CN112080205A - 一种环保水性橡胶防水涂料 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种环保水性橡胶防水涂料，包括如下组分：阴离子乳化沥青30～35wt％、橡胶乳液30～35wt％、接枝气相白炭黑10～12.5wt％、纳米钙粉10～12.5wt％、磷化纳米氧化硅1～4wt％、消泡剂1～4wt％、分散剂1～4wt％、稳定剂1～4wt％、防老剂1～4wt％，以及一种环保水性橡胶防水涂料的制备方法。所述环保水性橡胶防水涂料施工简便，喷涂后瞬间固化成膜，且防水效果大幅度提高。

Description

一种环保水性橡胶防水涂料
技术领域
本发明涉及建筑防水材料领域，尤其涉及一种环保水性橡胶防水涂料。
背景技术
市面上常见的防水涂料有JS聚合物防水涂料或PU聚氨酯防水涂料，JS聚合物防水涂料是水性防水涂料，优点是环保，生产过程无需加热、采用水作为介质，对环境无污染，但缺点也明显，对施工环境、基面要求高，易起泡、起鼓、泛白，且抗拉强度不高(1.8MPa)，延伸率低(80％)。PU聚氨酯防水涂料是油性防水涂料，优点是抗拉强度高(5MPa)，延伸率高(500％)，但缺点是是用溶剂作为介质，对环境有污染，不环保，且对基面要求高，易起泡、起鼓、施工操作不方便，近年来在我国屋面或地下防水要求较高的工程使用受到限制。并且，该类防水材料因其固含量较低、水分挥发速度慢、且多采用手工涂刷或滚涂工艺施工，施工时须多次涂刷，因而限制了其的使用范围。
目前，迫切需要一种抗拉强度和延伸率高，且固含量高、施工方便的水性防水涂料。
发明内容
针对上述问题，本发明提供了一种新型的环保水性橡胶防水涂料及其制备方法，该防水涂料施工简便，喷涂后瞬间固化成膜，且防水效果大幅度提高。
本发明的一个方面提供一种环保水性橡胶防水涂料，包括如下组分：阴离子乳化沥青30～35wt％、橡胶乳液30～35wt％、接枝气相白炭黑10～12.5wt％、纳米钙粉10～12.5wt％、磷化纳米氧化硅1～4wt％、消泡剂1～4wt％、分散剂1～4wt％、稳定剂1～4wt％、防老剂1～4wt％。
本发明的另一个方面提供一种所述环保水性橡胶防水涂料的制备方法，包括：向阴离子乳化沥青中加入橡胶乳液，搅拌10-20min；然后边搅拌边加入接枝气相白炭黑、纳米钙粉、磷化纳米氧化硅，匀速搅拌1.5～2h，直至充分混合均匀；边搅拌边加入消泡剂、分散剂、稳定剂、防老剂，搅拌20-30min，得到环保水性橡胶防水涂料。
根据本发明的环保水性橡胶防水涂料具有如下有益效果：
1)环保，产品生产和施工过程中对环境污染的控制要求符合JC1066-2008《建筑防水涂料中有害物质限量》中主要污染物(挥发性有机化合物、游离甲醛、苯、甲苯、氨)中的标准要求。
2)橡胶防水涂料改变了传统防水涂料人工涂刷多遍的施工方式，采用专用喷涂设备现场喷涂施工工艺。具有瞬间固化成膜、施工效率高、不窜水的特点。
3)在整个施工过程中，无需加热，常温施工，无明火，保证了施工安全性和可靠性。
4)超高弹性，断裂延伸率非常高，可以达到1000％以上，因此能够有效解决结构因应力变形、膨胀开裂、穿刺或连接不劳等造成的渗漏问题。
5)耐化学性能优异，耐盐、耐酸、耐碱能力强，具有优异的耐久性，在阳光照射下不易老化、褪色。
具体实施方式
下文中，将更详细地描述本发明。
一方面，本发明的环保水性橡胶防水涂料基于该防水涂料的总重量，包括如下组分：阴离子乳化沥青30～35wt％、橡胶乳液30～35wt％、接枝气相白炭黑10～12.5wt％、纳米钙粉10～12.5wt％、磷化纳米氧化硅1～4wt％、消泡剂1～4wt％、分散剂1～4wt％、稳定剂1～4wt％、防老剂1～4wt％。
采用上述技术方案，经过试验发现，将石油沥青与橡胶乳液以特定含量配合使用，增加了水性橡胶防水涂料相对于基层的粘附效果，大大改善了干燥后防水层的弹性和强度，增强了防水效果。
所述阴离子乳化沥青包含基体沥青、羧酸盐型阴离子乳化剂、增粘树脂、功能助剂等。
所述阴离子乳化沥青中包含的基体沥青优选为90#沥青，可商购得到。
所述羧酸盐型阴离子乳化剂可以使用本领域通常使用的羧酸盐型阴离子乳化剂，优选选自油酸钠、松香酸钠、月桂酸钠和硬脂酸钠中的一种或多种。
所述增粘树脂优选选自古马隆树脂、萜烯树脂、聚异丁烯中的一种或多种。
所述功能助剂包括稳定剂、pH调节剂等。阴离子乳化沥青中使用的稳定剂优选选自聚乙烯醇、聚丙烯酰胺、羟乙基纤维素和羧甲基纤维素钠中的至少一种。所述pH调节剂优选选自氢氧化钠水溶液、氢氧化钾水溶液和碳酸钠水溶液中的一种或多种。
所述橡胶乳液选自丁苯橡胶(SBR)、丁腈橡胶(NBR)、氯丁橡胶(CR)、三元乙丙橡胶(EPDM)、异戊二烯橡胶(IR)中的两种、三种或四种。优选地，所述橡胶乳液由丁苯橡胶乳液和三元乙丙橡胶乳液的混合物组成，丁苯橡胶乳液和三元乙丙橡胶乳液的比例为40-20:60-80。所述橡胶乳液的固含量为60％-75％。
接枝气相白炭黑为氯硅烷类改性剂、硅烷偶联剂和醇类中的一种或多种改性的气相白炭黑纳米矿粉。本发明中，使用接枝气相白炭黑复合纳米钙粉能与水泥混凝土发生反应的混合填料，能够更好地与未干的混凝土一同发生水化反应，结合成一体，并具有抗流挂性能。
磷化纳米氧化硅是在纳米级二氧化硅的表面进行磷化处理，以得到磷化的纳米氧化硅。磷化纳米氧化硅能够促进橡胶乳液与混凝土之间的粘结，实现更强的粘结作用。
本发明的防水涂料在接枝气相白炭黑、纳米钙粉、磷化纳米氧化硅活性助剂的作用下，粘结层可与基层处理剂或浇灌在其上的混凝土形成连续、永久的粘结，与基面形成皮肤式网状整体。
本发明的防水涂料中使用的消泡剂优选金属皂类消泡剂。这类消泡剂广泛用于乳液以及水性涂料中。
本发明的防水涂料中使用的分散剂为本领域通常使用的阴离子聚羧酸盐分散剂，例如聚羧酸钠盐分散剂，而没有特别限定。
本发明的防水涂料中使用的稳定剂可以与前述阴离子乳化沥青中使用的稳定性相同或不同，且优选选自聚乙烯醇、聚丙烯酰胺、羟乙基纤维素和羧甲基纤维素钠中的至少一种。
本发明的防水涂料中使用的防老剂可以使用本领域通常使用的胺类防老剂，所述胺类防老剂包括萘胺、二苯胺、对苯二胺等，如N-环己基-N'-苯基对苯二胺。
本发明的防水涂料因采用水性消泡剂、离子分散剂、稳定剂、防老剂等助剂，提高了水性橡胶防水涂料的耐老化性能及稳定性，在阳光照射下不易老化、褪色、空鼓、起皱，延长了使用寿命。
另一方面，本发明的环保水性橡胶防水涂料的制备包括如下步骤：向阴离子乳化沥青中加入橡胶乳液，搅拌10-20min；然后边搅拌边加入接枝气相白炭黑、纳米钙粉、磷化纳米氧化硅，匀速搅拌1.5～2h，直至充分混合均匀；边搅拌边加入消泡剂、分散剂、稳定剂、防老剂，搅拌20-30min，得到环保水性橡胶防水涂料。
为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合实施例对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限制本发明。
以下实施例中使用的原料如下：
橡胶乳液：丁苯橡胶乳液和三元乙丙橡胶乳液的混合物(混合比例为：30:70，固含量为70％)
消泡剂：金属皂类消泡剂
分散剂：聚羧酸钠盐分散剂
稳定剂：聚乙烯醇
防老剂：N-环己基-N'-苯基对苯二胺
实施例1
环保水性橡胶防水涂料的组成和含量如下：阴离子乳化沥青30wt％、橡胶乳液33wt％、接枝气相白炭黑12wt％、纳米钙粉10wt％、磷化纳米氧化硅2wt％、消泡剂1wt％、分散剂2wt％、稳定剂2wt％、防老剂1wt％。
在1000L反应釜中按照上述配方量加入阴离子乳化沥青和橡胶乳液，搅拌10-20min；然后边搅拌边加入接枝气相白炭黑、纳米钙粉、磷化纳米氧化硅，匀速搅拌1.5～2h，直至充分混合均匀；边搅拌边加入消泡剂、分散剂、稳定剂、防老剂，搅拌20-30min，得到环保水性橡胶防水涂料。
实施例2
环保水性橡胶防水涂料的组成和含量如下：阴离子乳化沥青35wt％、橡胶乳液32wt％、接枝气相白炭黑12.5wt％、纳米钙粉12.5wt％、磷化纳米氧化硅3wt％、消泡剂3wt％、分散剂3wt％、稳定剂4wt％、防老剂3wt％。
在1000L反应釜中按照上述配方量加入阴离子乳化沥青和橡胶乳液，搅拌10-20min；然后边搅拌边加入接枝气相白炭黑、纳米钙粉、磷化纳米氧化硅，匀速搅拌1.5～2h，直至充分混合均匀；边搅拌边加入消泡剂、分散剂、稳定剂、防老剂，搅拌20-30min，得到环保水性橡胶防水涂料。
实施例3
环保水性橡胶防水涂料的组成和含量如下：阴离子乳化沥青33wt％、橡胶乳液32wt％、接枝气相白炭黑12wt％、纳米钙粉12wt％、磷化纳米氧化硅3wt％、消泡剂1wt％、分散剂2wt％、稳定剂3wt％、防老剂2wt％。
在1000L反应釜中按照上述配方量加入阴离子乳化沥青和橡胶乳液，搅拌10-20min；然后边搅拌边加入接枝气相白炭黑、纳米钙粉、磷化纳米氧化硅，匀速搅拌1.5～2h，直至充分混合均匀；边搅拌边加入消泡剂、分散剂、稳定剂、防老剂，搅拌20-30min，得到环保水性橡胶防水涂料。
参照行业标准JC/T2317-2015《喷涂橡胶沥青防水涂料》对上述制得的环保水性橡胶防水涂料的性能进行测试，结果如下表。
Figure BDA0002641664760000051
Figure BDA0002641664760000061
从本发明的实施例1至3可以看出，本发明制备的环保水性橡胶防水涂料拉伸强度、断裂伸长率等性能优异，并且具有出色的防水性能。

Claims (10)

1.一种环保水性橡胶防水涂料，包括如下组分：阴离子乳化沥青30～35wt％、橡胶乳液30～35wt％、接枝气相白炭黑10～12.5wt％、纳米钙粉10～12.5wt％、磷化纳米氧化硅1～4wt％、消泡剂1～4wt％、分散剂1～4wt％、稳定剂1～4wt％、防老剂1～4wt％。
2.根据权利要求1所述的环保水性橡胶防水涂料，其中，所述阴离子乳化沥青包含基体沥青、羧酸盐型阴离子乳化剂、增粘树脂、功能助剂。
3.根据权利要求2所述的环保水性橡胶防水涂料，其中，所述基体沥青为90#沥青。
4.根据权利要求1所述的环保水性橡胶防水涂料，其中，所述橡胶乳液选自丁苯橡胶(SBR)、丁腈橡胶(NBR)、氯丁橡胶(CR)、三元乙丙橡胶(EPDM)、异戊二烯橡胶(IR)中的两种、三种或四种，优选由丁苯橡胶乳液和三元乙丙橡胶乳液的混合物组成。
5.根据权利要求1所述的环保水性橡胶防水涂料，其中，所述橡胶乳液的固含量为60％-75％。
6.根据权利要求1所述的环保水性橡胶防水涂料，其中，所述消泡剂为金属皂类消泡剂。
7.根据权利要求1所述的环保水性橡胶防水涂料，其中，所述分散剂为阴离子聚羧酸盐分散剂。
8.根据权利要求1所述的环保水性橡胶防水涂料，其中，所述稳定剂选自聚乙烯醇、聚丙烯酰胺、羟乙基纤维素和羧甲基纤维素钠中的至少一种。
9.根据权利要求1所述的环保水性橡胶防水涂料，其中，所述防老剂为胺类防老剂。
10.一种权利要求1所述的环保水性橡胶防水涂料的制备方法，包括如下步骤：向阴离子乳化沥青中加入橡胶乳液，搅拌10-20min；然后边搅拌边加入接枝气相白炭黑、纳米钙粉、磷化纳米氧化硅，匀速搅拌1.5～2h，直至充分混合均匀；边搅拌边加入消泡剂、分散剂、稳定剂、防老剂，搅拌20-30min，得到环保水性橡胶防水涂料。
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