CN105273506A - 反应型防水涂料 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种反应型防水涂料，引入防水桥联剂。其中一端与沥青中的C=C双键、羧基-COOH、羟基-OH结合，另一端与水泥水化后产生的酸根结合的防水涂料，其组成包括以下重量份数的原料：橡胶胶乳20～60；乳化沥青20～60；防水桥联剂0.3～4。产品中防水桥联剂与基面接触时，分子中活性基团迅速与基面发生化学反应产生化学键合作用，产生强大的粘合力，而分子中其他功能基团伸展于橡胶与沥青复合层中通过空间位阻以及分子间作用力紧密结合，架起一座防水桥梁，沥青与橡胶结合使涂层固化后即保持沥青粘附性又兼有橡胶优异的弹性、耐候等性能。该涂料是水性环保涂料，施工便捷，具有优异的社会及经济效益。

Description

反应型防水涂料

技术领域

本发明涉及一种反应型防水涂料，是一种能够与水泥混凝土发生化学反应，产生化学交联的水性橡胶防水涂料。

背景技术

水性橡胶防水涂料是以高分子聚合材料为主要成膜物质，添加乳化剂、水和一些助剂，然后经过特殊工艺加工而成的具有防水功能的涂料。其具有优良的高弹性、优异的高低温性能和防水性能。橡胶防水涂料性能优异，缺点是价格比较贵。沥青是一种防水防潮、防腐、价格低廉的有机胶凝材料，但沥青高温易流淌，低温易脆裂，且常温下沥青为固体，施工不方便，因而人们制成乳化沥青或乳化改性沥青等产品来使用。乳化沥青是沥青和乳化剂在一定工艺作用下，生成水包油或油包水的液态沥青，常用于桥梁、公路和建筑物等结构的防水。乳化改性沥青是橡胶改性沥青、乳化剂、水、溶剂和一些助剂经过特殊工艺加工而成的具有防水功能的涂料，其性能优于乳化沥青。上述防水涂料防水的机理是通过在土建结构表面涂刷防水涂料，待涂料的溶剂挥发后，土建结构表面形成一层憎水的有机涂层，从而起到防水作用。由于防水层与基面的粘结力是靠物理吸附力，因而防水层与基面的粘结强度比较低，易受到基面的热胀冷缩作用而产生剥离，进而破坏防水层，导致窜水、漏水，失去防水作用。

针对目前防水材料的防水层与基面的粘结作用只能靠较弱的物理吸附作用，本专利申请人通过加入能够与水泥混凝土基面发生化学反应，产生强大化学结合力的防水桥联剂，制成了性能优异的改性沥青防水材料，如本发明人申请的中国专利：申请（专利）号:CN200910114456.X，名称:与混凝土进行化学交联和物理卯榫协同粘结的防水卷材；公开（公告）号:CN101694114A申请（专利权）人:广西金雨伞防水装饰有限公司，公开了一种能够与水泥混凝土发生化学交联和物理卯榫协同粘结的防水卷材，其使用的防水胶是在改性沥青中加入能够与水泥混凝土发生化学交联反应的防水桥联剂，所述的防水桥联剂是聚甲基乙氧基硅烷或聚萘甲醛磺酸钠盐。由于这些防水桥联剂含有的活性基团可以与水泥混凝土发生化学交联反应，因而改性沥青胶与基面的粘接力强，并且是不可逆的，所以防水性能极其突出。其可在潮湿环境下施工，施工非常简便，施工效率非常高。

但市场上未见有能够与水泥混凝土基面发生化学反应的防水涂料出售。

发明内容

本发明的目的是公开一种反应型防水涂料，其中含有的防水桥联剂是一种一端能与沥青的C=C双键、羧基-COOH、羟基-OH等基团结合，另一端与水泥水化后产生的酸根结合，架起一座防水桥梁该涂料形成的防水层与水泥混凝土基面的粘结强度大、耐水性能得到显著提高，防水更持久可靠。

本发明的技术方案是：

反应型防水涂料，其组成包括以下重量份数的原料：

橡胶胶乳20～60；

乳化沥青20～60；

防水桥联剂0.2～4；

所述的防水桥联剂，一端与沥青的C=C双键、羧基-COOH、羟基-OH等基团结合，另一端与水泥水化后产生的酸根结合，架起一座防水桥梁。

所述的橡胶胶乳为丁苯橡胶胶乳、氯丁橡胶胶乳、SBS橡胶胶乳或聚丙烯酸酯类中的任一种或它们的组合物。以上所述的橡胶胶乳市面上有售，厂家也可以自己生产。其生产方法是：橡胶用有机溶剂溶解，加入水、乳化剂、增稠剂、填料等，通过强力搅拌或胶体磨的研磨作用等常规加工方法，得到均匀的乳状液。有特殊需求的，还需要加入抗老化剂、流平剂等功能性助剂。

所述的乳化沥青是石油沥青、乳化剂、涂料助剂（增稠剂、流平剂、催干剂、消泡剂、抗结皮剂等）和水经高速乳化机处理得到固含量为40～70%的沥青乳液，市面上有售，也可以自己生产。石油沥青一般选择70～120号的型号。乳化剂可以选择非离子乳化剂、阳离子乳化剂或阴离子乳化剂，或是它们的组合物（特别需要注意的是大多数阴离子乳化剂与阳离子乳化剂混合会发生反应，失去乳化作用，一般都是非离子与阳离子复配或是非离子与阴离子复配）。阳离子乳化剂，如十八烷基三甲基氯化铵、十六烷基三甲基氯化铵、十六烷基三丁基氯化铵等对沥青有很强的乳化作用，优选阳离子乳化剂为沥青乳化剂。一些特殊的产品还需要加入抗老化剂、流平剂、补强剂等功能性助剂。为了降低生产成本，在不降低产品性能的情况下，可加入一定量的填料，如石灰石粉、高岭土、膨润土等。

所述的防水桥联剂是一种分子中含有多个官能团的化合物或混合物，其分子中的一部分官能团能够与沥青发生交联反应，增强沥青与改性剂形成的网状结构，提高组合物的物理性能，另一部分官能团能够与水泥混凝土发生化学反应，产生化学交联和物理卯榫协同作用，使涂层牢牢吸附在混凝土上，形成牢固的、紧密的防水层。这类物质可以为链烯基硅氧烷、氨基硅氧烷、氯烃基硅氧烷、甲基丙烯酰氧基硅氧烷或环氧基硅氧烷中的任一种或它们的组合物。

所述的链烯基硅氧烷是乙烯基三氯硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三（β—甲氧基乙氧基）硅烷、乙烯基三乙酸基硅烷、三叔丁氧基乙烯基硅烷、乙烯基三叔丁基过氧硅烷、烯丙基三甲氧基硅烷或烯丙基三乙氧基硅烷。

所述的氨基硅氧烷是苯胺甲基三甲氧基硅烷、苯胺甲基三乙氧基硅烷、N-(4-氨基丁基)氨基甲基三乙氧基硅烷、γ-氨基丙基三甲氧基硅烷、(3-氨基丙基)三乙氧基硅烷、N-甲基-3-氨丙基三甲氧基硅烷、N-苯基-3-氨基丙基三甲氧基硅烷、γ-（β-氨乙基）氨丙基三甲氧基硅烷、γ-（β-氨乙基）氨丙基甲基二甲氧基硅烷、γ-二乙烯三氨基丙基三甲氧基硅烷、3-氨基苯基三甲氧基硅烷、2-(4-N-苄基乙二胺基)乙基三甲氧基硅烷或N,N-二（2-羟乙基）-3-氨丙基三乙氧基硅烷。

所述的氯烃基硅氧烷是γ-氯丙基三氯硅烷、γ-氯丙基三甲氧基硅烷、γ-氯丙基三乙氧基硅烷或2-(4-氯化苄基)乙基三甲氧基硅烷。

所述的甲基丙烯酰氧基硅氧烷是γ-甲基丙烯酰氧丙基三氯硅烷、γ-甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧丙基三（β—甲氧基乙氧基）硅烷或γ-甲基丙烯酰氧丙基三(三甲基硅氧烷基)硅烷。

所述的环氧基硅氧烷是3—（2,3环氧丙氧）丙基三甲氧基、β—（3,4环氧基环己基）乙基三甲氧基硅烷、β-（3,4环氧基环己基）乙基三乙氧基硅烷或β-（3,4环氧基环己基）乙基甲基二乙氧基硅烷。

本发明产生的积极效果：本发明的防水桥联剂分子中含有多个活性官能团，部分基团能够与橡胶分子和沥青发生化学反应，使橡胶分子和沥青分子的网状结构产生更多的交联作用，其余官能团能够与水泥混凝土发生化学反应，产生化学结合力，架起一座防水桥梁，使防水层与水泥混凝土基面产生很强的化学吸附力，增加防水层与水泥基面的粘合力，提高防水涂料的粘结强度以及耐候能力，使产品的耐水性能得到显著提高，防水更持久可靠。

具体实施方式

以下实施例所述的%均为重量%，份数均分重量份

实施例1

取固含量为42±0.5%的丁苯橡胶胶乳20份，常温搅拌下加入固含量为42±0.5%的丁苯橡胶改性乳化沥青30份和0.2份乙烯基三乙酸基硅烷，搅拌均匀，得到反应型防水涂料。

实施例2

取固含量为50±0.5%的氯丁橡胶胶乳30份，常温搅拌下加入固含量为50±0.5%的氯丁橡胶改性乳化沥青20份和0.6份N-苯基-3-氨基丙基三甲氧基硅烷，搅拌均匀，得到反应型防水涂料。

实施例3

取固含量为60±0.5%的SBS橡胶胶乳40份，常温搅拌下加入固含量为60±0.5%的乳化沥青60份和1份γ-氯丙基三乙氧基硅烷，搅拌均匀，得到反应型防水涂料。

实施例4

取固含量为55±0.5%的聚丙烯酸甲酯乳液50份，常温搅拌下加入固含量为55±0.5%的乳化沥青50份和2份γ-甲基丙烯酰氧丙基三(三甲基硅氧烷基)硅烷，搅拌均匀，得到反应型防水涂料。

实施例5

取固含量为55±0.5%的聚丙烯酸丁酯45份，常温搅拌下加入固含量为55±0.5%的乳化沥青35份和3份β-（3,4环氧基环己基）乙基甲基二乙氧基硅烷，搅拌均匀，得到反应型防水涂料。

实施例6

取固含量为50±0.5%的聚甲基丙烯酸甲酯乳液55份，常温搅拌下加入固含量为55±0.5%的乳化沥青45份、1份烯丙基三甲氧基硅烷和3份N-(4-氨基丁基)氨基甲基三乙氧基硅烷，搅拌均匀，得到反应型防水涂料。

对比实施例

取固含量为50±0.5%的聚甲基丙烯酸甲酯乳液55份，常温搅拌下加入固含量为55±0.5%的乳化沥青45份，搅拌均匀后加入2份凹凸棒土，混合均匀，得到普通防水涂料。

试验：取上述实施例得到的防水涂料涂刷在水泥混凝土表面上，使实干后的防水层厚度为1～2mm，按照JC408——1998《水性沥青基防水涂料》检测方法对上述形成的防水层进行主要性能测试，结果如下表1所示：

Claims (9)

1.反应型防水涂料，其特征在于，包括以下重量份数的原料：

橡胶胶乳20～60；

乳化沥青20～60；

防水桥联剂0.2～4；

所述的防水桥联剂，一端与沥青的C=C双键、羧基-COOH、羟基-OH等基团结合，另一端与水泥水化后产生的酸根结合，架起一座防水桥梁。

2.如权利要求1所述的反应型防水涂料，其特征在于，所述的橡胶胶乳为天然橡胶胶乳、丁苯橡胶胶乳、氯丁橡胶胶乳、SBS橡胶胶乳或聚丙烯酸酯类中的任一种或它们的组合物。

3.如权利要求1所述的反应型防水涂料，其特征在于，所述的乳化沥青是沥青、乳化剂、涂料助剂和水经乳化机处理得到乳液。

4.如权利要求1所述的反应型防水涂料，其特征在于，所述的防水桥联剂，为链烯基硅氧烷、氨基硅氧烷、氯烃基硅氧烷、甲基丙烯酰氧基硅氧烷或环氧基硅氧烷中的任一种或它们的组合物。

5.如权利要求5所述的反应型防水涂料，其特征在于，所述的链烯基硅氧烷是乙烯基三氯硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三（β—甲氧基乙氧基）硅烷、乙烯基三乙酸基硅烷、三叔丁氧基乙烯基硅烷、乙烯基三叔丁基过氧硅烷、烯丙基三甲氧基硅烷或烯丙基三乙氧基硅烷。

6.如权利要求5所述的反应型防水涂料，其特征在于，所述的氨基硅氧烷是苯胺甲基三甲氧基硅烷、苯胺甲基三乙氧基硅烷、N-(4-氨基丁基)氨基甲基三乙氧基硅烷、γ-氨基丙基三甲氧基硅烷、(3-氨基丙基)三乙氧基硅烷、N-甲基-3-氨丙基三甲氧基硅烷、N-苯基-3-氨基丙基三甲氧基硅烷、γ-（β-氨乙基）氨丙基三甲氧基硅烷、γ-（β-氨乙基）氨丙基甲基二甲氧基硅烷、γ-二乙烯三氨基丙基三甲氧基硅烷、3-氨基苯基三甲氧基硅烷、2-(4-N-苄基乙二胺基)乙基三甲氧基硅烷或N,N-二（2-羟乙基）-3-氨丙基三乙氧基硅烷。

7.如权利要求5所述的反应型防水涂料，其特征在于，所述的氯烃基硅氧烷是γ-氯丙基三氯硅烷、γ-氯丙基三甲氧基硅烷、γ-氯丙基三乙氧基硅烷或2-(4-氯化苄基)乙基三甲氧基硅烷。

8.如权利要求5所述的反应型防水涂料，其特征在于，所述的甲基丙烯酰氧基硅氧烷是γ-甲基丙烯酰氧丙基三氯硅烷、γ-甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧丙基三（β—甲氧基乙氧基）硅烷或γ-甲基丙烯酰氧丙基三(三甲基硅氧烷基)硅烷。

9.如权利要求5所述的反应型防水涂料，其特征在于，所述的环氧基硅氧烷是3—（2,3环氧丙氧）丙基三甲氧基、β—（3,4环氧基环己基）乙基三甲氧基硅烷、β-（3,4环氧基环己基）乙基三乙氧基硅烷或β-（3,4环氧基环己基）乙基甲基二乙氧基硅烷。