CN105038593B - 一种水性非固化橡胶沥青涂料及其制备方法 - Google Patents

一种水性非固化橡胶沥青涂料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种水性非固化橡胶沥青涂料及其制备方法，属于涂料领域。本发明将改性的橡胶沥青和混合增粘树脂进行乳化，再添加自粘助剂、界面助剂、防冻剂、防老剂进行复配；解决了非固化橡胶沥青防水涂料加热才能施工的难题，简化了工艺，扩大了产品适用范围；使用增粘树脂乳液，提高了涂层的初粘性和持粘性；使用硅烷类界面剂解决了非固化橡胶沥青防水涂料在潮湿界面粘附性差不能满铺的难题，能够实现满铺无缝施工，杜绝了漏水渗水隐患，抗窜水性满足行业标准；创新使用自粘助剂实现了涂料施工完成后永远不固化，抗穿刺、自愈性强；使用双组份喷涂工艺，实现了水性非固化橡胶沥青涂料的快速破乳。

Description

一种水性非固化橡胶沥青涂料及其制备方法
技术领域
本发明涉及涂料领域，特别涉及一种水性非固化橡胶沥青涂料及其制备方法。
背景技术
非固化橡胶沥青防水涂料及涂层具有很好的黏附性、延伸性、自愈性，低温柔性好，在防水施工中能实现无缝施工，是一种新型的沥青防水材料。但非固化橡胶沥青防水涂料存在以下不足：1）需要加热至180℃才能施工，不仅存在能源浪费，还给施工带来极大不便，应用范围受限；加热施工能源消耗大；2)180℃情况下，沥青烟对环境和施工人员也造成一定危害；3）潮湿界面黏附效果不理想，不能直接粘铺。
上述不足大大限制了非固化橡胶沥青防水涂料的使用，因此寻求一种常温施工的水性非固化橡胶沥青涂料，既能解决加热施工难的问题、沥青烟对环境和人员的危害问题，又解决潮湿界面黏附性差问题且防水效果好的水性非固化橡胶沥青涂料，是一项及其有意义且急需进行的研究。
发明内容
为了解决非固化橡胶沥青涂料需要加热施工、沥青烟污染、潮湿界面黏附效果差的问题，本发明提供了一种水性非固化橡胶沥青涂料。通过研制速凝剂，使用双组份喷涂，解决了阳离子乳化沥青破乳时间长的难题。
本发明的技术方案为：
一种水性非固化橡胶沥青涂料，其特征在于：由组分A和组分B组成；所述组分A由75-85份阳离子橡胶改性乳化沥青、10-15份增粘树脂乳液、3-5份自粘助剂、2-3份界面剂、2-3份防冻剂及1-2份防老剂组成；所述组分B由10-30份无机盐、5-15份缓冲剂和60-80份水组成；所述组分A与组分B的质量比为25-30:1。
作为优选方案，所述阳离子橡胶改性乳化沥青由基质沥青、混合橡胶、硫化剂、稳定剂、去离子水和阳离子乳化剂组成，基质沥青、混合橡胶、硫化剂、稳定剂、去离子水和阳离子乳化剂的质量比为100:11-20:0.1-0.2:0.1-0.2:30-60:6-9。
进一步地，所述混合橡胶由炭黑补强SBR橡胶、SBS橡胶和SIS橡胶组成，所述炭黑补强SBR橡胶、SBS橡胶和SIS橡胶的质量比3-6:3-5:5-8。
作为优选方案，所述增粘树脂乳液为萜烯树脂、C5树脂、C9树脂按质量比5-20:2-10:2-10混合后以NP-10为乳化剂制得的乳液。
作为优选方案，所述自粘助剂为烷基二甲酸甲酯或辛酯；所述界面剂为甲氧基硅烷或乙氧基硅烷；所述防冻剂为乙二醇或丙二醇；所述防老剂为264抗氧剂。
作为优选方案，所述无机盐为无机钠盐。
作为优选方案，所述缓冲剂为丙三醇。
所述水性非固化橡胶沥青涂料的制备方法，包括步骤：
1）将75-85份阳离子橡胶改性乳化沥青、10-15份增粘树脂乳液、3-5份自粘助剂、2-3份界面剂、2-3份防冻剂及1-2份防老剂均匀混合得到组分A；
2）将10-30份无机盐、5-15份缓冲剂和60-80份水均匀混合得组分B；
3）组分A与组分B按照质量比为25-30:1均匀混合即得水性非固化橡胶沥青涂料。
作为优选方案，步骤1）中的阳离子橡胶改性乳化沥青的制备方法如下：首先将基质沥青、混合橡胶、硫化剂、稳定剂混合，依次进行加热、剪切、熟化发育，熟化发育后的混合物中加入去离子水和阳离子乳化剂混合过磨乳化而得。
作为优选方案，所述增粘树脂乳液的制备方法如下：将溶剂加入反应釜，回流搅拌状态下顺序加入萜烯树脂、C5树脂、C9树脂，加热至55-65℃并保温至完全溶解，得增粘树脂溶液；再在剪切反应器中加入去离子水、NP-10，常温下剪切乳化，去除溶剂，制得增粘树脂乳液。作为优选方案，所述溶剂可以为乙酸乙酯。
本发明的有益效果为：
1、分别将改性的橡胶沥青和混合增粘树脂进行乳化，再添加自粘助剂、界面助剂、防冻剂、防老剂进行复配，制得水性非固化橡胶沥青涂料，解决了非固化橡胶沥青防水涂料加热才能施工的难题，简化了施工工艺，扩大了产品适用范围；
2、使用增粘树脂乳液，提高了涂层的初粘性和持粘性；
3、创新使用硅烷类界面剂解决了非固化橡胶沥青防水涂料在潮湿界面粘附性差不能满铺的难题，能在不含明显水迹的需要防水的基面直接施工，能够实现满铺无缝施工，杜绝了漏水渗水隐患，抗窜水性满足行业标准；
4、创新使用自粘助剂实现了涂料施工完成后永远不固化，抗穿刺、自愈性强；使用双组份喷涂工艺，实现了水性非固化橡胶沥青涂料的快速破乳；
5、本涂料的增粘树脂使用的是自制无苯溶剂，且增粘树脂乳液经过了减压蒸馏去除大部分溶剂，因此，该涂料产品低VOC、无苯环保；
6、本发明的水性非固化橡胶沥青涂料可喷涂、滚涂、刷涂或浸涂在房顶、建筑基坑、涵洞、大坝等需要防水的基面，由于合理使用防老剂，大大延长了外露涂层的耐光老化时间；
7、水性、常温施工，解决非固化橡胶沥青加热才能施工的问题，减少资源浪费，同时常温施工，避免沥青烟危害。
具体实施方式
实施例1：
一种水性非固化橡胶沥青涂料由组分A和组分B组成；组分A由75份阳离子橡胶改性乳化沥青、10份增粘树脂乳液、3份自粘助剂、2份界面剂、2份防冻剂及1份防老剂组成；组分B由10份无机盐、5份缓冲剂和60份水组成；组分A与组分B的质量比为25:1。
其中组分A中：
阳离子橡胶改性乳化沥青由基质沥青、混合橡胶、硫化剂、稳定剂、去离子水和阳离子乳化剂组成，基质沥青、混合橡胶、硫化剂、稳定剂、去离子水和阳离子乳化剂的质量比为100:11:0.1:0.1:30:6。基质沥青为70#基质沥青；混合橡胶由炭黑补强SBR橡胶、SBS橡胶和SIS橡胶组成，炭黑补强SBR橡胶、SBS橡胶和SIS橡胶的质量比3:3:5。
增粘树脂乳液为萜烯树脂、C5树脂、C9树脂按质量比5:2:2混合后以NP-10为乳化剂制得的乳液。
自粘助剂为烷基二甲酸甲酯。
界面剂为甲氧基硅烷。
防冻剂为乙二醇。
防老剂为264抗氧剂。
其中组分B中：
无机盐为氯化钠。
缓冲剂为丙三醇。
水性非固化橡胶沥青涂料的制备方法，包括步骤：
1）将75份阳离子橡胶改性乳化沥青、10份增粘树脂乳液、3份自粘助剂、2份界面剂、2份防冻剂及1份防老剂均匀混合得到组分A；
其中阳离子橡胶改性乳化沥青的制备方法如下：首先将基质沥青、混合橡胶、硫化剂、稳定剂混合，依次进行加热、剪切、熟化发育，熟化发育后的混合物中加入去离子水和阳离子乳化剂混合过磨乳化而得；
增粘树脂乳液的制备方法如下：将溶剂（乙酸乙酯）加入反应釜，回流搅拌状态下顺序加入萜烯树脂、C5树脂、C9树脂，加热至55-57℃并保温至完全溶解，得增粘树脂溶液；再在剪切反应器中加入去离子水、NP-10，常温下剪切乳化，去除溶剂，制得增粘树脂乳液。
2）将10份无机盐、5份缓冲剂和60份水均匀混合得组分B；
3）组分A与组分B按照质量比为25:1均匀混合即得水性非固化橡胶沥青涂料。
实施例2：
一种水性非固化橡胶沥青涂料由组分A和组分B组成；组分A由85份阳离子橡胶改性乳化沥青、15份增粘树脂乳液、5份自粘助剂、3份界面剂、3份防冻剂及2份防老剂组成；组分B由30份无机盐、15份缓冲剂和80份水组成；组分A与组分B的质量比为30:1。
其中组分A中：
阳离子橡胶改性乳化沥青由基质沥青、混合橡胶、硫化剂、稳定剂、去离子水和阳离子乳化剂组成，基质沥青、混合橡胶、硫化剂、稳定剂、去离子水和阳离子乳化剂的质量比为100: 20: 0.2: 0.2: 60: 9。
混合橡胶由炭黑补强SBR橡胶、SBS橡胶和SIS橡胶组成，炭黑补强SBR橡胶、SBS橡胶和SIS橡胶的质量比6: 5: 8。
增粘树脂乳液为萜烯树脂、C5树脂、C9树脂按质量比2:1:1混合后以NP-10为乳化剂制得的乳液。
自粘助剂为烷基二甲酸辛酯。
界面剂为乙氧基硅烷。
防冻剂为丙二醇。
防老剂为264抗氧剂。
其中组分B中：
无机盐为硝酸钠。
缓冲剂为丙三醇。
水性非固化橡胶沥青涂料的制备方法，包括步骤：
1）将85份阳离子橡胶改性乳化沥青、15份增粘树脂乳液、5份自粘助剂、3份界面剂、3份防冻剂及2份防老剂均匀混合得到组分A；
其中阳离子橡胶改性乳化沥青的制备方法如下：首先将基质沥青、混合橡胶、硫化剂、稳定剂混合，依次进行加热、剪切、熟化发育，熟化发育后的混合物中加入去离子水和阳离子乳化剂混合过磨乳化而得；
增粘树脂乳液的制备方法如下：将溶剂（乙酸乙酯）加入反应釜，回流搅拌状态下顺序加入萜烯树脂、C5树脂、C9树脂，加热至63-65℃并保温至完全溶解，得增粘树脂溶液；再在剪切反应器中加入去离子水、NP-10，常温下剪切乳化，去除溶剂，制得增粘树脂乳液；
2）将30份无机盐、15份缓冲剂和80份水均匀混合得组分B；
3）组分A与组分B按照质量比为30:1均匀混合即得水性非固化橡胶沥青涂料。
实施例3
一种水性非固化橡胶沥青涂料由组分A和组分B组成；组分A由80份阳离子橡胶改性乳化沥青、12份增粘树脂乳液、4份自粘助剂、2.5份界面剂、2.5份防冻剂及1.5份防老剂组成；组分B由20份无机盐、10份缓冲剂和70份水组成；组分A与组分B的质量比为28:1。
其中组分A中：
阳离子橡胶改性乳化沥青由基质沥青、混合橡胶、硫化剂、稳定剂、去离子水和阳离子乳化剂组成，基质沥青、混合橡胶、硫化剂、稳定剂、去离子水和阳离子乳化剂的质量比为100:15:0.15:0.15:45:8。
混合橡胶由炭黑补强SBR橡胶、SBS橡胶和SIS橡胶组成，炭黑补强SBR橡胶、SBS橡胶和SIS橡胶的质量比4.5:4:6.5。
增粘树脂乳液为萜烯树脂、C5树脂、C9树脂按质量比5:2:2混合后以NP-10为乳化剂制得的乳液。
自粘助剂为烷基二甲酸甲酯。
界面剂为甲氧基硅烷。
防冻剂为乙二醇。
防老剂为264抗氧剂。
其中组分B中：
无机盐为碳酸钠。
缓冲剂为丙三醇。
水性非固化橡胶沥青涂料的制备方法，包括步骤：
1）将80份阳离子橡胶改性乳化沥青、12份增粘树脂乳液、4份自粘助剂、2.5份界面剂、2.5份防冻剂及1.5份防老剂均匀混合得到组分A；
其中阳离子橡胶改性乳化沥青的制备方法如下：首先将基质沥青、混合橡胶、硫化剂、稳定剂混合，依次进行加热、剪切、熟化发育，熟化发育后的混合物中加入去离子水和阳离子乳化剂混合过磨乳化而得；
增粘树脂乳液的制备方法如下：将溶剂加入反应釜，回流搅拌状态下顺序加入萜烯树脂、C5树脂、C9树脂，加热至60±2℃并保温至完全溶解，得增粘树脂溶液；再在剪切反应器中加入去离子水、NP-10，常温下剪切乳化，去除溶剂，制得增粘树脂乳液。溶剂可以为乙酸乙酯；
2）将20份无机盐、10份缓冲剂和70份水均匀混合得组分B；
3）组分A与组分B按照质量比为28:1均匀混合即得水性非固化橡胶沥青涂料。
检测结果：
将实施例1-3中制备的涂料参照国标规定的检测方法进行检测，检测结果见下表：

Claims (9)

1.一种水性非固化橡胶沥青涂料，其特征在于：由组分A和组分B组成；所述组分A由75-85份阳离子橡胶改性乳化沥青、10-15份增粘树脂乳液、3-5份自粘助剂、2-3份界面剂、2-3份防冻剂及1-2份防老剂组成；所述阳离子橡胶改性乳化沥青由基质沥青、混合橡胶、硫化剂、稳定剂、去离子水和阳离子乳化剂组成，所述混合橡胶由炭黑补强SBR橡胶、SBS橡胶和SIS橡胶组成；所述组分B由10-30份无机盐、5-15份缓冲剂和60-80份水组成；所述组分A与组分B的质量比为25-30:1；所述增粘树脂乳液为萜烯树脂、C5树脂、C9树脂按质量比5-20:2-10:2-10混合后以NP-10为乳化剂制得的乳液；所述自粘助剂为烷基二甲酸甲酯或辛酯。
2.如权利要求1所述水性非固化橡胶沥青涂料，其特征在于：所述基质沥青、混合橡胶、硫化剂、稳定剂、去离子水和阳离子乳化剂的质量比为100:11-20:0.1-0.2:0.1-0.2:30-60:6-9。
3.如权利要求1所述水性非固化橡胶沥青涂料，其特征在于：所述炭黑补强SBR橡胶、SBS橡胶和SIS橡胶的质量比3-6:3-5:5-8。
4.如权利要求1所述水性非固化橡胶沥青涂料，其特征在于：所述界面剂为甲氧基硅烷或乙氧基硅烷；所述防冻剂为乙二醇或丙二醇；所述防老剂为264抗氧剂。
5.如权利要求1所述水性非固化橡胶沥青涂料，其特征在于：所述无机盐为无机钠盐。
6.如权利要求1所述水性非固化橡胶沥青涂料，其特征在于：所述缓冲剂为丙三醇。
7.如权利要求1所述水性非固化橡胶沥青涂料的制备方法，其特征在于，包括步骤：
1）将75-85份阳离子橡胶改性乳化沥青、10-15份增粘树脂乳液、3-5份自粘助剂、2-3份界面剂、2-3份防冻剂及1-2份防老剂均匀混合得到组分A；
2）将10-30份无机盐、5-15份缓冲剂和60-80份水均匀混合得组分B；
3）组分A与组分B按照质量比为25-30:1均匀混合即得水性非固化橡胶沥青涂料。
8.如权利要求7所述水性非固化橡胶沥青涂料的制备方法，其特征在于，步骤1）中的阳离子橡胶改性乳化沥青的制备方法如下：首先将基质沥青、混合橡胶、硫化剂、稳定剂混合，依次进行加热、剪切、熟化发育，熟化发育后的混合物中加入去离子水和阳离子乳化剂混合过磨乳化而得。
9.如权利要求7所述水性非固化橡胶沥青涂料的制备方法，其特征在于，所述增粘树脂乳液的制备方法如下：将溶剂加入反应釜，回流搅拌状态下顺序加入萜烯树脂、C5树脂、C9树脂，加热至55-65℃并保温至完全溶解，得增粘树脂溶液；再在剪切反应器中加入去离子水、NP-10，常温下剪切乳化，去除溶剂，制得增粘树脂乳液。
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