CN112852299A - 一种反应型非固化橡胶沥青防水涂料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种反应型非固化橡胶沥青防水涂料及其制备方法，该涂料属于防水涂料技术领域，该涂料包括甲组分和乙组分，甲组分和乙组分的质量比为1:(3‑6)，甲组分中包括端羟基聚丁二烯和异氰酸酯，乙组分中包括石油沥青、相容剂、端羟基聚丁二烯、填料、降粘剂、触变剂和催化剂。该涂料可有效解决现有的非固化反应型橡胶沥青防水涂料存在的施工过程仍需要加热处理，造成操作过程复杂化以及能源浪费的问题。

Description

一种反应型非固化橡胶沥青防水涂料及其制备方法

技术领域

本发明涉及防水涂料技术领域，具体涉及一种反应型非固化橡胶沥青防水涂料及其制备方法。

背景技术

非固化橡胶沥青防水涂料，其经过多年的发展，在防水领域受到越来越多的关注。非固化橡胶沥青防水涂料具有良好的抗变形性、蠕变性、耐候性等优点，而目前常用的非固化橡胶沥青防水涂料由石油沥青、热塑性聚丁二烯-苯乙烯等聚烯烃类橡胶、填料、改性剂等热熔加工而成，室温下呈现固态。在施工时，必须将其加热到180℃～220℃，方可进行喷涂或刮涂施工，不仅施工复杂，还存在安全隐患，在高温热熔下，涂料会产出大量烟气，污染环境，同时也会对施工人员身体产生健康危害，如果控温不当，还有引发火灾的危险。此外，非固化橡胶沥青防水涂料一般与沥青基防水卷材复合使用，施工面积一般较大，为了提高施工效率，喷涂施工是一个发展趋势，因此实现低温可喷涂施工是非固化橡胶沥青防水涂料的发展方向。

但是目前的低温可喷涂的橡胶沥青防水涂料的施工温度仍在70℃～80℃，仍需加热使用，导致能源消耗，使用过程复杂化。

发明内容

针对现有技术中的上述不足，本发明提供了一种反应型非固化橡胶沥青防水涂料及其制备方法，该涂料可有效解决现有的非固化反应型橡胶沥青防水涂料存在的施工过程仍需要加热处理，造成操作过程复杂化以及能源浪费的问题。

为实现上述目的，本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种反应型非固化橡胶沥青防水涂料，包括甲组分和乙组分，甲组分和乙组分的质量比为1:(3-6)，甲组分中包括端羟基聚丁二烯和异氰酸酯，乙组分中包括石油沥青、相容剂、端羟基聚丁二烯、填料、降粘剂、触变剂和催化剂。

上述方案中，甲组分中的端羟基聚丁二烯与异氰酸酯反应制备出含-NCO封端的改性聚丁二烯树脂，将其与乙组分中的材料进行混合后，-NCO封端的改性聚丁二烯树脂中的-NCO基团与端羟基聚丁二烯中的-OH进行加成聚合反应，生成分子量更大的高分子聚合物，控制体系中n(-NCO/-OH)＝0.9～1.0，第一是可以将体系中的-NCO基团完全反应，保证分子链为线性，第二是在该范围内，可产生分子量更大的聚合物，使得涂料涂膜物理性能最佳。

本发明中甲组分和乙组分均为液态，粘度较低，两者混合进行化学反应后形成高分子量的聚烯烃类热塑性橡胶，从而达到改性石油沥青的目的，由于石油沥青中绝大部分物质为非极性物质，而聚烯烃热塑性橡胶也是非极性物质，根据相似相容原理，二者的相容性较好，涂料体系不会产生析出的现象；聚烯烃热塑性橡胶分子结构中不仅含有聚烯烃结构，还具备数量不多的氨基甲酸酯结构，由于氨基甲酸酯结构为强极性基团，能够增加体系的耐热性能。

进一步地，原料按以下重量份数计，甲组分：端羟基聚丁二烯80～90份，异氰酸酯10～20份；乙组分：石油沥青30～40份，相容剂3～5份，端羟基聚丁二烯5～10份，填料20～35份，降粘剂15～35份，触变剂1～3，催化剂0.1～ 0.5份。

进一步地，端羟基聚丁二烯的羟值为0.4-0.8mmol/g。

进一步地，异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯和三聚体多异氰酸酯中的至少一种。

进一步地，石油沥青的型号为70#、100#和200#中的至少一种。

进一步地，相容剂乙二醇单硬脂酸酯、脂肪醇聚氧乙烯醚和蓖麻油聚氧乙烯醚中的至少一种。

进一步地，填料为重质碳酸钙、硫酸钡、高岭土、滑石粉和云母粉中的至少一种。

进一步地，降粘剂为邻苯二甲酸二异壬酯、对苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸二(2-丙基庚)酯、芳烃油和环烷油中的至少一种。

进一步地，触变剂为气相二氧化硅、聚酰胺蜡和有机膨润土中的至少一种。

进一步地，催化剂为有机金属化合物类或叔胺类。

进一步地，有机金属化合物类包括二月桂酸二丁基锡、辛酸亚锡、异辛酸锌或油酸钾；叔胺类包括三亚乙基二胺或双吗啉基二乙基醚。

上述反应型非固化橡胶沥青防水涂料的制备方法，包括以下步骤：

(1)将端羟基聚丁二烯升温至118-122℃时，真空条件下脱水，然后降温至80-90℃，再向其中加入异氰酸酯，反应3-4h得甲组分；

(2)将石油沥青、相容剂、端羟基聚丁二烯、填料、降粘剂和触变剂混合后升温至118-122℃，真空条件下脱水，然后降温至80-90℃，再向其中加入催化剂，搅拌反应0.5-2h，最后，在真空条件下搅拌脱泡，制得乙组分。

进一步地，步骤(1)中真空度为＜0.09MPa，脱水时间为3-5h。

进一步地，步骤(2)中脱水和脱泡时的真空度均＜0.09MPa，脱水时间为 3-5h，脱泡时间为1h。

本发明所产生的有益效果为：

按照本发明的方法制得的涂料可在室温下进行施工作业，可通过喷涂的方式进行施工，施工过程更加便捷，不会对环境及施工人员造成健康危害。本发明中的涂料与普通非固化橡胶沥青防水涂料相比，具有更优的低温柔性、耐热性、抗窜水性和剥离强度，该涂料中添加有触变剂，可满足立面施工性能要求。

具体实施方式

实施例1

一种反应型非固化橡胶沥青防水涂料，包括以重量份计的甲组分和乙组分，甲组分：端羟基聚丁二烯80份，甲苯二异氰酸酯(TDI)20份；乙组分：70# 沥青32份，乙二醇单硬脂酸酯3份，端羟基聚丁二烯6份，重质碳酸钙(800 目)22份，滑石粉(1250目)8份，对苯二甲酸二辛酯(DOTP)21份，环烷油5份，聚酰胺蜡2.5份，二月桂酸二丁基锡0.5份。

上述反应型非固化橡胶沥青防水涂料的制备方法，包括以下步骤：

(1)将端羟基聚丁二烯加入反应釜中，搅拌并升温至120℃时，开启真空泵，真空度低于-0.09MPa，搅拌脱水4小时，脱水结束后，关闭真空泵，降温至80℃时，然后加入TDI，反应3小时，出料，获得甲组分；

(2)将70#沥青、乙二醇单硬脂酸酯、端羟基聚丁二烯、重质碳酸钙、滑石粉、对苯二甲酸二辛酯(DOTP)、环烷油和聚酰胺蜡加入反应釜中，搅拌并升温至120℃时，开启真空泵，真空度低于-0.09MPa，搅拌脱水4小时；脱水结束后，关闭真空泵，降温至80℃，然后加入二月桂酸二丁基锡，继续搅拌1小时，开启真空泵，真空度低于-0.09MPa，搅拌脱泡30分钟，关闭真空泵，出料得乙组分。

使用时，将上述甲组分和乙组分按照质量比为1:3的比例混合均匀即可进行施工。

实施例2

一种反应型非固化橡胶沥青防水涂料，包括以重量份计的甲组分和乙组分，甲组分：端羟基聚丁二烯85份，二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)15份；乙组分：100#沥青35份，脂肪醇聚氧乙烯醚4份，端羟基聚丁二烯8份，重质碳酸钙(800 目)20份，高岭土(1250目)10份，邻苯二甲酸二异壬酯(DINP)17份，芳烃油3份，气相二氧化硅2.7份，异辛酸锌0.3份。

上述反应型非固化橡胶沥青防水涂料的制备方法，包括以下步骤：

(1)将端羟基聚丁二烯加入反应釜中，搅拌并升温至120℃时，开启真空泵，真空度低于-0.09MPa，搅拌脱水4小时，脱水结束后，关闭真空泵，降温至85℃时，然后加入二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)，反应3.5小时，出料，获得甲组分；

(2)将100#沥青、脂肪醇聚氧乙烯醚、端羟基聚丁二烯、重质碳酸钙、高岭土、邻苯二甲酸二异壬酯(DINP)、芳烃油、气相二氧化硅加入反应釜中，搅拌并升温至120℃时，开启真空泵，真空度低于-0.09MPa，搅拌脱水4小时；脱水结束后，关闭真空泵，降温至90℃，然后加入异辛酸锌，继续搅拌1小时，开启真空泵，真空度低于-0.09MPa，搅拌脱泡30分钟，关闭真空泵，出料得乙组分。

使用时，将上述甲组分和乙组分按照质量比为1:4的比例混合均匀即可进行施工。

实施例3

一种反应型非固化橡胶沥青防水涂料，包括以重量份计的甲组分和乙组分，甲组分：端羟基聚丁二烯90份，三聚体多异氰酸酯(HDI)10份；乙组分：200# 沥青38份，蓖麻油聚氧乙烯醚5份，端羟基聚丁二烯10份，重质碳酸钙(800 目)14份，云母粉(800目)10份，邻苯二甲酸二(2-丙基庚)酯(DPHP)12 份，环烷油8份，有机膨润土2.5份，双吗啉基二乙基醚0.5份。

上述反应型非固化橡胶沥青防水涂料的制备方法，包括以下步骤：

(1)将端羟基聚丁二烯加入反应釜中，搅拌并升温至120℃时，开启真空泵，真空度低于-0.09MPa，搅拌脱水4小时，脱水结束后，关闭真空泵，降温至90℃时，然后加入三聚体多异氰酸酯(HDI)，反应4小时，出料，获得甲组分；

(2)将200#沥青、蓖麻油聚氧乙烯醚、端羟基聚丁二烯、重质碳酸钙、云母粉、邻苯二甲酸二(2-丙基庚)酯(DPHP)、环烷油和有机膨润土加入反应釜中，搅拌并升温至120℃时，开启真空泵，真空度低于-0.09MPa，搅拌脱水4小时；脱水结束后，关闭真空泵，降温至90℃，然后加入双吗啉基二乙基醚，继续搅拌1小时，开启真空泵，真空度低于-0.09MPa，搅拌脱泡30分钟，关闭真空泵，出料得乙组分。

使用时，将上述甲组分和乙组分按照质量比为1:5的比例混合均匀即可进行施工。

试验例

分别对实施例1-3中的非固化橡胶沥青防水涂料和四川省威盾新材料有限公司制备的普通热熔型非固化橡胶沥青防水涂料(对比例)的性能进行检测，检测标准JC/T 2428-2017，具体检测结果见表1。

表1：

通过上表数据可以看出，实施例1-3中涂料的低温柔性、耐热性、延伸性、抗窜水性和剥离强度等性能均优于现有的涂料，且实施例1-3中的涂料在室温下粘度均低于8000mpa.s，可满足常温喷涂操作的要求。

Claims (10)

1.一种反应型非固化橡胶沥青防水涂料，其特征在于，包括甲组分和乙组分，所述甲组分和乙组分的质量比为1:3-6，所述甲组分中包括端羟基聚丁二烯和异氰酸酯，所述乙组分中包括石油沥青、相容剂、端羟基聚丁二烯、填料、降粘剂、触变剂和催化剂。

2.如权利要求1所述的反应型非固化橡胶沥青防水涂料，其特征在于，原料按以下重量份数计，甲组分：端羟基聚丁二烯80～90份，异氰酸酯10～20份；

乙组分：石油沥青30～40份，相容剂3～5份，端羟基聚丁二烯5～10份，填料20～35份，降粘剂15～35份，触变剂1～3，催化剂0.1～0.5份。

3.如权利要求1或2所述的反应型非固化橡胶沥青防水涂料，其特征在于，所述端羟基聚丁二烯的羟值为0.4-0.8mmol/g。

4.如权利要求1或2所述的反应型非固化橡胶沥青防水涂料，其特征在于，所述异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯和三聚体多异氰酸酯中的至少一种。

5.如权利要求1或2所述的反应型非固化橡胶沥青防水涂料，其特征在于，所述相容剂乙二醇单硬脂酸酯、脂肪醇聚氧乙烯醚和蓖麻油聚氧乙烯醚中的至少一种。

6.如权利要求1或2所述的反应型非固化橡胶沥青防水涂料，其特征在于，所述填料为重质碳酸钙、硫酸钡、高岭土、滑石粉和云母粉中的至少一种。

7.如权利要求1或2所述的反应型非固化橡胶沥青防水涂料，其特征在于，所述降粘剂为邻苯二甲酸二异壬酯、对苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸二(2-丙基庚)酯、芳烃油和环烷油中的至少一种。

8.如权利要求1或2所述的反应型非固化橡胶沥青防水涂料，其特征在于，所述触变剂为气相二氧化硅、聚酰胺蜡和有机膨润土中的至少一种。

9.如权利要求1或2所述的反应型非固化橡胶沥青防水涂料，其特征在于，所述催化剂为有机金属化合物类或叔胺类。

10.权利要求1-9中任一项所述的反应型非固化橡胶沥青防水涂料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)将端羟基聚丁二烯升温至118-122℃时，真空条件下脱水，然后降温至80-90℃，再向其中加入异氰酸酯，反应3-4h得甲组分；

(2)将石油沥青、相容剂、端羟基聚丁二烯、填料、降粘剂和触变剂混合后升温至118-122℃，真空条件下脱水，然后降温至80-90℃，再向其中加入催化剂，搅拌反应0.5-2h，最后，在真空条件下搅拌脱泡，制得乙组分。