CN108384024A - 一种提高自粘沥青防水卷材粘结性能超支化树脂的制备 - Google Patents

一种提高自粘沥青防水卷材粘结性能超支化树脂的制备 Download PDF

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张耀文
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Abstract

本发明涉及自粘沥青防水卷材领域，更具体的说涉及一种超支化树脂在提高自粘沥青防水卷材粘结性能中的应用。首先合成了一种超支化聚酯，然后引入聚丙烯酸酯长链，最后用烷氧基硅烷进行端基改性。将该超支化树脂运用到自粘沥青防水卷材领域，能够很好地提高自粘沥青防水卷材的粘结性能，合成工艺简便，易工业化，是一种性能优良的自粘沥青防水卷材改性剂。

Description

一种提高自粘沥青防水卷材粘结性能超支化树脂的制备
技术领域
本发明涉及自粘沥青防水卷材技术领域，特别涉及一种用于提高自粘沥青防水卷材粘结性能的超支化树脂，还涉及其制备方法。
背景技术
目前沥青卷材按照施工方法可分为热熔、自粘和机械固定三类。热熔沥青类卷材，施工方法成熟，粘结牢固可靠，但是施工过程中需要加热，限制了应用领域；并且与基层一旦脱落就不能再粘结。机械固定类沥青防水卷材不能与基层形成满粘，一旦发生渗漏，将难以进行维修。自粘沥青防水卷材采取冷粘结的施工方式，安全可靠，目前应用极广。然而，自粘沥青防水卷材虽与基层形成满粘结，但随着时间的推移，与基层的粘结性会下降，进而出现脱离基层的现象；如果局部出现渗漏点，会发生串水现象，建筑物的渗漏治理将难以根治。
基于此，可在自粘沥青防水卷材中添加一种超支化增粘树脂来提高沥青基防水卷材的粘结性能。
超支化聚合物具有三维立体网状结构，活性位点多，粘度小，与基体融合性好，具有广阔的应用前景，目前在光电材料、涂料、粘合剂、纳米科技、药物运载等领域都表现出了巨大的应用价值。
发明内容
为了解决自粘沥青防水卷材粘结性能不足的问题，本发明提供了一种用于提高自粘沥青防水卷材粘结性能超支化树脂。
本发明还提供了所述超支化树脂的制备方法。
本发明是通过以下措施实现的。
一种超支化树脂在提高自粘沥青防水卷材粘结性能中的应用，所述的超支化树脂是通过以下步骤得到的。
在反应釜中加入引发剂、乳化剂、单体和水，充分搅拌，加热至80℃，得到聚丙烯酸酯乳液。
将多元醇和多元醇摩尔数3~4.5倍的2,2—二羟甲基丙酸混合均匀后在氮气保护下加热至140~170℃，加入催化剂，常压反应1.5~2h；然后降温至100℃，加入聚丙烯酸酯乳液，反应4h，再加入丙烯酸，反应30min；最后降温至80℃，加入烷氧基硅烷反应1h既得所述超支化树脂。
所述引发剂为过硫酸铵、过硫酸钠中的一种或两种以上。
所述引发剂用量为单体重量的0.2%-0.4%。
所述乳化剂为OP-10、十二烷基苯磺酸钠中的一种或两种以上。
所述乳化剂用量为单体重量的0.5%-2.0%。
所述单体为丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸异辛酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸异辛酯中的一种或两种以上。
所述聚丙烯酸酯乳液分子量为5000~ 10000。
所述的多元醇为三元醇或四元醇。
所述的三元醇为三羟甲基丙烷、丙三醇、丁三醇、三乙醇胺中的一种或两种以上。
所述的四元醇为季戊四醇。
所述催化剂为对甲苯磺酸。
所述烷氧基硅烷为四甲氧基硅烷、四乙氧基硅烷、四丙氧基硅烷中的一种或两种以上。
所述超支化树脂可能但不仅限于如下式所示结构：
相对于现有技术，本发明所述的方法制备的用于提高自粘沥青防水卷材粘结性能的超支化树脂，具有以下优点。
首先将多元醇与2,2—二羟甲基丙酸反应制备端羟基中心核，然后引入丙烯酸酯与羟基进行酯交换，末端接入丙烯酸，聚丙烯酸酯长链中大量的酯基能够与粘结基体形成氢键，增加粘结性能。
烷氧基硅烷首先水解成硅醇，然后硅醇和丙烯酸末端中的羧基反应，其余的硅醇可与基体形成化学键，从而达到增粘的效果。
同时超支化结构中内部较大的空间能够与沥青充分混溶，有利于增粘且不影响体系的稳定性。
本发明的有益效果。
本发明所制备的树脂采用超支化结构，制备方法简单，原料易得，末端含有大量的活性官能团可减少投料量，降低成本；同时对自粘沥青防水卷材的粘结性能有较大提高，与自粘沥青防水卷材共混搅拌均匀即可，不增加额外的工艺流程，有利于控制成本。
具体实施方式
以下是对本发明具体实施方法更为详尽的陈述，目的在于阐述本发明的构思以及特点，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
实施方法一
(1)在反应釜中加入在反应釜中加入过硫酸铵、OP-10、单体和水，充分搅拌，加热至80℃，得到聚丙烯酸酯乳液；
(2) 称取13.60g（0.1mol）季戊四醇、53.65g（0.4mol）2,2—二羟甲基丙酸，首先将季戊四醇和2,2—二羟甲基丙酸加入带有磁力搅拌器的四口烧瓶中，再加入0.80g对甲基苯磺酸，升温至140℃，常压反应1.5h；然后降温至100℃，加入聚丙烯酸酯乳液，反应4h，再加入28.80g（0.4mol）丙烯酸，反应30min；最后降温至80℃，加入83.20g（0.4mol）四乙氧基硅烷反应1h既得所述超支化树脂；
（3）将所制得超支化树脂与沥青熔融混合，制成自粘沥青防水卷材。
实施方法二
(1)在反应釜中加入在反应釜中加入过硫酸铵、OP-10、单体和水，充分搅拌，加热至80℃，得到聚丙烯酸酯乳液；
(2) 称取13.60g（0.1mol）季戊四醇、160.95g（1.2mol）2,2—二羟甲基丙酸，首先将季戊四醇和2,2—二羟甲基丙酸加入带有磁力搅拌器的四口烧瓶中，再加入0.80g对甲基苯磺酸，升温至140℃，常压反应1.5h；然后降温至100℃，加入聚丙烯酸酯乳液，反应4h，再加入86.40g（1.2mol）丙烯酸，反应30min；最后降温至80℃，加入249.6g（1.2mol）四乙氧基硅烷反应1h既得所述超支化树脂；
（3）将所制得超支化树脂与沥青熔融混合，制成自粘沥青防水卷材。
对比实施
对比实施例中的自粘沥青防水卷材不掺加超支化树脂。
性能测试
为了说明本发明的实际效果，下面就是将本发明实施方法中得到的超支化树脂加入到自粘沥青防水卷材中，进行剥离强度性能检测，检测标准按照GB/T 328.20—2007进行。
检测结果如下。
表一：自粘沥青防水卷材剥离强度
根据上表数据可知，添加了超支化树脂的自粘沥青防水卷材的剥离强度相比于未添加超支化树脂的防水卷材，其剥离强度有了较大的提高，说明本发明所述的超支化树脂在自粘沥青防水卷材中起到了提高其粘结强度的作用。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受实施例的限制，其它任何未背离本发明的精神实质与原理下所做的改变、修饰、组合、替代、简化均应为等效替换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种提高自粘沥青防水卷材粘结性能超支化树脂的制备方法，其特征在于所述的超支化树脂含有大量的烷氧基硅烷。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于所述的超支化树脂是通过以下方法制备的：
（1）在反应釜中加入在反应釜中加入引发剂、乳化剂、单体和水，充分搅拌，加热至80℃，得到聚丙烯酸酯乳液；
（2）将多元醇和多元醇摩尔数3~4.5倍的2,2—二羟甲基丙酸混合均匀后在氮气保护下加热至140~170℃，加入催化剂，常压反应1.5~2h；然后降温至100℃，加入聚丙烯酸酯乳液，反应4h，再加入丙烯酸，反应30min；最后降温至80℃，加入烷氧基硅烷反应1h既得所述超支化树脂。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于所述引发剂为过硫酸铵、过硫酸钠、过硫酸钠中的一种或两种以上，引发剂用量为单体重量的0.2%-0.4%。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于所述乳化剂为OP-10、十二烷基苯磺酸钠中的一种或两种以上，乳化剂用量为单体重量的0.5%-2.0%。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于所述单体为丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸异辛酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸异辛酯中的一种或两种以上。
6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于所述聚丙烯酸酯乳液分子量为5000~10000。
7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于所述的多元醇为三羟甲基丙烷、丙三醇、丁三醇、三乙醇胺、季戊四醇中的一种或两种以上。
8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于所述催化剂为对甲苯磺酸。
9.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于所述烷氧基硅烷为四甲氧基硅烷、四乙氧基硅烷、四丙氧基硅烷中的一种或两种以上。
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