CN110016291A - 一种新型耐高温的非固化防水涂料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于建筑材料技术领域，提出了一种新型耐高温的非固化防水涂料由以下重量百分比的组分组成：沥青25～35％，橡胶油15～30％，废轮胎胶粉10～20％，丁苯橡胶5～10％，SBS 1～3％，增粘树脂4～10％，粉煤灰10～20％，高温改性剂2～5％，降粘剂2～5％，所述高温改性剂为BL改性剂或聚酰胺蜡，其制备方法采用三段式投料法，先加入沥青、橡胶油，升温至150℃，然后加入SBS、丁苯橡胶、增粘树脂及降粘剂，升温至180℃，再加入粉煤灰和高温改性剂，在180℃混合成均匀液体状，降温出料，得到一种新型耐高温的非固化防水涂料。本发明解决了非固化橡胶沥青防水涂料耐热性能差的问题。

Description

一种新型耐高温的非固化防水涂料及其制备方法
技术领域
本发明属于建筑材料技术领域，涉及一种新型耐高温的非固化防水涂料及其制备方法。
背景技术
非固化橡胶沥青防水涂料是一种高固含量的热熔型高分子橡胶改性沥青防水涂料，具有长期不固化的特性，有自愈力，碰触即粘，难以剥离，低温粘结性能好等特点，能解决传统固化涂料所不能解决的因基层应力变化传递给防水层而造成的防水层开裂、疲劳破坏或处于高应力状态下提前老化等问题，同时，可作为底层附着涂料与防水卷材配合使用构成复合防水层，此防水层可解决单独使用防水卷材所难以解决的窜水问题。
传统的非固化橡胶沥青防水涂料的主要成分由沥青、再生橡胶粉、增塑剂、橡胶油、改性橡胶、增粘树脂等制成。为了便于施工，传统的非固化橡胶沥青防水涂料一般会设计成高温下有较大的流淌性，这就容易导致产品耐热性能差，高温易滑动、流淌，高温施工易流挂等问题。影响产品使用效果。为了解决这些问题，传统的方法是在产品里面添加耐高温树脂或填料来提高产品的耐高温性能，但这种方法往往会导致以下三个问题：1、产品粘度增大，刮涂施工阻力大；2、产品施工温度过高，容易烫伤；加热时间较长，增加人力成本3、产品内聚力大、低温柔性差，基材粘结性差，蠕动性差。
发明内容
本发明提出一种新型耐高温的非固化防水涂料及其制备方法，解决了现有技术中非固化橡胶沥青防水涂料耐热性能差的问题。
本发明的技术方案是这样实现的：
一种新型耐高温的非固化防水涂料，由以下重量百分比的组分组成：
沥青25～35％，橡胶油15～30％，废轮胎胶粉10～20％，丁苯橡胶5～10％，SBS 1～3％，增粘树脂4～10％，粉煤灰10～20％，高温改性剂2～5％，降粘剂2～5％，
所述高温改性剂为BL改性剂或聚酰胺蜡。
作为进一步的技术方案，由以下重量百分比的组分组成：
沥青28％，橡胶油25％，废轮胎胶粉15％，丁苯橡胶7％，SBS 2％，增粘树脂4％，粉煤灰13％，高温改性剂3％，降粘剂3％，
所述高温改性剂为BL改性剂或聚酰胺蜡。
作为进一步的技术方案，所述沥青为90号石油沥青和/或100号石油沥青。
作为进一步的技术方案，所述橡胶油为环烷橡胶油和/或芳烃橡胶油。
作为进一步的技术方案，所述SBS为SBS 1401。
作为进一步的技术方案，所述丁苯橡胶的分子量为30～40万，结合苯乙烯含量为21.5～35，生胶门尼粘度为48～86。
作为进一步的技术方案，所述降粘剂为低分子聚乙烯蜡，所述增粘树脂为加氢碳五石油树脂和/或萜烯树脂。
一种新型耐高温的非固化防水涂料的制备方法，包括以下步骤：
S1、按照上述的一种新型耐高温的非固化防水涂料的配方，称取各个组分备用；
S2、加入沥青、橡胶油，升温至150℃，得到混合油料；
S3、向步骤S2得到的混合油料中加入SBS、丁苯橡胶、增粘树脂及降粘剂，升温至180℃，得到混合物料；
S4、向步骤S3得到的混合物料中加入粉煤灰和高温改性剂，在180℃混合成均匀液体状，降温出料，得到一种新型耐高温的非固化防水涂料。
作为进一步的技术方案，步骤S4中降温出料具体为循环水冷却降温至140℃，过滤出料。
本发明使用原理及有益效果为：
本发明制备的新型耐高温的非固化防水涂料耐高温性好，立面可耐90℃高温而无滑动、流淌、滴落；对多种基面及卷材的瞬间粘结性和持久粘结性好，可以实现多次粘结而不失效，粘结强度在0.5～0.7MPa，在130℃的动力粘度为1.8～2.1Pa·s；耐老化性能优异，低温柔性好，在(70±2)℃烘箱中水平放置168h后延伸性为28～32mm，在-25℃～-35℃无裂纹；环保性好，挥发性有机物含量在0.9～1.5g/L，游离TDI、苯、甲苯、乙苯、二甲苯、可溶性金属等有害物质均未检出，满足JC 1066-2008《建筑防水涂料中有害物质限量》中的标准要求，符合当今社会环保的趋势；可刮涂施工，可立面施工不易流挂，施工简便快捷，因此，适合大规模推广使用。
现有技术中的非固化防水涂料在施工时一般都需要加热到160～180℃才能施工，而且加热时间长达60～90min，而加热到这么高的温度后易产生沥青烟会对环境造成污染，在施工过程中施工人员容易被烫伤。而本发明制备的非固化防水涂料只需加热到130℃即可施工，大大减少了对人员和环境的危害，而且加热时间为30min，减少了30～60min的加热时间，同时，本发明制备的非固化防水涂料耐高温性好，在90℃无滑动、流淌、滴落，因此，与现有技术相比，本发明最大的优势在于，在保证非固化防水涂料良好的理化性能外，能够达到90℃的耐高温并且只需加热到130℃即可施工，加热时间短，大大节约了施工成本，提高了施工安全，因此，实用效果好。
本发明中，以沥青为主要原料，与配方中其它组分配合，使得制备的新型耐高温的非固化防水涂料综合性能更好，其中，橡胶油与低分子聚乙烯蜡配合降低产品生产和施工时候的粘度和温度，使产品易于生产和施工，橡胶油与SBS配合，提高了产品的自愈性、耐热性、延伸性和低温柔韧性，增粘树脂的加入提高了产品对基材的瞬间粘结性和持久粘结性，降低高温状态下产品粘度，粉煤灰和高温改性剂配合，提高了产品的耐热性和剪切触变性能，即高温状态下放置不动的时候不易流淌，而施加剪切力后又变得易于流淌的特性，使产品易于施工且施工后不易流挂或滑动，三段式投料的制备方法，使配方中各组分发挥出最大功效，使得制备的非固化防水涂料耐高温、低温柔性好、施工温度低、加热时间短、可施工性好，有效解决了现有技术中因加入耐高温树脂或填料而导致产品粘度增大、刮涂施工阻力大、产品施工温度过高、加热时间较长、低温柔性差、基材粘结性差的技术难题。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
一种新型耐高温的非固化防水涂料，由以下重量百分比的组分组成：
90号石油沥青35％，环烷橡胶油18％，废轮胎胶粉10％，丁苯橡胶8％，SBS14012％，萜烯树脂6％，粉煤灰15％，聚酰胺蜡3％，低分子量聚乙烯蜡3％，
其制备方法包括以下步骤：
S1、按照上述的配方，称取各个组分备用；
S2、将熔融状态下的90号石油沥青、环烷橡胶油通过保温管道泵入反应釜中，搅拌至物料温度达到150℃，得到混合油料；
S3、向步骤S2得到的混合油料中投入SBS 1401、丁苯橡胶、萜烯树脂及低分子量聚乙烯蜡，搅拌升温至180℃后恒温搅拌2小时，得到混合物料；
S4、向步骤S3得到的混合物料中加入粉煤灰和聚酰胺蜡，在180℃恒温搅拌1小时后成均匀液体状，循环水冷却降温至140℃过滤出料，得到一种新型耐高温的非固化防水涂料。
实施例2
一种新型耐高温的非固化防水涂料，由以下重量百分比的组分组成：
90号沥青25％，环烷橡胶油30％，废轮胎胶粉12％，丁苯橡胶7％，SBS14011％，萜烯树脂5％，粉煤灰10％，聚酰胺蜡5％，低分子量聚乙烯蜡5％，
其制备方法包括以下步骤：
S1、按照上述的配方，称取各个组分备用；
S2、将熔融状态下的90号沥青、环烷橡胶油通过保温管道泵入反应釜中，搅拌至物料温度达到150℃，得到混合油料；
S3、向步骤S2得到的混合油料中投入SBS1401、丁苯橡胶、萜烯树脂及低分子量聚乙烯蜡，搅拌升温至180℃后恒温搅拌2小时，得到混合物料；
S4、向步骤S3得到的混合物料中加入粉煤灰和聚酰胺蜡，在180℃恒温搅拌1小时后成均匀液体状，循环水冷却降温至140℃过滤出料，得到一种新型耐高温的非固化防水涂料。
实施例3
一种新型耐高温的非固化防水涂料，由以下重量百分比的组分组成：
90号沥青30％，环烷橡胶油15％，废轮胎胶粉20％，丁苯橡胶5％，SBS14013％，加氢碳五石油树脂8％，粉煤灰12％，聚酰胺蜡3％，低分子量聚乙烯蜡4％，
其制备方法包括以下步骤：
S1、按照上述的配方，称取各个组分备用；
S2、将熔融状态下的90号沥青、环烷橡胶油通过保温管道泵入反应釜中，搅拌至物料温度达到150℃，得到混合油料；
S3、向步骤S2得到的混合油料中投入SBS1401、丁苯橡胶、加氢碳五石油树脂及低分子量聚乙烯蜡，搅拌升温至180℃后恒温搅拌2小时，得到混合物料；
S4、向步骤S3得到的混合物料中加入粉煤灰和聚酰胺蜡，在180℃恒温搅拌1小时后成均匀液体状，循环水冷却降温至140℃过滤出料，得到一种新型耐高温的非固化防水涂料。
实施例4
一种新型耐高温的非固化防水涂料，由以下重量百分比的组分组成：
90号沥青28％，芳烃橡胶油25％，废轮胎胶粉15％，丁苯橡胶7％，SBS14012％，萜烯树脂4％，粉煤灰13％，聚酰胺蜡3％，低分子量聚乙烯蜡3％，
其制备方法包括以下步骤：
S1、按照上述的配方，称取各个组分备用；
S2、将熔融状态下的90号沥青、芳烃橡胶油通过保温管道泵入反应釜中，搅拌至物料温度达到150℃，得到混合油料；
S3、向步骤S2得到的混合油料中投入SBS1401、丁苯橡胶、萜烯树脂及低分子量聚乙烯蜡，搅拌升温至180℃后恒温搅拌2小时，得到混合物料；
S4、向步骤S3得到的混合物料中加入粉煤灰和聚酰胺蜡，在180℃恒温搅拌1小时后成均匀液体状，循环水冷却降温至140℃过滤出料，得到一种新型耐高温的非固化防水涂料。
实施例5
一种新型耐高温的非固化防水涂料，由以下重量百分比的组分组成：
100号沥青25％，环烷橡胶油16％，废轮胎胶粉12％，丁苯橡胶10％，SBS14011％，萜烯树脂10％，粉煤灰20％，BL改性剂4％，低分子量聚乙烯蜡2％，
其制备方法包括以下步骤：
S1、按照上述的配方，称取各个组分备用；
S2、将熔融状态下的100号沥青、环烷橡胶油通过保温管道泵入反应釜中，搅拌至物料温度达到150℃，得到混合油料；
S3、向步骤S2得到的混合油料中投入SBS1401、丁苯橡胶、萜烯树脂及低分子量聚乙烯蜡，搅拌升温至180℃后恒温搅拌2小时，得到混合物料；
S4、向步骤S3得到的混合物料中加入粉煤灰和BL改性剂，在180℃恒温搅拌1小时后成均匀液体状，循环水冷却降温至140℃过滤出料，得到一种新型耐高温的非固化防水涂料。
对比例1
一种新型耐高温的非固化防水涂料，由以下重量百分比的组分组成：
90号沥青28％，芳烃橡胶油25％，废轮胎胶粉15％，丁苯橡胶7％，SBS14012％，萜烯树脂4％，粉煤灰16％，低分子量聚乙烯蜡3％，
其制备方法包括以下步骤：
S1、按照上述的配方，称取各个组分备用；
S2、将熔融状态下的90号沥青、芳烃橡胶油通过保温管道泵入反应釜中，搅拌至物料温度达到150℃，得到混合油料；
S3、向步骤S2得到的混合油料中投入SBS1401、丁苯橡胶、萜烯树脂及低分子量聚乙烯蜡，搅拌升温至180℃后恒温搅拌2小时，得到混合物料；
S4、向步骤S3得到的混合物料中加入粉煤灰，在180℃恒温搅拌1小时后成均匀液体状，循环水冷却降温至140℃过滤出料，得到一种新型耐高温的非固化防水涂料。
对比例2
一种新型耐高温的非固化防水涂料，由以下重量百分比的组分组成：
90号沥青28％，芳烃橡胶油25％，废轮胎胶粉15％，丁苯橡胶15％，SBS14017％，萜烯树脂4％，聚酰胺蜡3％，低分子量聚乙烯蜡3％，
其制备方法包括以下步骤：
S1、按照上述的配方，称取各个组分备用；
S2、将熔融状态下的90号沥青、芳烃橡胶油通过保温管道泵入反应釜中，搅拌至物料温度达到150℃，得到混合油料；
S3、向步骤S2得到的混合油料中投入SBS1401、丁苯橡胶、萜烯树脂及低分子量聚乙烯蜡，搅拌升温至180℃后恒温搅拌2小时，得到混合物料；
S4、向步骤S3得到的混合物料中加入聚酰胺蜡，在180℃恒温搅拌1小时后成均匀液体状，循环水冷却降温至140℃过滤出料，得到一种新型耐高温的非固化防水涂料。
对比例3
一种新型耐高温的非固化防水涂料，由以下重量百分比的组分组成：
90号沥青28％，芳烃橡胶油25％，废轮胎胶粉15％，丁苯橡胶9％，萜烯树脂4％，粉煤灰13％，聚酰胺蜡3％，低分子量聚乙烯蜡3％，
其制备方法包括以下步骤：
S1、按照上述的配方，称取各个组分备用；
S2、将熔融状态下的90号沥青、芳烃橡胶油通过保温管道泵入反应釜中，搅拌至物料温度达到150℃，得到混合油料；
S3、向步骤S2得到的混合油料中投入丁苯橡胶、萜烯树脂及低分子量聚乙烯蜡，搅拌升温至180℃后恒温搅拌2小时，得到混合物料；
S4、向步骤S3得到的混合物料中加入粉煤灰和聚酰胺蜡，在180℃恒温搅拌1小时后成均匀液体状，循环水冷却降温至140℃过滤出料，得到一种新型耐高温的非固化防水涂料。
实施例1～5及对比例1～3的非固化防水涂料的配方中各组分重量百分比见下表：
表1实施例1～5及对比例1～3的非固化防水涂料的配方中各组分重量百分比
注：—表示无此项
实施例1～5及对比例1～3中，SBS1401采购自中石化岳阳石化，丁苯橡胶的分子量为30～40万，结合苯乙烯含量为21.5～35，生胶门尼粘度为48～86，BL改性剂为过氧化物交联聚烯烃，其针入度指数为2.47，软化点为113.5℃，在5℃的延度为0.2cm，采购自浙江比例聚合科技股份有限公司。
对实施例1～5及对比例1～3制备的非固化防水涂料进行如下性能测试：
一、理化性能
1、耐热性：按照GB/T 16777-2008.6《建筑防水涂料试验方法第6部分耐热性》中规定的试验方法，测试样品的耐热性；
2、粘结性：按照GB/T 16777-2008《建筑防水涂料试验方法第7部分粘结强度》中规定的试验方法，测试样品的粘结强度，测试时，加热温度(105±2)℃；
3、耐老化性：按照GB/T 16777-2008.11《建筑防水涂料试验方法第11部分定伸时老化》中规定的试验方法，测试样品在(70±2)℃烘箱中水平放置168h的延伸性；
4、低温柔性：按照GB/T 16777-2008.13《建筑防水涂料试验方法第13部分低温柔性》中规定的试验方法，测试样品的低温柔性；
5、粘度：按照GB/T 9269-1988《建筑涂料粘度的测定斯托默粘度计法》中规定的试验方法，测试样品在130℃的动力粘度。
测试结果见下表：
表2实施例1～5制备的非固化防水涂料理化性能测试结果
从表2数据可以看出，本发明实施例1～5制备的新型耐高温的非固化防水涂料在90℃无滑动、流淌、滴落，粘结强度在0.5～0.7MPa，在(70±2)℃烘箱中水平放置168h后延伸性为28～32mm，在-25℃～-35℃无裂纹，在130℃的动力粘度为1.8～2.1Pa·s，说明本发明制备的新型耐高温非固化防水涂料粘结性好，耐90℃高温而不滑动，延伸性和低温柔性好从而耐老化性能优异。
与实施例1～5相比，对比例1中没有加高温改性剂，增大了粉煤灰的用量，制备的非固化防水涂料耐高温性差一些，粘结强度低，高温下的动力粘度高，说明不加高温改性剂，单独使用粉煤灰的话，得到的非固化防水涂料耐高温性不好，高温下易流挂，可施工性差，同时，粘结强度差，实际使用效果不好。
与实施例1～5相比，对比例2中没有加粉煤灰，增大了丁苯橡胶和SBS的用量，制备的非固化防水涂料耐高温性差一些，粘结强度低，说明不加粉煤灰，单独使用高温改性剂的话，得到的非固化防水涂料耐高温性差，内聚力大于粘结强度，达不到100％内聚破坏，同时，增大丁苯橡胶和SBS的用量导致成本大大增加，实用性差。
与实施例1～5相比，对比例3中没有加SBS，增大了丁苯橡胶的用量，制备的非固化防水涂料耐高温性差、延伸性差、低温柔性差，说明不加SBS，得到的非固化防水涂料与基材的耐高低温性不好，可施工性差。
从实施例1～5与对比例1～3对比可以看出，本发明的配方中各个组分相互协同作用，使得制备的非固化防水涂料的耐高低温性能好，高温下粘度低，可施工性好，低温下粘度高，与基材的粘结性好，缺少其中任意一个组分，都会对非固化防水涂料的性能产生影响。
二、环保性能
按照JC 1066-2008《建筑防水涂料中有害物质限量》中规定的试验方法，测试实施例1～5制备的非固化防水涂料的环保性能，测试结果见下表：
表3实施例1～5制备的非固化防水涂料环保性能测试结果
从表3数据可以看出，本发明实施例1～5制备的新型耐高温的非固化防水涂料环保性好，挥发性有机物含量在0.9～1.5g/L，游离TDI、苯、甲苯、乙苯、二甲苯、可溶性金属等有害物质均未检出，满足JC 1066-2008《建筑防水涂料中有害物质限量》中的标准要求，符合当今社会环保的趋势。
本发明制备的新型耐高温的非固化防水涂料与现有技术中的非固化防水涂料相比具有如下不同：
表4本发明制备的非固化防水涂料与现有技术相比的不同点
类别 现有技术 本发明
施工温度 160～180℃ 130℃
加热时间 60～90min 30min
耐高温 90℃易流淌、滑动 90℃无滑动、流淌、滴落
由表4数据可以看出，现有技术中的非固化防水涂料在施工时一般都需要加热到160～180℃才能施工，而且加热时间长达60～90min，而加热到这么高的温度后易产生沥青烟会对环境造成污染，在施工过程中施工人员容易被烫伤。而本发明制备的非固化防水涂料只需加热到130℃即可施工，大大减少了对人员和环境的危害，而且加热时间为30min，减少了30～60min的加热时间，同时，本发明制备的非固化防水涂料耐高温性好，在90℃无滑动、流淌、滴落，因此，与现有技术相比，本发明最大的优势在于，在保证非固化防水涂料良好的理化性能外，能够达到90℃的耐高温并且只需加热到130℃即可施工。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种新型耐高温的非固化防水涂料，其特征在于，由以下重量百分比的组分组成：
沥青25～35％，橡胶油15～30％，废轮胎胶粉10～20％，丁苯橡胶5～10％，SBS1～3％，增粘树脂4～10％，粉煤灰10～20％，高温改性剂2～5％，降粘剂2～5％，
所述高温改性剂为BL改性剂或聚酰胺蜡。
2.根据权利要求1所述的一种新型耐高温的非固化防水涂料，其特征在于，由以下重量百分比的组分组成：
沥青28％，橡胶油25％，废轮胎胶粉15％，丁苯橡胶7％，SBS2％，增粘树脂4％，粉煤灰13％，高温改性剂3％，降粘剂3％，
所述高温改性剂为BL改性剂或聚酰胺蜡。
3.根据权利要求1所述的一种新型耐高温的非固化防水涂料，其特征在于，所述沥青为90号石油沥青和/或100号石油沥青。
4.根据权利要求1所述的一种新型耐高温的非固化防水涂料，其特征在于，所述橡胶油为环烷橡胶油和/或芳烃橡胶油。
5.根据权利要求1所述的一种新型耐高温的非固化防水涂料，其特征在于，所述SBS为SBS1401。
6.根据权利要求1所述的一种新型耐高温的非固化防水涂料，其特征在于，所述丁苯橡胶的分子量为30～40万，结合苯乙烯含量为21.5～35，生胶门尼粘度为48～86。
7.根据权利要求1所述的一种新型耐高温的非固化防水涂料，其特征在于，所述降粘剂为低分子聚乙烯蜡，所述增粘树脂为加氢碳五石油树脂和/或萜烯树脂。
8.一种新型耐高温的非固化防水涂料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、按照权利要求1～7任意一项所述的一种新型耐高温的非固化防水涂料的配方，称取各个组分备用；
S2、加入沥青、橡胶油，升温至150℃，得到混合油料；
S3、向步骤S2得到的混合油料中加入SBS、丁苯橡胶、增粘树脂及降粘剂，升温至180℃，得到混合物料；
S4、向步骤S3得到的混合物料中加入粉煤灰和高温改性剂，在180℃混合成均匀液体状，降温出料，得到一种新型耐高温的非固化防水涂料。
9.根据权利要求8所述的一种新型耐高温的非固化防水涂料的制备方法，其特征在于，步骤S4中降温出料具体为循环水冷却降温至140℃，过滤出料。
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