CN105860555A - 耐超低温高强度的橡胶沥青防水材料及其制备和施工方法 - Google Patents

耐超低温高强度的橡胶沥青防水材料及其制备和施工方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种耐超低温高强度的橡胶沥青防水材料及其制备和施工方法。所述耐超低温高强度的橡胶沥青防水材料由阴离子乳化沥青、橡胶乳液、增塑剂和添加剂组成，所述阴离子乳化沥青的重量份数为60～40，所述橡胶乳液的重量份数为40～60，所述增塑剂的重量份数为0.1～10，所述添加剂的重量份数为3～7；所述橡胶乳液的玻璃化温度低于‑20℃；所述增塑剂为邻苯二甲酸酯类和/或邻苯二甲酸盐类；所述材料固化成膜后在‑40℃～‑50℃的低温下不断裂。

Description

耐超低温高强度的橡胶沥青防水材料及其制备和施工方法
技术领域
本发明涉及材料技术领域，特别是涉及一种耐超低温高强度的橡胶沥青防水材料，以及一种制备和施工耐超低温高强度的橡胶沥青防水材料的方法。
背景技术
在防水施工项目中，为了防止基材表面渗水，会在基材表面覆盖防水材料。在气温较低的寒冷地区，气温往往在零下四五十度，这就要求防水材料具有较好的耐低温性能，同时要求防水材料在低温下具有较高的强度。
现有的防水材料主要包括防水卷材和防水涂料。防水卷材中，耐低温较好的聚氯乙烯材料和热塑性聚烯烃类材料可以达到零下四十度不断裂。防水涂料中，虽然像聚氨酯等部分防水涂料能达到零下四十度不断裂，但是由于防水涂料中含有溶剂，使得防水涂料的应用性受到很大限制，同时溶剂的加入会对环境产生污染，危害施工人员的身体健康。另外，能达到零下40度不断裂的防水涂料的拉伸强度很低，在大型建筑工程如高铁地铁的应用中，往往达不到实际工程的需要。
为了改善水性防水涂料耐低温性能不好和强度低的问题，需要对防水涂料进行处理，增加防水涂料的强度，以满足实际工程的需要。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种克服上述问题的一种耐超低温高强度的橡胶沥青防水材料，以及一种制备和施工耐超低温高强度的橡胶沥青防水材料的方法，以实现橡胶沥青防水材料在低温下具有加高的强度。
为了解决上述问题，本发明公开了一种耐超低温高强度的橡胶沥青防水材料，所述材料由阴离子乳化沥青、橡胶乳液、增塑剂和添加剂组成，所述阴离子乳化沥青的重量份数为60～40，所述橡胶乳液的重量份数为40～60，所述增塑剂的重量份数为0.1～10，所述添加剂的重量份数为3～7；
所述橡胶乳液的玻璃化温度低于-20℃；
所述增塑剂为邻苯二甲酸酯类和/或邻苯二甲酸盐类；
所述材料固化成膜后在-40℃～-50℃的低温下不断裂。
可选地，所述增塑剂为邻苯二甲酸二丁酯和/或邻苯二甲酸二辛酯。
可选地，所述阴离子乳化沥青包括未改性的阴离子乳化沥青、基质沥青改性后再乳化制得的阴离子乳化沥青和经橡胶乳液改性后的阴离子乳化沥青中的一种或多种。
可选地，所述橡胶乳液由合成橡胶与天然橡胶乳液混合而成，所述合成橡胶包括氯丁橡胶、丁苯橡胶、丁腈橡胶,三元乙丙橡胶、异戊二烯橡胶和顺丁橡胶之中的一种或多种。
可选地，所述添加剂还包括表面活性剂、分散剂、消泡剂、润湿剂、防晒剂、稳定剂中的一种或多种。
可选地，所述表面活性剂包括松香皂、脂肪酸皂、烷基二苯醚二磺酸盐、壬基酚聚氧乙烯醚和油酸甲酯磺酸钠盐之中的一种或多种；
所述分散剂包括聚萘磺酸钠盐；
所述稳定剂包括烷基硫酸钠；
所述防晒剂包括受阻胺光稳定剂或亲水的2-(2-羟苯基)–苯并三唑紫外线吸收剂与受阻胺光稳定剂的液体混合物。
依据本发明的另一个方面，还提供了一种用于制备和施工所述耐超低温高强度的橡胶沥青防水材料的方法，包括：
将60～40重量份数的阴离子乳化沥青、40～60重量份数的橡胶乳液、0.1-10重量份数的增塑剂和3～7重量份数的添加剂混合制成耐超低温高强度的橡胶沥青防水材料，所述橡胶乳液的玻璃化温度低于-20℃，所述增塑剂为邻苯二甲酸酯类和/或邻苯二甲酸盐类，制备的所述橡胶沥青防水材料在-40℃～-50℃的低温下不断裂；
通过双组份喷涂的方式将耐超低温高强度的橡胶沥青防水材料和固化剂喷出，所述材料和所述固化剂在空中混合后，在基材上迅速固化成防水涂膜。
可选地，所述固化剂包括氯化钙、硫酸盐和柠檬酸中的一种或多种。
可选地，所述硫酸盐为硫酸铝。
与现有技术相比，本发明包括以下优点：
本发明提供了一种耐超低温高强度的橡胶沥青防水材料及其制备和施工方法，创新地提出在水性橡胶沥青防水材料中添加增塑剂，以及使用玻璃化温度低于-20℃的橡胶乳液来制备防水涂料，基于二者的共同作用，使得制备的橡胶沥青防水材料具有耐低温性能和高拉伸强度性能，材料固化成膜后在-40℃～-50℃的低温下不断裂，从而满足实际工程的需要。
另外，因为增塑剂用量过多时，防水材料表面会析油，影响性能；而增塑剂用量过少时，防水材料在低温下发脆，容易断裂，无法满足实际工程的需求，所以，增塑剂的用量对于制备的橡胶沥青防水材料的耐低温性能以及储存稳定性有很大影响。本发明中选择适宜增塑剂的用量并复合适宜的橡胶乳液可使制备的橡胶沥青防水材料具有较高的强度的同时在低温下保持较好的柔韧性。
除此之外，本发明采取机械喷涂，通过双组份喷涂的方式，将耐超低温高强度的橡胶沥青防水材料和固化剂混合后覆盖在基材表面，生成防水涂膜，大大的加快了施工的速度，同时又对施工环境要求较小。
附图说明
图1是本发明实施例的一种制备和施工耐超低温高强度的橡胶沥青防水材料的方法的流程图。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
下面通过实施例对本发明所述耐超低温高强度的橡胶沥青防水材料进行详细说明。
本发明实施例提供一种耐超低温高强度的橡胶沥青防水材料，所述材料可以由阴离子乳化沥青、橡胶乳液、增塑剂和添加剂组成，所述阴离子乳化沥青的重量份数为60～40，所述橡胶乳液的重量份数为40～60，所述增塑剂的重量份数为0.1～10，所述添加剂的重量份数为3～7。
所述橡胶乳液的玻璃化温度低于-20℃。
所述增塑剂为邻苯二甲酸酯类和/或邻苯二甲酸盐类。
所述材料在-40℃～-50℃的低温下不断裂。
基于加入的适量的增塑剂和玻璃化温度低于-20℃的橡胶乳液二者的共同作用，以致制备的橡胶沥青防水材料具有耐低温性能和高拉伸强度性能。
本发明提供了一种耐超低温高强度的橡胶沥青防水材料及其制备和施工方法，创新地提出在橡胶沥青防水材料中添加增塑剂，以及使用玻璃化温度低于-20℃的橡胶乳液来制备防水涂料，基于二者的共同作用，使得制备的橡胶沥青防水材料具有耐低温性能和高拉伸强度性能，材料固化成膜后在-40℃～-50℃的低温下不断裂，从而满足实际工程的需要。
另外，因为增塑剂用量过多时，防水材料表面会析油，影响性能；而增塑剂用量过少时，防水材料在超低温下发脆，容易断裂，无法满足实际工程的需求，所以，增塑剂的用量对于制备的橡胶沥青防水材料的耐低温性能有很大影响。本发明中选择适宜增塑剂的用量并复合适宜的橡胶乳液可使制备的橡胶沥青防水材料具有较高的强度的同时在低温下保持较好的柔韧性。
本发明实施例中，优选地，所述增塑剂可以为邻苯二甲酸二丁酯和/或邻苯二甲酸二辛酯。
本发明实施例中，优选地，所述阴离子乳化沥青可以包括未改性的阴离子乳化沥青、基质沥青改性后再乳化制得的阴离子乳化沥青和经橡胶乳液改性后的阴离子乳化沥青中的一种或多种。
本发明实施例中，优选地，所述橡胶乳液可以由合成橡胶与天然橡胶乳液混合而成，所述合成橡胶可以包括氯丁橡胶、丁苯橡胶、丁腈橡胶,三元乙丙橡胶、异戊二烯橡胶和顺丁橡胶之中的一种或多种。
本发明实施例中，优选地，所述添加剂还可以包括表面活性剂、分散剂、消泡剂、润湿剂、防晒剂、稳定剂中的一种或多种。
本发明实施例中，优选地，所述表面活性剂可以包括松香皂、脂肪酸皂、烷基二苯醚二磺酸盐、壬基酚聚氧乙烯醚和油酸甲酯磺酸钠盐之中的一种或多种。
所述分散剂可以包括聚萘磺酸钠盐。
所述稳定剂可以包括烷基硫酸钠。
所述防晒剂可以包括受阻胺光稳定剂或亲水的2-(2-羟苯基)–苯并三唑紫外线吸收剂与受阻胺光稳定剂的液体混合物。
相应的，本发明实施例还提供一种制备和施工耐超低温高强度的橡胶沥青防水材料的方法。
参照图1，其示出了本发明实施例的一种制备和施工耐超低温高强度的橡胶沥青防水材料的方法的流程图，所述方法具体可以包括：
步骤101，将60～40重量份数的阴离子乳化沥青、40～60重量份数的橡胶乳液、0.1～10重量份数的增塑剂和3～7重量份数的添加剂混合制成耐超低温高强度的橡胶沥青防水材料，所述橡胶乳液的玻璃化温度低于-20℃，所述增塑剂为邻苯二甲酸酯类和/或邻苯二甲酸盐类，制备的所述橡胶沥青防水材料在-40℃～-50℃的低温下不断裂。
本发明实施例中，当所述阴离子乳化沥青包括基质沥青改性后再乳化制得的阴离子乳化沥青时，所述阴离子乳化沥青可以为硫化橡胶改性的阴离子乳化沥青，制备包含硫化橡胶改性的阴离子乳化沥青的防水材料的步骤可以包括：首先通过将沥青和硫化橡胶混合改性，制备硫化橡胶改性的基质沥青，然后再将已经改性的基质沥青进行乳化，得到改性的阴离子乳化沥青混合物，最后再将改性的阴离子乳化沥青与橡胶乳液、增塑剂和添加剂混合，制备得到防水材料。其中，所述橡胶乳液的玻璃化温度低于-20℃，所述增塑剂为邻苯二甲酸酯类和/或邻苯二甲酸盐类。依据本发明实施例的方法制备的橡胶沥青防水材料在-40℃～-50℃的低温下不断裂。
所述硫化橡胶改性的阴离子乳化沥青可以按照70～97重量份的沥青和3～30重量份的硫化橡胶的比例混合后乳化而成，例如，在乳化沥青制备设备中加入100重量份的80～120号沥青(石油沥青、煤油沥青或页岩沥青等)，并保持在130℃，加入20～45％的水和3.00～5.00％的阴离子表面活性剂，温度为50～70℃，进行高速剪切搅拌制得固含量为50～75％的阴离子乳化沥青。
将硫化橡胶改性的阴离子乳化沥青与橡胶乳液、增塑剂和添加剂混合时，可以有多种方式，例如将硫化橡胶改性的阴离子乳化沥青在20～40℃时在搅拌下加入增塑剂和添加剂，然后将橡胶乳液缓缓加入，搅拌均匀制得防水材料。因此，本发明实施例中，阴离子乳化沥青、橡胶乳液、增塑剂和添加剂的混合方式可以有多种，本发明对此并不做限制。
所述硫化橡胶可以选自苯乙烯族的热塑性橡胶、聚氨酯族热塑性橡胶、含有二元乙丙橡胶(EPM)的热塑性聚烯烃类弹性体(TPO)、经硫化的丁二烯族的合成橡胶、经硫化的聚异戊二烯橡胶(IR)、经硫化的顺式1,4-聚丁二烯橡胶(BR)和经硫化的三元乙丙橡胶(EPDM)中的一种或多种。
步骤102，通过双组份喷涂的方式将耐超低温高强度的橡胶沥青防水材料和固化剂喷出，所述材料和所述固化剂在空中混合后，在基材上迅速固化成防水涂膜。
本发明采取机械喷涂，通过双组份喷涂的方式，将耐超低温高强度的橡胶沥青防水材料和固化剂混合后覆盖在基材表面，生成防水薄膜，大大的加快了施工的速度，同时又对施工环境要求较小，能够很好的保证施工进度。
本发明实施例中，优选地，在所述步骤101中，所述固化剂可以包括氯化钙、硫酸盐和柠檬酸中的一种或多种。
进一步，所述硫酸盐可以为硫酸铝。
为使本领域技术人员更好地理解本发明，以下通过具体的实施例说明本发明制备和施工耐超低温高强度的橡胶沥青防水材料的方法。
实施例1
将60份的阴离子乳化沥青、40份的橡胶乳液、0.1份的增塑剂和3份的添加剂混合制成耐超低温高强度的橡胶沥青防水材料，制备的橡胶沥青防水材料固化成膜后在-40℃～-50℃的低温下不断裂。
其中，所述阴离子乳化沥青包括经橡胶乳液改性后的阴离子乳化沥青。
橡胶乳液由合成橡胶与天然橡胶乳液混合而成，合成橡胶包括氯丁橡胶，橡胶乳液的玻璃化温度低于-20℃。
增塑剂包括邻苯二甲酸二丁酯。
所述添加剂中，表面活性剂包括松香皂和脂肪酸皂；分散剂包括聚萘磺酸钠盐；稳定剂包括烷基硫酸钠；防晒剂包括受阻胺光稳定剂。
之后通过双组份喷涂的方式将耐超低温高强度的橡胶沥青防水材料和固化剂喷出，所述材料和所述固化剂在空中混合后，在基材上迅速固化成防水涂膜。
实施例2
将40份的阴离子乳化沥青、60份的橡胶乳液、10份的增塑剂和7份的添加剂混合制成耐超低温高强度的橡胶沥青防水材料，制备的橡胶沥青防水材料固化成膜后在-40℃～-50℃的低温下不断裂。
其中，阴离子乳化沥青包括未改性的阴离子乳化沥青。
橡胶乳液由合成橡胶与天然橡胶乳液混合而成，合成橡胶包括氯丁橡胶、丁苯橡胶、丁腈橡胶和顺丁橡胶，橡胶乳液的玻璃化温度低于-20℃。
增塑剂为邻苯二甲酸二辛酯。
所述添加剂中，表面活性剂包括烷基二苯醚二磺酸盐和油酸甲酯磺酸钠盐；分散剂包括聚萘磺酸钠盐；稳定剂包括烷基硫酸钠；防晒剂包括亲水的2-(2-羟苯基)–苯并三唑紫外线吸收剂与受阻胺光稳定剂的液体混合物。
之后通过双组份喷涂的方式将耐超低温高强度的橡胶沥青防水材料和固化剂喷出，所述材料和所述固化剂在空中混合后，在基材上迅速固化成防水涂膜。
实施例3
将50份的阴离子乳化沥青、50份的橡胶乳液、5份的增塑剂和5份的添加剂混合制成耐超低温高强度的橡胶沥青防水材料，制备的橡胶沥青防水材料固化成膜后在-40℃～-50℃的低温下不断裂。
其中，阴离子乳化沥青包括未改性的阴离子乳化沥青和经橡胶乳液改性后的阴离子乳化沥青。
橡胶乳液由合成橡胶与天然橡胶乳液混合而成，合成橡胶包括氯丁橡胶、丁苯橡胶、丁腈橡胶,三元乙丙橡胶、异戊二烯橡胶和顺丁橡胶，橡胶乳液的玻璃化温度低于-20℃。
增塑剂为邻苯二甲酸二丁酯和邻苯二甲酸二辛酯。
所述添加剂中，表面活性剂包括壬基酚聚氧乙烯醚；分散剂包括聚萘磺酸钠盐；稳定剂包括烷基硫酸钠；防晒剂包括受阻胺光稳定剂。
之后通过双组份喷涂的方式将耐超低温高强度的橡胶沥青防水材料和固化剂喷出，所述材料和所述固化剂在空中混合后，在基材上迅速固化成防水涂膜。
实施例4
将55份的阴离子乳化沥青、45份的橡胶乳液、4份的增塑剂和4份的添加剂混合制成耐超低温高强度的橡胶沥青防水材料，制备的橡胶沥青防水材料固化成膜后在-40℃～-50℃的低温下不断裂。
其中，阴离子乳化沥青包括未改性的阴离子乳化沥青、基质沥青改性后再乳化制得的阴离子乳化沥青和经橡胶乳液改性后的阴离子乳化沥青。
橡胶乳液由合成橡胶与天然橡胶乳液混合而成，合成橡胶包括氯丁橡胶和丁苯橡胶，橡胶乳液的玻璃化温度低于-20℃。
增塑剂包括邻苯二甲酸二丁酯和邻苯二甲酸二辛酯。
所述添加剂中，表面活性剂包括松香皂；分散剂包括聚萘磺酸钠盐；稳定剂包括烷基硫酸钠；防晒剂包括受阻胺光稳定剂。
之后通过双组份喷涂的方式将耐超低温高强度的橡胶沥青防水材料和固化剂喷出，所述材料和所述固化剂在空中混合后，在基材上迅速固化成防水涂膜。
以上对本发明所提供的一种耐超低温高强度的橡胶沥青防水材料，以及一种制备和施工耐超低温高强度的橡胶沥青防水材料的方法进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (9)

1.一种耐超低温高强度的橡胶沥青防水材料，其特征在于，所述材料由阴离子乳化沥青、橡胶乳液、增塑剂和添加剂组成，所述阴离子乳化沥青的重量份数为60～40，所述橡胶乳液的重量份数为40～60，所述增塑剂的重量份数为0.1～10，所述添加剂的重量份数为3～7；
所述橡胶乳液的玻璃化温度低于-20℃；
所述增塑剂为邻苯二甲酸酯类和/或邻苯二甲酸盐类；
所述材料固化成膜后在-40℃～-50℃的低温下不断裂。
2.如权利要求1所述的材料，其特征在于，所述增塑剂为邻苯二甲酸二丁酯和/或邻苯二甲酸二辛酯。
3.如权利要求1所述的材料，其特征在于，所述阴离子乳化沥青包括未改性的阴离子乳化沥青、基质沥青改性后再乳化制得的阴离子乳化沥青和经橡胶乳液改性后的阴离子乳化沥青中的一种或多种。
4.如权利要求1所述的材料，其特征在于，所述橡胶乳液由合成橡胶与天然橡胶乳液混合而成，所述合成橡胶包括氯丁橡胶、丁苯橡胶、丁腈橡胶,三元乙丙橡胶、异戊二烯橡胶和顺丁橡胶之中的一种或多种。
5.如权利要求1所述的材料，其特征在于，所述添加剂还包括表面活性剂、分散剂、消泡剂、润湿剂、防晒剂、稳定剂中的一种或多种。
6.如权利要求5所述的材料，其特征在于，所述表面活性剂包括松香皂、脂肪酸皂、烷基二苯醚二磺酸盐、壬基酚聚氧乙烯醚和油酸甲酯磺酸钠盐之中的一种或多种；
所述分散剂包括聚萘磺酸钠盐；
所述稳定剂包括烷基硫酸钠；
所述防晒剂包括受阻胺光稳定剂或亲水的2-(2-羟苯基)–苯并三唑紫外线吸收剂与受阻胺光稳定剂的液体混合物。
7.一种用于制备和施工根据权利要求1-6任一项所述的耐超低温高强度的橡胶沥青防水材料的方法，其特征在于：包括：
将60～40重量份数的阴离子乳化沥青、40～60重量份数的橡胶乳液、0.1-10重量份数的增塑剂和3～7重量份数的添加剂混合制成耐超低温高强度的橡胶沥青防水材料，所述橡胶乳液的玻璃化温度低于-20℃，所述增塑剂为邻苯二甲酸酯类和/或邻苯二甲酸盐类，制备的所述橡胶沥青防水材料在-40℃～-50℃的低温下不断裂；
通过双组份喷涂的方式将耐超低温高强度的橡胶沥青防水材料和固化剂喷出，所述材料和所述固化剂在空中混合后，在基材上迅速固化成防水涂膜。
8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述固化剂包括氯化钙、硫酸盐和柠檬酸中的一种或多种。
9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述硫酸盐为硫酸铝。
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