CN107540782A - 乳化沥青专用防水乳液及其制备工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种乳化沥青专用防水乳液及其制备工艺,所述乳化沥青专用防水乳液,以质量份数计,其原料包括:丙烯酸丁酯:900‑1000份,苯乙烯:300‑400份,丙烯酰胺:25‑35份,乳化剂:20‑30份,过硫酸钠:4.5‑5份,亚硫酸氢钠:3.5‑4份,氧化剂:4‑6份,还原剂:5‑8份,水:1000‑1200份。本发明为非离子型,适用范围广,且具有较好的物理学性能。
Description
技术领域
本发明涉及技术领域,更具体地说,它涉及一种乳化沥青专用防水乳液及其制备工艺。
背景技术
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(具体谁包谁要看乳化剂的种类)的液态沥青。乳化沥青是将通常高温使用的道路沥青,经过机械搅拌和化学稳定的方法(乳化),扩散到水中而液化成常温下粘度很低、流动性很好的一种道路建筑材料。可以常温使用,也可以和冷、潮湿的石料一起使用。
乳化沥青分为阳离子乳化沥青和阴离子乳化沥青。阳离子乳化沥青的沥青微粒带正电荷,阴离子乳化沥青微粒带负电荷。当阳离子乳化沥青与骨料表面接触时,由于所带电荷不同,产生异性相吸,两者在有水膜的情况下能使沥青微粒裹覆在骨料表面,仍能很好吸附结合,因而在阴湿、低温情况下(5℃以上)仍可以施工。但阴离子乳化沥青正好相反,它与潮湿骨料表面都带负电荷,使其产生同性相斥,沥青微粒不能很快粘附在骨料表面上,若要使沥青微粒裹覆在骨料表面,必须待乳化液中水分蒸发后才行,所以遇上阴湿或低温季节时就难以施工。
因此,不管是阳离子乳化沥青和阴离子乳化沥青都具有一定的局限性。
发明内容
针对现有技术存在的不足,本发明的目的在于提供一种乳化沥青专用防水乳液,其为非离子型,适用范围广,且具有较好的物理学性能。
为实现上述目的,本发明提供了如下技术方案:
一种乳化沥青专用防水乳液,以质量份数计,其原料包括:
丙烯酸丁酯:900-1000份,
苯乙烯:300-400份,
丙烯酰胺:25-35份,
乳化剂:20-30份,
过硫酸钠:4.5-5份,
亚硫酸氢钠:3.5-4份,
氧化剂:4-6份,
还原剂:5-8份,
水:1000-1200份。
本发明较优选地,所述乳化剂为乳化剂OP-40。
本发明较优选地,所述氧化剂为叔丁基过氧化氢。
本发明较优选地,所述还原剂为次硫酸氢钠甲醛。
本发明的另一目的在于提供上述所述的乳化沥青专用防水乳液的制备工艺。
为实现上述目的,本发明提供了如下技术方案:
一种乳化沥青专用防水乳液的制备工艺,包括以下步骤:
Step1:将适量水、乳化剂、丙烯酰胺加入乳化釜中,搅拌30min,再依次加入丙烯酸丁酯、苯乙烯搅拌,得乳化单体;
Step2:过硫酸钠水溶液的配制;
Step3:亚硫酸氢钠水溶液的配制;
Step4:将适量水加入反应釜中,升温至66℃,开始同步滴加Step1中的乳化单体、Step2中的过硫酸钠水溶液、Step3中的亚硫酸氢钠水溶液;
Step5:滴加完毕后,于68℃条件下,保温反应1h;
Step6:保温反应完毕后,快速滴加1/2的氧化剂水溶液;2min后,快速滴加1/2还原剂水溶液,保温反应15min;冷却至55℃,快速滴加剩余氧化剂水溶液;2min后,快速滴加剩余的还原剂水溶液;
Step7:降温至45℃,调节pH值7-8.5;
Step8:40℃以下,60目过滤,得乳化沥青专用防水乳液。
本发明较优选地,Step1中的乳化釜搅拌不能停,直至搅拌不到乳化单体为止。
本发明较优选地,Step2中过硫酸钠水溶液中过硫酸钠和水的质量比为9-10:100,且在使用前15min内配置。
本发明较优选地,Step3中亚硫酸氢钠水溶液中亚硫酸氢钠和水的质量比为7-8:100,且在使用前15min内配置。
本发明较优选地,Step4中的滴加时间为3h,滴加温度控制在66-68℃。
本发明较优选地,Step7中使用10%片碱水溶液调节pH值。
与现有技术相比,本发明具有如下有益效果:
(1)本发明乳化沥青专用防水乳液的物理力学性能完全达到了JC/T408-2005《水乳型沥青防水涂料》的标准。
(2)本发明乳化沥青专用防水乳液中丙烯酰胺的添加是不可或缺的,丙烯酰胺能明显提升本发明乳化沥青专用防水乳液的物理力学性能。
(3)过硫酸氢钠和亚硫酸氢钠对本发明乳化沥青专用防水乳液的物理力学性能提升起到相辅相成的作用。
(4)过硫酸氢钠和亚硫酸氢钠的添加时机同样对本发明乳化沥青专用防水乳液的物理力学性能具有影响,通过检测结果可以明显得出:过硫酸氢钠和亚硫酸氢钠优选的添加时机为,在Step4中,同步滴加Step1中的乳化单体、Step2中的过硫酸钠水溶液、Step3中的亚硫酸氢钠水溶液。
(5)相对于由市面上的阳离子沥青乳化剂和阴离子沥青乳化剂,由非离子型的乳化剂OP-40制作本发明乳化沥青专用防水乳液在物理学性能方面具有明显提升。
具体实施方式
本具体实施例仅仅是对本发明的解释,其并不是对本发明的限制,本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改,但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。
本发明实施例中所涉及的所有物质均为市售。
实施例1:乳化沥青专用防水乳液。
原料包括:
丙烯酸丁酯:900Kg,
苯乙烯:400Kg,
丙烯酰胺:35Kg,
乳化剂OP-40:25Kg,
过硫酸钠:4.5Kg,
亚硫酸氢钠:4Kg,
叔丁基过氧化氢:6Kg,
次硫酸氢钠甲醛:5Kg,
水:1200Kg。
其制备工艺包括如下步骤:
Step1:将450Kg的水、25Kg的乳化剂OP-40、35Kg的丙烯酰胺加入乳化釜中,搅拌30min,再依次加入900Kg的丙烯酸丁酯、400Kg的苯乙烯搅拌,得乳化单体;
Step2:过硫酸钠水溶液的配制(4.5Kg过硫酸钠+50Kg水)。
Step3:亚硫酸氢钠水溶液的配制(4Kg亚硫酸氢钠+50Kg水)。
Step4:将609Kg的水加入反应釜中,升温至66℃,开始同步滴加Step1中的乳化单体、Step2中的过硫酸钠水溶液、Step3中的亚硫酸氢钠水溶液,滴加时间为3h,滴加温度控制在66-68℃;
Step5:滴加完毕后,于68℃条件下,保温反应1h;
Step6:保温反应完毕后,加入快速滴加1/2的叔丁基过氧化氢水溶液(3Kg叔丁基过氧化氢+3Kg水);2min后,快速滴加1/2次硫酸氢钠甲醛水溶液(2.5Kg次硫酸氢钠甲醛+17.5Kg水),保温反应15min;冷却至55℃,快速滴加剩余叔丁基过氧化氢水溶液(3Kg叔丁基过氧化氢+3Kg水);2min后,快速滴加剩余的次硫酸氢钠甲醛水溶液(2.5Kg次硫酸氢钠甲醛+17.5Kg水);
Step7:降温至45℃,使用10%片碱水溶液调节pH值为7-8.5;
Step8:40℃以下,60目过滤,得乳化沥青专用防水乳液。
实施例2:乳化沥青专用防水乳液。
原料包括:
丙烯酸丁酯:979Kg,
苯乙烯:355Kg,
丙烯酰胺:27.3Kg,
乳化剂OP-40:20Kg,
过硫酸钠:4.9Kg,
亚硫酸氢钠:3.8Kg,
叔丁基过氧化氢:4Kg,
次硫酸氢钠甲醛:6Kg,
水:1093Kg。
其制备工艺包括如下步骤:
Step1:将380Kg的水、20Kg的乳化剂OP-40、27.3Kg的丙烯酰胺加入乳化釜中,搅拌30min,再依次加入979Kg的丙烯酸丁酯、355Kg的苯乙烯搅拌,得乳化单体;
Step2:过硫酸钠水溶液的配制(4.9Kg过硫酸钠+50Kg水)。
Step3:亚硫酸氢钠水溶液的配制(3.8Kg亚硫酸氢钠+50Kg水)。
Step4:将572Kg的水加入反应釜中,升温至66℃,开始同步滴加Step1中的乳化单体、Step2中的过硫酸钠水溶液、Step3中的亚硫酸氢钠水溶液,滴加时间为3h,滴加温度控制在66-68℃;
Step5:滴加完毕后,于68℃条件下,保温反应1h;
Step6:保温反应完毕后,加入快速滴加1/2的叔丁基过氧化氢水溶液(2Kg叔丁基过氧化氢+3Kg水);2min后,快速滴加1/2次硫酸氢钠甲醛水溶液(3Kg次硫酸氢钠甲醛+17.5Kg水),保温反应15min;冷却至55℃,快速滴加剩余叔丁基过氧化氢水溶液(2Kg叔丁基过氧化氢+3Kg水);2min后,快速滴加剩余的次硫酸氢钠甲醛水溶液(3Kg次硫酸氢钠甲醛+17.5Kg水);
Step7:降温至45℃,使用10%片碱水溶液调节pH值为7-8.5;
Step8:40℃以下,60目过滤,得乳化沥青专用防水乳液。
实施例3:乳化沥青专用防水乳液。
原料包括:
丙烯酸丁酯:1000Kg,
苯乙烯:300Kg,
丙烯酰胺:25Kg,
乳化剂OP-40:30Kg,
过硫酸钠:5Kg,
亚硫酸氢钠:3.5Kg,
叔丁基过氧化氢:4Kg,
次硫酸氢钠甲醛:8Kg,
水:1000Kg。
其制备工艺包括如下步骤:
Step1:将359Kg的水、30Kg的乳化剂OP-40、25Kg的丙烯酰胺加入乳化釜中,搅拌30min,再依次加入1000Kg的丙烯酸丁酯、300Kg的苯乙烯搅拌,得乳化单体;
Step2:过硫酸钠水溶液的配制(5Kg过硫酸钠+50Kg水)。
Step3:亚硫酸氢钠水溶液的配制(3.5Kg亚硫酸氢钠+50Kg水)。
Step4:将400Kg的水加入反应釜中,升温至66℃,开始同步滴加Step1中的乳化单体、Step2中的过硫酸钠水溶液、Step3中的亚硫酸氢钠水溶液,滴加时间为3h,滴加温度控制在66-68℃;
Step5:滴加完毕后,于68℃条件下,保温反应1h;
Step6:保温反应完毕后,加入快速滴加1/2的叔丁基过氧化氢水溶液(2Kg叔丁基过氧化氢+3Kg水);2min后,快速滴加1/2次硫酸氢钠甲醛水溶液(4Kg次硫酸氢钠甲醛+17.5Kg水),保温反应15min;冷却至55℃,快速滴加剩余叔丁基过氧化氢水溶液(2Kg叔丁基过氧化氢+3Kg水);2min后,快速滴加剩余的次硫酸氢钠甲醛水溶液(4Kg次硫酸氢钠甲醛+17.5Kg水);
Step7:降温至45℃,使用10%片碱水溶液调节pH值为7-8.5;
Step8:40℃以下,60目过滤,得乳化沥青专用防水乳液。
对比例1:对比例1和实施例2不同的是在Step1中未添加丙烯酰胺。
对比例2:对比例2和实施例2不同的是,在Step2过硫酸钠水溶液的配制过程中,未添加过硫酸氢钠。
对比例3:对比例3和实施例2不同的是,在Step3亚硫酸氢钠水溶液的配制过程中,未添加亚硫酸氢钠。
对比例4:对比例4和实施例2不同的是,在Step4中,将400Kg的水加入反应釜中,升温至66℃,开始同步滴加Step1中的乳化单体、和Step2中的过硫酸钠水溶液,Step2中的过硫酸钠水溶液滴加完毕后再滴加Step3中的亚硫酸氢钠水溶液,滴加温度控制在66-68℃;其中,Step1中乳化单体的滴加时间为3h,Step2中过硫酸钠水溶液的滴加时间为1.5h,Step3中亚硫酸氢钠水溶液的滴加时间为1.5h。
对比例5:对比例5和实施例2不同的是,在Step4中,将400Kg的水加入反应釜中,升温至66℃,开始同步滴加Step1中的乳化单体、和Step3中的亚硫酸氢钠水溶液,Step3中的亚硫酸氢钠水溶液滴加完毕后再滴加Step2中的过硫酸钠水溶液,滴加温度控制在66-68℃;其中,Step1中乳化单体的滴加时间为3h,Step2中过硫酸钠水溶液的滴加时间为1.5h,Step3中亚硫酸氢钠水溶液的滴加时间为1.5h。
根据JC/T408-2005《水乳型沥青防水涂料》对实施例1-3和对比例1-5进行物理力学性能检测,检测结果见表1。
表1
通过表1可以看出,本发明乳化沥青专用防水乳液的物理力学性能完全达到了JC/T408-2005《水乳型沥青防水涂料》的标准。
实施例2和对比例1的检测结果作比较,实施例2的乳化沥青专用防水乳液明显优于对比例1的检测结果,因此本发明中丙烯酰胺的添加是不可或缺的,丙烯酰胺能明显提升本发明乳化沥青专用防水乳液的物理力学性能。
实施例2和对比例2-3的检测结果作比较,实施例2的乳化沥青专用防水乳液明显优于对比例2-3的检测结果,因此过硫酸氢钠和亚硫酸氢钠对本发明乳化沥青专用防水乳液的物理力学性能提升起到相辅相成的作用。
实施例2和对比例4-5的检测结果作比较,实施例2的乳化沥青专用防水乳液明显优于对比例2-3的检测结果,因此过硫酸氢钠和亚硫酸氢钠的添加时机同样对本发明乳化沥青专用防水乳液的物理力学性能具有影响。通过检测结果可以明显得出:过硫酸氢钠和亚硫酸氢钠优选的添加时机为,在Step4中,同步滴加Step1中的乳化单体、Step2中的过硫酸钠水溶液、Step3中的亚硫酸氢钠水溶液。
此外,再分别选取市面上的阳离子沥青乳化剂和阴离子沥青乳化剂代替本发明中的乳化剂OP-40,制作乳化沥青专用防水乳液。其中,阳离子沥青乳化剂和阴离子沥青乳化剂均来自于漯河市天龙化工有限公司。
对比例6:对比例6和实施例2的不同是,阳离子沥青乳化剂代替乳化剂OP-40。
对比例7:对比例7和实施例2的不同是,阴离子沥青乳化剂代替乳化剂OP-40。
根据JC/T408-2005《水乳型沥青防水涂料》对对比例6-7进行物理力学性能检测,检测结果见表2。
表2
通过表2可以看出,相对于由市面上的阳离子沥青乳化剂和阴离子沥青乳化剂,由非离子型的乳化剂OP-40制作本发明乳化沥青专用防水乳液在物理学性能方面具有明显提升。
Claims (10)
1.一种乳化沥青专用防水乳液,其特征在于,以质量份数计,其原料包括:
丙烯酸丁酯:900-1000份,
苯乙烯:300-400份,
丙烯酰胺:25-35份,
乳化剂:20-30份,
过硫酸钠:4.5-5份,
亚硫酸氢钠:3.5-4份,
氧化剂:4-6份,
还原剂:5-8份,
水:1000-1200份。
2.根据权利要求1所述的乳化沥青专用防水乳液,其特征在于,所述乳化剂为乳化剂OP-40。
3.根据权利要求1所述的乳化沥青专用防水乳液,其特征在于,所述氧化剂为叔丁基过氧化氢。
4.根据权利要求1所述的乳化沥青专用防水乳液,其特征在于,所述还原剂为次硫酸氢钠甲醛。
5.一种乳化沥青专用防水乳液的制备工艺,其特征在于,包括以下步骤:
Step1:将适量水、乳化剂、丙烯酰胺加入乳化釜中,搅拌30min,再依次加入丙烯酸丁酯、苯乙烯搅拌,得乳化单体;
Step2:过硫酸钠水溶液的配制;
Step3:亚硫酸氢钠水溶液的配制;
Step4:将适量水加入反应釜中,升温至66℃,开始同步滴加Step1中的乳化单体、Step2中的过硫酸钠水溶液、Step3中的亚硫酸氢钠水溶液;
Step5:滴加完毕后,于68℃条件下,保温反应1h;
Step6:保温反应完毕后,快速滴加1/2的氧化剂水溶液;2min后,快速滴加1/2还原剂水溶液,保温反应15min;冷却至55℃,快速滴加剩余氧化剂水溶液;2min后,快速滴加剩余的还原剂水溶液;
Step7:降温至45℃,调节pH值7-8.5;
Step8:40℃以下,60目过滤,得乳化沥青专用防水乳液。
6.根据权利要求5所述的乳化沥青专用防水乳液的制备工艺,其特征在于,Step1中的乳化釜搅拌不能停,直至搅拌不到乳化单体为止。
7.根据权利要求5所述的乳化沥青专用防水乳液的制备工艺,其特征在于,Step2中过硫酸钠水溶液中过硫酸钠和水的质量比为9-10:100,且在使用前15min内配置。
8.根据权利要求5所述的乳化沥青专用防水乳液的制备工艺,其特征在于,Step3中亚硫酸氢钠水溶液中亚硫酸氢钠和水的质量比为7-8:100,且在使用前15min内配置。
9.根据权利要求5所述的乳化沥青专用防水乳液的制备工艺,其特征在于,Step4中的滴加时间为3h,滴加温度控制在66-68℃。
10.根据权利要求5所述的乳化沥青专用防水乳液的制备工艺,其特征在于,Step7中使用10%片碱水溶液调节pH值。
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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GR01 | Patent grant | ||
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