CN104059438B - 喷涂速凝三元乙丙橡胶防水涂料及其生产工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种喷涂速凝三元乙丙橡胶防水涂料及其生产工艺，防水涂料由橡胶、油‑增塑剂、补强填料、颜料、碳酸钙填料、氧化锌活性剂、硬脂酸活性剂、增粘剂、分散剂、抗氧剂、UV稳定剂、润滑剂和共交联剂组成，通过叶轮搅拌器对上述原料进行搅拌得到产品；本发明的优点在于：在干燥过程中通过自然硫化成膜，对环境没有影响，而且具有良好的成膜性能，在低温下也可形成弹性整体的防水膜，三元乙丙橡胶基本上是一种饱和的高分子化合物分子内没有取代基，硫化速度快，因而所制成的产品，硫化平坦线长，故一定范围内，随时间的推移，它的各种指标不但不会下降，反而会继续提高。

Description

喷涂速凝三元乙丙橡胶防水涂料及其生产工艺

技术领域

本发明涉及一种防水涂料，具体地说是一种喷涂速凝三元乙丙橡胶防水涂料及其生产工艺，属于防水涂料领域。

背景技术

防水材料的发展几乎都离不开新型原材料的涌现和推动，与此不甚相同的是，推动防水涂料发展的动力主要来自于涂料本身的制造技术和加工技术的创新和完善，而新型原料的推动作用只是处于相当辅助的位置。

目前国内的防水涂料具有耐磨、柔顺性能好、高强高延伸、耐水耐油性能的特点。但是绝大多数异氰酸酯和聚氨酯涂料体系是在挥发性有机溶剂中以溶液形式存在的。随着政府及环保部门以及安全机构对工人福利（爆炸火灾及毒性）的关注日益增长，溶剂型聚氨酯体系在一些中大型城市及国家重点工程中难以应用。

发明内容

为了解决上述问题，本发明设计了一种喷涂速凝三元乙丙橡胶防水涂料及其生产工艺，本发明产品在干燥过程中通过自然硫化成膜，对环境没有影响，而且具有良好的成膜性能，在低温下也可形成弹性整体的防水膜，液体乙丙橡胶Trilene 65作为主要原材料，添加各种助剂，混炼之后经高效乳化剂加工形成的一种水乳型防水涂料，涂覆后可形成完整的防水体系，三元乙丙橡胶基本上是一种饱和的高分子化合物分子内没有取代基，硫化速度快，因而所制成的产品，硫化平坦线长，故一定范围内，随时间的推移，它的各种指标不但不会下降，反而会继续提高。产品具有三元乙丙橡胶性能，但是液体形态，可用于多种新应用和屋顶形式。

本发明的技术方案为：

一种喷涂速凝三元乙丙橡胶防水涂料，由以下重量份的原料制备而成：

100份橡胶、30份油-增塑剂、55.5份补强填料、40份二氧化钛颜料、10份碳酸钙填料、7.5份氧化锌活性剂、1.5份硬脂酸活性剂、12份增粘剂、2.5份分散剂、0.3份抗氧剂、1份UV稳定剂、3份润滑剂、7.5份共交联剂。

进一步地，由以下重量份的原料制备而成：

100份Trilene 65橡胶、30份油-增塑剂Tufflo 6056、55.5份补强填料Mistron Vapor 滑石粉、40份二氧化钛颜料、10份碳酸钙填料Camel-Carb、7.5份氧化锌活性剂Kadox 911、1.5份硬脂酸活性剂Industrene R、5份增粘剂Betaprene H-100、5份增粘剂Wingtack 95、2份增粘剂Kraton 1652、2.5份分散剂MPA 1078X、0.3份抗氧剂Naguard Q、0.5份UV稳定剂Lowilite 27、0.5份UV稳定剂Lowilite 77、3份润滑剂Kenamide U、7.5份共交联剂Sartomer 238 。

本发明采用三元乙丙胶乳替代了国内外传统的脂肪族异氰酸酯后，性能指标仍然和国外同类产品指标相当，并且克服了国外涂膜易发黄的倾向，更易于制备白色防水涂膜，实现空中装饰作用，具有高档次三元乙丙橡胶卷材相同的耐臭氧老化性、耐热性、耐寒性、耐化学腐蚀和耐水性。

本发明产品可通过加入任意自然硫化固化剂，在预聚体中引常温硫化交联成分的离子集团，这种聚合物在占优势的C-C链段之间常温下夺取双键形成网状立体结构，因此在适当温度条件下可以形成高强度膜。这种聚合物不需剪切力作用，也不需要分散剂，便可在预聚体中自发形成分散体。

Trilene液体乙丙橡胶可以通过配合做成许多无接缝屋顶涂层和防水薄膜，具有三元乙丙橡胶单层片材的耐候性和其他工作特性。Trilene可以做成黑色、白色和其它不同颜色的涂料。它们可以用传统的方法施工，如刮涂、抹涂和刷涂。混合好的涂料在室温时有 2～5小时的使用时限，阳光下可只需 4～8小时在屋顶硫化。挥发物含量满足大多数国家空气污染规定。

Trilene 做成的屋顶涂层具有突出的功效，特别是耐积水的地方，好于丙烯酸酯乳胶涂料。Trilene 做的涂料与多数已老化的和未用过的屋顶膜材有良好粘合性。在形成250 微米干时，Trilene 就可提供优异的装饰和保护涂层。在厚度为1mm或更厚的干膜时，无论有无增强织物，Trilene 都可做成优异的屋顶涂层和防水膜。

Trilene 液体三元乙丙橡胶白色屋顶涂料配方可以用 Esperox 10（过氧化苯甲酸叔丁酯）和/ 或TBHP-70(叔丁基过氧化氢)。过氧化物催化剂用一个电动或气动搅拌器充分搅拌至少5 分钟是必要的。涂料可以喷涂、刮涂、滚涂和刷涂施工。

配方硫化速度取决于溶剂从涂层中蒸发速度。干而没溶剂的涂料到达“复涂”、“可行走”和“完全硫化”可在 1～2 小时内完成，而含有 30% 溶剂形成1.75～2.5 毫米后的涂层室温下需要 24～48 小时。配方硫化速度和粘度是可以根据特殊的应用需求增加和降低。

一种上述喷涂速凝三元乙丙橡胶防水涂料的生产工艺，关键在于通过叶轮搅拌器对上述原料进行搅拌，具体为：

（1）叶片必需在高速1000～4000 转/分钟时与容器有安全间隙以清洁容器壁，同时应该防止橡胶跑到叶片顶部，要不然容器中涂料激烈地乱飞溅出来；

（2）在 116℃～121℃温度下预热Trilene，得到易流体的Trilene，以保证加入后，能自由旋转而不粘在容器壁上；

（3）启动搅拌器前，叶片总是提起，保持在溶剂或物料料位以上，然后逐步降低放入搅拌器，此点在加入Trilene 后特别重要；

（4）增粘体系中的 Betaprene、Wingtack 和Kraton 加入前先按 1︰1 或1 ︰2 比例预先溶解在二甲苯中，二甲苯的重量计算到溶剂总量中，保证最终产品中没有残留固体。

本发明的优点在于：

（1）固化时间短；

（2）物理性能指标优于三元乙丙橡胶防水卷材国家标准，能够替代国内三元乙丙防水卷材应用于防水工程施工，高强度≥7.5MPa，高延伸≥450%，耐低温-55℃无裂纹；

（3）在任何复杂施工基面可以形成无接缝防水层；

（4）能够替代国内三元乙丙防水卷材应用于防水工程施工；

（5）本发明产品在满足国家标准GB/T 19250--2003《聚氨酯防水涂料》与GB 18173.1—2006《高分子防水材料 第1部分:片材》的物理性能指标的同时，在固化时间、强度、延伸性、耐低温等方面以前有了很大的提高，各项指标高于三元乙丙防水卷材的各项指标，其中，固含量≥85.0%；拉伸强度 ≥7.5Mpa；断裂伸长率450/%；低温弯折性(-55℃)无裂纹；不透水性0.3Mpa、60分钟；与潮湿基面的粘结强度0.7Mpa；

（6）施工方便，施工时直接喷涂在建筑物表面一次成型，能与建筑物表面进行充分的粘结，既起到了传统三元乙丙防水卷材防水的效果，又节省了人工与时间；

（7）在生产过程中加入白色颜料二氧化钛制成的白色反光涂料，可降低表面温度，防止因热变化而造成的膨胀和收缩，同时，克服了国外涂膜易发黄的倾向，形成白色防水涂膜，实现空中装饰作用。

具体实施方式

以下对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1

一种喷涂速凝三元乙丙橡胶防水涂料，由以下重量份的原料制备而成：

100份Trilene 65橡胶、30份油-增塑剂Tufflo 6056、55.5份补强填料Mistron Vapor 滑石粉、40份二氧化钛颜料、10份碳酸钙填料Camel-Carb、7.5份氧化锌活性剂Kadox 911、1.5份硬脂酸活性剂Industrene R、5份增粘剂Betaprene H-100、5份增粘剂Wingtack 95、2份增粘剂Kraton 1652、2.5份分散剂MPA 1078X (40%)、0.3份抗氧剂Naguard Q (TMQ)、0.5份UV稳定剂Lowilite 27、0.5份UV稳定剂Lowilite 77、3份润滑剂Kenamide U、7.5份共交联剂Sartomer 238 。

实施例2

一种实施例1喷涂速凝三元乙丙橡胶防水涂料的生产工艺，关键在于通过叶轮搅拌器进行搅拌，具体为：

（1）叶片必需在高速1000～4000 转/分钟时与容器有安全间隙以清洁容器壁，同时应该防止橡胶跑到叶片顶部，要不然容器中涂料激烈地乱飞溅出来；

（2）在 116℃～121℃温度下预热Trilene，得到易流体的Trilene，以保证加入后，能自由旋转而不粘在容器壁上；

（3）启动搅拌器前，叶片总是提起，保持在溶剂或物料料位以上，然后逐步降低放入搅拌器，此点在加入Trilene 后特别重要；

（4）增粘体系中的 Betaprene、Wingtack 和Kraton 加入前先按 1︰1 或1 ︰2 比例预先溶解在二甲苯中，二甲苯的重量计算到溶剂总量中，保证最终产品中没有残留固体。

实施例3

本发明产品按照GB/T 19250--2003《聚氨酯防水涂料》和GB 18173.1—2006《高分子防水材料 第1部分:片材》，进行性能试验，结果如下：

粘度：15 Pa-s～500 Pa-s以上（15,000～500,000 cps）可调。

溶剂：大部分烃类溶剂都适合-脂肪烃和芳香烃。

非挥发物：70%重量份固形物；0.3千克/ 升（2.5磅/ 加仑）挥发性有机物含量。 60%体积份固形物。

拉伸强度：1.7～3.4MPa（250～500 psi ） ；

扯断伸长率：200～400%以上 ；

硬度：35～55度 ；

撕裂强度：5～15KN/m Die C ；

耐臭氧：4000小时无裂纹（弯曲环试样） ；

脆化点：43～-46℃ ；

渗透性：0.1perm ；

耐热性：115℃26天 ；

耐候人工老化试验：2000小时（ASTM D4459 ） 。

本发明在实验中，与原有配方比例相比较，引用三元乙丙胶乳及常温硫化交联剂形成分散体无论是在机械强度上，还是在低温弯折性、不透水性及粘结强度上都得到了显著地提高，同时又具备环保节能等优点，与国内同类产品相比产品性能指标都有大大的提高。检测产品物理化学性能指标如下表：

喷涂速凝三元乙丙橡胶防水涂料性能优良，施工简便，经过试产，该产品各方面要求都达到了预期的目标，拉伸强度、低温柔性、不透水性及粘结强度上等性能指标超过国家标准，与国内外同类产品相比，均达到国内先进水平。

本发明产品采用GB/T19250-2003和GB 18173.1—2006标准，产品各项性能指标优于标准要求。

除有特别说明，本发明中所用百分数均为质量百分数。

本发明各个实施例中，所用原料均为本领域生产中所用之料，均可从市场中得到，且对于生产结果不会产生影响；

本发明中所采用的各种设备，均为本领域生产工艺中使用的常规设备，且各设备的操作、参数等均按照常规操作进行，并无特别之处。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种喷涂速凝三元乙丙橡胶防水涂料，其特征在于，由以下重量份的原料制备而成：

100份Trilene 65橡胶、30份油-增塑剂Tufflo 6056、55.5份补强填料Mistron Vapor 滑石粉、40份二氧化钛颜料、10份碳酸钙填料Camel-Carb、7.5份氧化锌活性剂Kadox 911、1.5份硬脂酸活性剂Industrene R、5份增粘剂Betaprene H-100、5份增粘剂Wingtack 95、2份增粘剂Kraton 1652、2.5份分散剂MPA 1078X、0.3份抗氧剂Naguard Q、0.5份UV稳定剂Lowilite 27、0.5份UV稳定剂Lowilite 77、3份润滑剂KemamideU、7.5份共交联剂Sartomer 238 。

2.一种权利要求1所述防水涂料的生产工艺，其特征在于，通过叶轮搅拌器对上述原料进行搅拌，具体为：

（1）叶片必须在高速1000～4000 转/分钟时与容器有安全间隙，以清洁容器壁；

（2）在 116℃～121℃温度下预热Trilene，得到易流体的Trilene；

（3）启动搅拌器前，叶片保持提起，保持在溶剂或物料料位以上，然后逐步降低放入搅拌器；

（4）增粘体系中的 Betaprene、Wingtack 和Kraton 加入前先按 1︰1 或1 ︰2 比例预先溶解在二甲苯中，二甲苯的重量计算到溶剂总量中，保证最终产品中没有残留固体。