CN102153873A - 一种防水粘接剂及其制备方法 - Google Patents

Abstract

一种防水粘接剂，由100份沥青，10-50份橡胶，10-50份树脂和100-200份溶剂为原料制得，沥青为70号、90号或110号石油沥青；橡胶为天然橡胶或/和合成橡胶，合成橡胶为SBS或/和氯丁橡胶；树脂为石油树脂、古马隆树脂、松香树脂中的一种或多种任意组合；溶剂为醋酸异丙酯、醋酸乙酯、醋酸丁酯、异丁醇、异丙醇、乙醇中的一种或多种任意组合。本发明粘接剂喷涂到处理后的水泥混凝土路、桥面或钢桥面，粘度低、渗透性强，防水性和粘接性极佳，粘接剂与铺装层的沥青混凝土相容性、亲和性好、涂膜柔韧性好、涂膜强度高，其与水泥的附着力可达1.2Mpa以上，与钢板的附着力可达1.5Mpa以上；同时，本发明粘接剂无毒、无害，对环境友好，苯系物总和含量不高于0.5g/kg。

Description

一种防水粘接剂及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种防水层材料及其制备方法，具体涉及一种道路、桥面、隧道铺装用的防水粘接剂及其制造方法。

背景技术

在过去，有些桥梁在面层铺装上不设防水层，主要依靠纵横坡和泻水管来排水，有些桥面虽然也做有防水层，但其质量达不到要求，导致桥梁面层出现渗水、铺装层脱落、水泥混凝土碱-集料反应、钢筋锈蚀、钢板锈蚀而引起桥梁损坏。为了保护桥梁构筑物免遭渗水浸蚀，提高桥梁的耐久性，延长使用寿命，在路桥的设计和施工时，必须高度重视路桥的防水问题。

在国外，美国等国家已明确规定城市和公路桥梁必须设置防水层。我国自20世纪80年代起开始重视桥梁遭受雨水浸蚀的问题，并就桥梁结构防水技术开展了许多专题研究。通过研究分析认为，桥梁防水存在的主要问题：一是桥梁设计问题，主要表现在铺装设计不合理和受力薄弱环节处未做防水处理以及桥梁结构防水设计不合理造成的问题；二是防水材料问题，主要是缺少桥梁专用的防水材料；三是施工环节上，防水施工质量尚未形成统一的操作规程和验收标准，缺少专业的桥梁工程防水施工队伍。

国内在新建或改造的桥梁中，防水工程的做法是在桥梁的钢筋混凝土结构或钢结构与沥青混凝土铺装层之间加设防水层。目前国内防水材料以柔性防水材料为主，主要有路桥专用防水卷材、防水涂料、防水密封材料等。防水卷材耐高温性、抗渗性、耐老化性、抗硌破、高温抗剪、低温抗裂均优于防水涂料，但卷材施工时易起鼓包而造成滑动；防水涂料具有施工简便、造价低、对路面平整度要求不高、粘结性好等特点，但多数涂料涂膜的抗拉强度和延伸率较低，对桥梁变形的适应性较差，刚性涂膜则更差。

另外，市场中的溶剂粘接剂一般含有对人体有害、对环境污染的芳香烃类溶剂，威胁生产和施工人员的身体健康。

发明内容

本发明的目的在于提供一种防水粘接剂，该防水粘接剂用作道路、桥面及隧道铺装的防水层其力学性能好、对环境友好。

本发明的另一目的在于提供上述防水粘接剂的制备方法，该制备方法操作简便、制备成本低、便于推广应用。

本发明的目的是通过如下技术措施实现的：

一种防水粘接剂，其特征在于：所述防水粘接剂是由100份沥青，10-50份橡胶，10-50份树脂和100-200份溶剂为原料制得，其中沥青为70号、90号或110号重交通道路石油沥青，以重量份计；橡胶为天然橡胶或/和合成橡胶，所述合成橡胶为SBS或/和氯丁橡胶；树脂为石油树脂、古马隆树脂、松香树脂中的一种或多种任意组合；溶剂为醋酸异丙酯、醋酸乙酯、醋酸丁酯、异丁醇、异丙醇、乙醇中的一种或多种任意组合。

为了使本发明防水粘接剂喷涂到水泥混凝土桥面或钢桥面上时，能更有效地渗入水泥混凝土或钢板微孔以形成致密的防水层、从而更有效地保护桥梁结构，本发明各原料组分的配比优选为上述沥青100份，上述橡胶20-50份，上述树脂20-50份和上述溶剂145-200份；进一步优选为上述沥青100份，上述橡胶40-45份，上述树脂40-48份和上述溶剂170-200份；更进一步优选为上述沥青100份，上述橡胶40份，上述树脂48份和上述溶剂200份。

为了使得本发明粘接剂作为防水层与铺装层的沥青混凝土、水泥混凝土或钢板的相容性更好、粘接性更强，本发明沥青优选为70号重交通道路石油沥青，本发明橡胶优选采用以SBS和天然橡胶组成的混合橡胶，本发明树脂优选采用石油树脂，本发明溶剂优选采用醋酸异丙酯和异丁醇组成的混合溶剂。

为了更进一步提高本发明粘接剂作为防水层与铺装层的沥青混凝土、水泥混凝土或钢板的相容性和粘接性，同时进一步提高固化物的涂膜强度和柔韧性，本发明橡胶更进一步地优选采用以SBS和天然橡胶组成的混合橡胶，其中SBS和天然橡胶的重量份比为5∶1；本发明溶剂更进一步地优选采用醋酸异丙酯与异丁醇组成的混合溶剂，其中醋酸异丙酯与异丁醇的重量份比为1.6∶1。

以上原料中的天然橡胶、SBS、氯丁橡胶均为市售的橡胶产品；以上石油树脂、古马隆树脂、松香树脂均为市售的树脂产品；上述醋酸异丙酯、醋酸乙酯、醋酸丁酯、异丁醇、异丙醇和乙醇等也均为市售的产品。

上述防水粘接剂的制备方法，可按以下步骤进行：

步骤1：按质量比将上述的溶剂投入到反应容器中，加入上述的橡胶和树脂，升温，保持温度在20-60℃下，1-2h；

步骤2：将上述的沥青在70-120℃的温度下加入到步骤1的反应容器中，在20-60℃下反应0.5-2h；

步骤3：将上述物料降温至20-30℃时，出料包装。

为了使制得的防水粘接剂粘接性及相容性更好，上述制备方法优选为按下述进行：

步骤1：按质量比将上述溶剂投入到夹套搅拌反应锅，搅拌下加入上述橡胶和树脂，升温，保持温度在35-42℃下，1.5h；

步骤2：将上述沥青保温在90-110℃的容器中，加入到步骤1的夹套搅拌反应锅中，在40℃下搅拌溶解反应2h；

步骤3：夹套搅拌反应锅通冷却水，将物料降温至20-30℃时，出料包装。

本发明的有益效果如下：

本发明粘接剂喷涂到处理后的水泥混凝土路、桥面或钢桥面，粘度低、渗透性强，有效地渗入到水泥混凝土或钢板微孔形成致密的防水层，防水性和粘接性极佳；本发明粘接剂与铺装层的沥青混凝土相容性、亲和性好，与热拌沥青混合料形成了一个有机的整体，有效地避免了层间的滑动；涂膜柔韧性好，对基层收缩和变形开裂具有较强的适应性；涂膜强度高，不仅与水泥混凝土或钢板的粘接强度高，而且铺装沥青混凝土之后的组合结构的抗剪性能及粘接性能优异，其与水泥的附着力可达1.2Mpa以上，与钢板的附着力可达1.5Mpa以上；同时，本发明粘接剂无毒、无害，对环境友好，苯系物总和(苯、甲苯、乙苯、二甲苯)含量≤0.5g/kg，本发明粘接剂的这一有益效果重点在于对溶剂的选择，但在研发过程中发现，对环境友好的这类溶剂要么对沥青相容性差，要么对树脂相容性差，要么对橡胶相容性差，因此发明人在研发过程中选择了很多无毒溶剂进行了反复的试验、与其他组分的有效配合，从而使得本发明防水粘接剂到达如前所述的有益效果。本发明防水粘接剂的制备方法操作工艺简便、制备成本低、便于推广应用，在制备过程中没有有害气体的释放及有害残留物、操作安全。

具体实施方式

下面通过实施例对本发明进行具体的描述，有必要在此指出的是以下实施例只用于对本发明进行进一步说明，不能理解为对本发明保护范围的限制，该领域的技术熟练人员可以根据上述本发明内容对本发明作出一些非本质的改进和调整。

实施例1

一种防水粘接剂，按如下方法制得：

①按下述配比称取原料

70号石油沥青    300Kg，

SBS             100Kg，

天然橡胶        20Kg，

石油树脂        144Kg，

醋酸异丙酯    370Kg，

异丁醇        230Kg。

②制备工艺

1、醋酸异丙酯370Kg、异丁醇230Kg分别加入到2000L夹套搅拌反应锅中，搅拌下加入SBS 100Kg、天然橡胶20Kg、石油树脂144Kg；升温至40℃，保持温度为40℃下搅拌1.5h。

2、70号石油沥青贮存在100℃恒温的贮罐中，将70号石油沥青300Kg泵入到夹套搅拌反应锅中，控制反应温度为40℃，搅拌溶解反应2h。

3、夹套搅拌反应锅通冷却水，物料降温至30℃时，出料、包装，包装桶为20Kg镀锌铁桶。

实施例2

一种防水粘接剂，按如下方法制得：

①按下述配比称取原料

90号石油沥青    100Kg，

天然橡胶        50Kg，

松香树脂        25Kg，

醋酸乙酯        148Kg。

②制备工艺

1、将上述醋酸乙酯加入到夹套搅拌反应锅中，搅拌下加入上述天然橡胶和松香树脂；升温至22℃，保持温度为22℃下搅拌2h。

2、90号石油沥青贮存在100℃恒温的贮罐中，将90号石油沥青泵入到夹套搅拌反应锅中，控制反应温度为50℃，搅拌溶解反应2h。

3、夹套搅拌反应锅通冷却水，物料降温至25℃时，出料、包装。

实施例3

一种防水粘接剂，按如下方法制得：

①按下述配比称取原料

110号石油沥青   100Kg，

SBS             28Kg，

氯丁橡胶        15Kg，

古马隆树脂      10Kg，

醋酸丁酯        120Kg，

乙醇        36Kg。

②制备工艺

1、将上述醋酸乙酯加入到夹套搅拌反应锅中，搅拌下加入上述天然橡胶和松香树脂；升温至57℃，保持温度为57℃下搅拌1h。

2、110号石油沥青贮存在100℃恒温的贮罐中，将110号石油沥青泵入到夹套搅拌反应锅中，控制反应温度为57℃，搅拌溶解反应0.5h。

3、夹套搅拌反应锅通冷却水，物料降温至20℃时，出料、包装。

实施例4-7：一种防水粘接剂，按以下原料制备，其它均与实施例1相同。

测试及检测结果：

将实施例1制得的防水粘接剂参照实验方法进行检测，其测得的物理力学性能及技术指标见表1。

表1粘接剂的物理力学性能及技术指标

注：I型的附着力是指与水泥混凝土的附着力，II型的附着力是指与钢板的附着力。

可见，本发明防水粘接剂的附着力较现有技术中的同类产品有较大提高，这保证了本发明防水粘接剂在应用于薄层沥青混凝土铺装或长大纵坡沥青混凝土铺装及桥面铺装时具有足够的常温和高温抗剪切拉拔强度，有效地防止了沥青混合料发生推移病害；另外，本发明防水粘接剂的闪点得到了明显提高，这保证了其被涂于路面结构后遇明火不会发生燃烧，安全性得到了明显改善；本发明防水粘接剂中苯系物(苯、甲苯、乙苯、二甲苯)含量低、毒性低，使本发明防水粘接剂达到了对人体基本无毒无伤害。

Claims (8)

1.一种防水粘接剂，其特征在于：所述防水粘接剂是由100份沥青，10-50份橡胶，10-50份树脂和100-200份溶剂为原料制得，其中沥青为70号、90号或110号重交通道路石油沥青，以重量份计；橡胶为天然橡胶或/和合成橡胶，所述合成橡胶为SBS或/和氯丁橡胶；树脂为石油树脂、古马隆树脂、松香树脂中的一种或多种任意组合；溶剂为醋酸异丙酯、醋酸乙酯、醋酸丁酯、异丁醇、异丙醇、乙醇中的一种或多种任意组合。

2.如权利要求1所述的粘接剂，其特征在于：其是由100份所述的沥青，20-50份所述的橡胶，20-50份所述的树脂和145-200份所述的溶剂为原料制得的。

3.如权利要求2所述的粘接剂，其特征在于：其是由100份所述的沥青，40-45份所述的橡胶，40-48份所述的树脂和170-200份所述的溶剂为原料制得的。

4.如权利要求3所述的粘接剂，其特征在于：其是由100份所述的沥青，40份的所述橡胶，48份的所述树脂和200份所述的溶剂为原料制得的。

5.如权利要求1-4任一项所述的粘接剂，其特征在于：所述沥青为70号重交通道路石油沥青，所述橡胶采用以SBS和天然橡胶组成的混合橡胶，所述树脂采用石油树脂，所述溶剂采用醋酸异丙酯和异丁醇组成的混合溶剂。

6.如权利要求5所述的粘接剂，其特征在于：所述橡胶采用以SBS和天然橡胶组成的混合橡胶，其中SBS和天然橡胶的重量份比为5∶1；所述溶剂采用醋酸异丙酯与异丁醇组成的混合溶剂，其中醋酸异丙酯与异丁醇的重量份比为1.6∶1。

7.如权利要求1-6任一项所述粘接剂的制备方法，按以下步骤进行：

步骤1：按质量比将上述的溶剂投入到反应容器中，加入上述的橡胶和树脂，升温，保持温度在20-60℃下，1-2h；

步骤2：将上述的沥青在70-120℃的温度下加入到步骤1的反应容器中，在20-60℃下反应0.5-2h；

步骤3：将上述物料降温至20-30℃时，出料包装。

8.如权利要求7所述粘接剂的制备方法，按以下步骤进行：

步骤1：按质量比将上述溶剂投入到夹套搅拌反应锅，搅拌下加入上述橡胶和树脂，升温，保持温度在35-42℃下，1.5h；

步骤2：将上述沥青保温在90-110℃的容器中，加入到步骤1的夹套搅拌反应锅中，在40℃下搅拌溶解反应2h；

步骤3：夹套搅拌反应锅通冷却水，将物料降温至20-30℃时，出料包装。