CN113150726B - 碳纳米管改性液体防水卷材及其生产工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种碳纳米管改性液体防水卷材,涉及防水材料领域，由沥青或石油树脂等材料经皂化后加入碳纳米管分散液、填料和助剂制成，具有优异防水性能，适用于屋顶、地下室、车库、楼面、厨卫等工程防水防潮施工。常温即可施工，无需现场加热和调配，产品绿色环保、无污染，能与各种形状的基层实现无缝粘接而且粘接强度高，具有优异的耐热性和低温柔性。

Description

碳纳米管改性液体防水卷材及其生产工艺
技术领域
本发明涉及防水材料领域，尤其涉及一种碳纳米管改性液体防水卷材及其生产工艺。
背景技术
传统的防水卷材是一种可卷曲的片状防水材料，是建筑工程防水材料中的重要品种之一。然而传统的防水卷材在实际应用中需要根据基层的形状进行尺寸裁切，尤其是对于复杂形状的基材需要多块搭接，搭接部位难以做到完全密封，容易形成渗漏点。而且，传统防水卷材因破损、脱胶引发的问题难以寻找缺陷部位进行局部修补，往往需要重新做防水层。有的防水卷材施工的时候需要使用明火，安全和环保性能差，容易引发安全事故。
因此克服传统卷材的上述问题，开发液体防水卷材很有必要。
发明内容
本发明的液体防水卷材是一种以乳化沥青或改性石油树脂乳液为基础，添加各种助剂精制而成的具有优异防水性能的材料，适用于屋顶、地下室、车库、楼面、厨卫等工程防水防潮施工。该产品常温即可施工，无需现场加热和调配，产品绿色环保、无污染，能与各种形状的基层实现无缝粘接而且粘接强度高，具有优异的耐热性和低温柔性。
本发明采用如下技术方案：一种碳纳米管改性液体防水卷材，组分包括：聚异丁烯、环烷油、芳烃油、烷基烯酮二聚体、石油树脂、SBS、乳化剂、水、碳纳米管、丙烯酸乳液、填料、消泡剂、分散剂、增稠剂、杀菌剂、色浆。
优选的，所述的组分按重量计算为：聚异丁烯1-3份、环烷油5-10份、芳烃油10-30份、烷基烯酮二聚体0.2-1份、石油树脂30-50份、SBS 1-3份、乳化剂1-3份、水50-60份、3%碳纳米管分散液20-30份、丙烯酸乳液100-150份、填料70-100份、消泡剂1-2份、分散剂1.5-2份、增稠剂1.5-2份、杀菌剂0.5-1份、色浆10-15份。
一种碳纳米管改性液体防水卷材的生产工艺，步骤如下：
a.将聚异丁烯、环烷油、芳烃油、烷基烯酮二聚体、石油树脂混合升温至150-160°C，加入SBS，升温至180-190°C继续搅拌，之后经高速剪切处理2h后在180-190°C搅拌，制得改性树脂；
b.将乳化剂、蒸馏水混合后，升温至50-60°C，制得皂液；
c. 皂液倒入胶体磨中，启动胶体磨循环1min后，向胶体磨内缓慢加入改性沥青，循环1min后制得乳化沥青；
d.将碳纳米管加入浓硫酸、浓硝酸混合液中，然后超声分散，之后用水稀释、过滤，然后通过加入水和分散剂并超声分散24h后在砂磨机中研磨均匀，制成碳纳米管的水分散液；
e.将碳纳米管分散液、丙烯酸乳液、分散剂、改性石油树脂乳液、填料混合，高速分散搅拌均匀后经胶体磨研磨。
一种碳纳米管改性液体防水卷材，组分包括：机油、芳烃油、沥青、SBS、乳化剂、水、碳纳米管、丙烯酸乳液、填料、消泡剂、分散剂、增稠剂、杀菌剂。
优选的，所述的组分按重量计算为：机油1-3份、芳烃油5-8份、沥青50-80份、SBS1-3份、乳化剂1-3份、水50-60份、3%碳纳米管分散液20-30份、丙烯酸乳液100-150份、填料70-100份、消泡剂1-2份、分散剂1.5-2份、增稠剂1.5-2份、杀菌剂0.5-1份。
一种碳纳米管改性液体防水卷材的生产工艺，步骤如下：
a.将机油、芳烃油、沥青混合升温至180-190°C，加入SBS，升温至180-190°C继续搅拌，之后经高速剪切处理2h后在180-190°C搅拌，制得改性沥青；
b.将沥青乳化剂、蒸馏水混合后，升温至50-60°C，制得皂液；
c. 皂液倒入胶体磨中，启动胶体磨循环1min后，向胶体磨内缓慢加入改性沥青，循环1min后制得乳化沥青；
d.将碳纳米管加入浓硫酸、浓硝酸混合液中，然后超声分散，之后用水稀释、过滤，然后通过加入水和分散剂并超声分散24h后在砂磨机中研磨均匀，制成碳纳米管的水分散液；
e.将碳纳米管分散液、丙烯酸乳液、分散剂、乳化沥青、填料、消泡剂、分散剂、增稠剂、杀菌剂混合，高速分散搅拌均匀后经胶体磨研磨制得碳纳米管改性液体防水卷材。
以上所述中，石油树脂为C5石油树脂或C9石油树脂或其混合物。SBS为巴陵石化YH-792、LG化学LG501、巴陵石化SIS1105中的一种，乳化剂为平平加、十二烷基苯磺酸钠、木质素磺酸盐、十二烷基硫酸钠中的一种或几种复配而成。
沥青乳化剂为新乡市龙腾路用材料有限公司阴离子沥青乳化剂、Solvay公司慢裂型阴离子沥青乳化剂、开封市鼓楼东方化工厂阴离子沥青乳化剂中的一种。
碳纳米管为江苏天奈科技股份公司FT9000、深圳市纳米港有限公司多壁碳纳米管MWNT-10中的一种。分散剂为中国科学院成都有机化学有限公司TNWDIS、南京吉仓纳米科技有限公司JCWDIS、十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠中的一种或几种复配而成。
填料为石英粉、轻钙、滑石粉、重钙、云母粉中的一种。
机油为长城福满星L-TSA100汽轮机油L-TSA 32防锈汽轮机油中的一种，芳烃油为山东孚润达化工有限公司70#改性沥青专用芳烃油、山东东营曼特份石油化工有限公司防水涂料专用油、广东万泓九鼎石油科技有限公司A60#芳烃油、佛山高富中石油燃料沥青有限责任公司RA5芳烃油中的一种或几种。SBS为巴陵石化YH-792、LG化学LG501、巴陵石化SIS1105中的一种。
本发明将液体防水卷材与碳纳米管有机结合，碳纳米管作为一种新型材料，具有很大的长径比，作为增强相加入到聚合物体系中能够改善聚合物的力学性能，赋予材料更为优异的耐酸、耐碱、热稳定性并延长成品的使用寿命并大大提高了卷材与基层的粘接性能、卷材致密性和延伸性能，真正做到“天衣无缝、全面密封、牢固粘接”的防水效果。同时还可加入色浆制作彩色液体卷材克服了传统沥青材料的黑色限制，提高了视觉和装饰效果，缓解了城市“热岛效应”，集美化和防水功能于一体，特别适用于环境要求高的建筑外露部位。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步说明。
实施例1：
一种碳纳米管改性液体防水卷材的生产工艺：
（1）制备改性石油树脂乳液：3份聚异丁烯、 5份的环烷油、20份芳烃油、0.5份烷基烯酮二聚体、37.5份C5石油树脂混合升温至150-160°C，加入2份的SBS，升温至180-190°C继续搅拌，之后经8000r/min的高速剪切处理2h后在180-190°C搅拌30min，制得改性树脂。取2份乳化剂、50份蒸馏水混合后制得皂液。取皂液加入胶体磨中，启动胶体磨，之后加入改性树脂进行乳化，制得改性石油树脂乳液。
（2）将碳纳米管加入体积比为3:1的浓硫酸：浓硝酸混合液中，然后超声分散12h，之后用水稀释、过滤，然后通过加入水和分散剂并超声分散24h后在砂磨机中研磨均匀，制成碳纳米管的水分散体,碳纳米管含量为3%。
（3）将30份碳纳米管分散液、120份丙烯酸乳液、1.8份分散剂、120份改性石油树脂乳液、90份填料、1.5份增稠剂、0.9份杀菌剂、1.5份消泡剂、12份蓝色浆混合，高速分散搅拌均匀后经胶体磨研磨制得成品。其中填料为石英粉。
实施例2：
与实施例1对比，在其它条件完全与实施例1相同的情况下，取消碳纳米管分散液。
实施例3：
（1）制备改性沥青：将2份的机油、7份的芳烃油、57份沥青混合升温至180-190°C，加入2份的SBS，升温至180-190°C继续搅拌，之后经8000r/min的高速剪切处理2h后在180-190°C搅拌30min。取2份沥青乳化剂、50份蒸馏水混合后制得皂液。取皂液加入胶体磨中，启动胶体磨，之后加入改性沥青进行乳化，制得乳化沥青。
（2）将碳纳米管加入体积比为3:1的浓硫酸：浓硝酸混合液中，然后超声分散12h，之后用水稀释、过滤，然后通过加入水和分散剂并超声分散24h后在砂磨机中研磨均匀，制成碳纳米管的水分散体,碳纳米管含量为3%。
（3）将30份碳纳米管分散液、120份丙烯酸乳液、1.8份分散剂、120份乳化沥青、90份填料、1.5份增稠剂、0.9份杀菌剂、1.5份消泡剂混合，高速分散搅拌均匀后经胶体磨研磨制得成品，其中填料为石英粉。
实施例4：
与实施例3对比，在其它条件完全与实施例3相同的情况下，取消碳纳米管分散液。
按照中华人民共和国建材行业标准《JCT 408-2005 水乳型沥青防水涂料》检测，结果如表1中所示：
表1.
Figure 659374DEST_PATH_IMAGE002
通过表1中可知，碳纳米管的加入显著提高了材料的耐热度、不透水性、粘接强度、低温柔度和断裂伸长率，大大提高了材料的防水性能。同时经过对比发现实施例1的性能更优于实施例3的性能，经过计算可知虽然碳纳米管对于上述实施例2和实施例4这两种基材的液体防水卷材的拉伸性能均有提升，但是对于不同基材提升幅度是不同的。
上述虽然对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，对于一些本领域普通技术人员所熟知的技术内容，此处不再赘述，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

Claims (4)

1.碳纳米管改性液体防水卷材，其特征在于，组分按重量份计算为：聚异丁烯1-3份、环烷油5-10份、芳烃油10-30份、烷基烯酮二聚体0.2-1份、石油树脂30-50份、SBS 1-3份、乳化剂1-3份、水50-60份、3%碳纳米管分散液20-30份、丙烯酸乳液100-150份、填料70-100份、消泡剂1-2份、分散剂1.5-2份、增稠剂1.5-2份、杀菌剂0.5-1份、色浆10-15份。
2.一种如权利要求1所述的碳纳米管改性液体防水卷材的生产工艺，其特征在于，步骤如下：
a.将聚异丁烯、环烷油、芳烃油、烷基烯酮二聚体、石油树脂混合升温至150-160°C，加入SBS，升温至180-190°C搅拌，之后经高速剪切处理2h后在180-190°C搅拌，制得改性树脂；
b.将乳化剂、蒸馏水混合后，升温至50-60°C，制得皂液；
c.皂液倒入胶体磨中，启动胶体磨循环1min后，向胶体磨内缓慢加入改性树脂，循环1min后制得石油树脂乳液；
d.将碳纳米管加入浓硫酸、浓硝酸混合液中，然后超声分散，之后用水稀释、过滤，然后通过加入水和分散剂并超声分散24h后在砂磨机中研磨均匀，制成碳纳米管的水分散液；
e.将碳纳米管分散液、丙烯酸乳液、分散剂、改性石油树脂乳液、填料、消泡剂、增稠剂、杀菌剂、色浆混合，高速分散搅拌均匀后经胶体磨研磨制得碳纳米管改性液体防水卷材。
3.碳纳米管改性液体防水卷材，其特征在于，组分按重量份计算为：机油1-3份、芳烃油5-8份、沥青50-80份、SBS 1-3份、乳化剂1-3份、水50-60份、3%碳纳米管分散液20-30份、丙烯酸乳液100-150份、填料70-100份、消泡剂1-2份、分散剂1.5-2份、增稠剂1.5-2份、杀菌剂0.5-1份。
4.一种如权利要求3所述的碳纳米管改性液体防水卷材的生产工艺，其特征在于，步骤如下：
a.将机油、芳烃油、沥青混合升温至180-190°C，加入SBS，继续搅拌，之后经高速剪切处理2h后在180-190°C搅拌，制得改性沥青；
b.将乳化剂、蒸馏水混合后，升温至50-60°C，制得皂液；
c.皂液倒入胶体磨中，启动胶体磨循环1min后，向胶体磨内缓慢加入改性沥青，循环1min后制得乳化沥青；
d.将碳纳米管加入浓硫酸、浓硝酸混合液中，然后超声分散，之后用水稀释、过滤，然后通过加入水和分散剂并超声分散24h后在砂磨机中研磨均匀，制成碳纳米管的水分散液；
e.将碳纳米管分散液、丙烯酸乳液、分散剂、乳化沥青、填料、消泡剂、增稠剂、杀菌剂混合，高速分散搅拌均匀后经胶体磨研磨制得碳纳米管改性液体防水卷材。
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