CN111592826A - 一种反应型自粘接阻燃防水沥青涂料 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种反应型自粘接阻燃防水沥青涂料，由如下重量份的组分通过共混制成：乳化沥青100重量份、改性剂30‑50重量份、助粘剂2‑10重量份、反应交联剂0.5‑10重量份、无卤阻燃剂3‑15重量份、阻燃协效剂1‑3重量份、增稠剂2‑5重量份和填料5‑40重量份。本发明采用化学反应交联的技术使沥青防水涂料与混凝土的界面形成牢固的化学键，并且配合原有的物理卯榫作用，有效地提高沥青防水涂料与混凝土的界面粘接强度和粘接寿命，从而提高防水性能。

Description

一种反应型自粘接阻燃防水沥青涂料
技术领域
本发明属于防水材料技术领域，具体涉及一种反应型自粘接阻燃防水沥青涂料。
背景技术
建筑物的防水问题不仅关系到建筑物的使用寿命，也关系到人们的生活健康安全。在建设具有地下建筑的建筑物时，防止地下水和给排水侵入建筑物中是施工中的关键。现有技术中的地下建筑主要是通过涂层、铺展、堵塞、灌注、粘接等工艺进行防水施工。而现有的防水施工中所采用的建筑防水材料主要有聚氨酯防水涂料、聚合物基水泥防水涂料和沥青类防水涂料等。
其中，沥青是一种褐色的有机材料，具有原料廉价、施工便利和防水功能强等特点。现有的沥青防水涂料主要通过直接涂布与建筑物表面来进行防水施工的，通过沥青防水涂料与混凝土基面之间形成物理吸附和一定的卯榫作用而粘接在基面上。但是这种界面的结合方式在具体使用过程中存在较大的隐患，因为水汽很容易通过涂料与混凝土界面的缝隙，产生串水问题，时间长了以后，防水涂料与混凝土的界面粘接也就失去应有的作用，从而失去了防水功能。另一方面，建筑物的防火技术一直是国家管理部门着重要求的关键技术。每年因为建筑物火灾引起的生命、财产损失都不可估量。沥青防水涂料作为一种有机材料，同样面临着防火阻燃的要求。然而目前市场上侧重于对沥青防水涂料防水性能的研究，对其阻燃防火性能的研究明显不足。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术缺陷，提供一种反应型自粘接阻燃防水沥青涂料。
本发明的技术方案如下：
一种反应型自粘接阻燃防水沥青涂料，由如下重量份的组分通过共混制成：
Figure BDA0002498399530000011
Figure BDA0002498399530000021
乳化沥青为由乳化剂进行乳化后的沥青，且该乳化剂的结构式为
Figure BDA0002498399530000022
其中，Rf为-C4H3F6、-C5H3F8、-C6H4F9或-C7H3F12，n为2-40的整数；
助粘剂为季戊四醇三丙烯酸酯-多巴胺-吡咯聚合物和/或聚苹果酸-3，4-二甲氧基苯甲酯；
反应交联剂为铕掺杂二苯甲酰甲烷基二(聚乙二醇单丙醚基)硅烷、硫化γ-氯丙基乙氧基异氰酸丙基三乙氧基硅烷、苯基三乙氧基硅烷、稀土偶联剂、硼酸酯偶联剂、二(乙酰丙酮基)钛酸二异丙酯、双(柠檬酸二乙酯)二丙氧基锆螯合物和双(二辛氧基焦磷酸酯基)乙撑钛酸酯螯合物中的至少一种。
在本发明的一个优选实施方案中，所述改性剂为丁苯乳液、氯丁橡胶乳液、丙苯乳液、羧基丙烯酸酯乳液和丁腈乳液中的至少一种。
在本发明的一个优选实施方案中，所述无卤阻燃剂为聚磷酸铵、甲基磷酸二甲酯、笼状磷酸酯三聚氰胺盐、异氰酸三羟乙酯、亚乙基胺多磷酸酯、含硒三嗪类大分子阻燃剂化合物、9，10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物、苯基磷酸铈和苯基磷酸镧中的至少一种。
进一步优选的，所述含硒三嗪类大分子阻燃剂化合物的结构式为
Figure BDA0002498399530000023
其中，X为N，N-二甲基硒脲，Y为对苯二酚磷酸酯，n＝1-10。
在本发明的一个优选实施方案中，所述沥青为30-100号沥青
在本发明的一个优选实施方案中，所述阻燃协效剂为纳米氧化铈和/或硼烯。
在本发明的一个优选实施方案中，所述增稠剂为羟乙基纤维素、羟丙基甲基纤维素、海菜粉、干酪素和二苄叉山梨糖醇中的至少一种。
在本发明的一个优选实施方案中，所述填料为碳酸钙、滑石粉、硅灰石、硫酸钡、二氧化硅、埃洛石、水滑石和硅藻土中的至少一种。
在本发明的一个优选实施方案中，所述乳化剂中的n为3-30的整数。
在本发明的一个优选实施方案中，所述Rf为-C4H3F6或-C7H3F12。
本发明的有益效果是：
1、本发明采用化学反应交联的技术使沥青防水涂料与混凝土的界面形成牢固的化学键，并且配合原有的物理卯榫作用，有效地提高沥青防水涂料与混凝土的界面粘接强度和粘接寿命，从而提高防水性能。
2、本发明采用无卤阻燃剂对沥青防水涂料进行阻燃改性，能够提高涂料的阻燃性能，阻燃效率高，且绿色环保。
3、本发明中的特定的助粘剂可以有效提高涂料的粘结强度，同时助粘剂在涂料中还可以起到辅助乳化作用，在阻燃剂加入防水涂料中后，与其产生表面乳化作用，提高阻燃剂成分与涂料基体的相容性，从而增加了涂料的稳定性，不易出现沉降现象。
4、本发明中的反应交联剂因其分子中含有多个活性官能团，可与沥青和改性剂发生化学交联反应，从而使沥青涂料产生网状结构，同时这些活性基团有能够与水泥混凝土发生化学反应，产生大量化学键，因而能显著增加防水涂料与混凝土的粘合力，使沥青防水涂料在使用过程中不仅通过物理卯榫作用粘接，更是通过化学键作用实现粘接，从而显著提高沥青涂料的防水性能且不易串水。
5、本发明中的改性剂的添加能有效地提高涂层延展性。
6、本发明中的特定的阻燃协效剂不仅能实现协同阻燃的作用，又具有吸收紫外线的功能，从而使所述的防水沥青涂料的耐候性能显著提高。
具体实施方式
以下通过具体实施方式对本发明的技术方案进行进一步的说明和描述。
下述实施例1至8与对比例1至10的制备方法基本相同，以实施例1为例，具体包括：在常温下按照乳化沥青、改性剂、助粘剂、反应交联剂的重量份数依次加入反应釜中，采用机械搅拌机搅拌均匀，搅拌转速1000rpm，搅拌时间15min；然后再按照相应重量份数依次加入阻燃剂、阻燃协效剂、增稠剂、填料到反应釜中，温度升高至85℃，搅拌转速1200rpm，搅拌时间30min，搅拌均匀后，即可。
下述实施例和对比例中的乳化剂的结构式为
Figure BDA0002498399530000041
下述实施例和对比例中的含硒三嗪类大分子阻燃剂化合物的结构式为
Figure BDA0002498399530000042
其中，X为N，N-二甲基硒脲，Y为对苯二酚磷酸酯，n＝10。
实施例1-8
实施例1至8中的各原料组分及加入量分别如表1和表2所示。
表1实施例1至8各原料组分(比例均为重量比)
Figure BDA0002498399530000043
Figure BDA0002498399530000051
两种复配：季戊四醇三丙烯酸酯-多巴胺-吡咯聚合物：聚苹果酸-3，4-二甲氧基苯甲酯＝1：2
表2实施例1至8中的各原料物料组分的加入量(重量份)
实施例1 实施例2 实施例3 实施例4 实施例5 实施例6 实施例7 实施例8
乳化沥青 100 100 100 100 100 100 100 100
改性剂 40 40 40 40 40 40 40 40
助粘剂 2 6 10 6 6 6 6 6
反应交联剂 0.5 0.5 0.5 6 8 10 8 8
阻燃剂 3 10 15 15 15 15 10 3
阻燃协效剂 1 2 3 3 3 3 2 1
增稠剂 2 3 5 5 5 5 5 5
填料 5 10 40 40 40 40 40 40
对比例1-10
对比例1至10中的各原料组分及加入量分别如表3和表4所示。
表3对比例1至10各原料组分(比例均为重量比)
Figure BDA0002498399530000052
Figure BDA0002498399530000061
两种复配：季戊四醇三丙烯酸酯-多巴胺-吡咯聚合物：聚苹果酸-3，4-二甲氧基苯甲酯＝1∶2
表4对比例1至10中的各原料物料组分的加入量(重量份)
Figure BDA0002498399530000062
1、关于助粘剂对产品性能的影响
将实施例1至3与对比例1至3所制得的产品进行性能对比，以显示助粘剂对所制得产品的性能的影响，具体结果如表5所示：
表5助粘剂对产品性能的影响
Figure BDA0002498399530000063
Figure BDA0002498399530000071
由上表5可知，助粘剂有助于提高防水涂料的粘接强度，当其添加量低于本发明所公开重量份数，所制备的防水涂料的粘结强度明显低于按照本发明要求制备的防水涂料。然而，当助粘剂添加量过高，则会损害涂料的延展性能，将实施例3和对比例2对比可知，在其他成分不变的情况下，助粘剂添加量超过本发明所要求范围，则涂料的断裂伸长率明显下降，且粘结强度并未增加。另一反面，助粘剂还具有辅助乳化的作用，在阻燃剂和阻燃协效剂加入后，对其进行乳化，提高阻燃剂成分与涂料基体的相容性，从而增加了涂料的稳定性，不易出现沉降现象。由表5可知，如果未加或少加助粘剂，则防水涂料在一个月内甚至一周内就出现了沉降问题。
2、关于反应交联剂对产品性能的影响
将实施例4至6与对比例4至6所制得的产品进行性能对比，以反应交联剂对所制得产品的性能的影响，具体结果如表6所示：
表6反应交联剂对产品性能的影响
Figure BDA0002498399530000072
由实施例4和实施例2比较可知，反应交联剂对提高防水涂料的粘结强度具有明显的作用。从对比例4可知，没有反应交联剂，则防水涂料的粘结强度非常低，而且经过浸水处理后，粘结强度更是大幅下降。然而，反应交联剂添加量超过本发明规定的范围，粘结强度并未继续上升，反而涂料的断裂伸长率呈下降趋势，见对比例5。而从实施例2与对比例6和对比例4对比可知，助粘剂与反应交联剂具有协同作用，两者互配可以提高涂料的粘结强度。
3、关于阻燃剂对产品性能的影响
将实施例5、7和8与对比例7至10所制得的产品进行性能对比，以阻燃剂对所制得产品的性能的影响，具体结果如表7所示：
表7阻燃剂对产品性能的影响
Figure BDA0002498399530000081
由表7可知，阻燃协效剂除了可以与阻燃剂形成协同作用外，还能够提高防水涂料的耐候性能，添加有阻燃协效剂硼烯的实施例，经过紫外光照射后，防水涂料的断裂伸长率能够较好地保持，反之则出现明显的下降(见对比例7和9)。而超过本发明所公开添加重量份数的阻燃剂，则会降低防水涂料的断裂伸长率，即损害防水涂料的延展性。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，故不能依此限定本发明实施的范围，即依本发明专利范围及说明书内容所作的等效变化与修饰，皆应仍属本发明涵盖的范围内。

Claims (10)

1.一种反应型自粘接阻燃防水沥青涂料，其特征在于：由如下重量份的组分通过共混制成：
Figure FDA0002498399520000011
乳化沥青为由乳化剂进行乳化后的沥青，且该乳化剂的结构式为
Figure FDA0002498399520000012
其中，Rf为-C4H3F6、-C5H3F8、-C6H4F9或-C7H3F12，n为2-40的整数；
助粘剂为季戊四醇三丙烯酸酯-多巴胺-吡咯聚合物和/或聚苹果酸-3，4-二甲氧基苯甲酯；反应交联剂为铕掺杂二苯甲酰甲烷基二(聚乙二醇单丙醚基)硅烷、硫化γ-氯丙基乙氧基异氰酸丙基三乙氧基硅烷、苯基三乙氧基硅烷、稀土偶联剂、硼酸酯偶联剂、二(乙酰丙酮基)钛酸二异丙酯、双(柠檬酸二乙酯)二丙氧基锆螯合物和双(二辛氧基焦磷酸酯基)乙撑钛酸酯螯合物中的至少一种。
2.权利要求1所述的一种反应型自粘接阻燃防水沥青涂料，其特征在于：所述改性剂为丁苯乳液、氯丁橡胶乳液、丙苯乳液、羧基丙烯酸酯乳液和丁腈乳液中的至少一种。
3.如权利要求1所述的一种反应型自粘接阻燃防水沥青涂料，其特征在于：所述无卤阻燃剂为聚磷酸铵、甲基磷酸二甲酯、笼状磷酸酯三聚氰胺盐、异氰酸三羟乙酯、亚乙基胺多磷酸酯、含硒三嗪类大分子阻燃剂化合物、9，10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物、苯基磷酸铈和苯基磷酸镧中的至少一种。
4.如权利要求3所述的一种反应型自粘接阻燃防水沥青涂料，其特征在于：所述含硒三嗪类大分子阻燃剂化合物的结构式为
Figure FDA0002498399520000021
其中，X为N，N-二甲基硒脲，Y为对苯二酚磷酸酯，n＝1-10。
5.如权利要求1所述的一种反应型自粘接阻燃防水沥青涂料，其特征在于：所述沥青为30-100号沥青。
6.如权利要求1所述的一种反应型自粘接阻燃防水沥青涂料，其特征在于：所述阻燃协效剂为纳米氧化铈和/或硼烯。
7.如权利要求1所述的一种反应型自粘接阻燃防水沥青涂料，其特征在于：所述增稠剂为羟乙基纤维素、羟丙基甲基纤维素、海菜粉、干酪素和二苄叉山梨糖醇中的至少一种。
8.如权利要求1所述的一种反应型自粘接阻燃防水沥青涂料，其特征在于：所述填料为碳酸钙、滑石粉、硅灰石、硫酸钡、二氧化硅、埃洛石、水滑石和硅藻土中的至少一种。
9.如权利要求1至8中任一权利要求所述的一种反应型自粘接阻燃防水沥青涂料，其特征在于：所述乳化剂中的n为3-30的整数。
10.如权利要求1至8中任一权利要求所述的一种反应型自粘接阻燃防水沥青涂料，其特征在于：所述Rf为-C4H3F6或-C7H3F12。
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