CN108977078A - 一种建筑防水密封膏及其制备方法 - Google Patents

一种建筑防水密封膏及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种建筑防水密封膏及其制备方法,其特征在于,按重量计包含以下组分:石油沥青30~40%;橡胶4~6%;塑化剂3~5%;相容剂1~2%;增粘剂0.8~1.6%;第一乳化剂0.5~1.5%;第二乳化剂1.5~2.5%;稳定剂0.5~1%;憎水剂3~6%;方解石粉10~30%;增稠剂1~2%;水15~35%。本发明所述密封膏与多种材质,如水泥、铝材、玻璃、塑料等,具有相容性,粘结密封性优异,同时密封膏耐水性好,满足实际防水需要。

Description

一种建筑防水密封膏及其制备方法
技术领域
本发明涉及建筑防水涂料技术领域,具体涉及一种建筑防水密封膏及其制备方法。
技术背景
建筑物渗漏是较为突出的建筑质量通病,并且建筑渗漏90%以上与细部节点未正确处理有关。建筑的细部节点防水之处众多,并且细部节点处往往材料种类多,如水泥构件、铝材构件、塑料构件、玻璃构件等交错在一起。实际施工选材中,往往采用普通防水涂料、油膏等密封材料填塞,这类材料粘结性或其他物理性能本身弱,密封处理不好,短期表现为泡水溶胀、缩裂,长期表现为与粘结面脱壳、翘边、脆裂等,即便选用了高档的密封膏/胶(如硅酮、聚硫、聚氨酯等),有时节点也会渗漏,究其原因,除与密封材料本身的成分有关外,还与密封材料与基层材质相容性有关,若所选密封膏与基层材质两面或一面相容性差,则长时间后界面容易脱离形成渗水、漏水通道。
目前国家或行业标准中还未对已有的高低档类密封胶/膏(如硅酮、聚硫、聚氨酯、塑料油膏、沥青基嵌缝膏等)适应性/相容性做过全面的技术要求,密封膏的标准中对粘结力的测试仅仅基于某一基材,工程上只要密封膏的粘结力达到指标要求,就大肆使用,而不区分所使用的场合,一旦使用不当便导致密封防水的失效。
庆幸的是,国家住房和城乡建设部于2016年首次发布并实施了JG/T 501-2016《建筑构件连接处防水密封膏》标准(Waterproofing sealant for building componentjunction),充分考虑了建筑构件(细部节点)连接处的材料的多样性、复杂性,有针对性地进行了技术参数的设定,确保产品能对建筑构件(细部节点)连接处各类材质能有效地、长久的密封防水。作为一类新型的有别与硅酮、聚硫、聚氨酯等建筑密封材料,要求材料粘结性能全面,包括密封膏与干燥水泥砂浆、潮湿水泥砂浆、铝材、塑料、玻璃等多种材质,并且具有同步固化粘结性能,密封膏能与未固化的水泥类材质同步固结。
发明具体内容:
本发明的一个目的是提供一种建筑防水密封膏,该密封膏与多种材质(水泥、铝材、玻璃、塑料等)具有相容性,粘结密封性优异,同时密封膏耐水性好,满足实际防水需要。
为实现上述目的,本发明具体的技术方案为:
一种建筑防水密封膏,其特征在于,按重量计包含以下组分:
优选的,所述橡胶为未硫化橡胶。
优选的,所述塑化剂为机械油。
优选的,所述相容剂为高级脂肪酸。
优选的,所述增粘剂为液体萜烯树脂。
优选的,所述第一乳化剂为失水山梨醇脂肪酸酯;所述第二乳化剂为聚氧乙烯失水山梨醇脂肪酸酯。
优选的,所述稳定剂为有机醇胺类化合物,如三乙醇胺、二乙醇胺或一乙醇胺中的一种或几种。
优选的,所述憎水剂为质量百分比浓度30~40%的甲基硅酸盐溶液,进一步优选为甲基硅酸钾溶液或甲基硅酸钠溶液。
优选的,所述增稠剂为聚氨酯增稠流平剂,其固含量以质量百分比计为25~40%。
本发明的另一目的是提供一种上述建筑防水密封膏的制备方法,包括以下步骤:
(1)改性沥青乳化:将上述组分按配比将所述石油沥青、橡胶、塑化剂、相容剂、增粘剂加入反应釜A中,以下记为A料,加热至160~180℃,搅拌熔解,2h后A料通过胶体磨研磨分散,玻璃棒蘸料观察,料均一无颗粒表明熔解完成;在另一反应釜B中按配料比加入权利要求1所述水、第一乳化剂、第二乳化剂、稳定剂,加热至90℃左右,搅拌均匀,制成乳化组分,以下记为B料;
开启乳化釜,转速调至3000r/min以上,将A料和B料同时输送到乳化釜,对改性沥青进行乳化,得到的改性乳化沥青固含量为50~60%;
(2)防水密封膏配制:将步骤(1)制得的改性乳化沥青自然冷却到室温,然后加入搅拌釜,开启搅拌吗,搅速为300~500r/min,按上述配比分别加入憎水剂、方解石粉、增稠剂,搅拌均匀,即得到所述的建筑防水密封膏
本发明的工作原理是:
在论述本发明工作原理前,先表述主要原料的成分及物性,如下表1所示:
表1主要原料的成分及物性
将石油沥青、橡胶、塑化剂、相容剂和增粘剂组成油相份,因为这类材料均为非亲水性物质,并且彼此相容,在160~180℃可形成均一的混合物。橡胶为改性沥青的常用原料,本发明中未采用热塑性丁苯橡胶(SBS),因为SBS拉伸强度一般20MPa以上,聚合度高,远远大于未硫化橡胶拉伸强度0.5~2.0MPa,过高的拉伸强度及大分子链导致乳化困难,并且添加量少,本发明追求的是密封膏与多种材质的粘结性,采用拉伸强度较小的未硫化橡胶对界面粘结有利;塑化剂可降低本发明的低温柔性,其次降低A料的粘度;采用液体萜烯树脂增粘剂而非固体萜烯树脂,有利于本发明的长期持粘性;相容剂为高级脂肪酸,高温下熔解成液体,降低了A料的粘度,其次与B料中的稳定剂有机醇胺化合物反应,生成稠状的脂肪酸胺盐,起到乳化和稳定乳化沥青的作用。
以第一乳化剂(失水山梨醇脂肪酸酯)、第二乳化剂(聚氧乙烯失水山梨醇脂肪酸酯)、稳定剂(有机醇胺化合物)和水组成乳化相。稳定剂的作用上文已有论述。以亲油性乳化剂和亲水性乳化剂组成复合乳化体系对乳化有利,因为失水山梨醇脂肪酸酯的HLB为2.0~8.8,聚氧乙烯失水山梨醇脂肪酸酯HLB为11~16,这样HLB覆盖了2~16区间,即亲油和亲水区间,使得油相与水相能稳定地共存。加热升温B料,降低了B料的表面张力,乳化更易进行。
当A料、B料输送到高速转动乳化釜时,通过乳化釜强大的剪切力、摩擦力、高频振动、高速旋涡等物理作用,使物料有效地乳化,形成均一的乳化改性沥青体系。
通过上述乳化工艺,得到固含量50~60%、低温柔性-20℃、持粘性优异的改性乳化沥青。为得到本发明产品,需进一步按照权利要求1配比添加憎水剂、超细方解石粉、增稠剂等。密封膏干燥后,憎水剂(甲基硅酸盐)在表面形成憎水性的甲基硅基团,起到憎水作用,提高密封膏的耐水性能;超细方解石粉提高密封膏的固含量、耐热性等;采用聚氨酯增稠流平剂,而非碱溶胀型增稠剂,因为聚氨酯增稠流平剂对干燥后的密封膏吸水性影响小。
当本发明的密封膏施工于建筑细部节点时,密封膏与所接触的界面密切粘结,干燥后形成致密且耐水的防水层,起到防水作用。。
有益效果:
本发明具有如下优点:
1、与多种材质粘结优异。以高标石油沥青为基质,辅以未硫化橡胶、增粘剂等,制得的密封膏与多种材质粘结性优异,且为100%内聚破坏,说明密封膏与材料间相容性好;
2、与水泥基材料有同步固化粘结特征。浇筑水泥基材料(水泥砂浆、混凝土等)时,同步施工密封膏产品,密封膏能随水泥基材料同步固化,并且粘结牢固,且100%内聚破坏;
3、耐水性优异。干燥的密封膏表面光亮,泡水不变色,主要源于大量的油性材料(如沥青、橡胶、塑化剂、相容剂和增粘剂)及少量高效乳化剂的使用,其次添加了甲基硅酸盐起到憎水排水作用;
4、自愈自修复性。密封膏若被拉裂或穿刺后,能自主修复,表现出自愈自修复功能;
5、高温、低温性能优异。密封膏高温80℃无滑动、流淌、滴落;低温-10℃弯折无裂纹;
6、优异的施工性。密封膏批刮顺畅,触变性好,立面和斜面施工不流淌。表干时间小于2h,实干时间小于5h。
具体实施方式:
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合实施例,对发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
实施例一
一种建筑防水密封膏,其制备工艺包括改性沥青乳化和防水密封膏配制两个步骤。(1)改性沥青乳化。将32份90#石油沥青、4份未硫化丁苯橡胶、3.1份46#机械油、1.2份硬脂酸、0.9份液体萜烯树脂加入反应釜A中(以下记为A料),加热至160~180℃,搅拌熔解,2h后A料通过胶体磨研磨分散,玻璃棒蘸料观察,料均一无颗粒表明熔解完成;在另一反应釜B中加入32份水、0.8份失水山梨醇脂肪酸酯S-80、1.5份聚氧乙烯失水山梨醇脂肪酸酯T-80、0.8份二乙醇胺,加热至90℃左右,搅拌均匀,制成乳化组分(以下记为B料)。
开启乳化釜(转速3000r/min以上),将A料和B料同时输送到乳化釜,对改性沥青进行乳化,这样得到的改性乳化沥青固含量为58.1%。
(2)防水密封膏配制。将以上改性乳化沥青自然冷却到室温,然后加入搅拌釜,开启搅拌(搅速300~500r/min),分别加入4份甲基硅酸钠、18份超细方解石粉、1.7份增稠剂RM2020NPR,搅拌均匀,检测合格,即得到本发明专利所述的建筑防水密封膏。
实施例二
一种建筑防水密封膏,其制备工艺包括改性沥青乳化和防水密封膏配制两个步骤。(1)改性沥青乳化。将35份70#石油沥青、4.1份未硫化乙丙橡胶、3份46#机械油、1.5份软脂酸、1.4份液体萜烯树脂加入反应釜A中(以下记为A料),加热至160~180℃,搅拌熔解,2h后A料通过胶体磨研磨分散,玻璃棒蘸料观察,料均一无颗粒表明熔解完成;在另一反应釜B中加入34.8份水、1.2份失水山梨醇脂肪酸酯S-60、2.1份聚氧乙烯失水山梨醇脂肪酸酯T-80、0.6份三乙醇胺,加热至90℃左右,搅拌均匀,制成乳化组分(以下记为B料)。
开启乳化釜(转速3000r/min以上),将A料和B料同时输送到乳化釜,对改性沥青进行乳化,这样得到的改性乳化沥青固含量为58.4%。
(2)防水密封膏配制。将以上改性乳化沥青自然冷却到室温,然后加入搅拌釜,开启搅拌(搅速300~500r/min),分别加入4份甲基硅酸钾、11份超细方解石粉、1.3份增稠剂RM2020NPR,搅拌均匀,检测合格,即得到本发明专利所述的建筑防水密封膏。
实施例三
一种建筑防水密封膏,其制备工艺包括改性沥青乳化和防水密封膏配制两个步骤。(1)改性沥青乳化。将34份100#石油沥青、5.1份未硫化天然橡胶、4份32#机械油、1.0份硬脂酸、1.4份液体萜烯树脂加入反应釜A中(以下记为A料),加热至160~180℃,搅拌熔解,2h后A料通过胶体磨研磨分散,玻璃棒蘸料观察,料均一无颗粒表明熔解完成;在另一反应釜B中加入33.8份水、0.6份失水山梨醇脂肪酸酯S-60、1.8份聚氧乙烯失水山梨醇脂肪酸酯T-60、0.9份一乙醇胺,加热至90℃左右,搅拌均匀,制成乳化组分(以下记为B料)。
开启乳化釜(转速3000r/min以上),将A料和B料同时输送到乳化釜,对改性沥青进行乳化,这样得到的改性乳化沥青固含量为59.1%。
(2)防水密封膏配制。将以上改性乳化沥青自然冷却到室温,然后加入搅拌釜,开启搅拌(搅速300~500r/min),分别加入3份甲基硅酸钾、13份超细方解石粉、1.4份增稠剂NOPCO SN-621N,搅拌均匀,检测合格,即得到本发明专利所述的建筑防水密封膏。
根据JG/T 501-2016《建筑构件连接处防水密封膏》标准进行测试,结果如下表2:
表2实施例建筑防水密封膏常规性能测试结果
对比例:
在本发明权利之外,制作了建筑防水密封膏对比例,以对比说明本发明的优点。
对比例建筑防水密封膏,其制备工艺包括改性沥青乳化和防水密封膏配制两个步骤。
(1)改性沥青乳化。将35.5份90#石油沥青、6.5份热塑性丁苯橡胶(SBS)、3份46#机械油加入反应釜A中(以下记为A料),加热至160~180℃,搅拌熔解,2h后A料通过胶体磨研磨分散,玻璃棒蘸料观察,料均一无颗粒表明熔解完成;在另一反应釜B中加入35.6份水、2.4份聚氧乙烯失水山梨醇脂肪酸酯T-80,加热至90℃左右,搅拌均匀,制成乳化组分(以下记为B料)。
开启乳化釜(转速3000r/min以上),将A料和B料同时输送到乳化釜,对改性沥青进行乳化,这样得到的改性乳化沥青固含量为59.8%。
(2)防水密封膏配制。将以上改性乳化沥青自然冷却到室温,然后加入搅拌釜,开启搅拌(搅速300~500r/min),加入15.8份超细方解石粉、1.2份碱溶胀型增稠剂,搅拌均匀,得到建筑防水密封膏。
根据JG/T 501-2016《建筑构件连接处防水密封膏》标准进行测试,结果如下表3:
表3对比例防水密封膏性能
对比例中,使用的橡胶为热塑性丁苯橡胶(SBS),其用量为6.5%,保障了密封膏的高温80℃无流淌,低温-10℃性能通过,但是由于热塑性丁苯橡胶(SBS)的内聚力太大(20MPa以上),加之对比例中无增粘成分(萜烯树脂),导致配制的密封膏界面粘结力下降,表现为界面破坏,而非密封膏内部破坏;试验发现,对比例耐水性差,干燥的密封膏本身为深黑色,但是泡水1h内即变成棕色,说明吸水率大,究其原因,密封膏中未添加憎水材料;其次,对比例贮存过程不稳定,表面覆盖一层水,说明乳化沥青体系不稳定,使用了单一乳化剂所致。
以上所述仅为发明的较佳实施例,并不限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。企图据以对本发明作任何形式上之限制,是以,凡有在相同之发明精神下所作有关本发明之任何修饰或变更,皆仍应包括在本发明意图保护之范畴。

Claims (10)

1.一种建筑防水密封膏,其特征在于,按重量计包含以下组分:
2.根据权利要求1所述的建筑防水密封膏,其特征在于,所述橡胶为未硫化橡胶。
3.根据权利要求1所述的建筑防水密封膏,其特征在于,所述塑化剂为机械油。
4.根据权利要求1所述的建筑防水密封膏,其特征在于,所述相容剂为高级脂肪酸。
5.根据权利要求1所述的建筑防水密封膏,其特征在于,所述增粘剂为液体萜烯树脂。
6.根据权利要求1所述的建筑防水密封膏,其特征在于,所述第一乳化剂为失水山梨醇脂肪酸酯;所述第二乳化剂为聚氧乙烯失水山梨醇脂肪酸酯。
7.根据权利要求1所述的建筑防水密封膏,其特征在于,所述稳定剂为有机醇胺类化合物,如三乙醇胺、二乙醇胺或一乙醇胺中的一种或几种。
8.根据权利要求1所述的建筑防水密封膏,其特征在于,所述憎水剂为质量百分比浓度30~40%的甲基硅酸盐溶液,优选为甲基硅酸钾溶液或甲基硅酸钠溶液。
9.根据权利要求1所述的建筑防水密封膏,其特征在于,所述增稠剂为聚氨酯增稠流平剂,其固含量以质量百分比计为25%-40%。
10.如权利要求1~9任一项所述的建筑防水密封膏的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)改性沥青乳化:将上述组分按配比将所述石油沥青、橡胶、塑化剂、相容剂、增粘剂加入反应釜A中,以下记为A料,加热至160~180℃,搅拌熔解,2h后A料通过胶体磨研磨分散,玻璃棒蘸料观察,料均一无颗粒表明熔解完成;在另一反应釜B中按配料比加入权利要求1所述水、第一乳化剂、第二乳化剂、稳定剂,加热至90℃左右,搅拌均匀,制成乳化组分,以下记为B料;
开启乳化釜,转速调至3000r/min以上,将A料和B料同时输送到乳化釜,对改性沥青进行乳化,得到的改性乳化沥青固含量为50~60%;
(2)防水密封膏配制:将步骤(1)制得的改性乳化沥青自然冷却到室温,然后加入搅拌釜,开启搅拌吗,搅速为300~500r/min,按上述配比分别加入憎水剂、方解石粉、增稠剂,搅拌均匀,即得到所述的建筑防水密封膏。
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