CN109852245A - 一种阻燃抗开裂橡胶改性沥青防水涂料的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种阻燃抗开裂橡胶改性沥青防水涂料的制备方法，属于建筑材料技术领域。本发明先将二氧化碳用环氧树脂和有机胺在异氰酸酯的作用下进行改性，从而在二氧化碳表面接枝含羟基的长碳链分子，随后，将四钛酸钾与钛酸异丙酯混合，煅烧，制得层间含有二氧化钛的四钛酸钾，并在后续改性过程中，使二氧化钛表面接枝氨基，最后，将改性后的二氧化硅，改性后的四钛酸钾，环氧大豆油和改性氧化石墨烯一同加入产品中，并在产品制备过程中，于催化剂的催化下，使加入的物质发生反应，从而制得阻燃抗开裂橡胶改性沥青防水涂料。本发明制备的阻燃抗开裂橡胶改性沥青防水涂料相对于传统橡胶改性沥青防水涂料具有更好的阻燃性能和防开裂性能。

Description

一种阻燃抗开裂橡胶改性沥青防水涂料的制备方法

技术领域

本发明公开了一种阻燃抗开裂橡胶改性沥青防水涂料的制备方法，属于建筑材料技术领域。

背景技术

近年来，随着在房地产、地铁、高铁等领域的飞速发展，建筑防水在经济中的比例越来越重，市场上的防水材料也不断推陈出新。作为防水新材料之一的喷涂速凝橡胶沥青防水涂料近年来受到了业界的认可，它是以超细悬浮阴离子微乳型改性乳化沥青与合成高分子聚合物特种固化物反应生成的高弹性防水防腐材料，该材料通过专用喷涂设备，使双组分在喷枪外形成扇形交叉，充分混合，瞬间到达基面破乳、固化形成连续、致密、完整的类橡胶涂膜。该涂膜能够实现同基底层无缝连接，具有抗穿刺能力强、自密自愈、耐高低温、自熄阻燃、水性环保等特性。

基层是防水层赖以存在的基础，因而基层处理是防水施工的首要环节，也是重要一环。卷材防水层和喷涂速凝橡胶沥青防水层整体上都要求基层必须坚实、平整、清洁、干燥，无严重滴漏水，同时表面不得有大于0.3mm的裂缝。

与聚氨酯、JS等主流建筑防水涂料相比，水乳型沥青防水涂料发展缓慢，工程用量低，这主要与其总体产品质量不高、在与其他防水材料的竞争中难以形成市场优势有关。目前市场上这类涂料防水效果不不理想，涂膜容易起鼓、脱落。研究表明，单独用丁苯胶乳（SBR）或氯丁胶乳（CRL）改性的沥青涂料粘结强度小。对改性沥青而言，胶粉和SBS溶解度的大小直接关系着改性效果的好坏。同理，在本试验中，除了搅拌温度、搅拌速度及时间等参数对试验结果有着重要的作用，一些助剂的掺入也可以极大地提高反应效率，使试验工艺更加经济合理。在试验中，不仅需要调整油料、胶粉、沥青、SBS等材料之间的比例，使改性材料充分溶解，并利用增容剂、交联剂等助剂改善了反应物的分散性和溶解性，同时使聚合物与沥青等材料之间发生交联、接枝等化学反应，形成整体网络结构，从而极大的提高反应效率及沥青的改性效果。特别是增容剂的加入，促使聚合物相和沥青相之间形成一层温度的相界面吸附层，降低相界面的表面张力，提高两相间的亲和力，提高了沥青与聚合物的相容性。

聚合温度的不同以及结合苯乙烯含量的不同对丁苯胶乳的性能具有重要的影响。低温聚合的丁苯胶乳薄膜具有耐寒性能好、拉伸强度高等优点，丁苯胶乳随着结合苯乙烯含量的增加，其薄膜弹性降低，强度提高。不同类型的丁苯胶乳对水乳型沥青防水涂料在相同的试验条件下，考察了聚合温度和结合苯乙烯含量不同的丁苯胶乳对乳化沥青改性效果的影响。试验结果发现：利用高结合苯乙烯含量、高温聚合型的丁苯胶乳对乳化沥青进行改性，改性效果差，改性后乳化沥青蒸发

残留物的低温延度和软化点没有明显提高；利用低结合苯乙烯含量、高温聚合型的丁苯胶乳对乳化沥青进行改性，改性后乳化沥青蒸发残留物性质相比利用高结合苯乙烯含量、高温聚合型的丁苯胶乳改性的乳化沥青，软化点有所提高，但低温延度仍然较小，改性效果不够理想；而利用低结合苯乙烯含量、低温聚合型丁苯胶乳改性的乳化沥青，其改性效果最理想，具有较好的综合性能。的改性效果差别也较大。

目前传统的橡胶改性沥青防水涂料含有大量有机质，从而使产品的阻燃性能不佳，且在产品长期使用过程中，传统橡胶改性沥青防水涂料会发生开裂，从而使产品的使用性能不好，以求探索研制出具有良好综合性能的橡胶改性沥青防水涂料是待解决的问题。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是：针对传统橡胶改性沥青防水涂料含有大量有机质，从而使产品的阻燃性能不佳，且在产品长期使用过程中，传统橡胶改性沥青防水涂料会发生开裂，从而使产品的使用性能不好，提供了一种阻燃抗开裂橡胶改性沥青防水涂料的制备方法。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

一种阻燃抗开裂橡胶改性沥青防水涂料的制备方法，具体制备步骤为：

（1）将纳米二氧化硅与无水溶剂按质量比1：10～1：12混合，并加入纳米二氧化硅质量1～3倍的甲苯二异氰酸酯，搅拌混合后，得纳米二氧化硅分散液，将纳米二氧化硅分散液与环氧树脂溶液按质量比3：1～4：1混合，于氮气氛围下，搅拌反应后，过滤，洗涤，干燥，得预改性纳米二氧化硅；

（2）将预改性纳米二氧化硅与碱性胺类物质按质量比2：1～3：1混合，并加入预改性纳米二氧化硅质量8～12倍的无水丙酮，搅拌反应后，过滤，洗涤，干燥，得改性纳米二氧化硅；

（3）将四钛酸钾与乙醇溶液按质量比1：8～1：12混合，并加入四钛酸钾质量1～2倍的钛酸异丙酯，搅拌反应后，过滤，干燥，煅烧，得预处理四钛酸钾；

（4）将预处理四钛酸钾与氨水按质量比1：2～1：3混合，并加入预处理四钛酸钾质量1～2倍的氨丙基三乙氧基硅烷，搅拌反应后，过滤，干燥，得改性四钛酸钾；

（5）按重量份数计，依次称取：50～80份混合沥青，10～20份改性橡胶粉，5～8份增塑剂，10～12份二硫化碳，3～5份催化剂，15～18份改性纳米二氧化硅，8～10份改性氧化石墨烯，10～15份环氧大豆油和8～15份改性四钛酸钾，将改性橡胶粉与沥青混合，并加入增塑剂，改性纳米二氧化硅，改性氧化石墨烯和改性四钛酸钾，搅拌混合后，得坯料，将坯料与二硫化碳混合，并加入环氧大豆油和催化剂，搅拌反应后，得阻燃抗开裂橡胶改性沥青防水涂料。

步骤（1）所述无水溶剂为将无水丙酮与二甲苯按质量比3：1～5：1混合，得无水溶剂。

步骤（1）所述环氧树脂溶液为将环氧树脂与二甲苯按质量比1：5～1：8混合，得环氧树脂溶液。

步骤（2）所述碱性胺类物质为将乙醇胺与异丙醇胺按质量比5：1混合，得碱性胺类物质。

步骤（3）所述四钛酸钾为将二氧化钛与四钛酸钾按质量比4.0：1.5混合，研磨，煅烧，洗涤，干燥，得四钛酸钾。

步骤（5）所述混合沥青为将70号石油沥青与90号石油沥青按质量比4：1混合，得混合沥青。

步骤（5）所述改性橡胶粉为将司盘-80与水按质量比1：100～1：110混合，并加入司盘-80质量8～10倍的废旧轮胎橡胶粉，混合浸泡后，过滤，干燥，得改性橡胶粉。

步骤（5）所述增塑剂为邻苯二甲酸二（2-乙基己）酯，邻苯二甲酸二辛酯或邻苯二甲酸二正辛酯中任意一种，优选为邻苯二甲酸二（2-乙基己）酯。

步骤（5）所述改性氧化石墨烯为将氧化石墨烯与氯化亚砜按质量比1：10～1：12混合，超声分散后，搅拌反应，过滤，洗涤，干燥，得改性氧化石墨烯。

步骤（5）所述催化剂为将三氟化硼乙醚与氯化锌按质量比3：1混合，得催化剂。

本发明的有益效果是：

（1）本发明在制备阻燃抗开裂橡胶改性沥青防水涂料时加入改性纳米二氧化硅，首先，纳米二氧化硅在经过改性后，纳米二氧化硅表面接枝有长碳链分子链，在在加入产品中后，可与产品中的其他物质发生缠绕，从而使产品的内聚力提高，进而使产品的抗开裂性能提高，其次，改性纳米二氧化硅表面接枝的长碳链分子链上含有多个的羟基，在加入产品中后，可在产品制备过程中与产品中加入的改性氧化石墨烯表面的羧基发生反应，从而在产品内部形成交联网络，进而使产品的抗开裂性提高，并且由于加入的氧化石墨烯为片层结构，可减少产品内部沥青基质间的粘性，进而使产品的流动性提高；

（2）本发明在制备阻燃抗开裂橡胶改性沥青防水涂料时加入改性四钛酸钾，一方面，四钛酸钾具有片层结构，在加入产品中后，可减少沥青分子间的粘结力，从而对体系起到润滑作用，提高产品的流动性，并且，由于四钛酸钾的片层结构在加入产品中后，可与氧化石墨一同在沥青表面形成防火层，同时，四钛酸钾的热分解温度为较高，因此，可使产品的阻燃性能提高，另一方面，改性四钛酸钾的片层结构间含有二氧化钛，在经过改性处理后，可在二氧化钛表面接枝含有氨基的分子链段，在加入产品中后，可在催化剂的作用下与氧化石墨烯表面的羧基发生反应，从而在产品中形成交联网络，进而使产品的抗开裂性能进一步提高；（3）本发明在制备阻燃抗开裂橡胶改性沥青防水涂料时加入环氧大豆油，环氧大豆油的加入可提高产品内部各物质间的润滑性，从而使产品的流动性提高，进而提高产品的施工便利性，并且，环氧大豆油中含有环氧基团，在催化剂的作用下可开环，并于伯胺类物质发生反应，从而在加入产品中后，可与改性四钛酸钾中二氧化钛表面的氨基反应，从而提高产品内部的结合力，进一步提高产品的抗开裂性能。

具体实施方式

将二氧化钛与四钛酸钾按质量比4.0：1.5混合于研磨机中，混合研磨20～26h后，得混合粉末，将混合粉末于温度为700～850℃的条件下恒温煅烧18～24h后，出料，得四钛酸钾坯料，将四钛酸钾坯料用质量分数为12～15%的盐酸洗涤8～10次后，并于温度为80～90℃的条件下干燥1～2h后，得四钛酸钾；将氧化石墨烯与氯化亚砜按质量比1：10～1：12混合，于频率为45～55kHz条件下，超声分散20～30min后，并于温度为50～60℃，转速为300～320r/min的条件下，搅拌反应2～4h后，过滤，得改性氧化石墨烯坯料，将改性氧化石墨烯坯料用去离子水洗涤5～8次后，并于温度为60～70℃的条件下干燥1～2h后，得改性氧化石墨烯；将纳米二氧化硅与无水溶剂按质量比1：10～1：12混合于烧杯中，并向烧杯中加入纳米二氧化硅质量1～3倍的甲苯二异氰酸酯，于温度为30～40℃，转速为300～350r/min的条件下，搅拌混合40～60min后，得纳米二氧化硅分散液，将纳米二氧化硅分散液与环氧树脂溶液按质量比3：1～4：1混合于三口烧瓶中，向三口烧瓶中以25～35mL/min的速率通入氮气，于温度为100～200℃，转速为300～350r/min的条件下，搅拌反应8～24h后，过滤，得预改性纳米二氧化硅坯料，将预改性纳米二氧化硅坯料用无水丙酮洗涤5～8次后，并于温度为60℃的条件下真空干燥5～8h后，得预改性纳米二氧化硅；将预改性纳米二氧化硅与碱性胺类物质按质量比2：1～3：1混合，并向预改性纳米二氧化硅与碱性胺类物质的混合物中加入预改性纳米二氧化硅质量8～12倍的无水丙酮，于温度为30～90℃，转速为260～360r/min的条件下，搅拌反应2～4h后，过滤，得改性二氧化硅坯料，将改性二氧化硅坯料用无水丙酮洗涤5～8次后，并于温度为60～80℃的条件下干燥1～3h后，得改性纳米二氧化硅；将四钛酸钾与质量分数为30～50%的乙醇溶液按质量比1：8～1：12混合，并向四钛酸钾与乙醇溶液的混合物中加入四钛酸钾质量1～2倍的钛酸异丙酯，于温度为40～60℃，转速为300～320r/min的条件下搅拌反应5～6h后，过滤，得预处理四钛酸钾坯料，将预处理四钛酸钾坯料于温度为60～65℃的条件下干燥12～13h后，并于温度为500～550℃的条件下煅烧2～3h后，得预处理四钛酸钾；将预处理四钛酸钾与质量分数为8～20%的氨水按质量比1：2～1：3混合，并向预处理四钛酸钾与氨水的混合物中加入预处理四钛酸钾质量1～2倍的氨丙基三乙氧基硅烷，于温度为40～55℃，转速为300～360r/min的条件下，搅拌反应5～6h后，过滤，得改性四钛酸钾坯料，将改性四钛酸钾坯料于温度为60～80℃的条件下干燥1～2h后，得改性四钛酸钾；按重量份数计，依次称取：50～80份混合沥青，10～20份改性橡胶粉，5～8份增塑剂，10～12份二硫化碳，3～5份催化剂，15～18份改性纳米二氧化硅，8～10份改性氧化石墨烯，10～15份环氧大豆油和8～15份改性四钛酸钾，将改性橡胶粉与沥青混合于搅拌机中，并向搅拌机中加入增塑剂，改性纳米二氧化硅，改性氧化石墨烯和改性四钛酸钾，于温度为180～185℃，转速为200～280r/min的条件下，搅拌混合60～80min后，得坯料，将坯料与二硫化碳混合，并向坯料与二硫化碳的混合物中加入环氧大豆油和催化剂，于温度为60～90℃，转速为300～350r/min的条件下，搅拌反应1～3h后，得阻燃抗开裂橡胶改性沥青防水涂料。所述无水溶剂为将无水丙酮与二甲苯按质量比3：1～5：1混合，得无水溶剂。所述环氧树脂溶液为将环氧树脂与二甲苯按质量比1：5～1：8混合，得环氧树脂溶液。所述碱性胺类物质为将乙醇胺与异丙醇胺按质量比5：1混合，得碱性胺类物质。所述混合沥青为将70号石油沥青与90号石油沥青按质量比4：1混合，得混合沥青。所述改性橡胶粉为将司盘-80与水按质量比1：100～1：110混合，并加入司盘-80质量8～10倍的废旧轮胎橡胶粉，混合浸泡后，过滤，干燥，得改性橡胶粉。所述增塑剂为邻苯二甲酸二（2-乙基己）酯，邻苯二甲酸二辛酯或邻苯二甲酸二正辛酯中任意一种，优选为邻苯二甲酸二（2-乙基己）酯。所述催化剂为将三氟化硼乙醚与氯化锌按质量比3：1混合，得催化剂。

将二氧化钛与四钛酸钾按质量比4.0：1.5混合于研磨机中，混合研磨26h后，得混合粉末，将混合粉末于温度为850℃的条件下恒温煅烧24h后，出料，得四钛酸钾坯料，将四钛酸钾坯料用质量分数为15%的盐酸洗涤10次后，并于温度为90℃的条件下干燥2h后，得四钛酸钾；将氧化石墨烯与氯化亚砜按质量比1：12混合，于频率为55kHz条件下，超声分散30min后，并于温度为60℃，转速为320r/min的条件下，搅拌反应4h后，过滤，得改性氧化石墨烯坯料，将改性氧化石墨烯坯料用去离子水洗涤8次后，并于温度为70℃的条件下干燥2h后，得改性氧化石墨烯；将纳米二氧化硅与无水溶剂按质量比1：12混合于烧杯中，并向烧杯中加入纳米二氧化硅质量3倍的甲苯二异氰酸酯，于温度为40℃，转速为350r/min的条件下，搅拌混合60min后，得纳米二氧化硅分散液，将纳米二氧化硅分散液与环氧树脂溶液按质量比4：1混合于三口烧瓶中，向三口烧瓶中以35mL/min的速率通入氮气，于温度为200℃，转速为350r/min的条件下，搅拌反应24h后，过滤，得预改性纳米二氧化硅坯料，将预改性纳米二氧化硅坯料用无水丙酮洗涤8次后，并于温度为60℃的条件下真空干燥8h后，得预改性纳米二氧化硅；将预改性纳米二氧化硅与碱性胺类物质按质量比3：1混合，并向预改性纳米二氧化硅与碱性胺类物质的混合物中加入预改性纳米二氧化硅质量12倍的无水丙酮，于温度为90℃，转速为360r/min的条件下，搅拌反应4h后，过滤，得改性二氧化硅坯料，将改性二氧化硅坯料用无水丙酮洗涤8次后，并于温度为80℃的条件下干燥3h后，得改性纳米二氧化硅；将四钛酸钾与质量分数为50%的乙醇溶液按质量比1：12混合，并向四钛酸钾与乙醇溶液的混合物中加入四钛酸钾质量2倍的钛酸异丙酯，于温度为60℃，转速为320r/min的条件下搅拌反应6h后，过滤，得预处理四钛酸钾坯料，将预处理四钛酸钾坯料于温度为65℃的条件下干13h后，并于温度为550℃的条件下煅烧3h后，得预处理四钛酸钾；将预处理四钛酸钾与质量分数为20%的氨水按质量比1：3混合，并向预处理四钛酸钾与氨水的混合物中加入预处理四钛酸钾质量2倍的氨丙基三乙氧基硅烷，于温度为55℃，转速为360r/min的条件下，搅拌反应6h后，过滤，得改性四钛酸钾坯料，将改性四钛酸钾坯料于温度为80℃的条件下干燥2h后，得改性四钛酸钾；按重量份数计，依次称取：80份混合沥青，20份改性橡胶粉，8份增塑剂，12份二硫化碳，5份催化剂，18份改性纳米二氧化硅，10份改性氧化石墨烯，15份环氧大豆油和15份改性四钛酸钾，将改性橡胶粉与沥青混合于搅拌机中，并向搅拌机中加入增塑剂，改性纳米二氧化硅，改性氧化石墨烯和改性四钛酸钾，于温度为185℃，转速为280r/min的条件下，搅拌混合80min后，得坯料，将坯料与二硫化碳混合，并向坯料与二硫化碳的混合物中加入环氧大豆油和催化剂，于温度为90℃，转速为350r/min的条件下，搅拌反应3h后，得阻燃抗开裂橡胶改性沥青防水涂料。所述无水溶剂为将无水丙酮与二甲苯按质量比5：1混合，得无水溶剂。所述环氧树脂溶液为将环氧树脂与二甲苯按质量比1：8混合，得环氧树脂溶液。所述碱性胺类物质为将乙醇胺与异丙醇胺按质量比5：1混合，得碱性胺类物质。所述混合沥青为将70号石油沥青与90号石油沥青按质量比4：1混合，得混合沥青。所述改性橡胶粉为将司盘-80与水按质量比1：110混合，并加入司盘-80质量10倍的废旧轮胎橡胶粉，混合浸泡后，过滤，干燥，得改性橡胶粉。所述增塑剂为邻苯二甲酸二（2-乙基己）酯。所述催化剂为将三氟化硼乙醚与氯化锌按质量比3：1混合，得催化剂。

将二氧化钛与四钛酸钾按质量比4.0：1.5混合于研磨机中，混合研磨26h后，得混合粉末，将混合粉末于温度为850℃的条件下恒温煅烧24h后，出料，得四钛酸钾坯料，将四钛酸钾坯料用质量分数为15%的盐酸洗涤10次后，并于温度为90℃的条件下干燥2h后，得四钛酸钾；将氧化石墨烯与氯化亚砜按质量比1：12混合，于频率为55kHz条件下，超声分散30min后，并于温度为60℃，转速为320r/min的条件下，搅拌反应4h后，过滤，得改性氧化石墨烯坯料，将改性氧化石墨烯坯料用去离子水洗涤8次后，并于温度为70℃的条件下干燥2h后，得改性氧化石墨烯；将四钛酸钾与质量分数为50%的乙醇溶液按质量比1：12混合，并向四钛酸钾与乙醇溶液的混合物中加入四钛酸钾质量2倍的钛酸异丙酯，于温度为60℃，转速为320r/min的条件下搅拌反应6h后，过滤，得预处理四钛酸钾坯料，将预处理四钛酸钾坯料于温度为65℃的条件下干13h后，并于温度为550℃的条件下煅烧3h后，得预处理四钛酸钾；将预处理四钛酸钾与质量分数为20%的氨水按质量比1：3混合，并向预处理四钛酸钾与氨水的混合物中加入预处理四钛酸钾质量2倍的氨丙基三乙氧基硅烷，于温度为55℃，转速为360r/min的条件下，搅拌反应6h后，过滤，得改性四钛酸钾坯料，将改性四钛酸钾坯料于温度为80℃的条件下干燥2h后，得改性四钛酸钾；按重量份数计，依次称取：80份混合沥青，20份改性橡胶粉，8份增塑剂，12份二硫化碳，5份催化剂，18份纳米二氧化硅，10份改性氧化石墨烯，15份环氧大豆油和15份改性四钛酸钾，将改性橡胶粉与沥青混合于搅拌机中，并向搅拌机中加入增塑剂，纳米二氧化硅，改性氧化石墨烯和改性四钛酸钾，于温度为185℃，转速为280r/min的条件下，搅拌混合80min后，得坯料，将坯料与二硫化碳混合，并向坯料与二硫化碳的混合物中加入环氧大豆油和催化剂，于温度为90℃，转速为350r/min的条件下，搅拌反应3h后，得阻燃抗开裂橡胶改性沥青防水涂料。所述混合沥青为将70号石油沥青与90号石油沥青按质量比4：1混合，得混合沥青。所述改性橡胶粉为将司盘-80与水按质量比1：110混合，并加入司盘-80质量10倍的废旧轮胎橡胶粉，混合浸泡后，过滤，干燥，得改性橡胶粉。所述增塑剂为邻苯二甲酸二（2-乙基己）酯。所述催化剂为将三氟化硼乙醚与氯化锌按质量比3：1混合，得催化剂。

将二氧化钛与四钛酸钾按质量比4.0：1.5混合于研磨机中，混合研磨26h后，得混合粉末，将混合粉末于温度为850℃的条件下恒温煅烧24h后，出料，得四钛酸钾坯料，将四钛酸钾坯料用质量分数为15%的盐酸洗涤10次后，并于温度为90℃的条件下干燥2h后，得四钛酸钾；将氧化石墨烯与氯化亚砜按质量比1：12混合，于频率为55kHz条件下，超声分散30min后，并于温度为60℃，转速为320r/min的条件下，搅拌反应4h后，过滤，得改性氧化石墨烯坯料，将改性氧化石墨烯坯料用去离子水洗涤8次后，并于温度为70℃的条件下干燥2h后，得改性氧化石墨烯；将纳米二氧化硅与无水溶剂按质量比1：12混合于烧杯中，并向烧杯中加入纳米二氧化硅质量3倍的甲苯二异氰酸酯，于温度为40℃，转速为350r/min的条件下，搅拌混合60min后，得纳米二氧化硅分散液，将纳米二氧化硅分散液与环氧树脂溶液按质量比4：1混合于三口烧瓶中，向三口烧瓶中以35mL/min的速率通入氮气，于温度为200℃，转速为350r/min的条件下，搅拌反应24h后，过滤，得预改性纳米二氧化硅坯料，将预改性纳米二氧化硅坯料用无水丙酮洗涤8次后，并于温度为60℃的条件下真空干燥8h后，得预改性纳米二氧化硅；将预改性纳米二氧化硅与碱性胺类物质按质量比3：1混合，并向预改性纳米二氧化硅与碱性胺类物质的混合物中加入预改性纳米二氧化硅质量12倍的无水丙酮，于温度为90℃，转速为360r/min的条件下，搅拌反应4h后，过滤，得改性二氧化硅坯料，将改性二氧化硅坯料用无水丙酮洗涤8次后，并于温度为80℃的条件下干燥3h后，得改性纳米二氧化硅；按重量份数计，依次称取：80份混合沥青，20份改性橡胶粉，8份增塑剂，12份二硫化碳，5份催化剂，18份改性纳米二氧化硅，10份改性氧化石墨烯，15份环氧大豆油和15份四钛酸钾，将改性橡胶粉与沥青混合于搅拌机中，并向搅拌机中加入增塑剂，改性纳米二氧化硅，改性氧化石墨烯和四钛酸钾，于温度为185℃，转速为280r/min的条件下，搅拌混合80min后，得坯料，将坯料与二硫化碳混合，并向坯料与二硫化碳的混合物中加入环氧大豆油和催化剂，于温度为90℃，转速为350r/min的条件下，搅拌反应3h后，得阻燃抗开裂橡胶改性沥青防水涂料。所述无水溶剂为将无水丙酮与二甲苯按质量比5：1混合，得无水溶剂。所述环氧树脂溶液为将环氧树脂与二甲苯按质量比1：8混合，得环氧树脂溶液。所述碱性胺类物质为将乙醇胺与异丙醇胺按质量比5：1混合，得碱性胺类物质。所述混合沥青为将70号石油沥青与90号石油沥青按质量比4：1混合，得混合沥青。所述改性橡胶粉为将司盘-80与水按质量比1：110混合，并加入司盘-80质量10倍的废旧轮胎橡胶粉，混合浸泡后，过滤，干燥，得改性橡胶粉。所述增塑剂为邻苯二甲酸二（2-乙基己）酯。所述催化剂为将三氟化硼乙醚与氯化锌按质量比3：1混合，得催化剂。

将二氧化钛与四钛酸钾按质量比4.0：1.5混合于研磨机中，混合研磨26h后，得混合粉末，将混合粉末于温度为850℃的条件下恒温煅烧24h后，出料，得四钛酸钾坯料，将四钛酸钾坯料用质量分数为15%的盐酸洗涤10次后，并于温度为90℃的条件下干燥2h后，得四钛酸钾；将纳米二氧化硅与无水溶剂按质量比1：12混合于烧杯中，并向烧杯中加入纳米二氧化硅质量3倍的甲苯二异氰酸酯，于温度为40℃，转速为350r/min的条件下，搅拌混合60min后，得纳米二氧化硅分散液，将纳米二氧化硅分散液与环氧树脂溶液按质量比4：1混合于三口烧瓶中，向三口烧瓶中以35mL/min的速率通入氮气，于温度为200℃，转速为350r/min的条件下，搅拌反应24h后，过滤，得预改性纳米二氧化硅坯料，将预改性纳米二氧化硅坯料用无水丙酮洗涤8次后，并于温度为60℃的条件下真空干燥8h后，得预改性纳米二氧化硅；将预改性纳米二氧化硅与碱性胺类物质按质量比3：1混合，并向预改性纳米二氧化硅与碱性胺类物质的混合物中加入预改性纳米二氧化硅质量12倍的无水丙酮，于温度为90℃，转速为360r/min的条件下，搅拌反应4h后，过滤，得改性二氧化硅坯料，将改性二氧化硅坯料用无水丙酮洗涤8次后，并于温度为80℃的条件下干燥3h后，得改性纳米二氧化硅；将四钛酸钾与质量分数为50%的乙醇溶液按质量比1：12混合，并向四钛酸钾与乙醇溶液的混合物中加入四钛酸钾质量2倍的钛酸异丙酯，于温度为60℃，转速为320r/min的条件下搅拌反应6h后，过滤，得预处理四钛酸钾坯料，将预处理四钛酸钾坯料于温度为65℃的条件下干13h后，并于温度为550℃的条件下煅烧3h后，得预处理四钛酸钾；将预处理四钛酸钾与质量分数为20%的氨水按质量比1：3混合，并向预处理四钛酸钾与氨水的混合物中加入预处理四钛酸钾质量2倍的氨丙基三乙氧基硅烷，于温度为55℃，转速为360r/min的条件下，搅拌反应6h后，过滤，得改性四钛酸钾坯料，将改性四钛酸钾坯料于温度为80℃的条件下干燥2h后，得改性四钛酸钾；按重量份数计，依次称取：80份混合沥青，20份改性橡胶粉，8份增塑剂，12份二硫化碳，5份催化剂，18份改性纳米二氧化硅，10份氧化石墨烯，15份环氧大豆油和15份改性四钛酸钾，将改性橡胶粉与沥青混合于搅拌机中，并向搅拌机中加入增塑剂，改性纳米二氧化硅，氧化石墨烯和改性四钛酸钾，于温度为185℃，转速为280r/min的条件下，搅拌混合80min后，得坯料，将坯料与二硫化碳混合，并向坯料与二硫化碳的混合物中加入环氧大豆油和催化剂，于温度为90℃，转速为350r/min的条件下，搅拌反应3h后，得阻燃抗开裂橡胶改性沥青防水涂料。所述无水溶剂为将无水丙酮与二甲苯按质量比5：1混合，得无水溶剂。所述环氧树脂溶液为将环氧树脂与二甲苯按质量比1：8混合，得环氧树脂溶液。所述碱性胺类物质为将乙醇胺与异丙醇胺按质量比5：1混合，得碱性胺类物质。所述混合沥青为将70号石油沥青与90号石油沥青按质量比4：1混合，得混合沥青。所述改性橡胶粉为将司盘-80与水按质量比1：110混合，并加入司盘-80质量10倍的废旧轮胎橡胶粉，混合浸泡后，过滤，干燥，得改性橡胶粉。所述增塑剂为邻苯二甲酸二（2-乙基己）酯。所述催化剂为将三氟化硼乙醚与氯化锌按质量比3：1混合，得催化剂。

将二氧化钛与四钛酸钾按质量比4.0：1.5混合于研磨机中，混合研磨26h后，得混合粉末，将混合粉末于温度为850℃的条件下恒温煅烧24h后，出料，得四钛酸钾坯料，将四钛酸钾坯料用质量分数为15%的盐酸洗涤10次后，并于温度为90℃的条件下干燥2h后，得四钛酸钾；将氧化石墨烯与氯化亚砜按质量比1：12混合，于频率为55kHz条件下，超声分散30min后，并于温度为60℃，转速为320r/min的条件下，搅拌反应4h后，过滤，得改性氧化石墨烯坯料，将改性氧化石墨烯坯料用去离子水洗涤8次后，并于温度为70℃的条件下干燥2h后，得改性氧化石墨烯；将纳米二氧化硅与无水溶剂按质量比1：12混合于烧杯中，并向烧杯中加入纳米二氧化硅质量3倍的甲苯二异氰酸酯，于温度为40℃，转速为350r/min的条件下，搅拌混合60min后，得纳米二氧化硅分散液，将纳米二氧化硅分散液与环氧树脂溶液按质量比4：1混合于三口烧瓶中，向三口烧瓶中以35mL/min的速率通入氮气，于温度为200℃，转速为350r/min的条件下，搅拌反应24h后，过滤，得预改性纳米二氧化硅坯料，将预改性纳米二氧化硅坯料用无水丙酮洗涤8次后，并于温度为60℃的条件下真空干燥8h后，得预改性纳米二氧化硅；将预改性纳米二氧化硅与碱性胺类物质按质量比3：1混合，并向预改性纳米二氧化硅与碱性胺类物质的混合物中加入预改性纳米二氧化硅质量12倍的无水丙酮，于温度为90℃，转速为360r/min的条件下，搅拌反应4h后，过滤，得改性二氧化硅坯料，将改性二氧化硅坯料用无水丙酮洗涤8次后，并于温度为80℃的条件下干燥3h后，得改性纳米二氧化硅；将四钛酸钾与质量分数为50%的乙醇溶液按质量比1：12混合，并向四钛酸钾与乙醇溶液的混合物中加入四钛酸钾质量2倍的钛酸异丙酯，于温度为60℃，转速为320r/min的条件下搅拌反应6h后，过滤，得预处理四钛酸钾坯料，将预处理四钛酸钾坯料于温度为65℃的条件下干13h后，并于温度为550℃的条件下煅烧3h后，得预处理四钛酸钾；将预处理四钛酸钾与质量分数为20%的氨水按质量比1：3混合，并向预处理四钛酸钾与氨水的混合物中加入预处理四钛酸钾质量2倍的氨丙基三乙氧基硅烷，于温度为55℃，转速为360r/min的条件下，搅拌反应6h后，过滤，得改性四钛酸钾坯料，将改性四钛酸钾坯料于温度为80℃的条件下干燥2h后，得改性四钛酸钾；按重量份数计，依次称取：80份混合沥青，20份改性橡胶粉，8份增塑剂，12份二硫化碳，5份催化剂，18份改性纳米二氧化硅，10份改性氧化石墨烯和15份改性四钛酸钾，将改性橡胶粉与沥青混合于搅拌机中，并向搅拌机中加入增塑剂，改性纳米二氧化硅，改性氧化石墨烯和改性四钛酸钾，于温度为185℃，转速为280r/min的条件下，搅拌混合80min后，得坯料，将坯料与二硫化碳混合，并向坯料与二硫化碳的混合物中加入催化剂，于温度为90℃，转速为350r/min的条件下，搅拌反应3h后，得阻燃抗开裂橡胶改性沥青防水涂料。所述无水溶剂为将无水丙酮与二甲苯按质量比5：1混合，得无水溶剂。所述环氧树脂溶液为将环氧树脂与二甲苯按质量比1：8混合，得环氧树脂溶液。所述碱性胺类物质为将乙醇胺与异丙醇胺按质量比5：1混合，得碱性胺类物质。所述混合沥青为将70号石油沥青与90号石油沥青按质量比4：1混合，得混合沥青。所述改性橡胶粉为将司盘-80与水按质量比1：110混合，并加入司盘-80质量10倍的废旧轮胎橡胶粉，混合浸泡后，过滤，干燥，得改性橡胶粉。所述增塑剂为邻苯二甲酸二（2-乙基己）酯。所述催化剂为将三氟化硼乙醚与氯化锌按质量比3：1混合，得催化剂。

对比例：将二氧化钛与四钛酸钾按质量比4.0：1.5混合于研磨机中，混合研磨26h后，得混合粉末，将混合粉末于温度为850℃的条件下恒温煅烧24h后，出料，得四钛酸钾坯料，将四钛酸钾坯料用质量分数为15%的盐酸洗涤10次后，并于温度为90℃的条件下干燥2h后，得四钛酸钾；按重量份数计，依次称取：80份混合沥青，20份改性橡胶粉，8份增塑剂，12份二硫化碳，5份催化剂，18份纳米二氧化硅，10份氧化石墨烯和15份四钛酸钾，将改性橡胶粉与沥青混合于搅拌机中，并向搅拌机中加入增塑剂，纳米二氧化硅，氧化石墨烯和四钛酸钾，于温度为185℃，转速为280r/min的条件下，搅拌混合80min后，得坯料，将坯料与二硫化碳混合，并向坯料与二硫化碳的混合物中加入和催化剂，于温度为90℃，转速为350r/min的条件下，搅拌反应3h后，得阻燃抗开裂橡胶改性沥青防水涂料。所述混合沥青为将70号石油沥青与90号石油沥青按质量比4：1混合，得混合沥青。所述改性橡胶粉为将司盘-80与水按质量比1：110混合，并加入司盘-80质量10倍的废旧轮胎橡胶粉，混合浸泡后，过滤，干燥，得改性橡胶粉。所述增塑剂为邻苯二甲酸二（2-乙基己）酯。所述催化剂为将三氟化硼乙醚与氯化锌按质量比3：1混合，得催化剂。

将实例1至实例5所得的阻燃抗开裂橡胶改性沥青防水涂料及对比例产品进行性能检测，具体透气量检测方法如下：

将制作的试件按GB/T9779进行，制作尺寸为150mm×200mm×10mm，常温下90天后观察是否有裂纹。制作尺寸为200mm×200mm×20mm的试件，检测耐火极限。

具体检测结果如表1所示：

表1阻燃抗开裂橡胶改性沥青防水涂料性能检测结果

检测项目

实例1

实例2

实例3

实例4

实例5

对比例

是否有裂纹

无明显裂纹

少量裂纹

少量裂纹

少量裂纹

少量裂纹

大量裂纹

耐火极限/h

3.8

2.6

3.1

2.3

2.1

0.7

由表1检测结果可知，本发明技术方案制备的阻燃抗开裂橡胶改性沥青防水涂料具有优异的阻燃性能和抗裂性能的特点，在建筑材料行业的发展中具有广阔的前景。

Claims (10)

1.一种阻燃抗开裂橡胶改性沥青防水涂料的制备方法，其特征在于，具体制备步骤为：

（1）将纳米二氧化硅与无水溶剂按质量比1：10～1：12混合，并加入纳米二氧化硅质量1～3倍的甲苯二异氰酸酯，搅拌混合后，得纳米二氧化硅分散液，将纳米二氧化硅分散液与环氧树脂溶液按质量比3：1～4：1混合，于氮气氛围下，搅拌反应后，过滤，洗涤，干燥，得预改性纳米二氧化硅；

（2）将预改性纳米二氧化硅与碱性胺类物质按质量比2：1～3：1混合，并加入预改性纳米二氧化硅质量8～12倍的无水丙酮，搅拌反应后，过滤，洗涤，干燥，得改性纳米二氧化硅；

（3）将四钛酸钾与乙醇溶液按质量比1：8～1：12混合，并加入四钛酸钾质量1～2倍的钛酸异丙酯，搅拌反应后，过滤，干燥，煅烧，得预处理四钛酸钾；

（4）将预处理四钛酸钾与氨水按质量比1：2～1：3混合，并加入预处理四钛酸钾质量1～2倍的氨丙基三乙氧基硅烷，搅拌反应后，过滤，干燥，得改性四钛酸钾；

（5）按重量份数计，依次称取：50～80份混合沥青，10～20份改性橡胶粉，5～8份增塑剂，10～12份二硫化碳，3～5份催化剂，15～18份改性纳米二氧化硅，8～10份改性氧化石墨烯，10～15份环氧大豆油和8～15份改性四钛酸钾，将改性橡胶粉与沥青混合，并加入增塑剂，改性纳米二氧化硅，改性氧化石墨烯和改性四钛酸钾，搅拌混合后，得坯料，将坯料与二硫化碳混合，并加入环氧大豆油和催化剂，搅拌反应后，得阻燃抗开裂橡胶改性沥青防水涂料。

2.根据权利要求1所述的一种阻燃抗开裂橡胶改性沥青防水涂料的制备方法，其特征在于：步骤（1）所述无水溶剂为将无水丙酮与二甲苯按质量比3：1～5：1混合，得无水溶剂。

3.根据权利要求1所述的一种阻燃抗开裂橡胶改性沥青防水涂料的制备方法，其特征在于：步骤（1）所述环氧树脂溶液为将环氧树脂与二甲苯按质量比1：5～1：8混合，得环氧树脂溶液。

4.根据权利要求1所述的一种阻燃抗开裂橡胶改性沥青防水涂料的制备方法，其特征在于：步骤（2）所述碱性胺类物质为将乙醇胺与异丙醇胺按质量比5：1混合，得碱性胺类物质。

5.根据权利要求1所述的一种阻燃抗开裂橡胶改性沥青防水涂料的制备方法，其特征在于：步骤（3）所述四钛酸钾为将二氧化钛与四钛酸钾按质量比4.0：1.5混合，研磨，煅烧，洗涤，干燥，得四钛酸钾。

6.根据权利要求1所述的一种阻燃抗开裂橡胶改性沥青防水涂料的制备方法，其特征在于：步骤（5）所述混合沥青为将70号石油沥青与90号石油沥青按质量比4：1混合，得混合沥青。

7.根据权利要求1所述的一种阻燃抗开裂橡胶改性沥青防水涂料的制备方法，其特征在于：步骤（5）所述改性橡胶粉为将司盘-80与水按质量比1：100～1：110混合，并加入司盘-80质量8～10倍的废旧轮胎橡胶粉，混合浸泡后，过滤，干燥，得改性橡胶粉。

8.根据权利要求1所述的一种阻燃抗开裂橡胶改性沥青防水涂料的制备方法，其特征在于：步骤（5）所述增塑剂为邻苯二甲酸二（2-乙基己）酯，邻苯二甲酸二辛酯或邻苯二甲酸二正辛酯中任意一种，优选为邻苯二甲酸二（2-乙基己）酯。

9.根据权利要求1所述的一种阻燃抗开裂橡胶改性沥青防水涂料的制备方法，其特征在于：步骤（5）所述改性氧化石墨烯为将氧化石墨烯与氯化亚砜按质量比1：10～1：12混合，超声分散后，搅拌反应，过滤，洗涤，干燥，得改性氧化石墨烯。

10.根据权利要求1所述的一种阻燃抗开裂橡胶改性沥青防水涂料的制备方法，其特征在于：步骤（5）所述催化剂为将三氟化硼乙醚与氯化锌按质量比3：1混合，得催化剂。