CN108250851A - 一种沥青卷材硫化物隔离底漆及制备方法 - Google Patents
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Abstract
一种沥青卷材硫化物隔离底漆及制备方法，涉及一种沥青卷材基材底漆及其制备方法。是要解决现有沥青油毡防水卷材释放小分子硫导致面漆变黄，其作为屋面防水材料存在提前老化开裂而造成的防水层失效进而导致屋面出现渗漏的问题。该底漆包括去离子水、表面活性剂、消泡剂、碱性丙烯酸乳液A、碱性丙烯酸乳液B、硅树脂、螯合铁溶液、稳定剂、成膜助剂、防霉剂和颜料色浆。方法：将去离子水加入双搅拌真空反应釜中，再依次加入表面活性剂、消泡剂、碱性丙烯酸乳液A、碱性丙烯酸乳液B、硅树脂，搅拌均匀后，在抽真空的条件下加入螯合铁溶液和稳定剂，再依次将成膜助剂和防霉剂加到双搅拌真空反应釜中，加入颜料色浆，搅拌均匀。本发明用于制备沥青卷材基材底漆。
Description
技术领域
本发明涉及一种沥青卷材基材底漆及其制备方法。
背景技术
建筑防水工程中的房屋屋面防水是一个系统工程，关系到建筑物使用功能的正常运行和建筑物的使用寿命。多年来，屋面渗漏是房屋建筑中最突出的质量问题之一，也是多年来一直未能很好解决的难题。屋面渗漏到室内，不仅会严重影响人们的生活质量和居住水平，也会直接影响到建筑物的正常使用和耐久性。
当今建筑防水工程中普遍选用的防水材料主要为以下五个大类，其分别为：沥青类防水卷材、合成高分子防水卷材、防水涂料、密封材料以及刚性防水材料。各种防水材料分别具有不同的性能特点，将其用于它所适宜的防水部位，可有效的减缓甚至解决工程防水问题。
目前而言，我国房屋建造过程中，多使用沥青油毡防水卷材作为屋顶施工材料，其原因在于沥青油毡卷材具有良好的防水功能，且造价低廉，节约施工成本。但是，受到阳光照射、温度、雨水冲刷等种种因素的影响，沥青油毡防水卷材会发生氧化和老化，继而会出现渗透现象，影响居民的生产生活。而沥青油毡防水卷材渗漏的主要因素有沥青油毡卷材防水材料与结合层的剥离、防水卷材的“鼓包”、卷材防水层的开裂。对于第一种情况，通常的处理方法是将损坏的防水层切开，待其充分干燥后再重新涂刷粘接剂，最后在切缝处粘接300mm宽的卷材条。对于第二种情况，要根据鼓包的大小及严重程度选择抽气灌注粘合剂或者比照第一种情况将鼓包切除，重新修补。而对于第三种情况，则需要采用1.2mm厚的高分子卷材或者3mm厚的改性沥青卷材单边点粘在屋面板板端处，铺贴大面积卷材而形成防水层。但是这些修补方式在应力集中处，变形频繁，雨水冲刷或外力损害的影响下会很快再次失效，施工繁杂，维修成本较高，且无法保持长期正常使用。
对沥青类防水卷材而言，传统的纸胎石油沥青类防水卷材是由原纸作为胎体以石油沥青作涂盖层构成的厚度约1mm左右的卷材，这种因以石油沥青为涂盖物而造成低温易脆裂、耐高温能力差的卷材，因以纸为胎基而造成强度较低、无延伸率、吸油率低而胎基易腐烂、厚度过薄而只能采用多层热油施工作业，不但施工手段落后，生产效率低，劳动强度大。
沥青类防水卷材上会涂覆一层面漆，这种防水卷材释放的小分子硫化物，会使面漆黄变，尽管目前存在使用于防水卷材上的沥青基材底漆，但是仍然解决不了这个问题，一般1-10天即会变黄，导致防水卷材提前老化开裂而造成的防水层失效，而且还污染环境。另外，纸胎石油沥青防水卷材的使用寿命短，一般只能有2～5年左右，因此使防水工程经常处于反复翻修状态。
发明内容
本发明是要解决现有沥青油毡防水卷材释放小分子硫导致面漆变黄，其作为屋面防水材料存在提前老化开裂而造成的防水层失效进而导致屋面出现渗漏的问题，提供一种沥青卷材硫化物隔离底漆及制备方法。
本发明沥青卷材硫化物隔离底漆按重量份数包括以下组分：
其中去离子水符合GB/T 6682中规定的三级水标准。
所述表面活性剂为非离子表面活性剂。
所述消泡剂为聚醚改性有机硅、聚硅氧烷消泡剂中的一种或几种的混合物。
所述碱性丙烯酸乳液A为分子量2000-5000道尔顿的苯乙烯-丙烯酸酯乳液、丙烯酸酯、丙烯酸树脂水溶胶中的一种或几种的混合物。碱性丙烯酸乳液A的pH值大于10。其使产品具有优异的渗透性和附着力。
所述碱性丙烯酸乳液B为分子量超过40000万道尔顿的苯乙烯-丙烯酸酯乳液、丙烯酸酯、丙烯酸树脂水溶胶中的一种或几种的混合物。碱性丙烯酸乳B的pH值大于10。其使涂膜表面更好的封闭成膜，提高漆膜的封闭性、防水性能和机械性能。
所述硅树脂为甲基硅树脂、有机硅乳液、有机硅改性水性环氧树脂、有机硅改性聚酯树脂、氨基硅树脂、氟硅树脂中的一种或几种的混合物。硅树脂的加入增加了底漆漆膜的附着力和减少漆膜成膜后的空隙。
所述螯合铁溶液的质量浓度为0.9％～1.2％。螯合铁溶液中螯合铁是由铁或含铁化合物与螯合剂作用，生产的螯合物。其中螯合剂为EDTA、HEDTA、聚羟基糖、山梨糖醇中一种或几种的混合物。
所述成膜助剂为2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇单异丁酸酯、乙二醇丁醚、丙二醇丁醚中的一种或几种的混合物。
所述稳定剂为苯甲酸钠、对甲苯磺酸、丁醇、蔗糖中的一种或几种的混合物。
所述防霉助剂为N-辛基-异噻啜啉酮、季铵盐防霉剂中的一种或几种的混合物。
所述颜料色浆为市售颜料色浆。
上述沥青卷材硫化物隔离底漆的制备方法，包括以下步骤：
一、按重量份数称取20～25份的去离子水、0.1～0.3份的表面活性剂、0.2～0.8份的消泡剂、26～30份的碱性丙烯酸乳液A、31～36份的碱性丙烯酸乳液B、10～15份硅树脂、5.2～8.6份的螯合铁溶液、0.6～0.7份的稳定剂、1.2～2.3份的成膜助剂、0.5～0.6份的防霉剂和0.5～1.0份颜料色浆；
二、将称取的去离子水加入双搅拌真空反应釜中，将去离子水在搅拌速度为1000-1200 转/分的条件下活化5-10分钟，然后减速至400-600转/分，依次将表面活性剂、消泡剂、碱性丙烯酸乳液A、碱性丙烯酸乳液B、硅树脂加入双搅拌真空反应釜中，边加边搅拌，搅拌均匀后，在抽真空的条件下加入螯合铁溶液和稳定剂，并提升搅拌速度至800-1000 转/分，搅拌30～40分钟，然后减速至400-600转/分，依次将成膜助剂和防霉剂加到双搅拌真空反应釜中，搅拌均匀，再加入颜料色浆，搅拌均匀，用过滤器过滤后包装。
本发明的底漆涂覆在屋面沥青卷材的表面，涂覆厚度为0.3-0.4mm。
本发明的有益效果：
本发明为了封闭沥青屋面沥青卷材释放的小分子硫化物，螯合铁把游离态的小分子硫转化成惰性的单质硫及水不溶性硫化物鳌合体，使其不会继续向上端的防水涂层扩散。从而防止面漆受小分子硫化物影响产生黄变，影响漆膜的感观和防护效果。并解决现有的沥青油毡防水卷材作为屋面防水材料存在提前老化开裂而造成的防水层失效进而导致屋面出现渗漏的问题。同时添加氧化稳定剂，稳定铁离子的反应进程，使产品的功效持续稳定。
具体反应如下：
2fe3+(螯合态)+HS-→2fe2+(螯合态)+S↓+H+
将本发明的底漆涂刷于沥青基材上约0.3-0.4mm，在40℃的温度下，可保持90天面漆不黄变，在60℃的温度下，可保持45天面漆不黄变。在40℃条件下保持90天后进行耐水性试验，96h仍无异常。可延长沥青防水卷材的使用寿命，使用寿命为15-20年。
本发明选择了两种碱性丙烯酸乳液作为原料，他们的分子量不同。小分子碱性丙烯酸乳液，具有更好的渗透性，可以部分渗入沥青基材内部渗透成膜，可增强底漆的附着力。大分子碱性丙烯酸乳液的使用，时底漆更好的表面成膜，增强了底漆的防护性能。两种功效乳液的配合使本发明的底漆基友优良的附着力、渗透性又有良好的柔韧性和抗开裂性、耐候性。
具体实施方式
本发明技术方案不局限于以下所列举具体实施方式，还包括各具体实施方式间的任意组合。
具体实施方式一：本实施方式沥青卷材硫化物隔离底漆按重量份数包括以下组分：
具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一不同的是：所述去离子水符合GB/T 6682中规定的三级水标准。其它与具体实施方式一相同。
具体实施方式三：本实施方式与具体实施方式一不同的是：所述表面活性剂为非离子表面活性剂。其它与具体实施方式一相同。
具体实施方式四：本实施方式与具体实施方式一不同的是：所述消泡剂为聚醚改性有机硅、聚硅氧烷消泡剂中的一种或几种的混合物。其它与具体实施方式一相同。
具体实施方式五：本实施方式与具体实施方式一不同的是：所述碱性丙烯酸乳液A为分子量2000-5000道尔顿的苯乙烯-丙烯酸酯乳液、丙烯酸酯、丙烯酸树脂水溶胶中的一种或几种的混合物。其它与具体实施方式一相同。
具体实施方式六：本实施方式与具体实施方式一不同的是：碱性丙烯酸乳液A的pH值大于10。其它与具体实施方式一相同。
具体实施方式七：本实施方式与具体实施方式一不同的是：所述碱性丙烯酸乳液B为分子量超过40000万道尔顿的苯乙烯-丙烯酸酯乳液、丙烯酸酯、丙烯酸树脂水溶胶中的一种或几种的混合物。其它与具体实施方式一相同。
具体实施方式八：本实施方式与具体实施方式一不同的是：碱性丙烯酸乳B的pH值大于10。其它与具体实施方式一相同。
具体实施方式九：本实施方式与具体实施方式一不同的是：所述硅树脂为甲基硅树脂、有机硅乳液、有机硅改性水性环氧树脂、有机硅改性聚酯树脂、氨基硅树脂、氟硅树脂中的一种或几种的混合物。其它与具体实施方式一相同。
具体实施方式十：本实施方式与具体实施方式一不同的是：所述螯合铁溶液的质量浓度为0.9％～1.2％。其它与具体实施方式一相同。
本实施方式螯合铁溶液中螯合铁是由铁或含铁化合物与螯合剂作用，生产的螯合物。其中螯合剂为EDTA、HEDTA、聚羟基糖、山梨糖醇中一种或几种的混合物。
具体实施方式十一：本实施方式与具体实施方式一不同的是：所述成膜助剂为2,2,4- 三甲基-1,3-戊二醇单异丁酸酯、乙二醇丁醚、丙二醇丁醚中的一种或几种的混合物。其它与具体实施方式一相同。
具体实施方式十二：本实施方式与具体实施方式一不同的是：所述稳定剂为苯甲酸钠、对甲苯磺酸、丁醇、蔗糖中的一种或几种的混合物。其它与具体实施方式一相同。
具体实施方式十三：本实施方式与具体实施方式一不同的是：所述防霉助剂为N-辛基-异噻啜啉酮、季铵盐防霉剂中的一种或几种的混合物。其它与具体实施方式一相同。
具体实施方式十四：本实施方式沥青卷材硫化物隔离底漆的制备方法，包括以下步骤：
一、按重量份数称取20～25份的去离子水、0.1～0.3份的表面活性剂、0.2～0.8份的消泡剂、26～30份的碱性丙烯酸乳液A、31～36份的碱性丙烯酸乳液B、10～15份硅树脂、5.2～8.6份的螯合铁溶液、0.6～0.7份的稳定剂、1.2～2.3份的成膜助剂、0.5～0.6份的防霉剂和0.5～1.0份颜料色浆；
二、将称取的去离子水加入双搅拌真空反应釜中，将去离子水在搅拌速度为1000-1200 转/分的条件下活化5-10分钟，然后减速至400-600转/分，依次将表面活性剂、消泡剂、碱性丙烯酸乳液A、碱性丙烯酸乳液B、硅树脂加入双搅拌真空反应釜中，边加边搅拌，搅拌均匀后，在抽真空的条件下加入螯合铁溶液和稳定剂，并提升搅拌速度至800-1000 转/分，搅拌30～40分钟，然后减速至400-600转/分，依次将成膜助剂和防霉剂加到双搅拌真空反应釜中，搅拌均匀，再加入颜料色浆，搅拌均匀，用过滤器过滤后包装。
本发明的底漆涂覆在屋面沥青卷材的表面，涂覆厚度为0.3-0.4mm。
下面对本发明的实施例做详细说明，以下实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方案和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
实施例1：
本实施例沥青卷材硫化物隔离底漆的制备方法，按以下步骤进行：
按照质量分数称取20％去离子水、0.3％非离子表面活性剂烷基酚聚氧乙烯醚、0.2％消泡剂、26％碱性丙烯酸乳液A、33％碱性丙烯酸乳液B、11％硅树脂、6.1％EDTA螯合铁溶液、0.6％稳定剂对甲苯磺酸、1.7％成膜助剂2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇单异丁酸酯、0.6％防霉剂N-辛基-异噻啜啉酮和0.5％颜料色浆。EDTA螯合铁溶液的质量浓度为1％。
将去离子水加到双搅拌真空反应釜中，双搅拌的速度为1200转/分。将去离子水在高速搅拌的条件下活化10分钟。减速至500转/分，依次将非离子表面活性剂烷基酚聚氧乙烯醚、消泡剂、碱性丙烯酸乳液A、碱性丙烯酸乳液B和硅树脂加入到双搅拌真空反应釜中，边加边搅拌。将上述混合物搅拌均匀后，在抽真空的条件下加入EDTA螯合铁溶液和稳定剂对甲苯磺酸，到双搅拌真空反应釜中，并提升搅拌速度至1000转/分，边加边搅拌，充分搅拌30分钟。将上述混合物机械乳化均匀后，减速为500转/分，依次加入成膜助剂2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇单异丁酸酯和防霉剂N-辛基-异噻啜啉酮，边加边搅拌，搅拌均匀。并加入颜料色浆，搅拌均匀，用过滤器过滤后包装，得到沥青卷材硫化物隔离底漆。
所述消泡剂为购买自科凯公司的1918聚硅氧烷乳液型消泡剂。碱性丙烯酸乳液A为分子量4000道尔顿的苯乙烯-丙烯酸酯乳液。碱性丙烯酸乳液B为分子量超过40000万道尔顿的苯乙烯-丙烯酸酯乳液。
得到的沥青卷材硫化物隔离底漆进行性能检测，结果如下:
表1物理性能
| 重量固含量(％) | 52 |
| 密度(g/cm3) | 1-1.05 |
| pH | 9-10 |
| 表干时间(min) | <30 |
表2不透水性
| 初期常温 | 40℃,60天 | 40℃,90天 | 国标 | |
| 耐水性 | 96h无异常 | 96h无异常 | 96h无异常 | 96h无异常 |
| 透水性/ml | 0.1 | ≤0.2 | ≤0.3 | ≤0.5 |
| 膜阻力 | 非常好 | 非常好 | 非常好 |
表3机械性能
| 75°F | 32°F | |
| 拉伸断裂伸长率/％ | 563 | 401 |
| 最大拉伸强度/N | 136 | 652 |
| 拉伸回复率/％ | 64 | 41 |
表4附着力
表5低温柔韧性
将底漆涂刷于沥青基材上约0.3-0.4mm，其上涂布白色防水面漆，进行高温测试，结果如下表所示。
表6耐高温黄变性
Claims (10)
1.一种沥青卷材硫化物隔离底漆，其特征在于该底漆按重量份数包括以下组分：
2.根据权利要求1所述的一种沥青卷材硫化物隔离底漆，其特征在于所述消泡剂为聚醚改性有机硅、聚硅氧烷消泡剂中的一种或几种的混合物。
3.根据权利要求1或2所述的一种沥青卷材硫化物隔离底漆，其特征在于所述碱性丙烯酸乳液A为分子量2000-5000道尔顿的苯乙烯-丙烯酸酯乳液、丙烯酸酯、丙烯酸树脂水溶胶中的一种或几种的混合物。
4.根据权利要求3所述的一种沥青卷材硫化物隔离底漆，其特征在于所述碱性丙烯酸乳液B为分子量超过40000万道尔顿的苯乙烯-丙烯酸酯乳液、丙烯酸酯、丙烯酸树脂水溶胶中的一种或几种的混合物。
5.根据权利要求1、2或4所述的一种沥青卷材硫化物隔离底漆，其特征在于所述硅树脂为甲基硅树脂、有机硅乳液、有机硅改性水性环氧树脂、有机硅改性聚酯树脂、氨基硅树脂、氟硅树脂中的一种或几种的混合物。
6.根据权利要求5所述的一种沥青卷材硫化物隔离底漆，其特征在于所述螯合铁溶液的质量浓度为0.9％～1.2％。
7.根据权利要求6所述的一种沥青卷材硫化物隔离底漆，其特征在于所述成膜助剂为2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇单异丁酸酯、乙二醇丁醚、丙二醇丁醚中的一种或几种的混合物。
8.根据权利要求7所述的一种沥青卷材硫化物隔离底漆，其特征在于所述稳定剂为苯甲酸钠、对甲苯磺酸、丁醇、蔗糖中的一种或几种的混合物。
9.根据权利要求8所述的一种沥青卷材硫化物隔离底漆，其特征在于所述防霉助剂为N-辛基-异噻啜啉酮、季铵盐防霉剂中的一种或几种的混合物。
10.如权利要求1所述的沥青卷材硫化物隔离底漆的制备方法，其特征在于该方法包括以下步骤：
一、按重量份数称取20～25份的去离子水、0.1～0.3份的表面活性剂、0.2～0.8份的消泡剂、26～30份的碱性丙烯酸乳液A、31～36份的碱性丙烯酸乳液B、10～15份硅树脂、5.2～8.6份的螯合铁溶液、0.6～0.7份的稳定剂、1.2～2.3份的成膜助剂、0.5～0.6份的防霉剂和0.5～1.0份颜料色浆；
二、将称取的去离子水加入双搅拌真空反应釜中，将去离子水在搅拌速度为1000-1200转/分的条件下活化5-10分钟，然后减速至400-600转/分，依次将表面活性剂、消泡剂、碱性丙烯酸乳液A、碱性丙烯酸乳液B、硅树脂加入双搅拌真空反应釜中，边加边搅拌，搅拌均匀后，在抽真空的条件下加入螯合铁溶液和稳定剂，并提升搅拌速度至800-1000转/分，搅拌30～40分钟，然后减速至400-600转/分，依次将成膜助剂和防霉剂加到双搅拌真空反应釜中，搅拌均匀，再加入颜料色浆，搅拌均匀，用过滤器过滤后包装。
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