CN103788663B - 一种高性能聚合物喷膜防水材料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高性能聚合物喷膜防水材料，它由A、B两种组份组成，其中A组份为高分子聚合物胶乳与乳化改性沥青混合液，B组份是作为固化剂的5—10%的钙盐酒精溶液；使用时采用双组份外混式喷涂设备将两组份溶液经两喷嘴喷出在空中雾化混合固化后喷涂到同一基面形成0.5—5mm的“皮肤式”防水层。本发明得到的防水胶膜强度高、扯断伸长率大、抗冲击能力强、成膜均匀、耐老化、施工强度低。

Description

一种高性能聚合物喷膜防水材料及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种高性能聚合物喷膜防水材料及其制备方法，属于防水材料技术领域。

背景技术

目前，防水工程基本采用防水卷材技术，而从实际的防水效果来看，在使用功能上存在着一些缺陷如与砼粘接不好易被扎破，易受拉拉伸断裂破坏，焊缝多从而薄弱环节多，最终将导致隧道渗漏严重。因此，现有的防水材料还存在许多尚未克服的缺陷。

发明内容

本发明的目的是提供一种喷涂成膜的防水材料来代替防水卷材，喷膜防水材料在基面上能形成“皮肤式”的防水层，能使形状复杂、节点繁多的作业面操作简单、易行，形成的防水层具有质量均匀、耐久性优越、整体性好、无接缝等特点，防水效果可靠。

本发明的技术方案是这样的：本发明的高性能聚合物喷膜防水材料由A、B两种组份组成，其中A组份为高分子聚合物胶乳与乳化改性沥青混合液，B组份为由5—10％的钙盐酒精溶液组成的固化剂；使用时采用双组份外混式喷涂设备将两组份溶液经两喷嘴喷出在空中雾化混合固化后喷涂到同一基面形成0.5—5mm的“皮肤式”防水层。

其中，A组份中包括高分子聚合物胶乳10—40％，乳化改性沥青50—80％，增粘助剂0.5—2％，改性无机填料3—5％，过氧化物、多胺、亚铁盐组成的硫化包2—5％，防老化剂1—4％。

进一步的，前述的高分子聚合物胶乳是由氯丁二烯橡胶胶乳、丁二烯丙烯腈橡胶胶乳、丁二烯苯乙烯橡胶胶乳组成的合成胶乳或天然胶乳与该合成胶乳的混合物。

更进一步的，前述的过氧化物、多胺、亚铁盐组成的硫化包由过氧化物0.1—0.5％，四乙烯五胺0.05—0.3％，丙烯酸丁酯1—3％，硫酸亚铁络合物0.01—0.05％，聚氧乙烯十二烷基醚适量组成。

再更进一步的，前述的过氧化物为过氧化羟基异丙苯、异丙苯过氧化氢、叔丁基过氧化氢、过氧化二苯甲酰、过氧化二碳酸二异丙酯、过氧化二碳酸二环己酯或2,5-二甲基-2,5-(2-乙基己酰基过氧)中的一种或两种以上的组合。

这种高性能聚合物喷膜防水材料的方法为：

将过氧化物、多胺、亚铁盐组成的硫化体系、防老化剂、抗氧化剂、改性无机填料加入到天然胶乳或合成胶乳中,胶乳在搅拌釜中搅拌预硫化，当氯仿值达二末三初后加入乳化改性沥青、增粘助剂，搅拌均匀即得A组份；将10—30％的钙盐先用水溶解再加入酒精、甲酸溶液即得B组份；使用时采用双组份外混式无气喷枪将A、B组份经两喷嘴喷出在空中混合、固化，喷涂到同一基面上待干后形成0.5—5mm的“皮肤式”防水层，其中A、B组份喷涂容量比为1:1—5:1。其中，改性无机填料为有机蒙脱土、滑石粉、二氧化硅、碳酸钙中的一种或两种以上的组合经偶联剂改性后通过胶体磨制备成50％的悬浮液。增粘助剂为萜烯酚醛树脂3—5％，粘结力促进剂1—2％，液体硅橡胶8—10％；所述防老化剂为紫外线吸收剂0.5—2％，多酚类抗氧剂2—3％，经胶体磨制备成50％的悬浮液。

其中：

A组份的制备：

a、胶乳的预硫化：胶乳按100份干量算，采用质量份数如下的组份：

过氧化物 0.1—0.5；

四乙烯五胺 0.05—0.3；

丙烯酸丁酯 1—3；

硫酸亚铁络合物 0.01—0.05；

聚氧乙烯十二烷基醚 适量；

紫外线吸收剂 0.5—2；

改性无机填料 3—5；

多酚类抗氧剂 2—3；

将上述硫化助剂通过胶体磨制备成水溶液加入到胶乳中，在带搅拌的反应釜中搅拌，待氯仿值达二末三初时停止搅拌备用。

b、乳化改性沥青的制备：

在170℃下向60—90#基质沥青中加入6％苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)经溶胀、乳化机高速剪切后制得改性沥青，并将改性沥青加热到130—150℃，1—2％乳化剂制备成水溶液加热到90—100℃，再将改性沥青倒入高速分散的乳化液中，启动高速分散机转速在4000r/min搅拌15—30min。其中，乳化剂是采用阴离子型慢裂快凝型乳化剂。

c、胶乳的配合：

将乳化改性沥青加入到已预硫化好的胶乳中依次加入萜烯酚醛树脂、粘结力促进剂，液体硅橡胶后搅拌均匀即可得到A组份。

B组份的制备：

将钙盐用适量水溶解，加入到酒精溶液中，再加入适量甲酸搅拌均匀即得B组份。

本发明以高分子橡胶乳液和改性乳化改性沥青为防水材料基材，通过胶乳硫化助剂、增粘助剂、防老化剂及改性无机填料来提高胶膜性能。采用过氧化物、多胺、亚铁盐组成的硫化体系避免了硫磺硫化体系中因使用硫化促进剂所引起的亚硝胺问题和使用硫磺硫化体系引起的胶膜耐老化性能差的问题，加入该类硫化剂湿强度高，材料析水完毕2小时后强度达最终强度的80％，24小时后强度达100％；通过加入增粘助剂改善胶膜对基材的密着性能，增加与墙面结合力的同时增加胶膜的内聚力从而提高胶膜的强度；加入改性无机填料增加胶膜的扯断强度；加入抗老化剂提高胶膜的耐老化性能；采用双组份喷涂系统可一次性得到厚膜，提高了工作效率。

本发明得到的防水胶膜强度高、扯断伸长率大、抗冲击能力强、成膜均匀、耐老化、施工强度低。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步的详细说明。

实施例1：

A组份的制备：

a、胶乳的预硫化(胶乳按100份干量算)，采用质量份数如下的原料：

过氧化羟基异丙苯 0.3

四乙烯五胺 0.1

丙烯酸丁酯 2

硫酸亚铁络合物 0.01

聚氧乙烯十二烷基醚 0.05

紫外线吸收剂 1

纳米改性蒙脱土 4

多酚类抗氧剂 2.5

将上述硫化助剂通过胶体磨制备成水溶液加入到胶乳中，在带搅拌的反应釜中搅拌，待氯仿值达二末三初时停止搅拌备用。

b、乳化改性沥青的制备：

乳化改性沥青的制备方法是在170℃下向100g 90#基质沥青中加入6g苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)经溶胀、乳化机高速剪切后制得改性沥青，并将改性沥青加热到130—150℃，将沥青乳化剂2g加入到100g水中，边加热边搅拌待乳化剂溶解完全后将乳化液加热到90—100℃备用，再将热态的改性沥青倒入高速分散的乳化液中，启动高速分散机转速在4000r/min搅拌15—30min。

c、胶乳的配合

将乳化改性沥青100g加入到已预硫化好的胶乳30g中依次加入萜烯酚醛树脂3g、粘结力促进剂1g、液体硅橡胶8g,搅拌均匀即可得到A组份。

B组份的制备：

将硝酸钙用适量水溶解，加入到酒精溶液中，再加入适量甲酸搅拌均匀即得B组份。

使用时用双组份外混式无气喷涂设备调节A、B组份喷涂容量比为3:1将两组份溶液经两喷嘴喷出在空中雾化混合固化后喷涂到防水基面。待脱水干燥后便可起到防水效果。

实施例2：

A组份的制备中胶乳的预硫化与实施例1同即将硫化包加入到氯丁胶如中预硫化，达到预硫化程度备用。

b、乳化改性沥青的制备

所述乳化改性沥青的制备方法是在170℃下向100g 80#基质沥青中加入6g苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)经溶胀、乳化机高速剪切后制得改性沥青，并将改性沥青加热到130—150℃，将沥青乳化剂2g加入到100g水中，边加热边搅拌待乳化剂溶解完全后将乳化液加热到90—100℃备用，再将热态的改性沥青倒入高速分散的乳化液中，启动高速分散机转速在4000r/min搅拌15—30min。

c、胶乳的配合

将已预硫化好的胶乳30g加入到改性乳化改性沥青100g中搅拌均匀即可得到A组份。

B组份的制备：

将硝酸钙用适量水溶解，加入到酒精溶液中，再加入适量甲酸搅拌均匀即得B组份。

使用时用双组份外混式无气喷涂设备调节A、B组份喷涂容量比为5:1将两组份溶液经两喷嘴喷出在空中雾化混合固化后喷涂到防水基面。待脱水干燥后便可起到防水效果。

以上只是本发明的两个具体应用范例，本发明还有其他的实施方式，凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明所要求的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种高性能聚合物喷膜防水材料，其特征在于：它由A、B两种组份组成，其中A组份为高分子聚合物胶乳与乳化改性沥青混合液，B组份为由5—10%的钙盐酒精溶液组成的固化剂；使用时采用双组份外混式喷涂设备将两组份溶液经两喷嘴喷出在空中雾化混合固化后喷涂到同一基面形成0.5—5mm的“皮肤式”防水层；所述A组份中包括高分子聚合物胶乳10—40%，乳化改性沥青50—80%，增粘助剂0.5—2%，改性无机填料3—5%，过氧化物、多胺、亚铁盐组成的硫化包2—5%，防老化剂1—4%；所述高分子聚合物胶乳是由氯丁二烯橡胶胶乳、丁二烯丙烯腈橡胶胶乳、丁二烯苯乙烯橡胶胶乳组成的合成胶乳或天然胶乳与该合成胶乳的混合物；所述过氧化物、多胺、亚铁盐组成的硫化包由过氧化物0.1—0.5%，四乙烯五胺0.05—0.3%，丙烯酸丁酯1—3%，硫酸亚铁络合物0.01—0.05%，聚氧乙烯十二烷基醚适量组成。

2.根据权利要求1所述的高性能聚合物喷膜防水材料，其特征在于：所述过氧化物为过氧化羟基异丙苯、异丙苯过氧化氢、叔丁基过氧化氢、过氧化二苯甲酰、过氧化二碳酸二异丙酯、过氧化二碳酸二环己酯或2,5-二甲基-2,5-(2-乙基己酰基过氧)中的一种或两种以上的组合。

3.一种制备如权利要求1所述的高性能聚合物喷膜防水材料的方法，其特征在于：将过氧化物、多胺、亚铁盐组成的硫化体系、防老化剂、抗氧化剂、改性无机填料加入到天然胶乳或合成胶乳中,胶乳在搅拌釜中搅拌预硫化，当氯仿值达二末三初后加入乳化改性沥青、增粘助剂，搅拌均匀即得A组份；将10—30%的钙盐先用水溶解再加入酒精、甲酸溶液即得B组份；使用时采用双组份外混式无气喷枪将A、B组份经两喷嘴喷出在空中混合、固化，喷涂到同一基面上待干后形成0.5—5mm的“皮肤式”防水层，其中A、B组份喷涂容量比为1:1—5:1。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于：所述乳化改性沥青的制备方法是在170℃下向60—90#基质沥青中加入6%苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物（SBS）经溶胀、乳化机高速剪切后制得改性沥青，并将改性沥青加热到130—150℃，1—2%乳化剂制备成水溶液加热到90—100℃，再将改性沥青倒入高速分散的乳化液中，启动高速分散机转速在4000r/min搅拌15—30min。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于：所述乳化剂是采用阴离子型慢裂快凝型乳化剂。

6.根据权利要求3所述的方法，其特征在于：所述改性无机填料为有机蒙脱土、滑石粉、二氧化硅、碳酸钙中的一种或两种以上的组合经偶联剂改性后通过胶体磨制备成50%的悬浮液。

7.根据权利要求3所述的方法，其特征在于：所述增粘助剂为萜烯酚醛树脂3—5%，粘结力促进剂1—2%，液体硅橡胶8—10%；所述防老化剂为紫外线吸收剂0.5—2%，多酚类抗氧剂2—3%，经胶体磨制备成50%的悬浮液。