CN105295119A - 反应型非沥青基防水组合物 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种反应型非沥青基防水组合物，其特征在于，其组成包括以下重量份数的原料：橡胶20～60；增粘剂20～40；软化剂8～15；防水桥联剂0.2～4。所述防水桥联剂的结构中一端能够与非沥青材料中的不饱和C=C双键、羧基-COOH等基团反应连接起来，另一端和水泥水化过程中产生的水化硅酸钙或铝酸钙结合形成化学键，与混凝土进行化学交联反应，架起一座防水桥梁，将非沥青基材料和水泥紧密地联结为一体，相关部位存在化学键作用，固化后起到不可逆的粘结作用，增加防水胶与水泥基面的粘合力，提高防水材料与基面的粘结强度以及提高防水材料的耐候能力。

Description

反应型非沥青基防水组合物

技术领域

本发明涉及一种反应型非沥青基防水组合物，是一种能够与水泥混凝土发生化学反应，产生化学交联的防水材料。

背景技术

所谓的反应粘防水技术就是靠防水层的防水材料与水泥混凝土共同起化学交联反应和物理卯榫协同粘结作用，产生很强的粘结力，使防水层与混凝土基面紧密相连，形成皮肤式的防水层。反应粘防水技术已经成功应用于多种防水材料，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功能性助剂，所述的功能性助剂是聚甲基乙氧基硅烷或聚萘甲醛磺酸钠盐。由于这些功能性助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。专利申请号CN201110122795.X，名称：星型SBS改性沥青的制备及防水卷材生产方法；申请（专利权）人:广西金雨伞防水装饰有限公司，公开了一种能够与混凝土发生化学交联和物理卯榫协同粘结的星型SBS改性沥青防水卷材。专利申请号：CN201210446551.1，名称：反应粘结型节点密封膏及其制备方法，申请（专利权）人:广西金雨伞防水装饰有限公司，公开了一种能够与混凝土发生化学交联和物理卯榫协同粘结的改性沥青防水密封膏。

以上几种反应粘防水材料都是沥青基防水材料，因为沥青成分复杂，不同的原油提炼得到的沥青成分有差别，常常导致制成的沥青防水材料性能不稳定，经常需要针对不同的沥青原料调整生产配方和生产工艺，造成生产效率低，增加生产成本。

发明内容

本发明的目的是公开一种非沥青基防水组合物，是一端能够与橡胶材料中的不饱和C=C双键、羧基-COOH等反应连接起来，另一端和水泥水化过程中产生的水化硅酸钙或铝酸钙结合形成化学键，与混凝土进行化学交联反应，将橡胶和水泥紧密地联结为一体。

本发明的技术方案是：

反应型非沥青基防水组合物，其组成包括以下重量份数的原料：

橡胶20～60；

增粘剂20～40；

软化剂8～15；

防水桥联剂0.2～4；

所述防水桥联剂的结构中一端能够与橡胶材料中的不饱和C=C双键、羧基-COOH等基团反应连接起来，另一端和水泥水化过程中产生的水化硅酸钙或铝酸钙结合形成化学键，与混凝土进行化学交联反应，架起一座防水桥梁，将橡胶和水泥紧密地联结为一体，相关部位存在化学键作用，固化后起到不可逆的粘结作用，增加防水组合物与水泥基面的粘合力，提高防水材料与基面的粘结强度以及提高防水材料的耐候能力。

所述的橡胶为天然橡胶、丁基橡胶、异戊橡胶、氯丁橡胶、丁苯橡胶、SBS橡胶、羧基丁腈橡胶。天然橡胶是一种以聚异戊二烯为主要成分的天然高分子化合物，具有较高的弹性，常用于生产防水、防雨材料。丁基橡胶，简称IIR，是IsobutyleneIsopreneRubber的缩写，其具有良好的化学稳定性和热稳定性，最突出的是气密性和水密性。常用于沥青改性剂，生产改性沥青防水材料。异戊橡胶，英文名称Polyisoprenerubber，它具有很好的弹性、耐寒性（玻化温度-68℃）及很高的拉伸强度，常用作沥青改性剂，生产改性沥青材料。氯丁橡胶是由氯丁二烯（即2-氯-1,3-丁二烯）为主要原料进行α-聚合而生产的合成橡胶，被广泛应用于用于抗风化产品、粘胶鞋底、涂料和火箭燃料，常用于生产改性沥青防水涂料。丁苯橡胶（SBR)，又称聚苯乙烯丁二烯共聚物，其加工性能及制品的使用性能接近于天然橡胶，有些性能如耐磨、耐热、耐老化及硫化速度较天然橡胶更为优良，可与天然橡胶及多种合成橡胶并用，常作为沥青改性剂。SBS橡胶是苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物，主要用于橡胶制品、树脂改性剂、粘合剂和沥青改性剂四大应域。

增粘剂是胶黏剂不可或缺的一个组分，其通过表面扩散或内部扩散湿润粘接表面，使胶与被粘物料之间粘接强度提高。本发明所述的增粘剂是氢化松香甘油酯、氢化松香季戊四醇酯或松香甘油酯中的任一种或多种组合物。

软化剂是用于改善胶黏剂的加工性能和使用性能的一种助剂，可以增加胶料的塑性，降低胶料粘度和混炼时的温度，改善分散性与混合性，提高硫化胶的拉伸强度、伸长率和耐磨性。本发明所述的软化剂为富马酸二丁酯、富马酸二辛酯、马来酸二丁酯或马来酸二辛酯的任一种或多种组合物。

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橡胶发生交联反应，增强橡胶分子间的网状结构，提高橡胶的物理性能，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，使橡胶材料牢牢吸附在混凝土上，形成牢固的、紧密的防水层。这类物质可以为双金属防水桥联剂、木质素防水桥联剂、锡防水桥联剂、锆防水桥联剂、磷酸酯防水桥联剂或稀土防水桥联剂中的任一种或它们的组合物。所述的双金属防水桥联剂为铝锆酸酯防水桥联剂；所述的木质素防水桥联剂是造纸工业副产的木质素类大分子有机混合物，木质素分子中含有多个羟基、羧基、甲氧基等活性基团，它们可以与水泥混凝土中的硅酸盐发生化学反应；所述的锡防水桥联剂是四氯化锡、氯化三辛基锡或二氯化二辛基锡；所述的锆防水桥联剂是四正丁基锆酸酯、四戊基锆酸酯或四辛基锆酸酯；所述的磷酸酯防水桥联剂是二正丁基甲基磷酸酯、二正丁基乙基磷酸酯、二辛基甲基磷酸酯或二辛基乙基磷酸酯；所述的稀土防水桥联剂是有机酸与稀土氧化物按照摩尔比约1:1的比例反应得到的产物，常用的有月桂酸稀土化合物或硬脂酸稀土化合物。稀土具有很强的螯合性能，与水泥中的硅酸盐化合物形成非常牢固的化学螯合键。

本发明的反应型非沥青基防水组合物的生产方法是：橡胶与增粘剂和软化剂混合，搅拌下加热至橡胶软化点的温度，为强化各种物料的混合程度，可用胶体磨来研磨物料，当物料变成膏状物，加入防水桥联剂，继续搅拌，直到各种物料混合均匀，即得到本发明所述的产品。

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发生交联反应，使橡胶分子的网状结构产生更多的交联，提高拉伸性能，其余官能团能够与被粘物料（提别是水泥混凝土）发生化学反应，产生化学结合力，架起一座防水桥梁，提高防水材料与水泥基面的粘结强度，使产品的耐水性能得到显著提高，防水更持久可靠；本发明的防水主体材料为性能稳定的高分子化合物，制成的防水组合物性能稳定，生产工艺简单。

具体实施方式

实施例1

天然橡胶35份（重量份，下同）、氢化松香甘油酯22份和富马酸二丁酯8份混合，用胶体磨研磨至膏状，加入0.2份月桂酸稀土化合物，继续搅拌使物料混合均匀，得到反应型非沥青基防水组合物，直接用作防水密封膏。

实施例2

丁基橡胶20份（重量份，下同）、氢化松香季戊四醇酯20份和富马酸二辛酯10份混合，用胶体磨研磨至膏状，加入0.5份铝锆酸酯防水桥联剂，继续搅拌使物料混合均匀，得到反应型非沥青基防水组合物，涂在聚酯无纺布上，制成防水卷材。

实施例3

异戊橡胶46份（重量份，下同）、松香甘油酯（软化点为85～90℃）31份和富马酸二辛酯12份混合，用胶体磨研磨至膏状，加入1份二氯化二辛基锡，继续搅拌使物料混合均匀，得到反应型非沥青基防水组合物，涂在高分子薄膜上，制成防水卷材。

实施例4

丁苯橡胶52份（重量份，下同）、松香甘油酯（软化点为85～90℃）36份和马来酸二丁酯11份混合，用胶体磨研磨至膏状，加入1.5份四辛基锆酸酯，继续搅拌使物料混合均匀，得到反应型非沥青基防水组合物，涂在玻璃纤维布上，制成防水卷材。

实施例5

SBS橡胶60份（重量份，下同）、松香甘油酯（软化点为85～90℃）40份和马来酸二辛酯15份混合，用胶体磨研磨至膏状，加入3份二正丁基乙基磷酸酯，继续搅拌使物料混合均匀，得到反应型非沥青基防水组合物，可加入水、乳化剂和涂料助剂，制成防水涂料。

实施例6

SBS橡胶60份（重量份，下同）、松香甘油酯（软化点为85～90℃）40份和马来酸二辛酯15份混合，用胶体磨研磨至膏状，加入4份木质素防水桥联剂，继续搅拌使物料混合均匀，得到反应型非沥青基防水组合物，可加入水、乳化剂和涂料助剂，制成防水涂料

对比实施例

SBS橡胶60份（重量份，下同）、松香甘油酯（软化点为85～90℃）40份和马来酸二辛酯15份混合，用胶体磨研磨至膏状，普通的防水材料。

试验：取实施例得到的防水胶料涂在水泥混凝土上，厚度1.8～2.0mm,按照GB23457-2009《预铺、湿铺防水卷材》中的检测方法检测防水层与基面的粘结强度和胶料的断裂伸长率。

结果如下表1所示：

Claims (11)

1.反应型非沥青基防水组合物，其特征在于，其组成包括以下重量份数的原料：

橡胶20～60；

增粘剂20～40；

软化剂8～15；

防水桥联剂0.2～4；

所述防水桥联剂的结构中一端能够与橡胶材料中的不饱和C=C双键、羧基-COOH等基团反应连接起来，另一端和水泥水化过程中产生的水化硅酸钙或铝酸钙结合形成化学键，与混凝土进行化学交联反应，架起一座防水桥梁，将橡胶和水泥紧密地联结为一体，相关部位存在化学键作用，固化后起到不可逆的粘结作用，增加防水组合物与水泥基面的粘合力，提高防水材料与基面的粘结强度以及提高防水材料的耐候能力。

2.如权利要求1所述的反应型非沥青基防水组合物，其特征在于，所述的橡胶为天然橡胶、丁基橡胶、异戊橡胶、氯丁橡胶、丁苯橡胶、SBS橡胶、羧基丁腈橡胶。

3.如权利要求1所述的反应型非沥青基防水组合物，其特征在于，所述的增粘剂是氢化松香甘油酯、氢化松香季戊四醇酯或松香甘油酯中的任一种或多种组合物。

4.如权利要求1所述的反应型非沥青基防水组合物，其特征在于，所述的软化剂为富马酸二丁酯、富马酸二辛酯、马来酸二丁酯或马来酸二辛酯的任一种或多种组合物。

5.如权利要求1所述的反应型非沥青基防水组合物，其特征在于，所述的防水桥联剂，为双金属防水桥联剂、木质素防水桥联剂、锡防水桥联剂、锆防水桥联剂、磷酸酯防水桥联剂或稀土防水桥联剂中的任一种或它们的组合物。

6.如权利要求1所述的反应型非沥青基防水组合物，其特征在于，所述的双金属防水桥联剂为铝锆酸酯防水桥联剂。

7.如权利要求1所述的反应型非沥青基防水组合物，其特征在于，所述的木质素防水桥联剂是造纸工业副产的木质素类大分子有机混合物。

8.如权利要求1所述的反应型非沥青基防水组合物，其特征在于，所述的锡防水桥联剂是四氯化锡、氯化三辛基锡或二氯化二辛基锡。

9.如权利要求1所述的反应型非沥青基防水组合物，其特征在于，所述的锆防水桥联剂是四正丁基锆酸酯、四戊基锆酸酯或四辛基锆酸酯。

10.如权利要求1所述的反应型非沥青基防水组合物，其特征在于，所述的磷酸酯防水桥联剂是二正丁基甲基磷酸酯、二正丁基乙基磷酸酯、二辛基甲基磷酸酯或二辛基乙基磷酸酯。

11.如权利要求1所述的反应型非沥青基防水组合物，其特征在于，所述的稀土防水桥联剂是月桂酸稀土化合物或硬脂酸稀土化合物。