CN102859094A - 用于屋面系统的聚合物改性的砂浆 - Google Patents

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Abstract

屋面系统,包括砂浆层和施用于甲板上的热绝缘泡沫层,其中所述热绝缘泡沫层位于所述屋顶板和所述砂浆层之间,并且所述砂浆层由砂浆组合物制成,这可以实现压缩强度与弯曲强度的比率小于3同时保持弯曲强度大于7MPa。

Description

用于屋面系统的聚合物改性的砂浆
技术领域
本发明涉及在建筑工业中基于水泥的聚合物改性的屋面系统(roofingsystem)。特别地,本发明涉及用于喷涂聚氨酯(spray polyurethane)屋面系统的胶乳改性的防水砂浆(mortar)。
背景技术
热绝缘在建筑工业中是广泛应用的技术。基于喷涂聚氨酯(SPU)的屋面系统在建筑市场中变得越来越流行,是由于由聚氨酯提供的较高耐热性所致。喷涂聚氨酯,顾名思义,作为连续层喷涂在屋顶上。传统绝缘片材,例如膨胀的聚苯乙烯泡沫板(EPS板)和挤出的聚苯乙烯泡沫板(XPS板)并排布置在屋顶上。如果未经防水隔膜或通过其它方法适当地密封,这样的传统结构可能导致通过泡沫板之间的间隙渗漏水。相反,与薄层的聚合物改性砂浆组合的这种聚氨酯可以向没有间隙的屋顶提供完整的绝缘性和防水功能。
在典型的SPU屋面系统结构中,喷涂聚氨酯泡沫体的上表面由聚合物砂浆层覆盖,并且总体上它们可以为屋顶提供防水和绝缘性能。系统中聚合物砂浆的其它功能为喷涂聚氨酯提供机械保护。在这些常规的聚合物砂浆中存在很多问题。大多数砂浆不能提供得到压缩强度与弯曲强度的所需比率同时保持可接受的弯曲强度。在标准要求下,例如GB50404-2007,在弯曲强度为7兆帕(下文为“MPa”)时压缩强度与弯曲强度的比率建议小于3.0。压缩强度与弯曲强度的较高比率将增加以下危险性:砂浆开裂和当基材(屋顶板)变形时分离。
US005185389A教导了用作递送组合物的典型的胶乳改性砂浆,其包含66%的砂,22%的水泥,2.1%-4.6%的Dow 460胶乳,0.11%防沫剂B和水。这样的砂浆组合物包含较低含量的水泥。在屋面系统的应用的GB50404-2007下,由这样的组合物制成的砂浆层不满足弯曲强度的要求并且不能获得压缩强度与弯曲强度的所需比率。
现有技术需要提供用于屋面的砂浆层,该砂浆层可以达到小于3.0的压缩强度与弯曲强度的比例同时保持弯曲强度大于7MPa。
发明内容
本发明提供基于聚合物改性的水泥的砂浆组合物,该组合物提供压缩强度与弯曲强度的比率低于3.0同时弯曲强度高于9MPa的层。另外的优点包括SPU层和砂浆层的粘合强度高于0.2MPa和砂浆层的吸水率低于2%。
本发明涉及屋面系统,包括砂浆层和施用于屋顶板上的热绝缘泡沫层,其中所述热绝缘泡沫层位于所述屋顶板和所述砂浆层之间,并且所述砂浆层由包含以下组分的砂浆组合物制成:28-40%的水泥,40-60%的集料,0.05-0.2%的消泡剂,和2.5-7%的聚合物,基于所述组合物的总重量,其中胶乳与水泥的重量比为约0.12或更多。
在这种砂浆组合物的一种实施方式中,消泡剂与胶乳的重量比为0.01或更少。
在一种实施方式中,所述砂浆组合物的集料/水泥重量比为约1.5至2.3。
在一种实施方式中,所述聚合物的Tg(玻璃化转变温度)为-10至8摄氏度(°C)。
在一种实施方式中,所述热绝缘泡沫层是喷涂聚氨酯泡沫。
在一种实施方式中,所述组合物还包含0.1-0.4重量%的防开裂添加剂,基于组合物的总重量。
在一种实施方式中,所述防开裂添加剂是聚丙烯纤维。
在一种实施方式中,所述组合物还包含0.05-0.4重量%的分散剂,基于所述组合物的总重量。
在一种实施方式中,所述分散剂与所述聚合物的重量比为3%或更少,基于所述组合物的总重量。
在一种实施方式中,所述分散剂是阴离子丙烯酸类共聚物。
在一种实施方式中,所述集料是硅石,所述水泥是波特兰水泥。
在一种实施方式中,所述聚合物选自聚丙烯酸酯胶乳,可分散的胶乳粉末,乙酸乙烯基酯乙烯共聚物胶乳,SBR,氯丁橡胶乳液。
在一种实施方式中,所述消泡剂是矿物油。
在一种实施方式中,所述组合物还包含轻质集料,减水剂,阻滞剂,表面活性剂,防水剂,和增稠剂。
在一种实施方式中,压缩强度与弯曲强度的比率小于3,弯曲强度为7MPa或更多。
在一种实施方式中,压缩强度与弯曲强度的比率小于2.6,弯曲强度为9MPa或更多。
在一种实施方式中,在所述喷涂聚氨酯泡沫和所述屋顶板之间的粘合强度高于0.2MPa,所述组合物的吸水率小于2%。
具体实施方式
在以下详述中,本发明的具体实施方式与优选实施方式联系起来描述。但是,到以下描述具体涉及特定实施方式或本发明技术的特定用途的程度,以下描述仅是说明性的并且仅提供示例性实施方式的简要描述。因此,本发明不限于以下描述的具体实施方式,而是本申请包括落入所附权利要求真实范围内的所有替换方式,修改,和等价物。
如本申请使用:
除非相反指出,否则所有的重量百分比(%)均基于砂浆组合物的总重量。以下陈述各种成分的描述是非限制性的。除非另有指出,否则本申请定义的所有范围包括端点。
“砂浆组合物”,根据不同的组分,可以分类为“水泥砂浆”和“聚合物改性的砂浆”。水泥砂浆表示包含水泥和填料但是不含有乳液聚合物和其它含聚合物的添加剂的砂浆组合物。聚合物改性的砂浆表示包含水泥、填料、乳液聚合物和/或其它含聚合物的添加剂的砂浆组合物。“砂浆层”是由砂浆组合物制成并用于构建例如外墙外保温系统(EIFS)或屋面的层。在一些情况下,这样的砂浆层连接于热绝缘层并且用作保护和机械损伤层(mechanical abuselayer),以及具有粘合性、绝缘性、抗冲性、和阻燃性的基材。
在本发明的一种实施方式中,砂浆层由聚合物改性的组合物制成,所述组合物包含水泥、集料、聚合物、和消泡剂。在一种实施方式中,砂浆组合物还包含其它添加剂,例如合成纤维,分散剂,减水剂,阻滞剂,表面活性剂,防水剂,增稠剂例如纤维素醚等。
用于本发明砂浆组合物的“聚合物”可以是聚合物粉末或聚合物乳液。
“聚合物粉末”也称为“可再分散的粉末(RDP)”,其通过在各种添加剂例如保护胶体、防开裂剂等存在下喷雾干燥乳液聚合物制得。多种类型的聚合物可以用于制备RDP,包括乙烯/乙烯基酯共聚物(例如乙烯/乙酸乙烯基酯共聚物),乙酸乙烯基酯/叔羧酸乙烯基酯共聚物,苯乙烯/丙烯酸类共聚物等。为进行喷雾干燥,将共聚物(如果适当时与保护胶体一起)的分散体喷雾并干燥。当与水混合时,这些聚合物粉末可以再分散以形成乳液,当水通过蒸发和水泥的水化移除时,这由此在水泥砂浆层形成连续的膜。
用于形成RDP共聚物的优选乙烯基酯包括乙酸乙烯基酯,丙酸乙烯基酯,丁酸乙烯基酯,2-乙基己酸乙烯基酯,月桂酸乙烯基酯,乙酸1-甲基乙烯基酯,新戊酸乙烯基酯,以及具有5至11个碳原子的α-支化单羧酸的乙烯基酯。一些优选的实例包括VEOVATM 5 RTM.,VEOVATM 9 RTM,VEOVATM 1 0 RTM.,VEOVATM 11 RTM (VEOVA是Resolution PerformanceProducts,L.L.C.的商标)或DLP 2140可再分散的聚合物粉末(购自The DowChemical Company)。优选的甲基丙烯酸酯或丙烯酸酯包括丙烯酸甲酯,甲基丙烯酸甲酯,丙烯酸乙酯,甲基丙烯酸乙酯,丙烯酸丙酯,甲基丙烯酸丙酯,丙烯酸正丁酯,甲基丙烯酸正丁酯,和丙烯酸2-乙基己基酯。优选的乙烯基芳族化合物包括苯乙烯,甲基苯乙烯,和乙烯基甲苯。优选的乙烯基卤化物是乙烯基氯。优选的烯烃是乙烯和丙烯,优选的二烯是1,3-丁二烯和异戊二烯。
“聚合物乳液”或“聚合物分散体”表示在溶剂例如水中具有细微分散的聚合物颗粒的两相系统。
水乳液聚合物通常包含聚合物颗粒(例如乙烯基聚合物或聚丙烯酸酯共聚物)和包含疏水和亲水部分的表面活性剂。
在一种实施方式中,本发明砂浆组合物的聚合物是聚丙烯酸酯胶乳乳液,可分散的胶乳粉末,EVA(乙酸乙烯基酯乙烯共聚物),苯乙烯丁二烯胶乳(SBR),或氯丁橡胶乳液(CR)。在一种实施方式中,本发明砂浆组合物的聚合物是聚丙烯酸酯胶乳乳液,例如TianbaTM 2000(Tianba是The DowChemical Company的商标)。
“玻璃化转变温度(Tg)”是聚合物的无定形相在玻璃态和橡胶态之间转化的温度。Tg表示聚合物最重要机械性质之一。在本发明的砂浆组合物中,Tg在选择聚合物方面也具有重要作用。较高Tg聚合物表示砂浆层可以达到较高的挠曲强度和压缩强度,但是聚合物的含量也应该高,而这会增加成本。较低Tg聚合物表示砂浆层的较软,这得到较低的挠曲强度。在本发明的一种实施方式中,聚合物的Tg为约-15至约13°C。在本发明的一种实施方式中,聚合物的Tg为-10至约8°C。
聚合物在砂浆组合物中的含量对于砂浆层的性能重要。较低的聚合物含量可以使压缩强度与弯曲强度的比率高于标准要求(在GB50404-2007下为3)。在另一方面,出于成本考虑,添加聚合物是受限的。在本发明的一种实施方式中,本发明砂浆组合物包含约2.5-11.0重量%的聚合物(干燥重量),基于砂浆组合物的总重量。在一种实施方式中,砂浆组合物包含约3-8重量%的聚合物(干燥重量),基于砂浆组合物的总重量。
砂浆层的厚度可以根据性能要求变化,所述性能要求例如防水性、压缩强度等。在一种实施方式中,砂浆层的厚度为约2.0至约10.0毫米(下文为“mm”)。在一种实施方式中,砂浆层的厚度为约3至约5mm。
“水泥”通过在水的存在下的水化工艺提供对基材的粘合强度。充分水化的水泥具有非常高的机械强度以及耐水性,但是具有差的挠性。由于应用(例如EIFS和本发明的屋面)中的功能要求,水泥必须由挠性聚合物改性以用作在屋面中使用的适宜的砂浆层。之前描述的聚合物粉末或聚合物乳液对于改性水泥以得到用于本发明屋面系统的砂浆组合物是适宜的挠性聚合物。
波特兰水泥是适宜用于本发明的水泥的一种类型。在一种实施方式中,砂浆组合物包含约25-50%水泥(干燥重量),基于砂浆组合物的总重量。在本发明的一种实施方式中,砂浆组合物包含约28-40重量%的水泥(干燥重量),基于砂浆组合物的总重量。
也应该考虑聚合物与水泥的比率。较低的比率不可达到压缩强度与弯曲强度的可接受比率。在一种实施方式中,聚合物与水泥的干燥重量比为约0.12或更大。
“集料”广泛用于常规EIFS和屋面系统,是指不含粘合功能的无机材料。它们用于1)为得到较小的干燥收缩率和降低成本而减少水泥含量;2)改善可使用性;3)由于其致密作用,改善机械性能;和4)获得在用于包裹轻质集料的混合物中的足够的膏含量。
在本发明的一种实施方式中,轻质集料用于砂浆组合物。“轻质集料”由于它们较低的密度不同于其它矿物集料材料。它们的密度通常小于1120kg/m3。使用轻质集料允许建筑者安装比使用重质集料制成的混凝土轻的混凝土。除了节省其重量之外,制造的轻质集料由于其抗滑性、热绝缘能力、和强度而有价值。“轻质集料”是矿物,天然岩石材料,岩石状产品,和用作轻质结构混凝土中散装填料的制造工艺副产品,混凝土建筑块,预制结构单元,铺路面材料,石膏集料,和绝缘填料。轻质集料也用于建筑壁覆盖物,悬挂天花板,土壤改良剂,和其它农业用途。
在本发明的一种实施方式中,用于砂浆组合物的集料选自石英砂,珍珠岩,蛭石,飞灰,浮石,膨胀粘土,膨胀聚苯乙烯,珠子,和碳珠。
在一种实施方式中,砂浆组合物包含约20-70重量%的集料,基于砂浆组合物的总重量。在一种实施方式中,砂浆组合物包含约40-60重量%的集料,基于砂浆组合物的总重量。
集料与水泥的比率对砂浆组合物的性能也具有影响。较高的比率将得到较低的弯曲强度。在一种实施方式中,集料与水泥的重量比为约1.5-2.3。
“分散剂”用于帮助分散填料(集料)和改善水硬性粘合剂的可使用性。在一种实施方式中,分散剂是聚合物分散剂。
在一种实施方式中,分散剂包括,例如,通过至少一种烷氧基-、芳氧基-、烷基芳氧基-、芳基烷氧基-或烷氧基-聚亚烷基二醇烯属氨基甲酸酯单体(更特别是烷氧基-、芳氧基-、烷基芳氧基-、或芳基烷氧基-聚乙二醇氨基甲酸酯),与至少一种阴离子单体和至少一种非离子单体任选地在烷氧基-、芳氧基-、烷基芳氧基-、或芳基烷氧基-聚亚烷基二醇丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯或烷氧基-、芳氧基-、烷基芳氧基-、或芳基烷氧基-聚亚烷基二醇烯丙基醚(更特别是甲氧基-聚乙二醇丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯)的存在下的自由基共聚反应获得的共聚物。
在本发明的一种实施方式中,分散剂是阴离子丙烯酸类共聚物,例如GA40(BASF的产品)。
在一种实施方式中,砂浆组合物包含约0.05-0.4重量%的分散剂,基于砂浆组合物的总重量。在一种实施方式中,砂浆组合物包含约0.1-0.2重量%的分散剂,基于砂浆组合物的总重量。
分散剂与聚合物的比率在延长的时间段内对水泥的硬化或强度产生影响。在一种实施方式中,分散剂与聚合物的比率为0.03或更少。在一种实施方式中,分散剂与聚合物的比率为0.01-0.03。
“消泡剂”(或“消泡试剂”)用于砂浆组合物以移除气孔,该气孔当水泥和集料与聚合物水溶液混合时形成。因此,消泡剂将影响基于水泥的砂浆的硬化后性能,例如压缩强度和弯曲强度。
在本发明的一种实施方式中,适宜的消泡剂包括但不限于基于有机硅的消泡剂(例如二甲基聚硅氧烷,二甲基硅油,有机硅膏,有机硅乳液,有机基团改性的聚硅氧烷(聚有机基硅氧烷例如二甲基聚硅氧烷),氟硅油等),磷酸烷基酯(例如磷酸三丁酯,辛基磷酸钠等),基于矿物油的消泡剂(例如煤油,液体石蜡等),基于脂肪或基于油的消泡剂(例如动物或植物油,芝麻油,蓖麻油,源于它们的环氧烷烃加合物等),基于脂肪酸的消泡剂(例如油酸,硬脂酸,和源于它们的环氧烷烃加合物等),基于脂肪酸酯的消泡剂(例如单蓖麻油酸甘油酯,链烯基琥珀酸衍生物,单月桂酸山梨糖醇酯,三油酸山梨糖醇酯,天然蜡等),氧亚烷基类型消泡剂,基于醇的消泡剂:辛醇,十六烷醇,乙炔醇,乙二醇等),基于酰胺的消泡剂(例如丙烯酸酯多胺等),基于金属盐的消泡剂(例如硬脂酸铝,油酸钙等)以及上述消泡剂的组合。
在本发明的一种实施方式中,适宜的消泡剂是矿物油,例如FoamsterTMNXZ (Foamster是Cognis Corporation的商标)。
在一种实施方式中,砂浆组合物包含约0.01-1重量%的消泡剂,基于砂浆组合物的总重量。在一种实施方式中,砂浆组合物包含约0.05-0.2重量%的消泡剂,基于砂浆组合物的总重量。
消泡剂与聚合物的比率对砂浆组合物的性能也是重要的。较低的比率将剩下过多的泡沫在砂浆混合物中,这会降低水泥在硬化后的强度。另一方面,消泡剂与聚合物的较高比率将使砂浆混合物更为密集,因此显著增加压缩强度。在一种实施方式中,消泡剂与聚合物的干燥重量比为约0.005-0.03。在一种实施方式中,消泡剂与聚合物的干燥重量比为约0.008-0.015。
“合成纤维”也称为“聚合物纤维”,它们用于增强或以其它方式改善混凝土的性质,这是通过在混凝土固化之前将它们施用于基于水的混凝土混合物所达到。适宜类型的合成纤维包括含有以下物质的那些:聚烯烃的特别是聚丙烯,聚酯,聚酰胺,聚丙烯酸类和聚乙烯醇。
聚丙烯纤维通过熟知的熔纺工艺制备,其中将熔融的聚合物泵送通过具有大量小开口的模头以产生连续细丝。针对几个原因使用聚丙烯纤维,包括低原料成本,优越的物理性质,以及聚合物在碱性混凝土混合物中的非反应性性质。
在一种实施方式中,砂浆组合物包含0.01-1重量%的聚合物纤维,基于砂浆组合物的总重量。在一种实施方式中,砂浆组合物包含0.1-0.4重量%的聚合物纤维,基于砂浆组合物的总重量。
“粘度改性剂”或“增稠剂”用于建筑工业以改变砂浆组合物的粘度和保持水。增稠剂的实例是以下的任何一种或多于一种的组合:多糖例如纤维素醚和改性的纤维素醚,淀粉醚,瓜尔胶,黄原胶,页硅酸盐,多羧酸例如聚丙烯酸及其偏酯,任选乙酰化的和/或疏水改性的聚乙烯醇,干酪素,和联合增稠剂。在一种实施方式中,增稠剂是纤维素醚,改性的纤维素醚,任选乙酰化的和/或疏水改性的聚乙烯醇,及其混合物。
过多的增稠剂将引入泡沫并减慢硬化,这将降低砂浆组合物的强度。另一方面,较低含量的增稠剂不能达到保水的效果。在本发明的一种实施方式中,增稠剂含量为0.01重量%至1重量%,基于砂浆组合物的总重量。在另一种实施方式中,增稠剂含量为约0.03重量%至约0.7重量%,基于砂浆组合物的总重量。在另一种实施方式中,增稠剂含量为约0.05重量%至约0.2重量%,基于砂浆组合物的总重量。
在本发明的一种实施方式中,砂浆组合物还包含其它添加剂,例如减水剂,阻滞剂,表面活性剂,防水剂等。
“热绝缘泡沫”表示用于建筑工业的热绝缘材料。在一些实施方式中,热绝缘材料可以是泡沫板(例如EPS或XPS),聚氨酯泡沫(例如SPU),或酚类泡沫,全部的这些可以提供对建筑物的热绝缘性以及满足绝缘/能量规则。砂浆层通常邻近于热绝缘泡沫板,在一种实施方式中,打底层可以存在于热绝缘泡沫和砂浆层之间。
“挤出的聚苯乙烯层”或“挤出的聚苯乙烯(XPS)泡沫板”是指通过将包含聚合物和发泡剂的可膨胀苯乙烯类聚合物泡沫组合物从模头排出并使该组合物膨胀为聚合物泡沫而制备的泡沫板。通常,挤出发生于从足够高以致于阻止发泡的压力环境到足够低以致于允许发泡的压力环境。通常,挤出的泡沫是得自膨胀为单个挤出的泡沫结构的单个可发泡组合物的相互连接泡孔的连续无接缝结构。但是,挤出泡沫的一种实施方式包括“线料泡沫(strandfoam)”。线料泡沫包括多个泡沫的挤出线料,这由连续的聚合物外皮与将泡沫彼此粘接的外皮限定。线料泡沫中的聚合物外皮仅在线料的挤出方向延伸。
“膨胀的聚苯乙烯层”或“膨胀的聚苯乙烯(EPS)泡沫板”是指发泡的板,包括多个彼此粘接的发泡的苯乙烯类聚合物珠,它们在可膨胀的聚合物珠工艺中通过将发泡剂添加到聚合物组合物的颗粒中制备(例如,在压力下用发泡剂吸收聚合物组合物的颗粒)。然后,使颗粒在模具中膨胀以获得泡沫组合物,该泡沫组合物包含众多彼此粘接的膨胀的泡沫珠(颗粒)以形成“珠泡沫(bead foam)”。在独立珠的预膨胀之后也可以进行在模具内的二次膨胀。在另一种可替换的实施方式中,使离开模具的珠膨胀,然后使它们热熔融在一起或在模具内与粘合剂热熔融。
实施例
测试1
1.制备过程
砂浆组合物按照如下的步骤制备。
组分1(粉末)和组分2(液体)根据表1单独配制。通过使用中国标准JC/T681*中指定的混合机两者都单独地共混至均匀条件。首先将组分2添加到混合容器中,然后添加组分1。混合以低速率持续约60秒然后停止5分钟。在5分钟的期间内,清洁混合机的刀片,将未混合的干燥组分从混合容器的内表面刮进混合物中。使混合继续进行另外2分钟以获得砂浆组合物。
*JC/T 681-2005,由国家发展和改革委员会(National Development andReform Commission)规定的“行星式水泥胶砂混合机”。
2.组分
表1:原料和实施例制剂(防水保护砂浆)
Figure BDA00002286101500101
3.测试方法和结果
砂浆的测试的方法和性质列于表2。
表2
Figure BDA00002286101500111
a.由国家发展和改革委员会规定的在“聚合物水泥防水砂浆”方面的建筑材料标准。
b.由国家发展改革委员会规定的在“砂浆、混凝土防水剂”方面的建筑材料标准。
c.由中国住房和城乡建设部规定的在“膨胀聚苯板外墙外保温系统”方面的建筑材料标准。
d.GB50404-2007,由中华人民共和国国家质量监督检验和检疫总局规定的“硬泡聚氨酯保温防水工程技术规范”。
通常认为,基于目前市场上的制剂,使压缩强度与弯曲强度的比率小于2.6同时保持弯曲强度高于9MPa(需要的最小值为7MPa)是非常难以达到的。本发明组合物的所述比率低至2.14同时保持弯曲强度大于10MPa。
而且,表1中公开的砂浆组合物与SPU基材也具有良好的粘合强度并且比目前市场上大多数产品具有较小的吸水率,这远超过标准要求。对SPU基材的良好粘合强度意味着其与绝缘基材相容,这在SPU绝缘和防水一体式系统中是关键的。
测试2
进行比较试验以表明水泥含量对砂浆组合物的影响。砂浆组合物按照表3配制。
表3
Figure BDA00002286101500121
METHOCEL和TIANBA是The Dow Chemical Company的商标
Foamster是Cognis Corporation的商标。
表3中的组合物包含21%的水泥,这远低于表1中的那些并且得到不同的砂/水泥和胶乳/水泥比率。
测试结果说明较少的水泥得到较低的弯曲强度同时保持弯曲强度/压缩强度的比率低于3,但是胶乳/水泥比率大于0.12。

Claims (14)

1.屋面系统,包括砂浆层和施用于屋顶板上的热绝缘泡沫层,其中所述热绝缘泡沫层位于所述屋顶板和所述砂浆层之间,并且所述砂浆层由包含以下组分的砂浆组合物制成:
(a)约28-40%的水泥;
(b)约40-60%的集料;
(c)约0.05-0.2%的消泡剂;和
(d)约3-8%的聚合物,基于所述砂浆组合物的总重量,其中聚合物与水泥的重量比为约0.12或更多。
2.根据权利要求1的屋面系统,其中消泡剂与聚合物的重量比为约0.005-0.03。
3.根据权利要求1屋面系统,其中消泡剂与聚合物的重量比为约0.008-0.015。
4.根据权利要求1屋面系统,其中所述砂浆组合物的集料/水泥重量比为约1.5至约2.3。
5.根据权利要求1屋面系统,其中所述聚合物的Tg为约-10至约8°C。
6.根据权利要求1屋面系统,其中所述热绝缘泡沫层为喷涂聚氨酯泡沫。
7.根据权利要求1屋面系统,其中所述组合物还包含约0.1-0.2重量%的分散剂,基于所述组合物的总重量。
8.根据权利要求7屋面系统,其中所述分散剂与所述聚合物的重量比为约3%或更少,基于所述组合物的总重量。
9.根据权利要求7屋面系统,其中所述分散剂是阴离子丙烯酸类共聚物。
10.根据权利要求1屋面系统,其中所述聚合物选自聚丙烯酸酯胶乳,乙酸乙烯基酯乙烯共聚物胶乳,可分散的胶乳粉末,SBR,氯丁橡胶乳液。
11.根据权利要求1屋面系统,其中所述砂浆层的厚度为约3至约5mm。
12.根据权利要求1屋面系统,其中压缩强度与弯曲强度的比率小于3,并且所述弯曲强度为7MPa或更大。
13.根据权利要求1屋面系统,其中压缩强度与弯曲强度的比率小于2.6,并且所述弯曲强度为9MPa或更大。
14.根据权利要求1屋面系统,其中所述喷涂聚氨酯泡沫和所述屋顶板之间的粘合强度高于0.2MPa,所述组合物的吸水率小于2%。
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Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103159446B (zh) * 2013-03-01 2014-12-17 山西新举节能建材科技有限公司 一种酚醛树脂抗裂砂浆及其制备方法
CN103102130B (zh) * 2013-03-01 2014-10-29 山西新举节能建材科技有限公司 一种酚醛树脂粘结砂浆及其制备方法
KR20180053135A (ko) * 2016-11-11 2018-05-21 롯데정밀화학 주식회사 건축재료용 조성물 및 이를 포함하는 건축재료
MX2022003609A (es) * 2019-09-30 2022-05-30 Bmic Llc Sistemas de techumbre de aplicacion liquida y metodos para formar techumbres.
WO2021067307A1 (en) 2019-09-30 2021-04-08 Building Materials Investment Corporation Methods and systems for imparting visual features to liquid applied residential roofs
US11866940B2 (en) 2021-02-10 2024-01-09 Bmic Llc Roofing systems utilizing embedded decorative layer

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4425746A (en) * 1979-01-02 1984-01-17 Bonaguidi Orland H Inverted roof system
US5185389A (en) * 1986-08-26 1993-02-09 Gemeng, Ltd. Latex modified mortar and concrete
CN2474635Y (zh) * 2001-03-23 2002-01-30 夏良强 硬泡聚氨酯抗裂保护层屋面
CN1781866A (zh) * 2004-11-29 2006-06-07 王正深 聚合物改性水泥
CN1931778A (zh) * 2005-09-15 2007-03-21 姚秋平 新型无机保温砂浆
CN101311456A (zh) * 2007-05-21 2008-11-26 熊永强 屋面保温防水集成一体化系统及其施工方法

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3372083A (en) * 1964-03-11 1968-03-05 Master Mechanics Company Compositions and articles from the reaction of an isocyanate terminated polyurethaneand the isocyanate adduct of bitumen
US4430463A (en) * 1982-09-15 1984-02-07 Michigan Hanger Acrylic polymer Portland cement coating composition
CZ288558B6 (cs) * 1996-02-16 2001-07-11 Ivan Ing. Csc. Rázl Lehký konstrukční prvek ve tvaru panelu, zejména pro stavbu budov a způsob vytváření staveb z těchto prvků
GB2344300B (en) * 1998-12-05 2001-01-24 Rohm & Haas A method of coating an uncured mineral substrate
US6815010B2 (en) * 2000-05-31 2004-11-09 Rohm and Naas Company Method of inhibiting the loss of solar reflectance over time of an exterior elastomeric
US20080193740A1 (en) * 2007-01-31 2008-08-14 Nesbitt Jeffrey E Composite building material and method for making composite building material

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4425746A (en) * 1979-01-02 1984-01-17 Bonaguidi Orland H Inverted roof system
US5185389A (en) * 1986-08-26 1993-02-09 Gemeng, Ltd. Latex modified mortar and concrete
CN2474635Y (zh) * 2001-03-23 2002-01-30 夏良强 硬泡聚氨酯抗裂保护层屋面
CN1781866A (zh) * 2004-11-29 2006-06-07 王正深 聚合物改性水泥
CN1931778A (zh) * 2005-09-15 2007-03-21 姚秋平 新型无机保温砂浆
CN101311456A (zh) * 2007-05-21 2008-11-26 熊永强 屋面保温防水集成一体化系统及其施工方法

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