CN110564297A - 一种水性沥青防水膏及其制备方法 - Google Patents

一种水性沥青防水膏及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种水性沥青防水膏及其制备方法。制备方法包括：1)在搅拌状态下向反应容器中加入第一高标号石油沥青，再加入改性沥青胶，搅拌均匀，加入双烷基季铵盐、失水山梨醇脂肪酸酯及氯化铵，搅拌均匀；2)向步骤1)所得混合物中加入第一保护胶体第二保护胶体，待体系由黑色转变为咖啡色后，可选地补加水，搅拌均匀后得到所述水性沥青防水膏。本发明的水性沥青防水膏在常温下具有可塑性，形成的致密防水膜实现了建筑结构的缺陷封堵防水，可代替热熔沥青用于建筑修缮渗漏的处理。

Description

一种水性沥青防水膏及其制备方法
技术领域
本发明属于乳化沥青防水涂料领域，更具体地，涉及一种水性沥青防水膏及其制备方法。
背景技术
乳化沥青是沥青和乳化剂在一定工艺作用下，生成水包油或油包水的液态沥青。乳化沥青是将通常高温使用的道路沥青，经过机械搅拌和化学稳定的方法，扩散到水中而液化成常温下粘度很低、流动性很好的一种道路建筑材料。可以常温使用，也可以和冷、潮湿的石料一起使用。
现有的水性乳化沥青无法实现膏状形态，一般是流动液体，可以通过增稠剂将其粘度提升，但仍达不到膏状形态。
目前乳化沥青的改性，在沥青先改性后乳化时，改性剂SBS添加量不会大于4％，否则会出现乳化过程温度高、粘度大，常压下无法乳化。
发明内容
本发明的目的在于解决上述问题，提供一种SBS添加量高，与基础粘附力强，可代替热熔沥青用于建筑修缮渗漏的处理的水性沥青防水膏。
为了实现上述目的，本发明的第一方面提供一种水性沥青防水膏的制备方法，该制备方法包括：
1)在搅拌状态下向反应容器中加入第一高标号石油沥青，再加入改性沥青胶，搅拌均匀，加入双烷基季铵盐、失水山梨醇脂肪酸酯及氯化铵，搅拌均匀；
2)向步骤1)所得混合物中加入第一保护胶体，然后加入第二保护胶体，待体系由黑色转变为咖啡色后，可选的补加水并搅拌均匀后，得到所述水性沥青防水膏；
所述改性沥青胶为混合剪切至熔融状态的SBS、机油和第二高标号石油沥青的混合物；
所述第一保护胶体由PVA稳定剂、水混合搅拌至透明状无颗粒得到；
所述第二保护胶体由膨润土和水混合均匀并溶胀后得到；
所述第一高标号石油沥青和所述第二高标号石油沥青各自选自90#-200#石油沥青中的至少一种；
所述PVA稳定剂优选为PVA-2088和/或PVA-2488。
作为优选方案，上述水性沥青防水膏的制备通常在可控加热搅拌设备中进行。
作为优选方案，步骤1)中，控制体系的搅拌转速为200-500r/min，加入第一高标号石油沥青后，控制体系的温度为120-150℃。
作为优选方案，步骤1)中，加入改性沥青胶以及加入双烷基季铵盐、失水山梨醇脂肪酸酯及氯化铵后，均保持体系在120-150℃下搅拌8-15min。
作为优选方案，步骤2)包括：控制体系的温度为110-120℃，在800-1000r/min的转速下，先加入第一保护胶体，然后加入第二保护胶体，待材料由黑色转变为咖啡色后，可选的将转速降至400-500r/min并补加水，搅拌均匀后得到所述水性沥青防水膏。步骤2)中，转速控制在400-500r/min时，可完全避免体系出现破乳现象。步骤2)中，可根据水性沥青防水膏的固含设计需求，选择适当补充水。
作为优选方案，第一高标号石油沥青、改性沥青胶、双烷基季铵盐、失水山梨醇脂肪酸酯、氯化铵、第一保护胶体、第二保护胶体和步骤2)中补加水的重量比为12-20：5-12：0.6-1：0.4-0.6：0.2-0.3：5-7：25-30：0-10。
作为优选方案，所述改性沥青胶由包括如下步骤的方法制备得到：将SBS、机油和第二高标号石油沥青使用强剪分散机进行剪切，至达到熔融状态后停止剪切，降温后得到所述改性沥青胶。通常可降温至室温左右的温度，如20-25℃。
作为优选方案，SBS、机油和第二高标号石油沥青的重量比为15-20：10-15：1-25。
作为优选方案，所述第二保护胶体中，膨润土和水的重量比为25-30：50-75。
作为优选方案，所述第一保护胶体由包括如下步骤的方法制备得到：将PVA稳定剂、水于90-98℃下混合搅拌至透明状无颗粒，降温，得到所述第一保护胶体。通常情况下，混合搅拌1h左右，即可直观观察到体系呈现透明状无颗粒状态，然后降温至室温左右的温度，如20-25℃。
作为优选方案，所述第一保护胶体中，PVA稳定剂和水的重量比为8-10：90-100。
本发明的第二方面提供由上述的制备方法制备得到的水性沥青防水膏。
本发明技术方案带来的有益效果：
本发明对高SBS含量改性沥青进行乳化处理，通过乳化剂、膨润土和PVA稳定剂的组合作用，实现了稳定乳化，得到一种水性沥青防水膏料。常规SBS改性沥青做乳化时，SBS添加量很低且不能高于4％，否则改性的沥青粘度太大就无法通过乳化机离去乳化，只能升温降低粘度，但升温的话，乳化过程会造成水的沸腾，导致不能乳化。本发明中，所用改性沥青中SBS含量可以达到8.5％以上，甚至接近20％，并仍能够得到稳定的乳化沥青制品。
本发明的水性沥青防水膏在常温下具有可塑性，形成的致密防水膜实现了建筑结构的缺陷封堵防水，与基础粘附力强，对建筑结构条件要求低，适应各种复杂结构部位。且材料成本低廉，弹性好性能优异，适用于户外结构外露使用。
本发明的水性沥青防水膏成型后具有一定弹性，可代替热熔沥青用于建筑修缮渗漏的处理，可解决热熔沥青施工工具复杂，解决热熔沥青现场高温加热引起的安全问题以及高温加热施工释放有害烟气的问题。
本发明的其它特征和优点将在随后具体实施方式部分予以详细说明。
具体实施方式
下面将更详细地描述本发明的优选实施方式。虽然以下描述了本发明的优选实施方式，然而应该理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了使本发明更加透彻和完整，并且能够将本发明的范围完整地传达给本领域的技术人员。
本发明实施例中，各组分份数均指重量份。
本发明实施例中，机油为购自中燃油秦皇岛公司的减三线油；90#沥青购自中燃油秦皇岛公司；200#沥青购自中燃油秦皇岛公司；SBS橡胶为购自中石化燕山石化公司的SBS4402；PVA聚乙烯醇购自长春化学公司；膨润土购自浙江丰虹新材料股份有限公司；双烷基季铵盐购自美德维实伟克公司；失水山梨醇脂肪酸酯购自江苏省海安石油化工厂；氯化铵购自济宁三元化工科技有限公司。
实施例1
改性沥青胶：将机油10份、90#沥青20份、燕山石化4402SBS橡胶15份于强剪分散机中混合剪切至熔融状态，降温至室温后得到所述改性沥青胶。
第一保护胶体：将PVA-2488聚乙烯醇8份、水92份在95℃水温下混合搅拌至透明状无颗粒，得到所述第一保护胶体。
第二保护胶体：将膨润土30份、水70份于分散机分散均匀后，放置溶胀24h后，得到所述第二保护胶体。
水性沥青防水膏制备：在200r/min的搅拌状态下向搅拌机加入90#沥青16份、改性沥青胶9份，在140℃下改性分散，搅拌均匀后继续保持10min搅拌分散；加入0.6份双烷基季铵盐、0.4份失水山梨醇脂肪酸酯、0.2份氯化铵，搅拌分散10min后，停止加热设备，进行降温；温度降至120℃后，将搅拌机转速提高至800r/min，加入6份第一保护胶体，再加入30份第二保护胶体，待体系由黑色转变为咖啡色后，保持5min后，降低转速至400r/min，加入5份水，搅拌均匀后，停止搅拌，出料，得到水性沥青防水膏。其SBS的添加量达到13.6％。
性能测试：参照GB/T23445-20009制样并测定拉伸和粘接性能，断裂伸长率500％，拉伸强度0.6MPa，粘接强度0.5MPa。
实施例2
改性沥青胶：制备方法及各组分用量与实施例1相同。
第一保护胶体：将PVA-2088聚乙烯醇10份、水90份在95℃水温下混合搅拌至透明状无颗粒，得到所述第一保护胶体。
第二保护胶体：将膨润土25份、水75份于分散机分散均匀后，放置溶胀24h后，得到所述第二保护胶体。
水性沥青防水膏制备：在200r/min的搅拌状态下向搅拌机加入90#沥青13份、改性沥青胶12份，在140℃下改性分散，搅拌均匀后继续保持10min搅拌分散；加入1份双烷基季铵盐、0.6份失水山梨醇脂肪酸酯、0.3份氯化铵，搅拌分散10min后，停止加热设备，进行降温；温度降至120℃后，将搅拌机转速提高至1000r/min，加入6份第一保护胶体，再加入30份第二保护胶体，待体系由黑色转变为咖啡色后，保持5min后，搅拌均匀后，停止搅拌，出料，得到水性沥青防水膏。其SBS的添加量达到19.0％。
性能测试：参照GB/T23445-20009制样并测定拉伸和粘接性能，断裂伸长率800％，拉伸强度1.0MPa，粘接强度0.8MPa。
实施例3
改性沥青胶：将机油15份、90#沥青15份、燕山石化4402SBS橡胶20份于强剪分散机中混合剪切至熔融状态，降温至室温后得到所述改性沥青胶。
第一保护胶体：将PVA-2088聚乙烯醇8份、水92份在95℃水温下混合搅拌至透明状无颗粒，得到所述第一保护胶体。
第二保护胶体：制备方法及各组分用量与实施例1相同。
水性沥青防水膏制备：在200r/min的搅拌状态下向搅拌机加入90#沥青20份、改性沥青胶5份，在140℃下改性分散，搅拌均匀后继续保持10min搅拌分散；加入0.6份双烷基季铵盐、0.4份失水山梨醇脂肪酸酯、0.2份氯化铵，搅拌分散10min后，停止加热设备，进行降温；温度降至120℃后，将搅拌机转速提高至1000r/min，加入6份第一保护胶体，再加入30份第二保护胶体，待体系由黑色转变为咖啡色后，保持5min后，降低转速至400r/min，加入10份水，搅拌均匀后，停止搅拌，出料，得到水性沥青防水膏。其SBS的添加量达到8.7％。
性能测试：参照GB/T23445-20009制样并测定拉伸和粘接性能，断裂伸长率300％，拉伸强度0.8MPa，粘接强度0.6MPa。
实施例4
改性沥青胶：制备方法及各组分用量与实施例1相同。
第一保护胶体：制备方法及各组分用量与实施例3相同。
第二保护胶体：制备方法及各组分用量与实施例2相同。
水性沥青防水膏制备：在200r/min的搅拌状态下向搅拌机加入90#沥青15份、改性沥青胶10份，在140℃下改性分散，搅拌状态均匀后继续保持10min搅拌分散；加入0.8份双烷基季铵盐、0.4份失水山梨醇脂肪酸酯、0.2份氯化铵，搅拌分散10min后，停止加热设备，进行降温；温度降至120℃后，将搅拌机转速提高至1000r/min，加入6份第一保护胶体，再加入30份第二保护胶体，保持5min后，降低转速至400r/min，加入5份水，搅拌均匀后，停止搅拌，出料，得到水性沥青防水膏。其SBS的添加量达到15.2％。
性能测试：参照GB/T23445-20009制样并测定拉伸和粘接性能，断裂伸长率500％，拉伸强度0.8MPa，粘接强度0.5MPa。
实施例5
改性沥青胶：制备方法及各组分用量与实施例1相同。
第一保护胶体：制备方法及各组分用量与实施例3相同。
第二保护胶体：制备方法及各组分用量与实施例2相同。
水性沥青防水膏制备：在200r/min的搅拌状态下向搅拌机加入200#沥青12份、改性沥青胶10份，在140℃下改性分散，搅拌状态均匀后继续保持10min搅拌分散；加入0.8份双烷基季铵盐、0.4份失水山梨醇脂肪酸酯、0.2份氯化铵，搅拌分散10min后，停止加热设备，进行降温；温度降至120℃后，将搅拌机转速提高至1000r/min，加入6份第一保护胶体，再加入30份第二保护胶体，保持5min后，降低转速至400r/min，加入10份水，搅拌均匀后，停止搅拌，出料，得到水性沥青防水膏。其SBS的添加量达到15.1％。
性能测试：参照GB/T23445-20009制样并测定拉伸和粘接性能，断裂伸长率500％，拉伸强度0.8MPa，粘接强度0.5MPa。
以上已经描述了本发明的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。

Claims (10)

1.一种水性沥青防水膏的制备方法，其特征在于，该制备方法包括：
1)在搅拌状态下向反应容器中加入第一高标号石油沥青，再加入改性沥青胶，搅拌均匀，加入双烷基季铵盐、失水山梨醇脂肪酸酯及氯化铵，搅拌均匀；
2)向步骤1)所得混合物中加入第一保护胶体，然后加入第二保护胶体，待体系由黑色转变为咖啡色后，可选的补加水并搅拌均匀后，得到所述水性沥青防水膏；
所述改性沥青胶为混合剪切至熔融状态的SBS、机油和第二高标号石油沥青的混合物；
所述第一保护胶体由PVA稳定剂、水混合搅拌至透明状无颗粒得到；
所述第二保护胶体由膨润土和水混合均匀并溶胀后得到；
所述第一高标号石油沥青和所述第二高标号石油沥青各自选自90#-200#石油沥青中的至少一种；
所述PVA稳定剂优选为PVA-2088和/或PVA-2488。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其中，
步骤1)中，控制体系的搅拌转速为200-500r/min，加入第一高标号石油沥青后，控制体系的温度为120-150℃；
步骤1)中，加入改性沥青胶以及加入双烷基季铵盐、失水山梨醇脂肪酸酯及氯化铵后，均保持体系在120-150℃下搅拌8-15min。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其中，步骤2)包括：
控制体系的温度为110-120℃，在800-1000r/min的转速下，先加入第一保护胶体，然后加入第二保护胶体，待材料由黑色转变为咖啡色后，将转速降至400-500r/min，可选地补加水，搅拌均匀后得到所述水性沥青防水膏。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其中，第一高标号石油沥青、改性沥青胶、双烷基季铵盐、失水山梨醇脂肪酸酯、氯化铵、第一保护胶体、第二保护胶体和步骤2)中补加水的重量比为12-20：5-12：0.6-1：0.4-0.6：0.2-0.3：5-7：25-30：0-10。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其中，所述改性沥青胶由包括如下步骤的方法制备得到：
将SBS、机油和第二高标号石油沥青使用强剪分散机进行剪切，至达到熔融状态后停止剪切，降温后得到所述改性沥青胶。
6.根据权利要求1所述的制备方法，其中，SBS、机油和第二高标号石油沥青的重量比为15-20：10-15：1-25。
7.根据权利要求1所述的制备方法，其中，所述第二保护胶体中，膨润土和水的重量比为25-30：50-75。
8.根据权利要求1所述的制备方法，其中，所述第一保护胶体由包括如下步骤的方法制备得到：
将PVA稳定剂、水于90-98℃下混合搅拌至透明状无颗粒，降温，得到所述第一保护胶体。
9.根据权利要求1所述的制备方法，其中，所述第一保护胶体中，PVA稳定剂和水的重量比为8-10：90-100。
10.由权利要求1-9中任意一项所述的制备方法制备得到的水性沥青防水膏。
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