CN102329561A

CN102329561A - 用于道路、桥梁的防水涂料及其生产工艺

Info

Publication number: CN102329561A
Application number: CN201110182120A
Authority: CN
Inventors: 杨卫红
Original assignee: Xiangtan Hongyuan Engineering Material Technology Co ltd
Current assignee: Xiangtan Hongyuan Engineering Material Technology Co ltd
Priority date: 2011-07-01
Filing date: 2011-07-01
Publication date: 2012-01-25
Anticipated expiration: 2031-07-01
Also published as: CN102329561B

Abstract

本发明涉及涂料及其制备工艺，特别是一种用于道路、桥梁的防水涂料及其生产工艺。本发明用于道路、桥梁的防水涂料利用高分子材料的配方改性技术和加工工艺技术，把沥青基材料、橡胶类改性助剂、功能改性剂通过共混改性工艺，再经特殊工艺乳化制备成具有与混凝土发生化学反应牢固粘结到混凝土上的沥青基高分子复合防水涂料。该产品为水性材料，零环境污染；因涂料中改性沥青可与混凝土发生化学反应粘结，杜绝了窜水渗漏，提高了工程使用安全性、延长了工程使用寿命，节约大量工程重建和工程维修资源。

Description

用于道路、桥梁的防水涂料及其生产工艺

技术领域

本发明涉及涂料及其制备工艺，特别是一种用于道路、桥梁的防水涂料及其生产工艺。

背景技术

当前中国桥面的防水材料以卷材为主（约占80%以上）。但防水卷材应用效果来看，隐患重重，窜水渗漏现象普遍存在。产生这种现象的根本原因在于普通卷材的物理性能虽然优异，但不能与基面满粘，杜绝不了窜水现象的发生，一处破损致使整个防水层失效。鉴于此桥面的涂料防水已引起研发热潮。

涂料防水有单组份和双组份之分。双组份以聚氨酯和聚脲防水涂料为主。聚氨酯、聚脲防水涂料的共同缺点是潮湿不能施工，不耐紫外线老化、不耐水解，施工与使用过程矛盾重重。单组份以沥青基为主，分油性和水性两类。油性聚合物改性沥青防水涂料具有与基面粘接力大、涂膜弹性和强度等物理指标高、可厚涂施工等特点，但施工后涂料中的大量溶剂挥发会污染环境并对施工工人身体造成伤害，施工过程也有较大火灾隐患。因此其应用受到很大限制。水性聚合物改性防水具有环保、安全和成本低的特点，其开发应用越来越受重视。但由于水性聚合物改性沥青防水涂料的橡胶改性剂添加量受乳化技术影响，添加量小导致涂膜弹性、强度等力学指标低；涂料为颗粒状悬浮物，固化后与基面粘结力小；固体含量低，需多道施工才能达到设计厚度，施工效率低，其应用在交通和重防腐、外露防水领域受到限制。

混凝土桥面漏水会腐蚀钢筋，降低混凝土强度，缩短结构的使用寿命，70年代初国际经济合作和发展组织（OECD）在其道路研究报告中就指出：过去20年在欧洲和北美建设的许多混凝土桥面由于漏水而受到不同程度的损坏，交通量大并在冬季使用盐水化冰的桥面损害严重，而铺设了防水层的桥面，只要防水层没有大面积破坏，就没有明显的损坏。现在许多国家已制定了桥面防水材料试验标准。1997年4月英国桥床防水协会主席丁爵福先生来华技术交流时，就谈到在欧洲的所有的桥梁都必须设置防水层。上海内环线高架桥是世界银行贷款，国外专家就坚持桥面必须设置防水层。

我国桥面防水过去一般没有要求，到了80年代末如年代初，随着高速公路和立交桥。高架桥的发展，防水问题也日渐突出。1990年上海市政工程设计院提出了“南浦大桥主桥桥面防水层及技术要求”。我国防水专家、中国四海工程公司高级技术顾问、工程兵指挥学院教授级高级工程师王友亭先生1990年12月15日，首先提出了“南浦大桥主桥桥面防水层初步论证报告”；1991年2月，中国四海工程公司，工程兵指挥学院技术服务部提出了“南浦大桥主桥桥面防水层研究的简要报告”，1991年2月，上海市黄浦江大桥指挥部召集有关专家研究四海工程公司的报告确认研究试验工作是卓有成效的、技术路线是正确的。与此同时，由中国四海工程公司、工程兵指挥学院、中国建筑防水材料公司、合肥建筑防水材料厂共同抽调试验研究人员组成“南浦大桥桥面防水研究”项目组，经项目组三个月攻关，该项目1991年6月在北京通过国家建材局科技委的评议验收。与此同时上海内环线高架桥桥面防水也立项研究。1991年4月，上海市政工程管理局通过了中国四海工程公司和工程兵指挥学院技术服务部的项目建议书，1991年11月6日，通过了“响环线高架桥面防水研究”课题立项专家论证。

目前成熟的沥青基类桥面防水主要有：单组份聚合物改性沥青防水涂料分油性和水性两种。油性聚合物改性沥青防水涂料具有与基面粘接力大、涂膜弹性和强度等物理指标高、可厚涂施工等特点，但施工后涂料中的大量溶剂挥发会污染环境并对施工工人身体造成伤害，施工过程也有较大火灾隐患。水性聚合物改性防水具有环保、安全和成本低的特点，其开发应用越来越受重视。但由于水性聚合物改性沥青防水涂料的橡胶改性剂添加量受乳化技术影响，添加量小导致涂膜弹性、强度等力学指标低；涂料为颗粒状悬浮物，固化后与基面粘结力小；固体含量低，需多道施工才能达到设计厚度，施工效率低，其应用在交通和重防腐、外露防水领域受到限制。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于道路、桥梁的防水涂料及其生产工艺。

本发明的目的是通过如下途径实现的：一种用于道路、桥梁的防水涂料，按重量百分比，其组分配比为：重交沥青50～58%，SBS 3.5～4.6%，SBR 2.7～3.5%，羧基丁苯橡胶4～6%，增塑剂2.5～3.2%，阳离子乳化剂0.7～1.2%，水26～32%。

更进一步的，按重量百分比，其组分配比为：重交沥青54%,SBS 4%,SBR 3%,羧基丁苯橡胶4%,增塑剂2.5%,阳离子乳化剂1%,水31.5%%。

用于道路、桥梁的防水涂料的生产工艺，其特征在于：

第一步，改性：将重交沥青升温至90～130℃，按所述比例加入SBS、SBR、羧基丁苯橡胶、增塑剂混合改性，直至SBS、SBR、羧基丁苯橡胶与重交沥青完全互熔无颗粒物；

第二步，研磨：用胶体研磨机将改性沥青研磨2遍并恒温至160±10℃；

第三步，制备乳化液：将阳离子乳化剂溶解至水中并恒温至55±10℃；

第四步，乳化：通过计量泵计量将改性沥青、乳化液注入乳化泵乳化得成品。

更进一步的，工艺中第一步改性的时间为1.5～2.0小时。

更进一步的，工艺中第二步研磨的研磨细度不大于80μｍ。

更进一步的，所述的增塑剂为机油或三线油。

本发明用于道路、桥梁的防水涂料利用高分子材料的配方改性技术和加工工艺技术，把沥青基材料、橡胶类改性助剂、功能改性剂通过共混改性工艺，再经特殊工艺乳化制备成具有与混凝土发生化学反应牢固粘结到混凝土上的沥青基高分子复合防水涂料。

该产品经检测各项指标均超JC/T JC/T975—2005的技术要求，防水涂料与混凝土的粘结强度均达到了项目设定的技术目标，详见检测报告附件。产品在仓库中储存12个月，外观无异常，经检测各项指标都没有降低。

该产品为水性材料，零环境污染；因涂料中改性沥青可与混凝土发生化学反应粘结，杜绝了窜水渗漏，提高了工程使用安全性、延长了工程使用寿命，节约大量工程重建和工程维修资源。如传统防水层3～5年失效，恒固牌道路与桥梁专用防水涂料经工程实践应用和检测数据推测，其正常使用寿命在30年以上，大大减少防水返修成本，保障了交通的正常运营。

本发明的主要技术进步在于：

1. 防水涂料中的改性沥青加入了羧基、羟基活性集团丁苯橡胶高聚物作为改性剂，能与混凝土发生化学反应生成离子化学键，牢固的满粘于混凝土基面，不窜水。

2.因防水涂层与混凝土间生成了化学键，其粘结强度不受水汽循环、温度变化、酸碱腐蚀、结构运动等变化，达到永久牢固粘的接防水效果。涂层与基层粘接后的拉拔试验：粘合面外断裂，且粘接强度≥3.0MPa。

3.防水涂料涂料通过特殊核壳乳化技术加入大量高分子橡胶，固体含量达65%。高固体含量的意义在于施工后的涂膜密实、施工一次性涂膜厚度2.0mm以上时涂膜不起鼓；并使得涂料的力学指标高于现执行的JC/T975—2005《道桥用防水涂料》技术要求2.5倍以上：抗拉强度3MPa(标准要求1.0MPa),断裂延伸率3600%（标准要求800%）。

具体实施方式

本发明一种用于道路、桥梁的防水涂料，按重量百分比，其组分配比为：重交沥青50～58%，SBS 3.5～4.6%，SBR 2.7～3.5%，羧基丁苯橡胶4～6%，增塑剂（机油或三线油）2.5～3.2%，阳离子乳化剂0.7～1.2%，水26～32%。

本方案中的最佳配比按重量百分比，其组分配比为：重交沥青54%,SBS4%,SBR3%,羧基丁苯橡胶4%,增塑剂2.5%,阳离子乳化剂1%,水31.5%%。

配方中所涉及到的各组分主要直到如下作用：

重交沥青：是改性沥青的连续相，具憎水、抗老、耐酸碱和粘结功能，起主防水作用；

SBS、SBR橡胶：是改性剂，改善沥青的高温、低温、拉力、延伸、抗穿孔等性能，并提高改性沥青与基面的粘结强度；

羧基丁苯橡胶：改性沥青的活性成分，能与混凝土发生化学反应生成化学键粘结，提高涂膜与基面的粘结强度及粘结的持久性；

增塑剂：提高改性沥青的耐低温性能；

阳离子乳化剂：使改性沥青均匀稳定的分散于水中形成涂料；

水：改性沥青防水涂料的溶剂。

用于道路、桥梁的防水涂料的生产工艺，第一步，改性：将重交沥青升温至90～130℃，按所述比例加入SBS、SBR、羧基丁苯橡胶、增塑剂混合改性，直至SBS、SBR、羧基丁苯橡胶与重交沥青完全互熔无颗粒物，改性的时间为1.5～2.0小时；第二步，研磨：用胶体研磨机将改性沥青研磨2遍并恒温至160±10℃，研磨的研磨细度不大于80μｍ；第三步，制备乳化液：将阳离子乳化剂溶解至水中并恒温至55±10℃；第四步，乳化：通过计量泵计量将改性沥青、乳化液注入乳化泵乳化得成品。

Claims

1.一种用于道路、桥梁的防水涂料，其特征在于：按重量百分比，其组分配比为：重交沥青50～58%，SBS 3.5～4.6%，SBR 2.7～3.5%，羧基丁苯橡胶4～6%，增塑剂2.5～3.2%，阳离子乳化剂0.7～1.2%，水26～32%。

2.如权利要求1所述的用于道路、桥梁的防水涂料，其特征在于：按重量百分比，其组分配比为：重交沥青54%,SBS 4%,SBR 3%,羧基丁苯橡胶4%,增塑剂2.5%,阳离子乳化剂1%,水31.5%%。

3.如权利要求1或2所述的用于道路、桥梁的防水涂料，其特征在于：所述的增塑剂为机油或三线油。

4.如权利要求1所述的用于道路、桥梁的防水涂料的生产工艺，其特征在于：

5.如权利要求4所述的用于道路、桥梁的防水涂料的生产工艺，其特征在于：工艺中第一步改性的时间为1.5～2.0小时。

6.如权利要求4所述的用于道路、桥梁的防水涂料的生产工艺，其特征在于：工艺中第二步研磨的研磨细度不大于80μｍ。