CN110305586B - 一种温拌高适应型橡胶改性沥青防水涂料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种温拌高适应型橡胶改性沥青防水涂料，所述的防水涂料包括A组分和B组分；所述A组分由以下原料制成：沥青50‑60份，高浓度软化剂20‑30份，纳米级润滑改性剂5‑8份，SBR 8‑15份，SBS 5‑12份，滑石粉12‑15份，稳定剂2‑8份，防老剂1.5‑5份；所述B组分包括焦磷酸钾、三氯化铁、氯化钠、水。采用该配方制备的温拌高适应型橡胶改性沥青防水涂料，耐热性能好，在80‑90℃条件下均可适用，低温性能优异，‑20~‑28℃与混凝土粘结性能良好，粘结强度达到0.9‑1.2MPa，常温处于蠕变状态，可在常温下进行搅拌，不容易出现结胶。
Description
技术领域
本发明属于建筑材料领域，具体涉及一种建筑用防水材料，特别是涉及一种橡胶改性沥青防水涂料及其制备方法。
背景技术
沥青用于防水具有很长的历史，这是由于沥青具有很好的防水性和耐久性，至今仍然是建筑防水的重要材料，它具有原料廉价丰富、施工简便，防水功能强、防水周期长等突出特点。但是由于沥青存在柔性差、延伸性低、低温易开裂，尤其是热淌冷脆的缺点，因此众多技术人员致力于研究改性沥青防水涂料。
橡胶改性沥青防水涂料作为沥青涂料中的一员，以其良好的粘结性、延伸性、低温柔性及蠕变自愈性等特点，受到了市场广泛认可。温拌橡胶改性沥青防水材料是一种降低沥青的拌合温度,降低生产过程中的能耗,减少粉尘及有害气体的排放量,兼顾防水性能和施工和易性的防水材料。
目前常用的温拌沥青材料技术，主要是通过预先将温拌剂添加到沥青中达到温拌效果，但是目前温拌剂的加入通常会引起沥青60℃粘度减小，沥青防水涂料的高温稳定性差，引起坡面和立面高温时易流淌；或者相反，在不降低60℃粘度时则耐低温性能差，但在低温（0℃以下）环境中易固化成膜，与混凝土粘接性能下降，易被剥离，无法起到良好的粘结作用。
CN106630764提供一种温拌硬质沥青混合料及其制备方法，其通过特殊的自制沥青温拌剂使沥青具有温拌效果，兼顾了沥青的高低温性能，但是特制温拌剂的制备需要高温高压反应，且需加入过渡金属金属催化剂，制造成本大大提高。
发明内容
为解决现有技术中存在的问题，对现有工艺进行进一步优化，本发明提供一种温拌高适应型橡胶改性沥青防水涂料及其制备方法，以实现可在常温下搅拌、高温稳定性好同时低温粘结性高的发明目的。
为解决以上技术问题，本发明采用以下技术方案：
一种温拌高适应型橡胶改性沥青防水涂料，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：沥青50-60份，高浓度软化剂20-30份，纳米级润滑改性剂5-8份，SBR 8-15份，SBS 5-12份，滑石粉12-15份，稳定剂2-8份，防老剂1.5-5份；
所述B组分包括焦磷酸钾、三氯化铁、氯化钠、水；
所述纳米级润滑改性剂中，包括硅酸钙、聚乙烯吡咯烷酮、氧化石墨烯，所述硅酸钙、聚乙烯吡咯烷酮、氧化石墨烯，按重量份计，硅酸钙：聚乙烯吡咯烷酮：氧化石墨烯=15-20:2:5；
所述纳米级润滑改性剂中还含有表面活性剂，所述表面活性剂为木质素磺酸钙，表面活性剂用量占纳米级润滑改性剂重量的2-5%；
所述纳米级润滑改性剂的制备方法：
1）、将硅酸钙固体进行高能球磨，得到硅酸钙粉，球磨时间6-8h，粉末粒径300-500nm；
2)、将聚乙烯吡咯烷酮加入水中搅拌至澄清溶液；
3)、硅酸钙粉粉体、氧化石墨烯粉末、表面活性剂木质素磺酸钙加入溶液中并混合，后进行搅拌及超声处理，全自动恒温电动搅拌仪的速度800r/min，搅拌温度80℃，搅拌半小时；后进行超声处理，频率为40KHz，超声1h即可；
所述稳定剂为次亚磷酸钠；
所述防老剂为2,6-二叔丁基对甲酚；
所述高浓度软化剂为多环芳烃与松香的混合，按重量分数多环芳烃与松香的质量比为2-4:1，所述多环芳烃为三亚苯、2-甲基奈、苯并α蒽的一种；
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15-20:1；
所述温拌高适应型橡胶改性沥青防水涂料的产品成型过程，其特征在于，
1）在反应釜中加入的沥青和高浓度软化剂，加热搅拌至160℃全部熔化；
2）加入SBR,分散搅拌2-4h，搅拌速度为50转/min，加热至170-180℃；
3）升温后再加入SBS，同时开启胶体磨，搅拌速度150转/min，边研磨边搅拌2-4h，直至液面均匀细腻；
4）加入纳米级润滑改性剂，搅拌 30-60min，加入滑石粉、次亚磷酸钠、防老剂降温至 70-80℃，出料。
采用上述技术方案，本发明的有益效果为：
①耐热性能好，在80-90℃条件下均可适用，完全适用于高温环境，坡面和立面高温时不易流淌，相比之下，现有产品耐高温性较差，标准状态中仅在65℃；
②低温性能优异，-20~-28℃与混凝土粘结性能良好，粘结强度达到0.9-1.2MPa，-25~-35℃无断裂、裂纹；常温处于蠕变状态，可在常温下进行搅拌，不容易出现结胶；
③市面上此类产品需要超高温加热到200℃以上施工，本发明在 120-128℃条件下便可喷涂，无需超高温加热，施工温度远远低于沥青的闪点温度，不会造成任何烟雾，节能环保；
④新型纳米级润滑改性剂，熔点较高，无软化点。使极其微小的粒径能够均匀处于橡胶改性剂与沥青之间，在低温状态下可有效地起到粘结作用，有效地防止产品流淌；常温不凝结；高温状态下溶化为液态，起到润滑分散作用，具有温拌高适应性；
⑤产品延伸性好，延伸长度可达到35-41mm；
⑥温拌高适应型橡胶改性沥青防水涂料具有自行封闭能力，可自行修复防水层的破损部分，破损部位周围的橡胶沥青防水涂料会自动流动并填充到受损部位，阻断防水层与混凝土基面间的漏水及渗流。
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1一种温拌高适应型橡胶改性沥青防水涂料及其制备方法
涂料的组成包括：A组分，按重量份计，沥青50份，高浓度软化剂20份，纳米级润滑改性剂5份，SBR 8份，SBS 5份，滑石粉12份，稳定剂次亚磷酸钠2份，防老剂BHT1.5份,
其中，
高浓度软化剂为三亚苯与松香的混合，三亚苯与松香的质量比为2:1；
纳米级润滑改性剂制备方法：
1)、将硅酸钙固体进行高能球磨，得到硅酸钙粉，球磨时间6h，粉末粒径300-500nm；
2)、将聚乙烯吡咯烷酮加入水中搅拌至澄清溶液；
3)、硅酸钙粉粉体、氧化石墨烯粉末、表面活性剂木质素磺酸钙加入溶液中并混合，后进行搅拌及超声处理，全自动恒温电动搅拌仪的速度800r/min，搅拌温度80℃，搅拌半小时；后进行超声处理，频率为40KHz，超声1h即可。
硅酸钙：聚乙烯吡咯烷酮：氧化石墨烯重量份数比为15:2:5；
表面活性剂木质素磺酸钙用量占纳米级润滑改性剂重量的2%。
B组分，按重量份计，由以下组份制成：焦磷酸钾10份，三氯化铁2份，氯化钠1份，水85份，质量浓度为13.26％；
一种温拌高适应型橡胶改性沥青防水涂料产品成型过程：
（1）在反应釜中加入50%的沥青和20%的高浓度软化剂，加热搅拌至150℃全部熔化；
（2）加入8%SBR,分散搅拌2h，搅拌速度为50转/min，加热至180℃；
（3）升温到180℃以后再加入5%的SBS，同时开启胶体磨，搅拌速度150转/min，边研磨边搅拌2h，直至液面均匀细腻；
（4）加入5%的纳米级润滑改性剂，搅拌 30min，加入12%滑石粉、2%次亚磷酸钠、1.5%的BHT降温至 70℃，出料；
（5）使用时，先涂A组分层，后喷涂B组分促凝，A组分与B组分重量份数比为15:1。
依据上述组分及组分比例制得的温拌高适应型橡胶改性沥青防水涂料具有优异性能，耐热性能好，可耐80℃高温；低温性能优异，-20℃与混凝土粘结性能良好，粘结强度1.0MPa，-25℃无断裂，可在常温下进行搅拌；在 125℃条件下便可喷涂；产品延伸性达到35mm 。
实施例2一种温拌高适应型橡胶改性沥青防水涂料及其制备方法
涂料的组成包括：A组分，按重量份计，沥青53份，高浓度软化剂25份，纳米级润滑改性剂5份，SBR 10份，SBS 10份，滑石粉15份，稳定剂次亚磷酸钠5份，防老剂BHT3份,
其中，
高浓度软化剂为三亚苯与松香的混合，三亚苯与松香的质量比为2.5:1；
纳米级润滑改性剂制备方法：
1)、将硅酸钙固体进行高能球磨，得到硅酸钙粉，球磨时间6h，粉末粒径300-400nm；
2)、将聚乙烯吡咯烷酮加入水中搅拌至澄清溶液；
3)、硅酸钙粉粉体、氧化石墨烯粉末、表面活性剂木质素磺酸钙加入溶液中并混合，后进行搅拌及超声处理，全自动恒温电动搅拌仪的速度800r/min，搅拌温度80℃，搅拌半小时；后进行超声处理，频率为40KHz，超声1h即可。
硅酸钙：聚乙烯吡咯烷酮：氧化石墨烯重量份数比为16:2:5；
表面活性剂木质素磺酸钙用量占纳米级润滑改性剂重量的3.2%。
B组分，按重量份计，由以下组份制成：焦磷酸钾14份，三氯化铁2份，氯化钠2份，水83份，质量浓度为17.8％；
一种温拌高适应型橡胶改性沥青防水涂料产品成型过程：
（1）在反应釜中加入53%的沥青和25%的高浓度软化剂，加热搅拌至160℃全部熔化；
（2）加入1%SBR,分散搅拌2h，搅拌速度为50转/min，加热至170℃；
（3）升温到170℃以后再加入10%的SBS，同时开启胶体磨，搅拌速度150转/min，边研磨边搅拌2h，直至液面均匀细腻；
（4）加入5%的纳米级润滑改性剂，搅拌 30min，加入15%滑石粉、5%次亚磷酸钠、3%的BHT降温至 80℃，出料；
（5）使用时，先涂A组分层，后喷涂B组分促凝，A组分与B组分重量份数比为15:1。
依据上述组分及组分比例制得的温拌高适应型橡胶改性沥青防水涂料具有优异性能，耐热性能好，可耐90℃高温；低温性能优异，-25℃与混凝土粘结性能良好，粘结强度1.1MPa，-30℃无断裂，在常温下进行搅拌；在 125℃条件下可喷涂；产品延伸性达到37mm 。
实施例3一种温拌高适应型橡胶改性沥青防水涂料及其制备方法
涂料的组成包括：A组分，按重量份计，沥青58份，高浓度软化剂25份，纳米级润滑改性剂7份，SBR 12份，SBS 12份，滑石粉15份，稳定剂次亚磷酸钠5份，防老剂BHT4份，
其中，
高浓度软化剂为2-甲基奈与松香的混合，2-甲基奈与松香质量比为2.6:1；
纳米级润滑改性剂制备方法：
1)、将硅酸钙固体进行高能球磨，得到硅酸钙粉，球磨时间7h，粉末粒径300-500nm；
2)、将聚乙烯吡咯烷酮加入水中搅拌至澄清溶液；
3)、硅酸钙粉粉体、氧化石墨烯粉末、表面活性剂木质素磺酸钙加入溶液中并混合，后进行搅拌及超声处理，全自动恒温电动搅拌仪的速度800r/min，搅拌温度80℃，搅拌半小时；后进行超声处理，频率为40KHz，超声1h即可。
硅酸钙：聚乙烯吡咯烷酮：氧化石墨烯重量份数比为18:2:5；
表面活性剂木质素磺酸钙用量占纳米级润滑改性剂重量的3%。
B组分，按重量份计，由以下组份制成：焦磷酸钾14份，三氯化铁4份，氯化钠3份，水85份，质量浓度为19.8％；
一种温拌高适应型橡胶改性沥青防水涂料产品成型过程：
（1）在反应釜中加入58%的沥青和25%的高浓度软化剂，加热搅拌至160℃全部熔化；
（2）加入12%SBR,分散搅拌2h，搅拌速度为50转/min，加热至170℃；
（3）升温到170℃以后再加入12%的SBS，同时开启胶体磨，搅拌速度150转/min，边研磨边搅拌2h，直至液面均匀细腻；
（4）加入5%的纳米级润滑改性剂，搅拌 30min，加入15%滑石粉、5%次亚磷酸钠、4%的BHT降温至 80℃，出料；
（5）使用时，先涂A组分层，后喷涂B组分促凝，A组分与B组分重量份数比为18:1。
依据上述组分及组分比例制得的温拌高适应型橡胶改性沥青防水涂料具有优异性能，耐热性能好，可耐90℃高温；低温性能优异，-28℃与混凝土粘结性能良好，粘结强度0.9 MPa，-35℃无断裂，在常温下进行搅拌；在 120℃条件下便可喷涂；产品延伸性达到41mm 。
实施例4一种温拌高适应型橡胶改性沥青防水涂料及其制备方法
涂料的组成包括：A组分，按重量份计，沥青60份，高浓度软化剂30份，纳米级润滑改性剂8份，SBR 15份，SBS 10份，滑石粉10份，稳定剂次亚磷酸钠5份，防老剂BHT5份，
其中，
高浓度软化剂为苯并α蒽与松香的混合，苯并α蒽与松香质量比为3.5:1；
纳米级润滑改性剂制备方法：
1)、将硅酸钙固体进行高能球磨，得到硅酸钙粉，球磨时间8h，粉末粒径300-500nm；
2)、将聚乙烯吡咯烷酮加入水中搅拌至澄清溶液；
3)、硅酸钙粉粉体、氧化石墨烯粉末、表面活性剂木质素磺酸钙加入溶液中并混合，后进行搅拌及超声处理，全自动恒温电动搅拌仪的速度800r/min，搅拌温度80℃，搅拌半小时；后进行超声处理，频率为40KHz，超声1h即可。
硅酸钙：聚乙烯吡咯烷酮：氧化石墨烯重量份数比为20:2:5；
表面活性剂木质素磺酸钙用量占纳米级润滑改性剂重量的4.5%。
B组分，按重量份计，由以下组份制成：焦磷酸钾16份，三氯化铁4份，氯化钠3份，水80份，质量浓度为22.33％；
一种温拌高适应型橡胶改性沥青防水涂料产品成型过程：
（1）在反应釜中加入60%的沥青和30%的高浓度软化剂，加热搅拌至160℃全部熔化；
（2）加入15%SBR,分散搅拌3h，搅拌速度为50转/min，加热至170℃；
（3）升温到170℃以后再加入10%的SBS，同时开启胶体磨，搅拌速度150转/min，边研磨边搅拌2h，直至液面均匀细腻；
（4）加入8%的纳米级润滑改性剂，搅拌 30min，加入10%滑石粉、5%次亚磷酸钠、5%的BHT降温至 80℃，出料；
（5）使用时，先涂A组分层，后喷涂B组分促凝，A组分与B组分重量份数比为20:1。
依据上述组分及组分比例制得的温拌高适应型橡胶改性沥青防水涂料具有优异性能，耐热性能好，可耐85℃高温；低温性能优异，-23℃与混凝土粘结性能良好，粘结强度1.0 MPa，-25℃无断裂，在常温下进行搅拌；在 128℃条件下便可喷涂；产品延伸性达到34mm 。
除特殊说明的外，本发明所述的份数均为重量份数，所述的比值均为重量比。
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 (8)
1.一种温拌高适应型橡胶改性沥青防水涂料，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：沥青50-60份，高浓度软化剂20-30份，纳米级润滑改性剂5-8份，SBR 8-15份，SBS 5-12份，滑石粉12-15份，稳定剂2-8份，防老剂1.5-5份；
所述B组分包括焦磷酸钾、三氯化铁、氯化钠、水；
所述纳米级润滑改性剂,包括硅酸钙、聚乙烯吡咯烷酮、氧化石墨烯，所述硅酸钙、聚乙烯吡咯烷酮、氧化石墨烯，按重量份计，硅酸钙：聚乙烯吡咯烷酮：氧化石墨烯=15-20:2:5；
所述纳米级润滑改性剂中还含有表面活性剂，所述表面活性剂为木质素磺酸钙，表面活性剂用量占纳米级润滑改性剂重量的2-5%。
2.根据权利要求1所述的温拌高适应型橡胶改性沥青防水涂料，其特征在于，所述纳米级润滑改性剂的制备方法：
1）、将硅酸钙固体进行高能球磨，得到硅酸钙粉，球磨时间6-8h，粉末粒径300-500nm；
2)、将聚乙烯吡咯烷酮加入水中搅拌至澄清溶液；
3)、将硅酸钙粉粉体、氧化石墨烯粉末、表面活性剂木质素磺酸钙加入溶液中并混合，然后进行搅拌及超声处理，全自动恒温电动搅拌仪的速度800r/min，搅拌温度80℃，搅拌半小时；然后进行超声处理，频率为40KHz，超声1h即可。
3.根据权利要求1所述的温拌高适应型橡胶改性沥青防水涂料，其特征在于，所述稳定剂为次亚磷酸钠。
4.根据权利要求1所述的温拌高适应型橡胶改性沥青防水涂料，其特征在于，所述防老剂为2,6-二叔丁基对甲酚。
5.根据权利要求1所述的温拌高适应型橡胶改性沥青防水涂料，其特征在于，所述高浓度软化剂为多环芳烃与松香的混合，多环芳烃与松香的质量比为2-4:1，所述多环芳烃为三亚苯、2-甲基奈、苯并α蒽的一种。
6.根据权利要求1所述的温拌高适应型橡胶改性沥青防水涂料，其特征在于，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。
7.根据权利要求1所述的温拌高适应型橡胶改性沥青防水涂料，其特征在于，所述A组分的重量份数与所述B组分的重量份数比为15-20:1。
8.根据权利要求1所述温拌高适应型橡胶改性沥青防水涂料的制备方法，其特征在于，1）在反应釜中加入沥青和高浓度软化剂，加热搅拌至160℃全部熔化；
2）加入SBR,分散搅拌2-4h，搅拌速度为50转/min，加热至170-180℃；
3）升温后再加入SBS，同时开启胶体磨，搅拌速度150转/min，边研磨边搅拌2-4h，直至液面均匀细腻；
4）加入纳米级润滑改性剂，搅拌 30-60min，加入滑石粉、次亚磷酸钠、防老剂降温至70-80℃，出料。
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Denomination of invention: The invention relates to a warm mixing high adaptability rubber modified asphalt waterproof coating and a preparation method thereof Effective date of registration: 20220428 Granted publication date: 20210525 Pledgee: Weifang Bank Co.,Ltd. Shouguang sub branch Pledgor: Honghengda Waterproof Material Co.,Ltd. Registration number: Y2022980004949 |
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Date of cancellation: 20231211 Granted publication date: 20210525 Pledgee: Weifang Bank Co.,Ltd. Shouguang sub branch Pledgor: Honghengda Waterproof Material Co.,Ltd. Registration number: Y2022980004949 |
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Denomination of invention: A warm mix and high adaptability rubber modified asphalt waterproof coating and its preparation method Granted publication date: 20210525 Pledgee: Shandong Shouguang Rural Commercial Bank Co.,Ltd. Pledgor: Honghengda Waterproof Material Co.,Ltd. Registration number: Y2024980006110 |
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