CN113621259A - 一种耐盐碱耐寒防水涂料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及建筑防水涂料技术领域，提出了一种耐盐碱耐寒的防水涂料，其包括以下重量份组分：90‑120份沥青、20‑30份聚氯乙烯胶泥、15‑20份改性石灰膏、10‑15份天然橡胶、3‑5份乳化剂、5‑7份填充料、2‑4份增粘剂、0.5‑2份交联剂、1‑3份抗盐碱剂、3‑5份抗冻剂、70‑100份水。本发明通过改性石灰膏与抗冻剂的联合使用，显著提高涂料的耐寒性能。通过交联剂和抗盐碱剂的联合使用，使涂料在海边等盐碱含量高的环境，仍能保持优异的防水性能。

Description

一种耐盐碱耐寒防水涂料及其制备方法

技术领域

本发明涉及建筑涂料技术领域，具体的，涉及一种耐盐碱耐寒防水涂料及其制备方法。

背景技术

在工程中，渗漏水是一个较严重的质量问题，轻则影响建筑、道路、桥梁等工程的使用功能，重则影响其结构安全。为了避免或降低渗漏水隐患，通常采用防水涂料或防水卷材对建筑、道路、桥梁等进行防水、防潮处理。防水涂料能够在物体表面形成涂膜，进而防止雨水或地下水渗漏。

目前，常用的防水涂料主要分为以下几种：(1)溶剂型涂料：这类涂料种类繁多，质量也好，但是成本高，安全性差，使用不是很普遍。(2)水乳型及反应型高分子涂料：这类涂料在工艺上很难将各种补强剂、填充剂、高分子弹性体使其均匀分散于胶体中，只能用研磨法加入少量配合剂，反应型聚氨酯为双组分，易变质，成本高。(3)塑料型改性沥青：这类产品能抗紫外线，耐高温性好，但断裂延伸性略差。

其中，沥青防水涂料是以沥青为基料配置的溶剂型或水乳型防水涂料，其中水乳型沥青防水涂料种类众多，应用广泛。专利CN106118474B公开了一种改性乳化沥青防水涂料的制备方法，先将基质沥青加温至120℃-200℃，然后加入5％-20％的沥青改性剂充分保温搅拌2-5小时；将温度降至80℃-110℃后，加入5％-15％的沥青乳化剂充分搅拌2-3小时获得基料；基料温度保持在80℃-100℃，并与同等温度的水按1:1的比例搅拌2-5小时，最后获得成品。本发明一次性将基质沥青改性乳化形成产品，生产效率高，成本低，并且制得的产品稳定性高。

但是，上述专利制备的防水涂料面对不同的环境，如高温、低温、盐碱地等，防水性能会显著下降，因此，亟需开发一种对环境耐受性更高的防水涂料，提高涂料的使用范围。

发明内容

本发明提出一种耐盐碱耐寒的防水涂料，其在低温、盐碱度高的环境下仍能保持良好的防水性能。

本发明的技术方案如下：

本发明提供一种耐盐碱耐寒防水涂料，包括以下重量份组分：90-120份沥青、20-30份聚氯乙烯胶泥、15-20份改性石灰膏、10-15份天然橡胶、3-5份乳化剂、5-7份填充料、2-4份增粘剂、0.5-2份交联剂、1-3份抗盐碱剂、3-5份抗冻剂、70-100份水。

进一步地，所述耐盐碱耐寒防水涂料，包括以下重量份组分：100份沥青、25份聚氯乙烯胶泥、18份改性石灰膏、12份天然橡胶、4份乳化剂、7份填充料、3份增粘剂、1份交联剂、2份抗盐碱剂、4份抗冻剂、80份水。

进一步地，所述改性石灰膏的制备方法，包括以下步骤：

(1)清洗石灰膏，晾干，粉碎，过60目筛，得石灰膏粉末；

(2)电石渣粉碎，过60目筛，得电石渣粉末；

(3)配置质量百分浓度为1-2％的硫酸铝水溶液；

(4)石灰膏粉末、电石渣粉末和硫酸铝水溶液混合，不断搅拌下反应24h后，加入无水硫酸钠，反应24h后，800-1000r离心15-20min，取沉淀物于200-350℃煅烧30-40min。

进一步地，所述石灰膏、电石渣、硫酸铝、无水硫酸钠的质量比为：10：(3-4)：(0.5-2)：(0.1-0.5)。

进一步地，所述乳化剂选自司盘-80、吐温-60、硬脂酸钠、十二烷基磺酸钠、十二烷基硫酸钠中的一种或多种。

更进一步地，所述乳化剂为十二烷基磺酸钠。

进一步地，所述填充料为质量比为3-6:1的石棉绒与滑石粉的混合物。

进一步地，所述增粘剂选自松香树脂和萜烯树脂中的一种或两种。

进一步地，所述交联剂为聚乙烯醇。

进一步地，所述抗盐碱剂为茂金属聚丙烯、丙烯酸、丙烯酰胺中的一种或多种。

更进一步地，所述抗盐碱剂为茂金属聚丙烯、丙烯酸和丙烯酰胺的混合物，质量比为3-8:1:1。

进一步地，所述抗冻剂选自油酸丁酯、乙二醇、正丁醇、仲丁醇、异丁醇中的一种或多种。

更进一步地，所述抗冻剂优选为油酸丁酯、乙二醇中的一种或两种。

本发明进一步提供上述耐盐碱耐寒防水涂料的制备方法，包括以下步骤：

(1)沥青加热到60-80℃，然后加入乳化剂和水，形成乳化沥青，升温至180-200℃后，加入改性石灰膏和部分交联剂，混合均匀；

(2)降温至60-70℃，加入剩余交联剂、抗盐碱剂及抗冻剂，混合均匀；

(3)再次升温至120-160℃后，加入聚氯乙烯胶泥、天然橡胶、填充料、增粘剂，混合均匀后，降至室温，即得。

进一步地，所述步骤(1)中部分交联剂为交联剂总量的一半。

本发明的有益效果为：

1、本发明中通过改性石灰膏和抗冻剂的加入，显著改善沥青的耐低温性能。其中先用改性石灰膏对沥青进行改性，在沥青中形成蜂窝状骨架结构，改性后石灰膏结构更加松散，提高了对抗冻剂的附着力，使得抗冻剂充分发挥抗冻作用，最终制备得到的沥青防水涂料在-40℃反复弯曲无裂纹。

2、本发明采用茂金属聚丙烯、丙烯酸和丙烯酰胺的混合物为抗盐碱剂，该抗盐碱剂可以提高涂料的致密性，不仅能够阻水，还能有效阻止盐碱进入涂料内，进而腐蚀建筑材料。另外，本发明采用聚乙烯醇为交联剂，其具有较高的吸盐碱倍率，直接阻断了盐碱对防水涂料的作用，与抗盐碱剂配合使用，显著提高了涂料的抗盐碱性能。除此之外，本发明采用的抗盐碱剂还具备良好的粘接性能，提高了涂料对物体表面裂缝的适应性，提高涂料的防水性能。

3、本发明防水涂料铺抹于物体表面后，由于水分蒸发，整个体系内部结构重新排列，改性沥青颗粒、聚氯乙烯胶泥、天然橡胶、石棉绒和滑石粉，通过交联剂互相挤靠包裹，沥青凝结成膜，形成一种耐寒性高，抗盐碱性好的防水涂料，其与基层粘结性能好，施工简单方便，可广泛应用于地下室、卫生间、厨房、屋面、公路、桥梁等领域的防水工程。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都涉及本发明保护的范围。

实施例1

防水涂料的组分为：

其中改性石膏的制备方法为：

(1)清洗100g石灰膏，晾干，粉碎，过60目筛，得石灰膏粉末；

(2)35g电石渣粉碎，过60目筛，得电石渣粉末；

(3)配置质量百分浓度为2％的硫酸铝水溶液：10g硫酸铝加水至500ml，混合均匀；

(4)石灰膏粉末、电石渣粉末和硫酸铝水溶液混合，不断搅拌下反应24h后，加入无水硫酸钠3g，反应24h后，1000r离心15min，取沉淀物于300℃煅烧35min。

上述耐盐碱耐寒防水涂料的制备方法，包括以下步骤：

(1)沥青加热到70℃，然后加入十二烷基磺酸钠和水，形成乳化沥青，升温至200℃后，加入改性石灰膏和一半的聚乙烯醇，混合均匀；

(2)降温至65℃，加入剩余聚乙烯醇、茂金属聚丙烯、丙烯酸、丙烯酰胺及乙二醇，混合均匀；

(3)再次升温至150℃后，加入聚氯乙烯胶泥、天然橡胶、石棉绒、滑石粉、松香树脂，混合均匀后，降至室温，即得。

实施例2

防水涂料的组分为：

其中改性石膏的制备方法为：

(1)清洗100g石灰膏，晾干，粉碎，过60目筛，得石灰膏粉末；

(2)30g电石渣粉碎，过60目筛，得电石渣粉末；

(3)配置质量百分浓度为1％的硫酸铝水溶液：5g硫酸铝加水至500ml，混合均匀；

(4)石灰膏粉末、电石渣粉末和硫酸铝水溶液混合，不断搅拌下反应24h后，加入无水硫酸钠1g，反应24h后，800r离心20min，取沉淀物于200℃煅烧40min。

上述耐盐碱耐寒防水涂料的制备方法，包括以下步骤：

(1)沥青加热到60℃，然后加入十二烷基磺酸钠和水，形成乳化沥青，升温至180℃后，加入改性石灰膏和一半的聚乙烯醇，混合均匀；

(2)降温至60℃，加入剩余聚乙烯醇、茂金属聚丙烯、丙烯酸、丙烯酰胺及油酸丁酯，混合均匀；

(3)再次升温至120℃后，加入聚氯乙烯胶泥、天然橡胶、石棉绒、滑石粉、萜烯树脂，混合均匀后，降至室温，即得。

实施例3

防水涂料的组分为：

其中改性石膏的制备方法为：

(1)清洗100g石灰膏，晾干，粉碎，过60目筛，得石灰膏粉末；

(2)40g电石渣粉碎，过60目筛，得电石渣粉末；

(3)配置质量百分浓度为2％的硫酸铝水溶液：20g硫酸铝加水至1000ml，混合均匀；

(4)石灰膏粉末、电石渣粉末和硫酸铝水溶液混合，不断搅拌下反应24h后，加入无水硫酸钠5g，反应24h后，1000r离心15min，取沉淀物于350℃煅烧40min。

上述耐盐碱耐寒防水涂料的制备方法，包括以下步骤：

(1)沥青加热到80℃，然后加入十二烷基磺酸钠和水，形成乳化沥青，升温至200℃后，加入改性石灰膏和一半聚乙烯醇，混合均匀；

(2)降温至70℃，加入剩余聚乙烯醇、茂金属聚丙烯、丙烯酸、丙烯酰胺及油酸丁酯，混合均匀；

(3)再次升温至160℃后，加入聚氯乙烯胶泥、天然橡胶、石棉绒、滑石粉、松香树脂，混合均匀后，降至室温，即得。

实施例4

防水涂料的组分为：

其中改性石膏的制备方法同实施例1。

上述耐盐碱耐寒防水涂料的制备方法，包括以下步骤：

(1)沥青加热到70℃，然后加入硬脂酸钠和水，形成乳化沥青，升温至200℃后，加入改性石灰膏和一半的聚乙烯醇，混合均匀；

(2)降温至65℃，加入剩余聚乙烯醇、茂金属聚丙烯、丙烯酸、丙烯酰胺及乙二醇，混合均匀；

(3)再次升温至120℃后，加入聚氯乙烯胶泥、天然橡胶、石棉绒、滑石粉、松香树脂，混合均匀后，降至室温，即得。

实施例5

防水涂料的组分为：

其中改性石膏的制备方法同实施例1。

上述耐盐碱耐寒防水涂料的制备方法，包括以下步骤：

(1)沥青加热到70℃，然后加入十二烷基磺酸钠和水，形成乳化沥青，升温至200℃后，加入改性石灰膏和一半的聚乙烯醇，混合均匀；

(2)降温至65℃，加入剩余聚乙烯醇、茂金属聚丙烯、丙烯酸、丙烯酰胺及正丁醇，混合均匀；

(3)再次升温至120℃后，加入聚氯乙烯胶泥、天然橡胶、石棉绒、滑石粉、松香树脂，混合均匀后，降至室温，即得。

实施例6

防水涂料的组分为：

类别	质量份数与组成
		沥青	100份
聚氯乙烯胶泥	25份
		改性石灰膏	18份
天然橡胶	12份
		乳化剂	4份十二烷基磺酸钠
填充料	6份石棉绒、1份滑石粉
		增粘剂	3份松香树脂
交联剂	1份聚乙烯醇
		抗盐碱剂	1.5份茂金属聚丙烯、0.5份丙烯酸
抗冻剂	4份乙二醇
		水	80份

其中改性石膏的制备方法同实施例1。

上述耐盐碱耐寒防水涂料的制备方法，包括以下步骤：

(1)沥青加热到70℃，然后加入十二烷基磺酸钠和水，形成乳化沥青，升温至200℃后，加入改性石灰膏和一半的聚乙烯醇，混合均匀；

(2)降温至65℃，加入剩余聚乙烯醇、茂金属聚丙烯、丙烯酸及乙二醇，混合均匀；

(3)再次升温至150℃后，加入聚氯乙烯胶泥、天然橡胶、石棉绒、滑石粉、松香树脂，混合均匀后，降至室温，即得。

对比例1

所用石灰膏未经改性，其余同实施例1。

对比例2

填充料为6份石棉绒、1份云母粉，其余同实施例1。

对比例3

抗盐碱剂为1.5份聚丙烯、0.25份丙烯酸、0.25份丙烯酰胺，其余同实施例1。

对比例4

交联剂为聚乙烯吡咯烷酮，其余同实施例1。

实验例不同防水涂料性能测定

按照《非固化橡胶沥青防水涂料》(JC/T 2428-2017)中规定，测定实施例1-5、对比例1-4制备得到的防水涂料的各项性能，具体如下表：

除延伸性、低温柔性、耐碱性、耐盐性外，其余性能参数，例如耐热性、热老化、耐酸性、自愈性、渗油性、应力松弛、抗窜水性等实施例1-5制备的防水涂料均符合JC/T 2428-2017中有关规定。

由上表数据可以看出，实施例1-5的防水涂料延伸性、低温柔性、耐碱性和耐盐性均较好，显著超出标准规定。实施例6的防水涂料，采用两种试剂作为抗盐碱剂，在耐盐碱性能上较实施例1-3有所下降。对比例1采用未经改性的石灰膏制备防水涂料，石灰膏本身虽然具备一定的孔隙，但是仍不如改性后孔隙大，结构松散，因此对于抗冻剂的附着力较差，最终制备得到的防水涂料耐低温性能明显下降，仅能承受-25℃的低温。对比例2将填充料替换为石棉绒和云母粉的混合物，由于云母粉相比较滑石粉与涂料中其他组分相容性较差，使得沥青成膜性下降，进而导致涂料耐低温、耐盐碱性能均显著下降。对比例3中抗盐碱剂茂金属聚丙烯替换为普通聚丙烯，涂料抗盐碱性能显著下降，说明本发明提供的抗盐碱剂组合物具有较好的协同作用，能够有效抵抗环境中盐碱进入涂料内部，起到抗盐碱功效。对比例4将交联剂替换为聚乙烯吡咯烷酮，申请人在研发过程中发现，聚乙烯吡咯烷酮吸收盐碱的效能比聚乙烯醇差，因此其制备得到的防水涂料抗盐碱性能显著下降，表面鼓包、开裂，拉伸率下降，质量变化不达标。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种耐盐碱耐寒防水涂料，其特征在于，包括以下重量份组分：90-120份沥青、20-30份聚氯乙烯胶泥、15-20份改性石灰膏、10-15份天然橡胶、3-5份乳化剂、5-7份填充料、2-4份增粘剂、0.5-2份交联剂、1-3份抗盐碱剂、3-5份抗冻剂、70-100份水。

2.根据权利要求1所述的耐盐碱耐寒防水涂料，其特征在于，所述改性石灰膏的制备方法，包括以下步骤：

(1)清洗石灰膏，晾干，粉碎，过60目筛，得石灰膏粉末；

(2)电石渣粉碎，过60目筛，得电石渣粉末；

(3)配置质量百分浓度为1-2％的硫酸铝水溶液；

(4)石灰膏粉末、电石渣粉末和硫酸铝水溶液混合，不断搅拌下反应24h后，加入无水硫酸钠，反应24h后，800-1000r离心15-20min，取沉淀物于200-350℃煅烧30-40min。

3.根据权利要求2所述的耐盐碱耐寒防水涂料，其特征在于，所述石灰膏、电石渣、硫酸铝、无水硫酸钠的质量比为：10：(3-4)：(0.5-2)：(0.1-0.5)。

4.根据权利要求1所述的耐盐碱耐寒防水涂料，其特征在于，所述乳化剂选自司盘-80、吐温-60、硬脂酸钠、十二烷基磺酸钠、十二烷基硫酸钠中的一种或多种。

5.根据权利要求1所述的耐盐碱耐寒防水涂料，其特征在于，所述填充料为质量比为3-6:1的石棉绒与滑石粉的混合物。

6.根据权利要求1所述的耐盐碱耐寒防水涂料，其特征在于，所述增粘剂选自松香树脂和萜烯树脂中的一种或两种。

7.根据权利要求1所述的耐盐碱耐寒防水涂料，其特征在于，所述交联剂为聚乙烯醇。

8.根据权利要求1所述的耐盐碱耐寒防水涂料，其特征在于，所述抗盐碱剂为茂金属聚丙烯、丙烯酸、丙烯酰胺中的一种或多种。

9.根据权利要求1所述的耐盐碱耐寒防水涂料，其特征在于，所述抗冻剂选自油酸丁酯、乙二醇、正丁醇、仲丁醇、异丁醇中的一种或多种。

10.一种权利要求1-9任一项所述耐盐碱耐寒防水涂料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)沥青加热到60-80℃，然后加入乳化剂和水，形成乳化沥青，升温至180-200℃后，加入改性石灰膏和部分交联剂，混合均匀；

(2)降温至60-70℃，加入剩余交联剂、抗盐碱剂及抗冻剂，混合均匀；

(3)再次升温至120-160℃后，加入聚氯乙烯胶泥、天然橡胶、填充料、增粘剂，混合均匀后，降至室温，即得。