CN110256965B - 一种喷涂速凝橡胶沥青防水涂料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种喷涂速凝橡胶沥青防水涂料，防水涂料包括A组分和B组分，A组分按重量份计，由以下原料制成：蒙脱土改性阴离子硬质乳化沥青30‑40份、乙丙橡胶胶乳20‑30份、水性胶乳20‑30份、分散剂2‑5份、消泡剂0.5‑2份；蒙脱土改性阴离子硬质乳化沥青的针入度为30‑50；B组分是由焦磷酸钾、三氯化铁、氯化钠、水组成的液体促凝剂。本发明制备的喷涂速凝橡胶沥青防水涂料，不仅具有较强的拉伸强度，同时具有较高的弹性恢复率，固化时间快，喷涂后不发生流淌、粘接异物的现象，产品的耐刺穿性和延伸性好。
Description
技术领域
本申请涉及防水涂料技术领域，特别涉及一种喷涂速凝橡胶沥青防水涂料及其制备方法。
背景技术
喷涂速凝橡胶防水涂料在我国作为一种新型的高性能防水产品，广泛应用于建筑屋面、隧道、污水处理厂等领域。其主要成分是高性能改性乳化橡胶沥青和化学促凝催化剂，是具有迅速初凝固结特征的双组分系统，采用机械喷涂施工技术，能使材料中的微小分子胶团迅速与混凝土水泥基层形成吸盘效应，堵塞基面毛孔并牢固成膜，胶膜体系具有优异的防水、防腐、防护性能。
CN107868616A提供一种喷涂速凝橡胶沥青防水涂料及其制备方法，A组分是由乳化沥青、水性胶乳和水性增粘树脂组成的粘性橡胶沥青乳液，可以与自粘型改性沥青防水卷材进行复合使用，但其主要解决涂料自身无粘性的问题，没有解决固化成膜时间长、产品强度低的问题。
CN103897595提供一种喷涂速凝橡胶沥青防水涂料，其通过改性蒙脱土-橡胶沥青悬浮液配方和凝固剂组分，解决了防水涂料喷涂成型之前不可受冻、环境温度不可低于5℃的问题，-8±2℃低温环境下24h不出现凝结，但是固化时间长的问题依然存在。
CN107964362A提供一种喷涂速凝橡胶沥青防水涂料及其制备和施工方法,其中在A组分中加入阴离子硬质乳化沥青及含有羧基的聚合物胶乳可以提高防水涂料的拉伸强度、提高耐温性，如实施例1中加入90份的SBR改性的阴离子硬质乳化沥青和10份聚合物胶乳，防水涂料的拉伸强度为1.4MPa，耐热度180℃，低温柔度-25℃；当该配方聚合物胶乳中额外加入0.1份的可与羧基反应的交联剂后，拉伸强度可提高到3.0MPa，耐热度200℃，低温柔度达到-40℃（具体见实施例4），但是交联剂的加入会带来防水涂料易老化的问题，另外加入硬质乳化沥青提高拉伸强度也通常会以损失弹性为代价，而且其用量很大，势必会影响产品延伸性。
发明内容
为解决现有喷涂速凝橡胶沥青防水涂料存在的技术问题，对现有工艺进行进一步优化，本发明提供一种含蒙脱土改性阴离子硬质乳化沥青的喷涂速凝橡胶沥青防水涂料及其制备方法，以实现缩短固化时间、增强拉伸强度同时提高涂料弹性的发明目的。
为解决以上技术问题，本发明采用以下技术方案：
一种喷涂速凝橡胶沥青防水涂料，其特征在于，所述的防水涂料包括A组分和B组分；
所述A组分，按重量份计，由以下原料制成：蒙脱土改性阴离子硬质乳化沥青30-40份、乙丙橡胶胶乳20-30份、水性胶乳20-30份、分散剂2-5份、消泡剂0.5-2份；
所述蒙脱土改性阴离子硬质乳化沥青的针入度为30-50；
所述B组分，由焦磷酸钾、三氯化铁、氯化钠、水组成的液体促凝剂；
所述蒙脱土改性阴离子硬质乳化沥青，按重量份计，由以下原料制成：50号硬质沥青40-45份、蒙脱土25-30份、丙烯酸胶乳粉10-15份、偶联剂KH-570为3-8份、阴离子型乳化剂2-5份、稳定剂0.5-2份和表面活性剂3-5份；
所述蒙脱土改性阴离子硬质乳化沥青的制备方法包括：
1）将50号硬质沥青加热熔融并保持搅拌；
2）将蒙脱土及丙烯酸胶乳粉和偶联剂KH-570依次加入其中，后置于高剪切乳化分散机中，剪切速率120rpm，剪切时间50分钟，得到蒙脱土改性沥青颗粒；
3）将阴离子型乳化剂、稳定剂和表面活性剂加入到水中搅拌溶解，水的温度为45℃-50℃，用pH调节剂调节溶解所得乳液的pH值至9-12；
4）将步骤2）得到的蒙脱土改性沥青颗粒与步骤（3）制得的溶液混合，加入到超声乳化器中进行乳化，超声频率 25-30KHz,乳化时间25-30min，得到蒙脱土改性阴离子硬质乳化沥青；
所述阴离子型乳化剂是木质素磺酸钠与二辛基琥珀酸酯的混合物, 木质素磺酸钠与二辛基琥珀酸酯的质量比1.2-4.3:1；
所述水性胶乳为水性聚氨酯胶乳和水性羧基氯丁胶乳，水性聚氨酯胶乳与水性羧基氯丁胶乳的质量比为1.5-4:1；
所述B组分，按重量份计，由以下组份制成：焦磷酸钾10-16份，三氯化铁2-5份，氯化钠0.5～3份，水80-90份，质量浓度为12-15％；
所述A组分的重量份数与所述B组分的重量份数比为18-20:1；
所述分散剂为聚乙烯蜡，平均相对分子质量为1500-5000，其软化点为102-105℃；
所述消泡剂为聚二甲基硅氧烷与聚氧丙烯甘油醚的混合物，二甲基硅氧烷与聚氧丙烯甘油醚的质量比为2.2-5：1；
所述稳定剂为可溶性硫酸盐、磷酸钾和硅酸钠的一种或几种。
采用上述技术方案，本发明的有益效果为：
①缩短了固化时间，固化时间缩短至2.8-3.5s，迅速完成破乳、凝胶和成团，实现喷涂速凝橡胶防水涂料的快速成膜；
②提高了防水涂料的弹性，弹性恢复率91-94%，弹性好，耐老化强，产品的耐刺穿性和延伸性好；
③减少了施工现场产品表面异物粘接和被破坏的几率，同时避免了涂料易流淌的弊病；
④增强了拉伸强度，本发明制备的喷涂速凝橡胶沥青防水涂料拉伸强度达到1.8-2.2MPa；
⑤提高了温度稳定性，耐热度达到160-170℃，低温柔度低至-30~-35℃，在突然降温和低温的情况下，所生产的喷涂速凝橡胶沥青防水涂料在施工过程中不易产生堵枪、堵泵等情况。
具体实施方式：
下面结合具体的实施例，进一步阐述本发明。
实施例1一种喷涂速凝橡胶沥青防水涂料及其制备方法
本发明公开了一种喷涂速凝橡胶沥青防水涂料，涂料包括A组分和B组分；
A组分：蒙脱土改性阴离子硬质乳化沥青30份、乙丙橡胶胶乳20份、水性胶乳20份、分散剂2份、消泡剂0.5份；
水性胶乳为水性胶乳为水性聚氨酯胶乳和水性羧基氯丁胶乳的混合，水性聚氨酯胶乳与水性羧基氯丁胶乳的质量比为1.5:1；
分散剂为聚乙烯蜡，平均相对分子质量为2000；
消泡剂是由二甲基硅氧烷和聚氧丙烯甘油醚组成，二甲基硅氧烷与聚氧丙烯甘油醚的质量比为2.2：1；
蒙脱土改性阴离子硬质乳化沥青的针入度为30；
蒙脱土改性阴离子硬质乳化沥青采用下列方法制备而成：
步骤如下：
1）将40份50号硬质的沥青加热熔融并保持搅拌；
2）将25份蒙脱土及丙烯酸胶乳粉10份和3份偶联剂KH-570依次加入其中，后置于高剪切乳化分散机中，剪切速率120rpm，剪切时间50分钟，得到蒙脱土改性沥青颗粒；
3）将阴离子型乳化剂2份、稳定剂硫酸钠盐0.5份和表面活性剂3份加入到水中搅拌溶解，水的温度为45℃-50℃，用pH调节剂调节溶解所得乳液的pH值至9-12；
4）将步骤2）得到的蒙脱土改性沥青颗粒与步骤（3）制得的溶液混合，加入到超声乳化器中进行乳化，超声频率 25-30KHz,乳化时间25-30min，得到蒙脱土改性阴离子硬质乳化沥青；
其中,阴离子型乳化剂是木质素磺酸钠与二辛基琥珀酸酯的混合物,两者质量比1.2:1；
B组分：自制促凝剂，焦磷酸钾10份，三氯化铁2份，氯化钠0.5份，水80份，促凝剂的质量浓度为13.5％；
A组分的重量份数与所述B组分的重量份数比为18:1。
依据上述组分及组分比例制得的喷涂速凝橡胶沥青防水涂料具有优异性能，防水涂料的拉伸强度达到1.9MPa，弹性恢复率91%，固化时间缩短至3.5s，耐热度达到160℃以上，低温柔度低至-30℃以下，产品的耐刺穿性和延伸性好，施工过程中不易产生堵枪。
实施例2一种喷涂速凝橡胶沥青防水涂料及其制备方法
一种喷涂速凝橡胶沥青防水涂料，涂料包括A组分和B组分；
A组分：蒙脱土改性阴离子硬质乳化沥青33份、乙丙橡胶胶乳25份、水性胶乳23份、分散剂4份、消泡剂1份；
水性胶乳为水性聚氨酯胶乳和水性羧基氯丁胶乳的混合，水性聚氨酯胶乳与水性羧基氯丁胶乳的质量比为2.5:1；
分散剂为聚乙烯蜡，平均相对分子质量为3000；
消泡剂是由二甲基硅氧烷和聚氧丙烯甘油醚组成，二甲基硅氧烷与聚氧丙烯甘油醚的质量比为2.5：1；
蒙脱土改性阴离子硬质乳化沥青的针入度为40；
蒙脱土改性阴离子硬质乳化沥青采用下列方法制备而成：
步骤如下：
1）将42份50号硬质的沥青加热熔融并保持搅拌；
2）将30份蒙脱土及丙烯酸胶乳粉12份和5份偶联剂KH-570依次加入其中，后置于高剪切乳化分散机中，剪切速率120rpm，剪切时间50分钟，得到蒙脱土改性沥青颗粒；
3）将阴离子型乳化剂3份、稳定剂磷酸钾盐1.5份和表面活性剂3份加入到水中搅拌溶解，水的温度为45℃，用pH调节剂调节溶解所得乳液的pH值至11；
4）将步骤2）得到的蒙脱土改性沥青颗粒与步骤（3）制得的溶液混合，加入到超声乳化器中进行乳化，超声频率 25-30KHz,乳化时间30min，得到蒙脱土改性阴离子硬质乳化沥青；
其中,阴离子型乳化剂是木质素磺酸钠与二辛基琥珀酸酯的混合物,两者质量比2.0:1；
B组分：自制促凝剂，焦磷酸钾13份，三氯化铁2份，氯化钠3份，水90份，促凝剂的质量浓度为16.67％；
A组分的重量份数与所述B组分的重量份数比为18:1。
依据上述组分及组分比例制得的喷涂速凝橡胶沥青防水涂料具有优异性能，防水涂料的拉伸强度达到1.9MPa，弹性恢复率92%，固化时间缩短至3.2s，耐热度达到160℃以上，低温柔度低至-30℃以下，产品的耐刺穿性和延伸性好，施工过程中不易产生堵枪。
实施例3一种喷涂速凝橡胶沥青防水涂料及其制备方法
一种喷涂速凝橡胶沥青防水涂料，涂料包括A组分和B组分；
A组分：蒙脱土改性阴离子硬质乳化沥青36份、乙丙橡胶胶乳28份、水性胶乳25份、分散剂4份、消泡剂2份；
水性胶乳为水性聚氨酯胶乳和水性羧基氯丁胶乳的混合，水性聚氨酯胶乳与水性羧基氯丁胶乳的质量比为3.2:1；
分散剂为聚乙烯蜡，平均相对分子质量为3000；
消泡剂是由二甲基硅氧烷和聚氧丙烯甘油醚组成，二甲基硅氧烷与聚氧丙烯甘油醚的质量比为3：1；
蒙脱土改性阴离子硬质乳化沥青的针入度为30；
蒙脱土改性阴离子硬质乳化沥青采用下列方法制备而成：
步骤如下：
1）将45份50号硬质的沥青加热熔融并保持搅拌；
2）将30份蒙脱土及丙烯酸胶乳粉13份和5份偶联剂KH-570依次加入其中，后置于高剪切乳化分散机中，剪切速率120rpm，剪切时间50分钟，得到蒙脱土改性沥青颗粒；
3）将阴离子型乳化剂3份、稳定剂硅酸钠盐1份和表面活性剂5份加入到水中搅拌溶解，水的温度为50℃，用pH调节剂调节溶解所得乳液的pH值至10；
4）将步骤2）得到的蒙脱土改性沥青颗粒与步骤（3）制得的溶液混合，加入到超声乳化器中进行乳化，超声频率 25-30KHz,乳化时间30min，得到蒙脱土改性阴离子硬质乳化沥青；
其中,阴离子型乳化剂是木质素磺酸钠与二辛基琥珀酸酯的混合物,两者质量比3.5:1；
B组分：自制促凝剂，焦磷酸钾13份，三氯化铁5份，氯化钠2份，水80份，促凝剂的质量浓度为20％
A组分的重量份数与所述B组分的重量份数比为20：1。
依据上述组分及组分比例制得的喷涂速凝橡胶沥青防水涂料具有优异性能，防水涂料的拉伸强度达到1.8MPa，弹性恢复率94%，固化时间缩短至3.0s，耐热度达到170℃以上，低温柔度低至-35℃，产品的耐刺穿性和延伸性好，施工过程中不易产生堵枪。
实施例4一种喷涂速凝橡胶沥青防水涂料及其制备方法
一种喷涂速凝橡胶沥青防水涂料，涂料包括A组分和B组分；
A组分：蒙脱土改性阴离子硬质乳化沥青40份、乙丙橡胶胶乳30份、水性胶乳30份、分散剂5份、消泡剂2份；
水性胶乳为水性聚氨酯胶乳和水性羧基氯丁胶乳的混合，水性聚氨酯胶乳与水性羧基氯丁胶乳的质量比为4:1；
分散剂为聚乙烯蜡，平均相对分子质量为5000；
消泡剂是由二甲基硅氧烷和聚氧丙烯甘油醚组成，二甲基硅氧烷与聚氧丙烯甘油醚的质量比为4：1；
蒙脱土改性阴离子硬质乳化沥青的针入度为50；
蒙脱土改性阴离子硬质乳化沥青采用下列方法制备而成：
步骤如下：
1）将45份50号硬质的沥青加热熔融并保持搅拌；
2）将30份蒙脱土及丙烯酸胶乳粉15份和8份偶联剂KH-570依次加入其中，后置于高剪切乳化分散机中，剪切速率120rpm，剪切时间50分钟，得到蒙脱土改性沥青颗粒；
3）将阴离子型乳化剂5份、稳定剂硅酸钠盐2份和表面活性剂5份加入到水中搅拌溶解，水的温度为50℃，用pH调节剂调节溶解所得乳液的pH值至12；
4）将步骤2）得到的蒙脱土改性沥青颗粒与步骤（3）制得的溶液混合，加入到超声乳化器中进行乳化，超声频率 25-30KHz,乳化时间30min，得到蒙脱土改性阴离子硬质乳化沥青；
其中,阴离子型乳化剂是木质素磺酸钠与二辛基琥珀酸酯的混合物,两者质量比4.3:1；
B组分：自制促凝剂，焦磷酸钾16份，三氯化铁5份，氯化钠2份，水85份，促凝剂的质量浓度为21.3％；
A组分的重量份数与所述B组分的重量份数比为19：1。
依据上述组分及组分比例制得的喷涂速凝橡胶沥青防水涂料具有优异性能，防水涂料的拉伸强度达到2.0MPa，弹性恢复率93%，固化时间3.2s，耐热度达到160℃，低温柔度低至-32℃，产品的耐刺穿性和延伸性好，施工过程中不易产生堵枪。
实施例5一种喷涂速凝橡胶沥青防水涂料及其制备方法
一种喷涂速凝橡胶沥青防水涂料，涂料包括A组分和B组分；
A组分：蒙脱土改性阴离子硬质乳化沥青35份、乙丙橡胶胶乳25份、水性胶乳25份、分散剂5份、消泡剂2份；
水性胶乳为水性聚氨酯胶乳和水性羧基氯丁胶乳的混合，水性聚氨酯胶乳与水性羧基氯丁胶乳的质量比为3.5:1；
分散剂为聚乙烯蜡，平均相对分子质量为4500；
消泡剂是由二甲基硅氧烷和聚氧丙烯甘油醚组成，二甲基硅氧烷与聚氧丙烯甘油醚的质量比为3.6：1；
蒙脱土改性阴离子硬质乳化沥青的针入度为50；
蒙脱土改性阴离子硬质乳化沥青采用下列方法制备而成：
步骤如下：
1）将40份50号硬质的沥青加热熔融并保持搅拌；
2）将30份蒙脱土及丙烯酸胶乳粉10份和8份偶联剂KH-570依次加入其中，后置于高剪切乳化分散机中，剪切速率120rpm，剪切时间50分钟，得到蒙脱土改性沥青颗粒；
3）将阴离子型乳化剂5份、稳定剂磷酸钾盐1份和表面活性剂4份加入到水中搅拌溶解，水的温度为50℃，用pH调节剂调节溶解所得乳液的pH值至11；
4）将步骤2）得到的蒙脱土改性沥青颗粒与步骤（3）制得的溶液混合，加入到超声乳化器中进行乳化，超声频率 25-30KHz,乳化时间30min，得到蒙脱土改性阴离子硬质乳化沥青；
其中,阴离子型乳化剂是木质素磺酸钠与二辛基琥珀酸酯的混合物,两者质量比3.8:1；
B组分：自制促凝剂，焦磷酸钾16份，三氯化铁5份，氯化钠3份，水80份，促凝剂的质量浓度为23.08％；
A组分的重量份数与所述B组分的重量份数比为18：1。
依据上述组分及组分比例制得的喷涂速凝橡胶沥青防水涂料具有优异性能，防水涂料的拉伸强度达到2.2MPa，弹性恢复率92%，固化时间2.8s，耐热度达到170℃，低温柔度低至-35℃，产品的耐刺穿性和延伸性好，施工过程中不易产生堵枪。
除特殊说明的外，本发明所述的百分数均为质量百分数，所述的比值均为质量比。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。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 (5)
1.一种喷涂速凝橡胶沥青防水涂料，其特征在于，所述的防水涂料包括A组分和B组分；所述A组分，按重量份计，由以下原料制成：蒙脱土改性阴离子硬质乳化沥青30-40份、乙丙橡胶胶乳20-30份、水性胶乳20-30份、分散剂2-5份、消泡剂0.5-2份；
所述水性胶乳为水性聚氨酯胶乳和水性羧基氯丁胶乳，水性聚氨酯胶乳与水性羧基氯丁胶乳的质量比为1.5-4:1；
所述蒙脱土改性阴离子硬质乳化沥青的针入度为30-50；
所述蒙脱土改性阴离子硬质乳化沥青，按重量份计，由以下原料制成：50号硬质沥青40-45份、蒙脱土25-30份、丙烯酸胶乳粉10-15份、偶联剂KH-570为3-8份、阴离子型乳化剂2-5份、稳定剂0.5-2份和表面活性剂3-5份；
所述阴离子型乳化剂是木质素磺酸钠与二辛基琥珀酸酯的混合物, 木质素磺酸钠与二辛基琥珀酸酯的质量比1.2-4.3:1；
所述B组分，由焦磷酸钾、三氯化铁、氯化钠、水组成的液体促凝剂；
所述B组分，按重量份计，由以下组份制成：焦磷酸钾10-16份，三氯化铁2-5份，氯化钠0.5～3份，水80-90份；
所述A组分的重量份数与所述B组分的重量份数比为18-20:1。
2.根据权利要求1所述的喷涂速凝橡胶沥青防水涂料，其特征在于，所述蒙脱土改性阴离子硬质乳化沥青的制备方法包括：
1）将50号硬质沥青加热熔融并保持搅拌；
2）将蒙脱土及丙烯酸胶乳粉和偶联剂KH-570依次加入其中，后置于高剪切乳化分散机中，剪切速率120rpm，剪切时间50分钟，得到蒙脱土改性沥青颗粒；
3）将阴离子型乳化剂、稳定剂和表面活性剂加入到水中搅拌溶解，水的温度为45℃-50℃，用pH调节剂调节溶解所得溶液的pH值至9-12；
4）将步骤2）得到的蒙脱土改性沥青颗粒与步骤3）制得的溶液混合，加入到超声乳化器中进行乳化，超声频率 25-30KHz，乳化时间25-30min，得到蒙脱土改性阴离子硬质乳化沥青。
3.根据权利要求1所述的喷涂速凝橡胶沥青防水涂料，其特征在于，所述分散剂为聚乙烯蜡，平均相对分子质量为1500-5000，其软化点为102-105℃。
4.根据权利要求1所述的喷涂速凝橡胶沥青防水涂料，其特征在于，所述消泡剂为二甲基硅氧烷与聚氧丙烯甘油醚的混合物，二甲基硅氧烷与聚氧丙烯甘油醚的质量比为2.2-5：1。
5.根据权利要求2所述的喷涂速凝橡胶沥青防水涂料，其特征在于，所述稳定剂为可溶性硫酸盐、磷酸钾和硅酸钠的一种。
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Denomination of invention: The invention relates to a spraying quick setting rubber asphalt waterproof coating and a preparation method thereof Effective date of registration: 20220323 Granted publication date: 20210625 Pledgee: Shandong Shouguang Rural Commercial Bank Co.,Ltd. Pledgor: Honghengda Waterproof Material Co.,Ltd. Registration number: Y2022980002925 |
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Denomination of invention: A spray rapid setting rubber asphalt waterproof coating and its preparation method Granted publication date: 20210625 Pledgee: Shandong Shouguang Rural Commercial Bank Co.,Ltd. Pledgor: Honghengda Waterproof Material Co.,Ltd. Registration number: Y2024980001737 |