CN102993795A - 一种含嵌段共聚物无溶剂防水涂料 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种含弹性嵌段共聚物无溶剂防水涂料，由A、B两组份组成，其中以重量份计，A组份由弹性嵌段共聚物10-60份，丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯单体30-70份，不饱和羧酸单体1-20份，苯乙烯0-10份，引发剂0.5-10份，阻聚剂0.05-1份，抗氧化剂0.1-3份组成；以重量份计，B组份由弹性嵌段共聚物10-60份，丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯单体30-70份，不饱和羧酸单体1-20份，苯乙烯0-10份，促进剂0.05-3份，抗氧化剂0.1-3份；A组份和B组份的重量比为1∶0.5-2。该防水涂料形成的防水层具有高弹性、高强度、高附着力、高热稳定性等特点。

Description

一种含嵌段共聚物无溶剂防水涂料

技术领域

本发明涉及一种防水涂料，特别涉及一种可以在常温下聚合固化成膜的含嵌段共聚物的双组份弹性防水涂料。

背景技术

大型建筑钢筋混凝土结构腐蚀防护的重要性已经被人们逐渐认识。混凝土表面防水是防腐蚀的重要措施。目前铁路、公路桥梁，特别是高速铁路和客运专线轨枕板的防水已普遍使用弹性防水涂层加以防护。

日本三菱丽阳株式会社推出了一种以氧化还原引发体系聚合反应为固化机理的含甲基丙烯酸酯防水涂料，可在施工中常温下产生自由基，引发聚合固化反应，从而实现了一种常温聚合固化成膜涂层。

中国专利申请CN 101818002A公开了一种喷涂型含甲基丙烯酸酯涂料，可以实现常温下的自由基聚合固化，成膜性能较好。但该涂料弹性不太强，断裂伸长率不到100％。中国专利申请CN 101805532A公开了建筑用甲基丙烯酸甲酯涂料，采用了过渡金属催化剂。在成膜固化后，其中过渡金属的残余可能会对膜的稳定性产生影响。以上这两个专利文献的特点都是加了丙烯酸聚氨酯预聚体。中国专利申请CN 101613540B公开了一种含石蜡、硅微粉、光稳定剂的甲基丙烯酸酯涂料，石蜡的添加可阻止氧的进入，提高了成膜稳定性。中国专利申请CN 102140266A公开了一种加入聚甲基丙烯酸甲酯模塑料的甲基丙烯酸甲酯防水涂料，同时采用聚合物微粉蜡进行封闭，生产过程工艺相对复杂些。断裂伸长率最高可达168％。

发明内容

所述现有专利文献含甲基丙烯酸酯的自由基聚合固化成膜类型防水涂料普遍存在着弹性不够大的弱点，虽然成本价格相对弹性聚脲涂层低廉些，但断裂伸长率难以与弹性聚脲涂层相比。这样抗基体混凝土材料开裂的能力受到限制。本发明提出了一种新的常温固化弹性无溶剂防水涂料及其制备方法。本发明首次在涂料中将弹性嵌段共聚物作为主体，在氧化还原引发体系下将反应单体以自由基共聚合的形式接枝在嵌段共聚物的侧链，形成按枝状聚合物。嵌段共聚物的接枝聚合物不仅实现了高弹性，而且提高了强度。制备工艺简单易行。两组分混合、施工后聚合成一种无溶剂添加常温固化的高强度、高弹性、耐老化性优异的防水涂层。

本发明所涉及的含弹性嵌段共聚物无溶剂防水涂料，其组成包括A组份和B组份，A组份中包括具有以下重量份的成分：10-60份的弹性嵌段共聚物，30-70份的丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯单体，1-20份不饱和羧酸单体，0-10份的苯乙烯，0.5-10份的引发剂，0.05-1份的阻聚剂，0.1-3份的抗氧化剂；B组份中包括具有以下重量份的成分：10-60份的弹性嵌段共聚物，30-70份的丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯单体，1-20份的不饱和羧酸单体，0-10份的苯乙烯，0.05-3份的促进剂，0.1-3份的抗氧化剂。其中A组份和B组份的重量比为1∶0.5-2。在具体实施中配方里可以适当添加固体颜填料。

本发明所述A、B组份中的弹性嵌段共聚物是SEBS(苯乙烯-(丁二烯乙烯共聚)-苯乙烯嵌段共聚物)、SBS(苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物)、SIS(苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物)或SIS(苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物)中的一种或几种的混合物。

本发明所述A、B组份中的丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯单体具有以下结构式：

甲基丙烯酸酯：

丙烯酸酯：

其中R可以是甲基，乙基，羟乙基，丙基，异丙基，羟丙基，丁基，叔丁基，异丁基，环己基，十八基。

本发明所述A、B组份中的不饱和羧酸单体具有以下结构式：

其中n＝0-11，R’可以是氢原子、甲基、乙基、丙基、异丙基、正丁基、异丁基和叔丁基。

本发明所述A组份中的引发剂是异丙苯过氧化氢、过氧化二异丙苯、过氧化甲乙酮、过氧化二苯甲酰、过氧化苯甲酰叔丁酯、叔丁基过氧化氢、二异丙苯过氧化氢中的一种或几种的混合物。

本发明所述B组份中的促进剂是硫脲类、胺类中的一种或几种的混合物。所述硫脲是三甲基硫脲、亚乙基硫脲、苯基硫脲、四甲基硫脲中的一种或几种的混合物。所述胺类是三乙胺、苄基二甲胺，N，N-二甲基苯、N，N-二乙基苯胺、N，N-二甲基对甲基苯胺中的一种或几种的混合物。

本发明所述A、B组份中的抗氧化剂是抗坏血酸、抗坏血酸棕榈酸酯、异抗坏血酸、酚类抗氧化剂或类胡萝卜素中的一种或几种的混合物。

本发明所述A组份中的阻聚剂是对苯二酚、对苯醌、对甲氧基苯酚、2，6-二叔丁基对甲酚中的一种或几种的混合物。

本发明提供的防水涂料为常温固化双组份弹性防水涂料，在施工时，将两组份混合均匀后发生自由基聚合反应形成防水层，形成的防水层柔韧性好、强度高、弹性高、热稳定性好、基体附着力强，可以长期暴露于室外，耐候性强，防水性能好。

具体实施方式

本发明的防水涂料的实施方法：

1)将弹性嵌段共聚物、丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯单体、不饱和酸单体、苯乙烯按照A组份中的比例投入到分散罐中，通过高速搅拌混合均匀；向混合物中加入符合A组份中比例的引发剂、阻聚剂和抗氧化剂，分散均匀后制得A组份。

2)将弹性嵌段共聚物、丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯单体、不饱和酸单体、苯乙烯按照B组份中的比例投入到分散罐中，通过高速搅拌混合均匀：向混合物中加入符合B组份中比例的促进剂和抗氧化剂，分散均匀后制得B组份。

在现场进行施工时，将A组份和B组份按照重量比1∶0.5-2混合均匀后涂覆。A组份和B组份混合后，促进剂与引发剂相遇，自由基聚合反应被引发，在1-2h内完成反应，防水涂料固化形成防水层。

本发明提供的防水涂料具体实施例如下。

实施例1：

1)制备A组份，称取苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物20份，苯乙烯5份，甲基丙烯酸甲酯35份，甲基丙烯酸丁酯10份，丙烯酸丁酯4份，丙烯酸环己酯5份，甲基丙烯酸1份，将以上物质投入分散罐，高速搅拌均匀；

称取过氧化甲乙酮1.5份，抗坏血酸棕榈酸酯0.5份，对二苯酚0.1份，加入混合物中分散均匀。

2)制备B组份，称取苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物20份，苯乙烯5份，甲基丙烯酸异丁酯10份，甲基丙烯酸甲酯30份，丙烯酸羟丙酯4份，丙烯酸1份，将以上物质投入分散罐，高速搅拌均匀；

称取N，N-二甲基对甲基苯胺1份，抗坏血酸棕榈酸酯0.5份，加入混合物中分散均匀。

实施例2：

1)制备A组份，称取苯乙烯-(丁二烯乙烯共聚)-苯乙烯嵌段共聚物25份，苯乙烯3份，甲基丙烯酸正丁酯35份，甲基丙烯酸十八酯10份，丙烯酸羟丙酯10份，甲基丙烯酸3份，将以上物质投入分散罐，高速搅拌均匀；

称取过氧化苯甲酰叔丁酯2份，异抗坏血酸0.5份，对二苯酚0.2份，加入混合物中分散均匀。

2)制备B组份，称取苯乙烯-(丁二烯乙烯共聚)-苯乙烯嵌段共聚物25份，苯乙烯3份，甲基丙烯酸正丁酯35份，甲基丙烯酸十八酯10份，丙烯酸羟丙酯10份，甲基丙烯酸3份，将以上物质投入分散罐，高速搅拌均匀；

称取苄基二甲胺2份，异抗坏血酸0.5份，加入混合物中分散均匀。

实施例3：

1)制备A组份，称取苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物10份，苯乙烯1份，甲基丙烯酸甲酯37份，甲基丙烯酸丁酯8份，丙烯酸丁酯7份，丙烯酸2份，将以上物质投入分散罐，高速搅拌均匀；

称取过氧化苯甲酰2份，抗坏血酸0.5份，对二苯酚0.2份，加入混合物中分散均匀。

2)制备B组份，称取苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物10份，苯乙烯1份，甲基丙烯酸甲酯37份，甲基丙烯酸丁酯8份，丙烯酸丁酯7份，丙烯酸2份，将以上物质投入分散罐，高速搅拌均匀；

称取N，N-二甲基苯胺2份，抗坏血酸0.5份，加入混合物中分散均匀。

实施例4：

1)制备A组份，称取苯乙烯-丁二烯-丙烯晴嵌段共聚物15份，苯乙烯10份，甲基丙烯酸丁酯25份，丙烯酸丁酯20份，丙烯酸十八酯5份，丙烯酸5份，将以上物质投入分散罐，高速搅拌均匀；

称取二异丙苯过氧化氢1.5份，抗坏血酸0.5份，对二苯酚0.1份，加入混合物中分散均匀。

2)制备B组份，称取苯乙烯-丁二烯-丙烯晴嵌段共聚物15份，苯乙烯10份，甲基丙烯酸丁酯25份，丙烯酸丁酯20份，丙烯酸十八酯5份，丙烯酸5份，将以上物质投入分散罐，高速搅拌均匀；

称取N，N-二乙基苯胺0.5份，抗坏血酸0.5份，加入混合物中分散均匀。

分别对各实施例和防水涂料进行主要技术指标的测试，测试方法为本领域技术人员所公知，实验结果见表1；

表1防水涂料性能测试结果

以上所述，仅为本发明的具体实施方式与实例，本发明的保护范围以权利要求所界定的保护范围为准。

Claims (3)

1.一种含弹性嵌段共聚物无溶剂防水涂料，由A、B两组份组成，其中A组份按重量份计为：弹性嵌段共聚物10-60份，丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯单体30-70份，不饱和羧酸单体1-20份，苯乙烯0-10份，引发剂0.5-10份，阻聚剂0.05-1份，抗氧化剂0.1-3份；B组份按重量份为：弹性嵌段共聚物10-60份，丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯单体30-70份，不饱和羧酸单体1-20份，苯乙烯0-10份，促进剂0.05-3份，抗氧化剂0.1-3份。A组份和B组份的重量比为1∶0.5-2。

其中A、B组份中所述的甲基丙烯酸酯和丙烯酸酯单体具有以下结构式：

甲基丙烯酸酯：

丙烯酸酯：

其中R可以是甲基，乙基，羟乙基，丙基，异丙基，羟丙基，丁基，叔丁基，异丁基，环己基，十八基。

A组份中所述的引发剂是异丙苯过氧化氢、过氧化二异丙苯、过氧化甲乙酮、过氧化二苯甲酰、过氧化苯甲酰叔丁酯、叔丁基过氧化氢、二异丙苯过氧化氢中的一种或几种中的混合物。

A组份中所述的阻聚剂是对苯二酚、对苯醌、对甲氧基苯酚、2，6-二叔丁基对甲酚中的一种或几种的混合物。

B组份中所述的促进剂是硫脲类、胺类中的一种或几种的混合物。所述硫脲是三甲基硫脲、亚乙基硫脲、苯基硫脲、四甲基硫脲中的一种或几种的混合物。所述胺类是三乙胺、苄基二甲胺，N，N-二甲基苯、N，N-二乙基苯胺、N，N-二甲基对甲基苯胺中的一种或几种的混合物。

A、B组份中所述的抗氧化剂是抗坏血酸、抗坏血酸棕榈酸酯、异抗坏血酸、酚类抗氧化剂或类胡萝卜素中的一种或几种的混合物。

2.根据权利要求1所述的含弹性嵌段共聚物无溶剂防水涂料，其特征在于：A、B组份中所述的弹性嵌段共聚物是ABS(苯乙烯-丁二烯-丙烯晴嵌段共聚物)，SEBS(苯乙烯-丁二烯乙烯共聚-苯乙烯嵌段共聚物)，SBS(苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物)，或SIS(苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物)中的一种或几种的混合物。

3.根据权利要求1所述的含弹性嵌段共聚物无溶剂防水涂料，其特征在于：A、B组份中所述的不饱和羧酸单体具有以下结构式：

其中n＝0-11，R’可以是氢原子、甲基、乙基、丙基、异丙基、正丁基、异丁基和叔丁基。