CN108977078B - 一种建筑防水密封膏及其制备方法 - Google Patents

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 (7)

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：

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；所述橡胶为未硫化橡胶；所述相容剂为高级脂肪酸；所述增粘剂为液体萜烯树脂；所述稳定剂为有机醇胺类化合物。

2.根据权利要求1所述的建筑防水密封膏，其特征在于，所述塑化剂为机械油。

3.根据权利要求1所述的建筑防水密封膏，其特征在于，所述稳定剂为三乙醇胺、二乙醇胺或一乙醇胺中的一种或几种。

4.根据权利要求1所述的建筑防水密封膏，其特征在于，所述憎水剂为质量百分比浓度30～40％的甲基硅酸盐溶液。

5.根据权利要求4所述的建筑防水密封膏，其特征在于，所述憎水剂为甲基硅酸钾溶液或甲基硅酸钠溶液。

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％。

7.如权利要求1～6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：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，搅速为300～500r/min，按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。