CN103305127A - 一种橡塑化非固化沥青涂料 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种橡塑化非固化沥青涂料，该涂料的组成及其重量份数为：石油沥青30-50份，废胶粉25-40份，橡胶油5-20份，苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物2-10份，丁苯橡胶SBR3.5-10份，塑料2-10份，表面活性剂0.5-3份，增塑剂0.5-5份。本发明永不硬化，固化物含量大于99%，不含挥发物，施工后始终保持胶状的原有状态；粘结性强，可在潮湿基面施工，且能与任何异物粘结；可与其他防水材料同时使用，形成复合式防水层，提高防水效果；柔韧性好，延伸率高，变形随从性良好；自愈性强，施工时即使出现防水层破损也能自行修复，维持完整的防水层；施工简单，可刮抹施工，也可喷涂施工、注浆施工。可在常温施工，也可在-10℃环境下施工。

Description

一种橡塑化非固化沥青涂料

技术领域

本发明涉及一种橡塑化非固化沥青涂料。

背景技术

防水工程是确保建筑工程结构免受水蚀，内部空间不受水患的关键，而优良的防水材料是实现这一目的唯一手段。常规的防水卷材和防水涂料是柔性防水材料，这类材料受基层变形影响较大，基层一旦开裂，防水层极易受裂缝部位影响，造成防水层渗水、老化或者产生疲劳破坏。即使采用空铺、点粘或条铺等手段也难以确保防水层在某个部位产生细小空洞或微裂纹造成漏水、窜水，严重影响建筑工程的质量。因此，研究人员提出采用蠕变性防水材料封闭基层的微裂缝、毛细孔道，实现与基层材料的牢固粘结；利用蠕变防水材料的蠕变特性，减少或者消除基层对防水层产生的拉伸破坏；通过蠕变材料的自愈性，实现对刺穿破坏部位的主动防水，确保建筑工程的质量不受损伤。

非固化沥青涂料是一种蠕变性防水材料，它不是水性涂料，也不是溶剂型或反应型涂料，而是无溶剂、不成膜的单组份蠕变型涂料。与金属、非金属、混凝土类等基材都有良好的粘结能力，具有防水、金属防腐的双重功效，适用于市政工程、地铁隧道、堤坝、水池、道路桥梁、屋面、厕浴间、地下等部位的防水和注浆堵漏。

蠕变型防水材料可单独使用，也可和传统防水材料复合，当复合使用时防水可靠性更高。这主要是因为第一，蠕变型材料可吸收基层材料传递的应力，防止防水层开裂。当基层材料开裂拉伸防水层时，蠕变材料吸收来自基层的应力，使应力不会传递给防水层，解决因基层开裂而导致防水层被拉断破坏引起的渗漏问题。第二，避免防水层的疲劳，延长使用寿命。由于防水层在使用过程中处于无应力状态，从而避免防水层高应力或交替应力状态下的快速老化，进而延长防水层的使用寿命；第三，由于材料的蠕变特性消除了基层变形传递给防水层的应力，在基层热胀冷缩的动态变化过程中，防水层受到拉压的应力变化较小，不会产生挠曲破坏现象；第四，蠕变性防水材料具有压敏性，在防水层的整个耐用年限内都具有粘性和自愈能力，当防水层受到外力作用被戳破时，破坏点不会扩大，防水层底部也不会发生窜水现象，而且由于蠕变作用能逐渐将破坏点修复，因此可以实现主动防水。

非固化防水材料作为防水领域的新技术受到各方关注。北京星瑞倍斯特应用科技有限公司以废胶粉、沥青和特殊添加剂为原料制备橡化沥青非固化防水涂料，并将其应用于蔬菜水产品冷库防水工程中。北京东方雨虹防水技术股份有限公司刘金景等人采用高性能弹塑性高聚物作为改性剂、高活性液态增粘树脂、功能性聚合物及稳定剂制备非固化橡胶沥青防水涂料，并在人民大会堂屋面维修工程中得到应用。这些技术通常采用较昂贵的添加剂，或者采用简单的机械共混实现蠕变型材料的制备，因此材料的可靠性需进一步提高。本专利采用废胶粉、沥青等材料，通过添加少量活化剂实现材料间的熔融接枝，制备蠕变型橡塑化非固化沥青涂料。

目前现有防水材料都是成膜、成型产品，其存在的不足是：一，涂膜不适应结构变形，涂膜若与基层粘结牢固，则结构变形时所产生裂缝部位的涂膜因其延伸性的局限性，无法适应基层的循环变形，造成防水涂膜损坏；二，涂膜与基层粘结性衰减过快，如涂膜与基层粘结不牢固或快速衰减与基层脱落，涂层就失去防水防腐功能，从而产生渗漏，造成窜水，严重影响防水涂膜的使用效果。

发明内容

本发明针对现有成膜、成型产品的不足，开发适合于防水部位变形大、有明水存在条件下的防水工程材料。该蠕变型防水材料触碰即粘，即使有水存在，涂料与涂料之间、涂料与构筑物之间也能很好粘结，封闭基层材料的所有缝隙及孔洞且难以剥离，彻底解决窜水。此外，该材料具有良好的拉伸变形能力和结构变形随从性，避免产生裂缝。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案。

一种橡塑化非固化沥青涂料，该涂料的组成及其重量份数为：石油沥青30-50份，废胶粉25-40份，橡胶油5-20份，苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物2-10份，丁苯橡胶SBR3.5-10份，塑料2-10份，表面活性剂0.5-3份，增塑剂0.5-5份。

上述原料对橡塑非固化沥青涂料性能有不同影响。石油沥青为90#道路石油沥青，作为沥青涂料的基质或母料，作为其他高分子聚合物的分散介质。

废胶粉为80—100目废旧轮胎胶粉，作为非固化沥青涂料的主要组成部分，其作用是提高涂料粘结性能，改善沥青涂料的低温韧性。废胶粉的用量宜控制在合适的范围内胶粉可以吸收沥青中轻质油分发生溶胀。在沥青用量一定时，胶粉用量过大，胶粉颗粒不能被充分溶胀，多数胶粉仍以颗粒状态存在，造成沥青涂料粘结性较差；若胶粉用量过小，不能明显赋予沥青涂料胶粉的弹性，沥青涂料的应力吸收能力差，不能充分吸收基层材料传递的应力，影响沥青涂料对大变形防水部位的适应性。

橡胶油作为相容剂，可以增加沥青对胶粉及其他高聚物的溶解能力。但橡胶油用量不宜过大，过大沥青涂料的胶体结构过于趋向于溶胶型，致使其高温下容易流淌，引发高温稳定性不足的隐患。上述橡胶油为闪点大于230℃，芳烃含量大于75%的富芳烃油。

苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物为线型SBS。线性SBS作为沥青改性剂，可以明显赋予沥青较佳的高低温性能，而作为沥青涂料改性剂，主要是用于改善沥青涂料的韧性。单独使用橡胶和沥青作为沥青涂料时，橡胶与沥青间的仅靠橡胶颗粒的溶胀，使沥青涂料具有较大的粘度，但沥青涂料的韧性较差，极容易在大应力撕扯下发生破坏，而加入SBS可显著提高涂料抗撕裂性能和弹性恢复性能。SBS的价格较高，其用量不宜过高。其用量低时，不能明显改善体系的抗撕裂能力，但过大时，一方面不经济，一方面SBS分子在沥青涂料胶体结构中团聚，致使材料容易固化，使涂料的蠕变特性不明显。

蠕变型防水涂料需要具有优良的粘结能力和耐水性、气密性。废胶粉中的天然橡胶可以提供诸项性能。而丁苯橡胶SBR作为一种合成橡胶，在耐水性、气密性、耐磨性方面都与天然橡胶相似。因此此处的SBR作为天然橡胶的补充部分，提高涂料粘结性能。

上述塑料为聚对苯二甲酸类塑料，聚对苯二甲酸乙二酯、聚对苯二甲酸丁二酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯其中之一。该种塑料具有较好的耐候性，受温度影响小，在热塑性树脂中，其韧性最大。因此在沥青涂料中加入一定量的该种塑料，可以改善涂料的低温性能，提高拉伸强度。其用量过小，不足以提供涂料所需的拉伸强度；过大，致使涂料在常温强度过大，蠕变能力减弱。

上述表面活性剂用于提高非固化沥青涂料对潮湿基层材料的粘附性。表面活性剂的用量不宜过大，即可改善体系对基材的润湿性能。用量过大时，表面活性剂在体系内部聚集、团聚造成过多浪费，因此用量应适宜。上述表面活性剂为烷基酚聚氧乙烯醚系列非离子表面活性剂，本专利以OP-10、TX-10、NP-10任意一种作为表面活性剂。

上述增塑剂是指环氧大豆油、脂肪酸甲酯、邻苯二甲酸二丁酯，邻苯二甲酸二辛脂中任一种。以环氧大豆油为例，这种物质可以赋予涂料良好的机械强度，防止橡胶粉沉降，并使胶体不固化。其用量过大，将使沥青涂料的塑性成份过多，相应弹性部分较少，影响材料对应力的吸收能力；过少，不能明显确保胶粉的沉降，因此用量应适宜。

本发明的有益效果是：(1)永不固化，固化物含量大于99%，不含挥发物，施工后始终保持胶状的原有状态。(2)粘结性强，可在潮湿基面施工，且能与任何异物粘结；可与其他防水材料同时使用，形成复合式防水层，提高防水效果；(3)柔韧性好，延伸率高，变形随从性良好；(4)自愈性强，施工时即使出现防水层破损也能自行修复，维持完整的防水层；(5)施工简单，可刮抹施工，也可喷涂施工、注浆施工。可在常温施工，也可在-10℃环境下施工。本发明提供的橡塑非固化沥青涂料可单独使用，用于钢结构、水泥混凝土结构的防水工程，也可和其他防水卷材复合使用，作为防水过渡层，增加基体材料与防水卷材的粘结，提高防水工程的可靠性。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步说明。

实施方案1：将石油沥青50份，橡胶油15份，80目废胶粉30份，OP-101份，环氧大豆油2份，SBS6份，SBR3.5份，PET3.5份顺次加入，通过高速剪切机在170-185℃条件下混合均匀，制备橡塑化非固化沥青涂料。依据非固化橡胶沥青涂料2012年征求稿对蠕变型沥青防水涂料的技术要求检测，见表1。

表1橡塑化非固化沥青涂料检测结果

由表1可见，该橡塑化非固化沥青涂料固含量高，延伸性强，可以充分抵抗基体材料的拉伸；自愈性、抗窜水能力强，且耐酸碱盐质量损失小。低温-40℃环境下材料仍无明显的裂缝，满足高寒防水工程的需求。热老化及剪切状态的蠕变性能均较佳，无甲醛、苯、甲苯、二甲苯类有毒有害物质，属于绿色环保产品。

将依据不同防水工程的需求，将上述沥青涂料应用于屋面防水工程。橡塑化非固化沥青涂料是热熔性胶，施工十分方便，对防水基层潮湿度、清洁度要求宽松，将基层清扫后即可施工。

施工时，预先将涂料加热温度到140—160℃，可人工刮抹施工，也可采用专用设备喷涂施工，涂膜厚度控制在2—4mm为宜，对于屋面接缝处涂层厚度以4mm为宜，在涂层上面覆盖一层丙纶毯即可。

实施方案2：将石油沥青30份，橡胶油20份，100目废胶粉40份，TX-100.5份，脂肪酸甲酯5份，SBS2份，SBR10份，PBT2份顺次加入，通过高速剪切机在170-185℃条件下混合均匀，制备橡塑化非固化沥青涂料。依据非固化橡胶沥青涂料2012年征求稿对蠕变型沥青防水涂料的技术要求检测，见表2。

表2橡塑非固化沥青涂料检测结果

实施方案3：将石油沥青40份，橡胶油20份，90目废胶粉25份，NP-103份，邻苯二甲酸二丁酯0.5份，SBS10份，SBR5份，涤纶树脂10份顺次加入，通过高速剪切机在170-185℃条件下混合均匀，制备橡塑化非固化沥青涂料。依据非固化橡胶沥青涂料2012年征求稿对蠕变型沥青防水涂料的技术要求检测，见表3。

表3橡塑非固化沥青涂料检测结果

实施方案4：将石油沥青45份，橡胶油5份，100目废胶粉35份，OP-102份，邻苯二甲酸二辛脂3.5份，SBS8份，SBR7.5份，PET7份顺次加入，通过高速剪切机在170-185℃条件下混合均匀，制备橡塑化非固化沥青涂料。依据非固化橡胶沥青涂料2012年征求稿对蠕变型沥青防水涂料的技术要求检测，见表4。

表4橡塑非固化沥青涂料检测结果

上述虽然对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

Claims (8)

1.一种橡塑化非固化沥青涂料，其特征是，该涂料的组成及其重量份数为：石油沥青30-50份，废胶粉25-40份，橡胶油5-20份，苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物2-10份，丁苯橡胶SBR3.5-10份，塑料2-10份，表面活性剂0.5-3份，增塑剂0.5-5份。

2.如权利要求1所述的橡塑化非固化沥青涂料，其特征是，所述石油沥青为90#道路石油沥青。

3.如权利要求1所述的橡塑化非固化沥青涂料，其特征是，所述废胶粉为80—100目废旧轮胎胶粉。

4.如权利要求1所述的橡塑化非固化沥青涂料，其特征是，所述橡胶油为闪点大于230℃，芳烃含量大于75%的富芳烃油。

5.如权利要求1所述的橡塑化非固化沥青涂料，其特征是，所述苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物为线型SBS。

6.如权利要求1所述的橡塑化非固化沥青涂料，其特征是，所述塑料为聚对苯二甲酸乙二酯、聚对苯二甲酸丁二酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯其中之一。

7.如权利要求1所述的橡塑化非固化沥青涂料，其特征是，所述表面活性剂为OP-10、TX-10、NP-10的任意一种。

8.如权利要求1所述的橡塑化非固化沥青涂料，其特征是，所述增塑剂是环氧大豆油、脂肪酸甲酯、邻苯二甲酸二丁酯，邻苯二甲酸二辛脂中任一种。