CN106519833A - 一种单组份道路桥梁用防水涂料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种单组份道路桥梁用防水涂料及其制备方法。该涂料包括以下重量份的组分：醋酸乙烯酯500～600份、含不饱和双键的有机硅单体 90～120份、丙烯酸丁酯 90～100份、丙烯酸异辛酯 60～80份、钠盐熬合剂5份、非邻苯环保增塑剂 30～40份、聚乙烯醇80～120份、硅烷偶联剂 3～5份、阴离子乳化剂 20～25份、非离子乳化剂 20～25份、石英粉 700～800份、引发剂0.1～0.5份、硅油消泡剂1～5份、防腐剂1～2份，以及去离子水800～900份。该涂料延伸率和粘结度、适用范围都得到大大提高，可用于公路、桥梁的垫层、水泥构件、陶瓷、玻璃、金属、塑料等物质表面的涂刷。

Description

一种单组份道路桥梁用防水涂料及其制备方法
技术领域
本发明涉及水基型粘合剂，具体涉及一种单组份道路桥梁用防水涂料及其制备方法。
背景技术
通常所说的建筑防水胶系指建筑、装饰装修和建筑维修行业通用的一类水基型胶粘剂，因其粘接范围广、使用方便而得名；早期修筑公路和桥梁中用的防水材料的主要成分为氯丁橡胶、沥青、油毡、卷材等，一般采用甲苯、二甲苯、二氯甲烷、三氯甲烷作为溶剂，由于这些物质对身体有害，国外已禁止使用，但国内短期内还不会退出修筑公路和桥梁市场。
随着国家颁布的GB18583—2008强制性标准，封杀了用于室内装饰装修以苯为溶剂的胶粘剂，并对甲苯和总的挥发性有机物也做出了严格的限量；为满足修筑公路和桥梁的需要，现有技术中也有各种各样的水基胶，如醋酸乙烯均聚乳液、丙烯酸酯类共聚乳液等水基粘合剂，但都只能满足部分使用要求，存在粘结性及延展性差、适用面窄、使用寿命短、施工不方便等多方面的不足。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种单组份道路桥梁用防水涂料，该涂料粘结强度高、延展性强、稳定性好，无污染，无异味，适用面广。
本发明的另一个目的是提供上述单组份道路桥梁用防水涂料的制备方法。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：提供一种单组份道路桥梁用防水涂料，包括以下重量份的组分：
醋酸乙烯酯500～600份、含不饱和双键的有机硅单体90～120份、丙烯酸丁酯90～100份、丙烯酸异辛酯60～80份、钠盐熬合剂5份、非邻苯环保增塑剂30～40份、聚乙烯醇80～120份、硅烷偶联剂3～5份、阴离子乳化剂20～25份、非离子乳化剂20～25份、石英粉700～800份、引发剂0.1～0.5份、硅油消泡剂1～5份、防腐剂1～2份，以及去离子水800～900份。
在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进：
进一步，单组份道路桥梁用防水涂料，其包括以下重量份的组分：
醋酸乙烯酯500份、含不饱和双键的有机硅单体95份、丙烯酸丁酯100份、丙烯酸异辛酯60份、钠盐熬合剂5份、非邻苯环保增塑剂30份、聚乙烯醇80份、硅烷偶联剂3份、阴离子乳化剂25份、非离子乳化剂20份、石英粉800份、引发剂0.2份、硅油消泡剂2份、防腐剂1份，以及去离子水900份。
进一步，所述含不饱和双键的有机硅单体为甲基乙烯基氯硅烷或乙烯基三氯硅烷。
进一步，所述钠盐熬合剂为乙二胺四乙酸二钠、乙二胺四乙酸四钠或羟乙基乙二胺三乙酸三钠。
进一步，所述非邻苯环保增塑剂为柠檬酸三丁酯或硬脂酸异辛酯。
进一步，所述硅烷偶联剂为γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-(甲基丙烯酰氧基)丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷或乙烯基三乙氧基硅烷。
进一步，所述引发剂为过硫酸铵水溶液或过硫酸钾水溶液。
上述单组份道路桥梁用防水涂料的制备方法，包括以下步骤：
(1)按照配方比例称取各组分；
(2)于反应器内加入去离子水和聚乙烯醇，升温至80～85℃使聚乙烯醇完全溶解，然后降温至50～60℃；再加入硅烷偶联剂、阴离子乳化剂、非离子乳化剂、钠盐螯合剂及硅油消泡剂，混匀；
(3)取反应单体醋酸乙烯酯、含不饱和双键的有机硅单体、丙烯酸丁酯和丙烯酸异辛酯，混合均匀，得到混合单体；
(4)将所述混合单体滴加到步骤(2)的反应器内，同时滴加引发剂，滴加时间为3～5小时；滴加完成后，升温至85～95℃熟化40～60分钟；再降温至30～45℃，加入非邻苯环保增塑剂、石英粉和防腐剂，混合均匀，得到单组份道路桥梁用防水涂料。
在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进：
进一步，步骤(2)中，降温至55℃。
进一步，步骤(4)中，降温至20℃。
本发明具有以下有益效果：
1)本发明的防水涂料通过设置具有特定组分及特定含量的配方，使得该防水涂料的延伸率从大于200％提高到大于500％，适用范围得到大大提高，可用于公路、桥梁的垫层、水泥构件、陶瓷、玻璃、金属、塑料等物质表面的涂刷，并且具有其它防水材料不能达到的粘接强度；
并且本发明配方的防水涂料稳定性好，在5～35℃下的条件下储存期能够超过12个月。
2)本发明防水涂料具有无毒无异味、无污染、无腐蚀、不燃烧、涂布不拉丝的优点，解决了溶剂型、沥青、聚胺酯型等材料在应用中所出现的易燃、存放期短、涂胶拉丝、空气污染严重等问题。
3)本发明防水涂料的制备过程中将溶解后的聚乙烯醇温度降至50～60℃，使得该聚乙烯醇能够在最合适的温度下聚合，形成良好的聚合物网络骨架，从而大大提高防水涂料的延伸性能。
具体实施方式
以下对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
实施例1：
一种单组份道路桥梁用防水涂料，包括以下重量份的组分：
醋酸乙烯酯500份、含不饱和双键的有机硅单体95份、丙烯酸丁酯100、丙烯酸异辛酯60份、钠盐熬合剂5份、非邻苯环保增塑剂30份、聚乙烯醇80份、硅烷偶联剂3份、阴离子乳化剂25份、非离子乳化剂20份、石英粉800份、引发剂0.2份、硅油消泡剂2份、防腐剂1份，以及去离子水900份。
上述单组份道路桥梁用防水涂料的制备方法，包括：
(1)按照配方比例称取各组分；
(2)于反应器内加入去离子水和聚乙烯醇，升温至80℃使聚乙烯醇完全溶解，然后降温至55℃以进行聚合；再加入硅烷偶联剂、阴离子乳化剂、非离子乳化剂、钠盐螯合剂及硅油消泡剂，混匀；
(3)取反应单体醋酸乙烯酯、含不饱和双键的有机硅单体、丙烯酸丁酯和丙烯酸异辛酯，混合均匀，得到混合单体；
(4)将所述混合单体滴加到步骤(2)的反应器内，同时滴加引发剂，滴加时间为3小时；滴加完成后，升温至85℃熟化40分钟；再降温至20℃，加入非邻苯环保增塑剂、石英粉和防腐剂，混合均匀，得到单组份道路桥梁料。
实施例2：
一种单组份道路桥梁用防水涂料，包括以下重量份的组分：
醋酸乙烯酯600份、含不饱和双键的有机硅单体100份、丙烯酸丁酯90份、丙烯酸异辛酯80份、钠盐熬合剂5份、非邻苯环保增塑剂40份、聚乙烯醇120份、硅烷偶联剂5份、阴离子乳化剂20份、非离子乳化剂25份、石英粉700份、引发剂0.1份、硅油消泡剂1份、防腐剂2份，以及去离子水800份。
上述单组份道路桥梁用防水涂料的制备方法，包括：
(1)按照配方比例称取各组分；
(2)于反应器内加入去离子水和聚乙烯醇，升温至85℃使聚乙烯醇完全溶解，然后降温至60℃；再加入硅烷偶联剂、阴离子乳化剂、非离子乳化剂、钠盐螯合剂及硅油消泡剂，混匀；
(3)取反应单体醋酸乙烯酯、含不饱和双键的有机硅单体、丙烯酸丁酯和丙烯酸异辛酯，混合均匀，得到混合单体；
(4)将所述混合单体滴加到步骤(2)的反应器内，同时滴加引发剂，滴加时间为5小时；滴加完成后，升温至95℃熟化60分钟；再降温至25℃，加入非邻苯环保增塑剂、石英粉和防腐剂，混合均匀，得到单组份道路桥梁料。
实施例3：
一种单组份道路桥梁用防水涂料，包括以下重量份的组分：
醋酸乙烯酯550份、含不饱和双键的有机硅单体100份、丙烯酸丁酯90份、丙烯酸异辛酯70份、钠盐熬合剂5份、非邻苯环保增塑剂35份、聚乙烯醇100份、硅烷偶联剂5份、阴离子乳化剂23份、非离子乳化剂23份、石英粉750份、引发剂0.3份、硅油消泡剂1.5份、防腐剂1份，以及去离子水850份。
上述单组份道路桥梁用防水涂料的制备方法，包括：
(1)按照配方比例称取各组分；
(2)于反应器内加入去离子水和聚乙烯醇，升温至85℃使聚乙烯醇完全溶解，然后降温至60℃；再加入硅烷偶联剂、阴离子乳化剂、非离子乳化剂、钠盐螯合剂及硅油消泡剂，混匀；
(3)取反应单体醋酸乙烯酯、含不饱和双键的有机硅单体、丙烯酸丁酯和丙烯酸异辛酯，混合均匀，得到混合单体；
(4)将混合单体滴加到步骤(2)的反应器内，同时滴加引发剂，滴加时间为4小时；滴加完成后，升温至90℃熟化60分钟；再降温至23℃，加入非邻苯环保增塑剂、石英粉和防腐剂，混合均匀，得到单组份道路桥梁料。
实施例4：
一种单组份道路桥梁用防水涂料，包括以下重量份的组分：
醋酸乙烯酯600份、含不饱和双键的有机硅单体120份、丙烯酸丁酯100份、丙烯酸异辛酯80份、钠盐熬合剂5份、非邻苯环保增塑剂40份、聚乙烯醇120份、硅烷偶联剂5份、阴离子乳化剂25份、非离子乳化剂25份、石英粉750份、引发剂0.3份、硅油消泡剂1.5份、防腐剂1份，以及去离子水900份。
上述单组份道路桥梁用防水涂料的制备方法，包括：
(1)按照配方比例称取各组分；
(2)于反应器内加入去离子水和聚乙烯醇，升温至85℃使聚乙烯醇完全溶解，然后降温至60℃；再加入硅烷偶联剂、阴离子乳化剂、非离子乳化剂、钠盐螯合剂及硅油消泡剂，混匀；
(3)取反应单体醋酸乙烯酯、含不饱和双键的有机硅单体、丙烯酸丁酯和丙烯酸异辛酯，混合均匀，得到混合单体；
(4)将混合单体滴加到步骤(2)的反应器内，同时滴加引发剂，滴加时间为4小时；滴加完成后，升温至85℃熟化50分钟；再降温至22℃，加入非邻苯环保增塑剂、石英粉和防腐剂，混合均匀，得到单组份道路桥梁料。
试验例
采用JC/T 975-2005(PBL)方法将本发明实施例1制备的单组份道路桥梁用防水涂料的性能进行检测，检测结果见下表1：
表1
项目 指标 结果
外观 白色膏状流质体 白色膏状流质体
固含％ ≥70％ 71％
拉伸率 ≥200％ ＞500％
粘结强度 ≥1.0 ＞2
不透水性(0.3MPa.30min) 不透水 不透水
抗渗透性 0.8 ＞2
从上面表格中可以看出，本发明的防水涂料的拉伸率比原来提高了150％，粘结强度是原来的两倍，性能得到大大提升，适用范围也得到大大提高。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，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 (10)

1.一种单组份道路桥梁用防水涂料，其特征是，包括以下重量份的组分：
醋酸乙烯酯500～600份、含不饱和双键的有机硅单体 90～120份、丙烯酸丁酯 90～100份、丙烯酸异辛酯 60～80份、钠盐熬合剂5份、非邻苯环保增塑剂 30～40份、聚乙烯醇80～120份、硅烷偶联剂 3～5份、阴离子乳化剂 20～25份、非离子乳化剂 20～25份、石英粉 700～800份、引发剂0.1～0.5份、硅油消泡剂1～5份、防腐剂1～2份，以及去离子水800～900份。
2.根据权利要求1所述的单组份道路桥梁用防水涂料，其特征是，包括以下重量份的组分：
醋酸乙烯酯500份、含不饱和双键的有机硅单体 95份、丙烯酸丁酯 100份、丙烯酸异辛酯 60份、钠盐熬合剂5份、非邻苯环保增塑剂 30份、聚乙烯醇80份、硅烷偶联剂 3份、阴离子乳化剂 25份、非离子乳化剂 20份、石英粉 800份、引发剂0.2份、硅油消泡剂2份、防腐剂1份，以及去离子水900份。
3.根据权利要求1或2所述的单组份道路桥梁用防水涂料，其特征是，所述含不饱和双键的有机硅单体为甲基乙烯基氯硅烷或乙烯基三氯硅烷。
4.根据权利要求1或2所述的单组份道路桥梁用防水涂料，其特征是，所述钠盐熬合剂为乙二胺四乙酸二钠、乙二胺四乙酸四钠或羟乙基乙二胺三乙酸三钠。
5.根据权利要求1或2所述的单组份道路桥梁用防水涂料，其特征是，所述非邻苯环保增塑剂为柠檬酸三丁酯或硬脂酸异辛酯。
6.根据权利要求1或2所述的单组份道路桥梁用防水涂料，其特征是，所述硅烷偶联剂为γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-（甲基丙烯酰氧基）丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷或乙烯基三乙氧基硅烷。
7.根据权利要求1或2所述的单组份道路桥梁用防水涂料，其特征是，所述引发剂为过硫酸铵水溶液或过硫酸钾水溶液。
8.权利要求1-7任一项所述的单组份道路桥梁用防水涂料的制备方法，其特征是，包括以下步骤：
（1）按照配方比例称取各组分；
（2）于反应器内加入去离子水和聚乙烯醇，升温至80～85℃使聚乙烯醇完全溶解，然后降温至50～60℃；再加入硅烷偶联剂、阴离子乳化剂、非离子乳化剂、钠盐螯合剂及硅油消泡剂，混匀；
（3）取反应单体醋酸乙烯酯、含不饱和双键的有机硅单体、丙烯酸丁酯和丙烯酸异辛酯，混合均匀，得到混合单体；
（4）将所述混合单体滴加到步骤（2）的反应器内，同时滴加引发剂，滴加时间为3～5小时；滴加完成后，升温至85～95℃熟化40～60分钟；再降温至20～25℃，加入非邻苯环保增塑剂、石英粉和防腐剂，混合均匀，得到单组份道路桥梁用防水涂料。
9.根据权利要求8所述的单组份道路桥梁用防水涂料的制备方法，其特征是，步骤（2）中，降温至55 ℃。
10.根据权利要求8所述的单组份道路桥梁用防水涂料的制备方法，其特征是，步骤（4）中，降温至20℃。
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