CN103525307A

CN103525307A - 可机器喷涂的快速破乳凝固成膜蠕变型的防水涂料及其制备方法

Info

Publication number: CN103525307A
Application number: CN201310480500.5A
Authority: CN
Inventors: 项晓睿
Original assignee: ZHEJIANG LUBAN BUILDING WATERPROOF CO Ltd
Current assignee: ZHEJIANG LUBAN BUILDING WATERPROOF CO Ltd
Priority date: 2013-10-14
Filing date: 2013-10-14
Publication date: 2014-01-22
Anticipated expiration: 2033-10-14
Also published as: CN103525307B

Abstract

可机器喷涂的快速破乳凝固成膜蠕变型的防水涂料及其制备方法，属于防水涂料技术领域。它由A、B两组份在空气中雾化混合后脱水固化形成，按重量百分比，A组份包括：热塑性弹性体聚合物5%-20%，沥青20%-50%，水30%-50%，乳化剂1%-5%，橡胶胶乳5-20%，填料0%-20%；B组份由破乳剂30%-40%和水60%-70%组成。该防水涂料克服了普通弹性体长期处于高应力状态老化快、拉伸产生疲劳等缺点，始终保持良好的黏滞性和再粘结能力，彻底解决防水层内应力的问题，使防水层持续粘结能力强、延伸率大、低温柔性好的特点，其材料粘接性能好，耐热好、低温柔性，剪切状态下的蠕变性能0.1N/mm以上。

Description

可机器喷涂的快速破乳凝固成膜蠕变型的防水涂料及其制备方法

技术领域

本发明属于防水涂料技术领域，具体涉及一种可机器喷涂的快速破乳凝固成膜非固化型的防水涂料及其制备方法。

背景技术

改性沥青卷材如目前防水材料市场比较流行的SBS、APP卷材，它要火焰喷枪进行现场表面热熔，需明火，技术要求高，易使表面热熔胶焦化。卷材宽度只有一米，铺设时搭接多，因基层形状要求，需要裁剪，更加大了搭接的量，容易造成接缝防水隐患；高分子卷材与基层的粘贴采用氯丁系胶粘剂，其耐水性差，而且很容易因脱胶而造成防水失败，因此高分子卷材的粘结成为防水质量的关键。这些材料性能存在的问题和技术的不足，限制了防水工程质量的提高和完善，急需提出一个完整的方案来解决上述问题。而防水涂料是防水优良材料，目前采用的高分子涂料都采用水乳化的乳液为基础的水乳性涂料，它采用冷施工，但它固含量低，一般不超过（ 60-70%），每遍涂刷厚度都要受到固化条件限制，不可能很厚，成膜需要多遍涂刷，潮湿条件下，乳液的水份无法挥发，就不能固化，非常不方便。

在弹性体防水层与基层的粘结方面，一直存在一个矛盾，如防水层与基层粘结牢固，优点是不会出现起鼓现象，也不易出现防水层下的窜水现象，缺点是防水层受基层变形的影响大，一旦基层开裂，防水层受到拉应力作用时，裂缝两侧的防水层几乎没有剥离区，拉应力无法向两侧传递而集中在开裂部位，很小的裂缝就可能造成防水层被拉裂，即使不被拉裂，裂缝部位的防水层也会由于长期处于高应力状态而加速老化，或者由于反复的拉伸产生疲劳破坏。因此就有了在可以预见的规则裂缝部位如板端缝等处采取空铺处理，或者防水层全部采用空铺、点粘或条铺的防水做法，即防水层与基层间只采用部分粘结的做法，这也是目前规范推荐的做法之一。但是由此又产生了另外一个问题，即一旦防水层在某个部位产生细小空洞或裂缝而漏水，在防水层下就会出现窜水现象，造成室内多处的渗漏，而且很难找到渗漏的源头，给修补工作带来很大的难度。

发明内容

针对现有技术中存在的上述问题，本发明的目的在于提供一种可机器喷涂的快速破乳凝固成膜非固化型的防水涂料及其制备方法。

所述的可机器喷涂的快速破乳凝固成膜蠕变型的防水涂料，其特征在于由热塑性弹性体聚合物和沥青相结合的水乳型环保无溶剂乳液A组份和速凝剂B组份在空气中雾化混合后脱水固化形成，

所述的A组份包括以下重量百分含量的原料：热塑性弹性体聚合物5%-20%，沥青20%-50%，水30%-50%，乳化剂1%-5%，橡胶胶乳5-20%，填料0%-20%；

所述的B组份由以下重量百分含量的原料组成：破乳剂30%-40%，水60%-70%。

所述的可机器喷涂的快速破乳凝固成膜蠕变型的防水涂料，其特征在于所述的填料为滑石粉、活性碳酸钙、硅灰石粉、膨润土中的一种或者两种以上混合物。

所述的可机器喷涂的快速破乳凝固成膜蠕变型的防水涂料，其特征在于所述的A组份包括以下重量百分含量的原料：热塑性弹性体聚合物5%-20%，沥青20%-50%，水30%-50%，乳化剂1%-5%，橡胶胶乳2-10%。

所述的可机器喷涂的快速破乳凝固成膜蠕变型的防水涂料，其特征在于所述的A组份包括以下重量百分含量的原料：热塑性弹性体聚合物5%-15%，沥青25%-40%，水40%-50%，乳化剂4%-5%，橡胶胶乳2-8%，填料1%-3%。

所述的可机器喷涂的快速破乳凝固成膜蠕变型的防水涂料，其特征在于所述的热塑性弹性体聚合物为苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、聚烯烃类热塑性弹性体、热塑性聚氨酯中一种或者两种混合物。

所述的可机器喷涂的快速破乳凝固成膜蠕变型的防水涂料，其特征在于所述的乳化剂为阴离子乳化剂或两性离子乳化剂，所述的阴离子乳化剂为烷基羧酸盐、脂肪酸酯多肽缩合物、石油磺酸盐中的一种，所述的两性离子乳化剂为咪唑啉型乳化剂或含氟乳化剂。

所述的可机器喷涂的快速破乳凝固成膜蠕变型的防水涂料，其特征在于所述的破乳剂为阳离子聚胺缩合物破乳剂、碱土金属卤化物电解质、含烷基醚硫酸酯盐、聚酰胺-胺类树枝状大分子物质一种或两种的混合物。

所述的可机器喷涂的快速破乳凝固成膜蠕变型的防水涂料，其特征在于所述的橡胶胶乳为丁基橡胶胶乳、丁苯橡胶胶乳、天然橡胶胶乳或氯丁胶乳中的一种或两种混合物。

所述的可机器喷涂的快速破乳凝固成膜蠕变型的防水涂料的制备方法，其特征在于包括如下步骤：

1） A组份的制备

a 按相应的重量百分含量投料，先将热塑性弹性体聚合物聚加入20%总量的沥青中溶胀变软，再加热到200℃，搅拌60-120分钟，进胶体磨磨30分钟；

b 加入剩余的沥青，进行搅拌混合均匀，得到改性沥青待用；

c 先将乳化剂、水混合加热至60-70℃，再与步骤b中得到的改性沥青一起进胶体磨磨合，加入混合罐内，再将橡胶胶乳和填料一起加入混合罐内，混合1小时，降温，得到A组份沥青乳液备用；

2）B组份的制备按相应的重量百分含量投料，将破乳剂加入水中搅拌混合均匀，至无沉淀物备用；

3）将A组份和B组份分别加入喷涂设备的两个喷腔内，分别从两个喷腔的喷嘴里喷出雾化，在空中充分混合后喷到防水基层，沥青乳液和破乳剂在喷涂的过程中混合得到防水涂料。

所述的可机器喷涂的快速破乳凝固成膜蠕变型的防水涂料的制备方法，其特征在于步骤1）中所述的搅拌时间为90-100分钟。

通过采用上述技术，与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

1）本发明通过采用热塑性弹性体聚合物和沥青混合，对沥青进行改性，使之成为有一定抗拉强度、温度敏感差、有低温柔性的聚合物沥青，使其得到初步改性，具有橡胶的弹性和柔韧性并加强粘滞性，再与其它组份相结合得到水乳型环保无溶剂乳液，与B组份速凝剂在空气中雾化混合后快速脱水固化，形成具有蠕变性、良好粘接性能的防水涂层，得到防水涂料，能封闭防水层的基层，能克服基层变形开裂，防水效果最佳，延伸率大，低温性好，而且一~二遍施工即可，使施工速度比普通的水乳型防水涂料加快了5~6倍，工期缩短几倍；

2）本发明采用阴离子乳化剂或两性离子乳化剂进行乳化，使混合体系更加稳定、合适，可更加广泛地选择改性胶乳，打破了只能用阴离子型乳化剂来制作乳化沥青的缺点，提高乳液的各种适应情况；

3）采用压敏型的橡胶胶乳进行再一步改性，使其粘接性能和柔软性大大增强，最终形成固化后粘结力强、内聚力小的粘滞性、蠕变性的防水涂料；刮涂或喷涂在基层上的蠕变性防水材料，可以很好地封闭基层的毛细空洞和微细裂缝，使基层具有一定的防水能力，防水层在使用过程中处于无应力状态，避免了防水层高应力状态下的快速老化，延长了防水层的使用寿命；

4）本发明利用高分子的表面活性剂的性能来破乳,主要利用以下特性来实现: a利用离子型表面活性剂的离子性，加入反相乳化剂与乳化剂形成络合物而破乳（如阴离子型乳化剂乳液采用阳离子型表面活性剂相互吸附而破坏体系破乳）；b采用较高的表面活性的表面活性剂加入乳液，使其部分顶替乳化体系内原来的乳化剂，使原乳化体系失衡，引起破乳，使稳定乳液内的固体粒子被破乳剂的一组份完全湿润，从而脱离界面加入一相的内部，破坏保护层；c通过表面活性剂的结构单元组合形成胶束，对乳化剂有较强的增容作用，使乳化剂脱离沥青表面，由此造成破乳；

5）本发明的A组份和B组份只在喷涂过程中混合，前期便于保存，喷涂过程中能保证混合充分，成膜性，不怕阵雨可全天侯施工，加快工程进度，作业条件适合多阵雨和低温时施工；通过机器使防水涂料的沥青乳液和破乳剂分别从机器的两个喷嘴里分别喷出雾化，在空中充分混合后喷到防水基层，沥青乳液和破乳剂在喷涂的过程中混合；立刻破乳，沥青粒子具有自粘性马上连接成连续相的涂膜。克服了水性涂料一次厚涂后流挂、厚薄不均的弱点，可以一次反复喷涂打到防水要求的3mm的厚度，不流挂、薄厚均匀，并且具有蠕变消除建筑结构变形而带来的应力，大大提高了防水性能；

6）通过本发明的配比和制备方法，得到的蠕变性的防水涂料克服了普通的弹性体改性沥青成为弹性体而无法解决防水层由于基层变化而长期处于高应力状态而加速老化，或者由于反复的拉伸产生疲劳破坏的缺点；克服弹性体因拉力而脱离基层引起防水层底部窜水的缺点。在整个寿命周期内始终保持良好的黏滞性和再粘结能力，彻底解决防水层内应力的问题。使防水层具有持续粘结能力强、延伸率大、低温柔性好的特点，其材料粘接性能好，耐热好、低温柔性，剪切状态下的蠕变性能0.1N/mm以上。

具体实施方式

以下结合实施例对本发明作进一步的描述：

本发明的可机器喷涂的快速破乳凝固成膜蠕变型的防水涂料，由热塑性弹性体聚合物和沥青相结合的水乳型环保无溶剂乳液A组份和速凝剂B组份在空气中雾化混合后脱水固化形成，其中：

A组份包括以下重量百分含量的原料：热塑性弹性体聚合物5%-20%，沥青20%-50%，水30%-50%，乳化剂1%-5%，橡胶胶乳5-20%，填料0%-20%；优选配比为：热塑性弹性体聚合物5%-20%，沥青20%-50%，水30%-50%，乳化剂1%-5%，橡胶胶乳2-10%，更优配比：热塑性弹性体聚合物5%-15%，沥青25%-40%，水40%-50%，乳化剂4%-5%，橡胶胶乳2-8%，填料1%-3%，最优配比：热塑性弹性体聚合物12%，沥青33%，水45%，乳化剂4%，橡胶胶乳4%，填料2%；

该A组份的原料中，其中填料可加可不加，所述的填料为滑石粉、活性碳酸钙、硅灰石粉、膨润土中的一种或者两种以上混合物，所述的热塑性弹性体聚合物为苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、聚烯烃类热塑性弹性体、热塑性聚氨酯中一种或者两种混合物；所述的乳化剂为阴离子乳化剂或两性离子乳化剂，所述的阴离子乳化剂为烷基羧酸盐、脂肪酸酯多肽缩合物、石油磺酸盐中的一种，所述的两性离子乳化剂为咪唑啉型乳化剂或含氟乳化剂；所述的橡胶胶乳用丁基橡胶胶乳、丁苯橡胶胶乳、天然橡胶胶乳或氯丁胶乳中的一种或两种混合物。

B组份由以下重量百分含量的原料组成：破乳剂30%-40%，水60%-70%。所述的破乳剂为阳离子聚胺缩合物破乳剂、碱土金属卤化物电解质、含烷基醚硫酸酯盐、聚酰胺-胺类树枝状大分子物质一种或两种的混合物。

实施例1 可机器喷涂的快速破乳凝固成膜蠕变型的防水涂料的原料各组份重量配比如下：

A组份：

苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物（TPO） 5%

沥青 35%

脂肪酸酯多肽缩合物 2%

氯丁胶乳 17%

活性碳酸钙 3%

水 38%。

B组份：

重量比为1：1的氯化镁和溴化钙混合物 30%

水 70%

其中所述的脂肪酸酯多肽缩合物通过脂肪酸酰氯同蛋白质水解产物的氨基缩合得到的，结构式RCONH(多肽)COOH，其中R为(C₁₇-C₁₉)。

上述防水涂料制备方法如下：

A组份的制备：

1）按上述投料量，将苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物加入20%总质量的沥青中溶胀变软，加热到200℃，搅拌60分钟，进胶体磨磨30分钟，再加入剩余的沥青，进行搅拌混合，混合后得到改性沥青待用；

2）将脂肪酸酯多肽缩合物与水混合均匀加热至60-70℃和步骤1）改性沥青一起再进胶体磨磨合，再加入混合罐内；

3）将氯丁胶乳和活性碳酸钙一起加入步骤2）的混合罐内，混合1小时，降温包装备用；

B组份的制备：

将重量比为1：1的氯化镁和溴化钙混合物加入水中搅拌混合，无沉淀物即可。

防水涂料的制备：将A组份和B组份分别加入喷涂设备的两个喷腔内，分别从两个喷腔的喷嘴里喷出雾化，在空中充分混合后喷到防水基层，沥青乳液和破乳剂在喷涂的过程中混合得到防水涂料。

上述的防水涂料的测试数据如下：

物理性能：粘接性能 100%内聚破坏

耐热 80℃

低温柔性 -30℃

剪切状态下的蠕变性能0.3 N/mm。

该实施例中，热塑性弹性体聚合物用苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、聚烯烃类热塑性弹性体、热塑性聚氨酯中一种或者两种混合物代替苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物；乳化剂用烷基羧酸盐、石油磺酸盐、咪唑啉型乳化剂或含氟乳化剂代替脂肪酸酯多肽缩合物；填料用滑石粉、硅灰石粉或膨润土代替活性碳酸钙；橡胶胶乳用丁基橡胶胶乳、丁苯橡胶胶乳、天然橡胶胶乳或氯丁胶乳中的一种或两种混合物代替氯丁胶乳；破乳剂用阳离子聚胺缩合物破乳剂、碱土金属卤化物电解质、含烷基醚硫酸酯盐、聚酰胺-胺类树枝状大分子物质一种或两种的混合物代替氯化镁和溴化钙混合物，均能取得同样的技术效果。

实施例2

可机器喷涂的快速破乳凝固成膜蠕变型的防水涂料的原料各组份重量配比如下：

A组份：

聚烯烃类热塑性弹性体 5%

沥青 32%

咪唑啉型乳化剂（2-烷基-N羧甲基-N-羟乙基咪唑啉类产品） 5%

氯丁胶乳 11%

天然橡胶胶乳 8%

膨润土 1%

水 38%

B组份：

聚酰胺-胺类树枝型大分子物质（PAMAM） 30%

聚胺缩合物破乳剂 3%(表卤醇和氨同胺的混合物的缩合物)

水 67%

上述的防水涂料制备方法同实施例1，其中搅拌时间为120分钟。

上述的防水涂料的测试数据如下：

物理性能：粘接性能 100%内聚破坏

耐热 75℃

低温柔性 -20℃

剪切状态下的蠕变性能0.5 N/mm。

实施例3

热塑性聚氨酯（TPU） 7%

沥青 30%

二烷基石油磺酸钠 2%

丁基橡胶胶乳 12%

丁苯橡胶胶乳 4%

硅灰石粉 1%

水 44%。

B组份：

聚酰胺-胺类树枝状大分子物质 40%

水 60%

上述的高分子防水涂料制备方法同实施例1，其中搅拌时间为90分钟。

上述的高分子防水涂料的测试数据如下：

物理性能：粘接性能 100%内聚破坏

耐热 75℃

低温柔性 -20℃

剪切状态下的蠕变性能0.1 N/mm。

热塑性弹性体聚合物12%，沥青33%，水45%，乳化剂4%，橡胶胶乳4%，填料2%；

实施例4

聚烯烃类热塑性弹性体 12%

沥青 33%

二烷基石油磺酸钠 4%

丁苯橡胶胶乳 4%

硅灰石粉 2%

水 45%。

B组份：

硫酸钙和碳酸镁的混合物 35%

水 65%

上述的高分子防水涂料制备方法同实施例1，其中搅拌时间为100分钟。

上述的高分子防水涂料的测试数据如下：

物理性能：粘接性能 100%内聚破坏

耐热 90℃

低温柔性 -35℃

剪切状态下的蠕变性能0.4N/mm。

Claims

1.可机器喷涂的快速破乳凝固成膜蠕变型的防水涂料，其特征在于由热塑性弹性体聚合物和沥青相结合的水乳型环保无溶剂乳液A组份和速凝剂B组份在空气中雾化混合后脱水固化形成，

2.根据权利要求1所述的可机器喷涂的快速破乳凝固成膜蠕变型的防水涂料，其特征在于所述的填料为滑石粉、活性碳酸钙、硅灰石粉、膨润土中的一种或者两种以上混合物。

3.根据权利要求1所述的可机器喷涂的快速破乳凝固成膜蠕变型的防水涂料，其特征在于所述的A组份包括以下重量百分含量的原料：热塑性弹性体聚合物5%-20%，沥青20%-50%，水30%-50%，乳化剂1%-5%，橡胶胶乳2-10%。

4.根据权利要求1所述的可机器喷涂的快速破乳凝固成膜蠕变型的防水涂料，其特征在于所述的A组份包括以下重量百分含量的原料：热塑性弹性体聚合物5%-15%，沥青25%-40%，水40%-50%，乳化剂4%-5%，橡胶胶乳2-8%，填料1%-3%。

5.根据权利要求1所述的可机器喷涂的快速破乳凝固成膜蠕变型的防水涂料，其特征在于所述的热塑性弹性体聚合物为苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、聚烯烃类热塑性弹性体、热塑性聚氨酯中一种或者两种混合物。

6.根据权利要求1所述的可机器喷涂的快速破乳凝固成膜蠕变型的防水涂料，其特征在于所述的乳化剂为阴离子乳化剂或两性离子乳化剂，所述的阴离子乳化剂为烷基羧酸盐、脂肪酸酯多肽缩合物、石油磺酸盐中的一种，所述的两性离子乳化剂为咪唑啉型乳化剂或含氟乳化剂。

7.根据权利要求1所述的可机器喷涂的快速破乳凝固成膜蠕变型的防水涂料，其特征在于所述的破乳剂为阳离子聚胺缩合物破乳剂、碱土金属卤化物电解质、含烷基醚硫酸酯盐、聚酰胺-胺类树枝状大分子物质一种或两种的混合物。

8.根据权利要求1所述的可机器喷涂的快速破乳凝固成膜蠕变型的防水涂料，其特征在于所述的橡胶胶乳为丁基橡胶胶乳、丁苯橡胶胶乳、天然橡胶胶乳或氯丁胶乳中的一种或两种混合物。

9.一种如权利要求1所述的可机器喷涂的快速破乳凝固成膜蠕变型的防水涂料的制备方法，其特征在于包括如下步骤：

A组份的制备

10.根据权利要求9所述的可机器喷涂的快速破乳凝固成膜蠕变型的防水涂料的制备方法，其特征在于步骤1）中所述的搅拌时间为90-100分钟。