无粘性的(不可剥离的,tack-free)从而不发生脱落。这种快速丧失任何粘性的能力解决了困扰防水组合物的其他途径的可构造性(可施工性,constructability)问题。
本发明的防水组合物作为双组分系统应用,其可通过将两种组分共喷射(co-spraying)来一起应用。组分之一是包含胶乳混合物的乳化沥青组分,另一种组分是氯化钙(CaCl2)。
乳化沥青组分包括沥青成分、水以及降低悬浮沥青颗粒界面处的表面张力的表面活性剂成分。
根据本发明的一种实施方式,妥尔油(tall oil)(脂肪酸和其他材料的混合物)用作脂肪酸成分。另外,需要时,可添加氢氧化钠用于pH控制,以稳定该乳液。
乳液混合物包括胶乳成分、交联剂以及粘合促进剂(增粘剂,adhesion promoter)。
根据本发明的一种实施方式,弹性体成分(elastomercomponent)是氯丁橡胶,其具有高阻燃性因而赋予整个防水组合物以较高的防火等级。氧化锌用作交联剂并为最终的产物提供均匀的颜色。添加粘合促进剂以改善对不同表面的附着力。另外,发现当粘合促进剂在应用过程中被雾化时,其可在乳状液中提供更加均匀的分散。粘合促进剂用于改善防水组合物的附着力,使得其能够令人满意地涂覆至混凝土、砖、石头、木头、各种金属、各种涂有底漆的金属(primed metal)以及其他基底上。根据本发明,可以在涂覆工艺的过程中将该防水组合物制成任意所需的厚度。
根据本发明的一种实施方式,乳化沥青组分包括约40-60wt.%的沥青、约10-20wt.%的胶乳、约30-50wt.%的水、约0.2-2wt.%的妥尔油以及约0.1-1.0wt.%的氢氧化钠(NaOH)。
进一步地,该胶乳混合物包括约10-30wt.%的氯丁橡胶、约2-6wt.%的氧化锌以及约0.5-3wt.%的粘合促进剂,例如Pave Bond192(可购自Rohn Hass,安杜佛,马萨诸塞)和/或任何其他的胺粘合促进剂,剩余为水。粘合促进剂的另外的实例由包括来自AkzoNobel的Wetfix和Kling Beta系列的粘合促进剂、可购自Arr-MazProducts的Adher系列的粘合促进剂、来自Mead Westvaco的IdulinCBA-4和Indulin 814、以及来自Rohm&Hass的Pave Bond系列的粘合促进剂、以及任何其他的胺基粘合促进剂的那些进行例示。
在使用中,第一组分为约70-95wt.%,并且较优选约71-85wt.%的乳化沥青组分与约10-35wt.%、较优选约12-20wt.%的胶乳混合物进行混合,并与约10-15wt.%氯化钙(CaCl2)的第二组分结合。这两种组分使用喷射技术共涂覆在一起,其中每种组分由单独的喷射装置进行喷射,使得这两种组分在它们各自的喷射流交叉并混合时混合在一起。
为了使表面或基底防水,其需要基本上清洁并大部分不潮湿。如上所述,双组分组合物通过共喷射技术涂覆至表面或基底上,其中当单独喷射组分落在表面或基底上时混合在一起。如果需要,可以进一步向涂覆的涂层中添加/混合已知的填料或强化材料(strengthening material),例如树脂或玻璃纤维,其可帮助将涂层构建为所需的厚度和/或赋予涂层以结构强度。此外将该防水组合物与各种传统的隔膜层(membrane layers)一起涂覆用于屋面覆层也在本发明的范围内,尽管包含这种膜层对于提供防水性并不是必须的。
本发明的密接(接缝密封,joint sealing)成分已被发现具有优异的附着特性,其使得能够将沥青层有效的密封至任何在其下的基底,或紧靠这些基底,基底包括沥青、混凝土、砖、石头、木头、各种涂有底漆的金属以及其他基底。此外,由于密接成分包括水分,其可用于微湿或潮湿的表面及基底上。
尽管已经参照特定方法、材料和实施方式对本发明进行描述,然而本领域中的技术人员从以上描述中能够轻易地确定本发明的必要特征,并且在不背离如上所述或在所附权利要求中陈述的本发明的精神和范围的情况下可以进行各种变化和修改以适应各种应用和特征。
Claims (20)
1.一种防水组合物,包括
第一组分,其包括:
约70-95wt.%的乳化沥青成分,和
约10-35wt.%的胶乳混合物;以及
第二组分,其包括约10-15wt.%的氯化钙。
2.根据权利要求1所述的防水组合物,其中,所述第一组分包括约40-60wt.%的沥青、约10-20wt.%的胶乳、约30-50wt.%的水、约0.2-2wt.%的妥尔油以及约0.1-1.0wt.%的氢氧化钠。
3.根据权利要求1所述的防水组合物,其中,所述胶乳混合物包括约10-30wt.%的氯丁橡胶、约2-6wt.%的氧化锌以及约0.5-3wt.%的粘合促进剂,其中所述粘合促进剂按所述胶乳混合物的重量进行添加。
4.根据权利要求2所述的防水组合物,其中,所述胶乳混合物包括约10-30wt.%的氯丁橡胶、约2-6wt.%的氧化锌以及约0.5-3wt.%的粘合促进剂,其中所述粘合促进剂按所述胶乳混合物的重量进行添加。
5.一种防水结构,其包括涂覆有防水组合物的涂层的基底,所述防水组合物包括:
第一组分,其包括:
约70-95wt.%的乳化沥青成分,和
约10-35wt.%的胶乳混合物;以及
第二组分,其包括约10-15wt.%的氯化钙。
6.根据权利要求5所述的防水结构,其中,所述基底包括沥青、混凝土、砖、石头、木头、金属、以及各种涂有底漆的金属及其他基底中的至少一种。
7.根据权利要求5所述的防水结构,其中,所述第一组分包括约40-60wt.%的沥青、约10-20wt.%的胶乳、约30-50wt.%的水、约0.2-2wt.%的妥尔油以及约0.1-1.0wt.%的氢氧化钠。
8.根据权利要求5所述的防水结构,其中,所述胶乳混合物包括约10-30wt.%的氯丁橡胶、约2-6wt.%的氧化锌以及约0.5-3wt.%的粘合促进剂,其中所述粘合促进剂按所述胶乳混合物的重量进行添加。
9.根据权利要求7所述的防水结构,其中,所述胶乳混合物包括约10-30wt.%的氯丁橡胶、约2-6wt.%的氧化锌以及约0.5-3wt.%的粘合促进剂,其中所述粘合促进剂按所述胶乳混合物的重量进行添加。
10.一种使结构防水的方法,包括:
将防水组合物涂覆至一种结构的表面,其中所述防水组合物包括:
第一组分,其包括:
约70-95wt.%的乳化沥青成分,和
约10-35wt.%的胶乳混合物;以及
第二组分,其包括约10-15wt.%的氯化钙。
11.根据权利要求10所述的使结构防水的方法,其中,同时地将所述第一组分和第二组分共涂覆至所述表面。
12.根据权利要求11所述的使结构防水的方法,其中,将所述第一组分和第二组分共喷射到所述表面上。
13.根据权利要求10所述的使结构防水的方法,其中,所述结构包括沥青、混凝土、砖、石头、木头、金属、各种涂有底漆的金属以及其他基底中的至少一种。
14.根据权利要求10所述的使结构防水的方法,其中,所述防水组合物在被涂覆至所述表面之后基本上是无粘性的而不发生粘合。
15.根据权利要求10所述的使结构防水的方法,其中,所述乳化沥青组分包括约40-60wt.%的沥青、约10-20wt.%的胶乳、约30-50wt.%的水、约0.2-2wt.%的妥尔油以及约0.1-1.0wt.%的氢氧化钠。
16.根据权利要求10所述的使结构防水的方法,其中,所述胶乳混合物包括约10-30wt.%的氯丁橡胶、约2-6wt.%的氧化锌以及约0.5-3wt.%的粘合促进剂,其中所述粘合促进剂按所述胶乳混合物的重量进行添加。
17.根据权利要求15所述的使结构防水的方法,其中,所述胶乳混合物包括约10-30wt.%的氯丁橡胶、约2-6wt.%的氧化锌以及约0.5-3wt.%的粘合促进剂,其中所述粘合促进剂按所述胶乳混合物的重量进行添加。
18.一种防水层,其包括第一组分和第二组分的共混产物,其中所述第一组分包括约70-95wt.%的乳化沥青成分和约10-35wt.%的胶乳混合物,而所述第二组分包含约10-15wt.%的氯化钙。
19.根据权利要求18所述的防水层,其中,所述第一组分包括约40-60wt.%的沥青、约10-20wt.%的胶乳、约30-50wt.%的水、约0.2-2wt.%的妥尔油以及约0.1-1.0wt.%的氢氧化钠。
20.根据权利要求19所述的防水层,其中,所述胶乳混合物包括约10-30wt.%的氯丁橡胶、约2-6wt.%的氧化锌以及约0.5-3wt.%的粘合促进剂,其中所述粘合促进剂按所述胶乳混合物的重量进行添加。
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