CN115074029A - 一种常温刮涂非固化橡胶沥青防水涂料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于防水涂料技术领域，提供一种常温刮涂非固化橡胶沥青防水涂料及其制备方法，主要由阳离子丁苯胶乳、非离子乳化沥青、表面活性剂、碱溶胀增稠剂混合配制而成，其中，非离子乳化沥青采用以下重量份的原料制备而成的：20#石油沥青8‑12份，70#石油沥青80‑100份，90#石油沥青15‑20份，水120‑135份，聚乙烯醇3‑5份，氢氧化钠0.8‑1.1份，MOA‑7乳化剂1‑2份，蓖麻油聚氧乙烯醚30乳化剂1‑2份。本发明可以保持非固化橡胶沥青防水涂料原有的良好特性，并能进一步提高低温柔性，使本发明的非固化橡胶沥青防水涂料可以用于‑30℃的低温环境，进一步突破了该类产品的温度应用限制。
Description
技术领域
本发明涉及防水涂料技术领域，具体涉及一种常温刮涂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是以橡胶粉、沥青和特殊添加剂为主要原料，在应用状态下长期保持黏性膏状体的具有蠕变性的一种新型防水材料。该涂料能封闭基层裂缝和毛细孔，能适应复杂的施工作业面；与空气接触后长期不固化，始终保持黏稠胶质的特性，自愈能力强、碰触即粘、难以剥离，在-20℃仍具有良好的粘结性能。它能解决因基层开裂应力传递给防水层造成的防水层断裂、挠曲疲劳或处于高应力状态下的提前老化等问题；同时，蠕变性材料的黏滞性使其能够很好地封闭基层的毛细孔和裂缝，解决了防水层的窜水难题，使防水可靠性得到大幅度提高；还能解决现有防水卷材和防水涂料复合使用时的相容性问题。
然而，目前所使用的非固化橡胶沥青防水涂料的弊病和性能上的固有缺点需要做必要的改进。1、施工前需要进行高温融化，在高温融化的过程中，非固化橡胶沥青防水涂料会随温度的升高而释放出大量的沥青烟雾。这些烟雾中含有大量对人体有害的物质，严重影响人们的身体健康，同时也破坏了周边环境。2、含有一定量的矿物油等液体成分，该防水材料短期内呈现蠕变状态，内聚强度不够，随着时间延长，该材料会失去蠕变性，延伸率会大大降低。3、该材料无法在潮湿的基础面情况施工。
为了解决上述问题，本申请人研发了一种非固化橡胶沥青防水涂料及其制备方法并申请了发明专利，其公开号为CN111454663B，该防水涂料可以在常温下施工，在施工及使用过程中不会产生烟雾和臭味，环保性好；该防水涂料为水溶性胶且粘性强，能够直接使用在潮湿的基面。能够很快地解决非固化橡胶沥青防水涂料的上述几个问题，但由于防水材料的蠕变性受到温度的影响，在温度低于-20℃时使用会出现裂纹，低温柔性方面还存在提升的空间，因此本申请人在此配方的基础上持续改进，并提出了一种低温柔性更优秀的常温刮涂非固化橡胶沥青防水涂料。
发明内容
本发明的发明目的在于：针对上述存在的问题，提供一种常温刮涂非固化橡胶沥青防水涂料及其制备方法，本发明保持非固化橡胶沥青防水涂料原有的良好特性，并能进一步提高低温柔性，使本发明的非固化橡胶沥青防水涂料可以用于-30℃的低温环境，进一步突破了该类产品的温度应用限制。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种常温刮涂非固化橡胶沥青防水涂料，主要由以下原料按重量百分比混合配制而成：阳离子丁苯胶乳13-18.3％，非离子乳化沥青55-68％，表面活性剂17-25％，碱溶胀增稠剂0.4-0.8％，聚氨酯消泡剂0.2-0.4％，杀菌剂0.1-0.2％，pH调节剂0.2-0.4％；
其中，所述非离子乳化沥青采用以下重量份的原料制备而成的：20#石油沥青8-12份，70#石油沥青80-100份，90#石油沥青15-20份，水120-135份，聚乙烯醇3-5份，氢氧化钠0.8-1.1份，MOA-7乳化剂1-2份，蓖麻油聚氧乙烯醚30乳化剂1-2份。
本发明中，优选地，所述非离子乳化沥青通过以下方法制备得到：
(1)将聚乙烯醇加入水中加热并进行充分搅拌溶解得到增稠液；
(2)向增稠液中加入氢氧化钠，搅拌均匀后，加入MOA-7乳化剂和蓖麻油聚氧乙烯醚30乳化剂，加热搅拌反应得到乳化液；
(3)将20#石油沥青、70#石油沥青和90#石油沥青加热熔融，将加热熔融的石油沥青与热的乳化液充分混合，用胶体磨乳化改性3-5分钟，即得非离子乳化沥青。
本发明中，优选地，所述碱溶胀增稠剂为ASE 60或ViscalexHV-30。
本发明中，优选地，所述表面活性剂为聚氧乙烯型非离子表面活性剂或多元醇型非离子表面活性剂。
本发明中，优选地，步骤(1)中的加热温度为80-90℃。
本发明中，优选地，步骤(3)中的石油沥青的温度为170-180℃。
上述常温刮涂非固化橡胶沥青防水涂料的制备方法，包括以下步骤：
(1)将阳离子丁苯胶乳和非离子乳化沥青加入分散机中分散均匀，得混合物A；
(2)向混合物A中加入聚氨酯消泡剂分散均匀，得混合物B；
(3)向混合物B中加入表面活性剂，加大分散速度分散均匀，得混合物C；
(4)向混合物C中加入pH调节剂；
(5)向调好pH的混合物C中加入碱溶胀增稠剂，继续加大分散速度，分散均匀，得混合物D；
(6)向混合物D中加入杀菌剂，分散均匀，即得所述常温刮涂非固化橡胶沥青防水涂料。
8、根据权利要求7所述的一种常温刮涂非固化橡胶沥青防水涂料，其特征在于：所述步骤(4)中加入pH调节剂调节pH值为8-9。
本发明制备的防水涂料，使用方法为使用刮板、毛刷、滚筒等工具进行人工涂刷，或者使用涂料喷涂设备进行喷涂。开通即可以进行涂刷，开通后建议在4个小时内使用完。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
1、本发明通过将不同针入度的20#石油沥青、70#石油沥青和90#石油沥青按一定的比例进行混配，并采用适合的非离子性乳化剂对其进行乳化改性，石油沥青的针入度低，软化点高，不适合用作常温刮涂型防水涂料，但耐热性好；针入度较大，低温柔性较好，高温容易流淌；通过一定比例的复配，获得了性质相对稳定、低温柔性好、且常温具有良好流动性的沥青乳液，将其用作原料，与阳离子丁苯胶乳、非离子乳化沥青、非离子表面活性剂、碱溶胀增稠剂进一步配合，除了可以保持非固化橡胶沥青防水涂料原有的良好特性，还能进一步提高低温柔性，使本发明的非固化橡胶沥青防水涂料可以用于-30℃的低温环境，进一步突破了该类产品的温度应用限制。
2、本发明的防水涂料由于几种原料的相互配合，使其具有良好的施工特性，在使用时不需要加热，直接涂抹在卷材上或待施工基面即可对施工处进行防水施工，因此在施工及使用过程中不会产生烟雾和臭味，环保性好，使用方便，降低防水作业施工的难度。
3、本发明中的主材料丁苯胶乳采用阳离子型，乳化沥青采用非离子型，且乳化沥青预先使用特定种类的非离子表面活性剂复配进行乳化，再搭配以本发明特定的用量比例，可以提高两种主材料的相容性，使本发明的耐热性、粘性、蠕变性相对于现有的非固化橡胶沥青防水涂料更稳定持久。
具体实施方式
为了更清楚地表达本发明，以下通过具体实施例对本发明作进一步说明。
实施例1
本实施例的常温刮涂非固化橡胶沥青防水涂料，由以下原料按重量百分比混合配制而成：阳离子丁苯胶乳13.9％，非离子乳化沥青68％，壬基酚聚氧乙烯醚17％，ASE 60碱溶胀增稠剂0.4％，聚氨酯消泡剂0.4％，杀菌剂0.1％，pH调节剂0.2％；
其中，非离子乳化沥青采用以下重量份的原料制备而成的：20#石油沥青8份，70#石油沥青80份，90#石油沥青15份，水120份，聚乙烯醇3份，氢氧化钠0.8份，MOA-7乳化剂1份，蓖麻油聚氧乙烯醚30乳化剂1份。
非离子乳化沥青的制备：
(1)将聚乙烯醇加入水中加热至80℃并进行充分搅拌溶解得到增稠液；
(2)向增稠液中加入氢氧化钠，搅拌均匀后，加入MOA-7乳化剂和蓖麻油聚氧乙烯醚30乳化剂，加热搅拌反应得到乳化液；
(3)将20#石油沥青、70#石油沥青和90#石油沥青加热至170℃熔融，将加热熔融的石油沥青与70℃的乳化液充分混合，用胶体磨乳化改性3分钟，即得非离子乳化沥青。
本实施例中常温刮涂非固化橡胶沥青防水涂料的制备：
(1)将阳离子丁苯胶乳和非离子乳化沥青加入分散机中，分散机的速度为300转/分，分散时间为30分钟，分散均匀得混合物A；
(2)向混合物A中加入聚氨酯消泡剂分散均匀，得混合物B；
(3)向混合物B中加入表面活性剂，分散机的速度为500转/分，分散时间为50分钟，得混合物C；
(4)向混合物C中加入pH调节剂调节pH值为8；
(5)向调好pH的混合物C中加入碱溶胀增稠剂，继续加大分散速度为1000转/分，分散时间为30分钟，分散均匀得混合物D；
(6)向混合物D中加入杀菌剂，分散均匀，即得所述常温刮涂非固化橡胶沥青防水涂料。
实施例2
本实施例的常温刮涂非固化橡胶沥青防水涂料，主要由以下原料按重量百分比混合配制而成：阳离子丁苯胶乳18.3％，非离子乳化沥青55％，碳脂肪醇聚氧乙烯醚25％，ViscalexHV-30碱溶胀增稠剂0.8％，聚氨酯消泡剂0.3％，杀菌剂0.2％，pH调节剂0.4％；
其中，非离子乳化沥青采用以下重量份的原料制备而成的：20#石油沥青10份，70#石油沥青90份，90#石油沥青18份，水130份，聚乙烯醇4份，氢氧化钠1.0份，MOA-7乳化剂1.5份，蓖麻油聚氧乙烯醚30乳化剂1.5份。
非离子乳化沥青的制备：
(1)将聚乙烯醇加入水中加热至85℃并进行充分搅拌溶解得到增稠液；
(2)向增稠液中加入氢氧化钠，搅拌均匀后，加入MOA-7乳化剂和蓖麻油聚氧乙烯醚30乳化剂，加热搅拌反应得到乳化液；
(3)将20#石油沥青、70#石油沥青和90#石油沥青加热至175℃熔融，将加热熔融的石油沥青与75℃的乳化液充分混合，用胶体磨乳化改性4分钟，即得非离子乳化沥青。
本实施例中常温刮涂非固化橡胶沥青防水涂料的制备：
(1)将阳离子丁苯胶乳和非离子乳化沥青加入分散机中，分散机的速度为300转/分，分散时间为30分钟，分散均匀得混合物A；
(2)向混合物A中加入聚氨酯消泡剂分散均匀，得混合物B；
(3)向混合物B中加入表面活性剂，分散机的速度为500转/分，分散时间为50分钟，得混合物C；
(4)向混合物C中加入pH调节剂调节pH值为8.5；
(5)向调好pH的混合物C中加入碱溶胀增稠剂，继续加大分散速度为1000转/分，分散时间为30分钟，分散均匀得混合物D；
(6)向混合物D中加入杀菌剂，分散均匀，即得所述常温刮涂非固化橡胶沥青防水涂料。
实施例3
本实施例的常温刮涂非固化橡胶沥青防水涂料，主要由以下原料按重量百分比混合配制而成：阳离子丁苯胶乳15.2％，非离子乳化沥青64.3％，表面活性剂甘油脂肪酸酯19.15％，ASE 60碱溶胀增稠剂0.6％，聚氨酯消泡剂0.3％，杀菌剂0.15％，pH调节剂0.3％；
其中，非离子乳化沥青采用以下重量份的原料制备而成的：20#石油沥青12份，70#石油沥青100份，90#石油沥青20份，水135份，聚乙烯醇5份，氢氧化钠1.1份，MOA-7乳化剂2份，蓖麻油聚氧乙烯醚30乳化剂2份。
非离子乳化沥青的制备：
(1)将聚乙烯醇加入水中加热至90℃并进行充分搅拌溶解得到增稠液；
(2)向增稠液中加入氢氧化钠，搅拌均匀后，加入MOA-7乳化剂和蓖麻油聚氧乙烯醚30乳化剂，加热搅拌反应得到乳化液；
(3)将20#石油沥青、70#石油沥青和90#石油沥青加热至180℃熔融，将加热熔融的石油沥青与80℃的乳化液充分混合，用胶体磨乳化改性5分钟，即得非离子乳化沥青。
本实施例中常温刮涂非固化橡胶沥青防水涂料的制备：
(1)将阳离子丁苯胶乳和非离子乳化沥青加入分散机中，分散机的速度为300转/分，分散时间为30分钟，分散均匀得混合物A；
(2)向混合物A中加入聚氨酯消泡剂分散均匀，得混合物B；
(3)向混合物B中加入表面活性剂，分散机的速度为500转/分，分散时间为50分钟，得混合物C；
(4)向混合物C中加入pH调节剂调节pH值为9；
(5)向调好pH的混合物C中加入碱溶胀增稠剂，继续加大分散速度为1000转/分，分散时间为30分钟，分散均匀得混合物D；
(6)向混合物D中加入杀菌剂，分散均匀，即得所述常温刮涂非固化橡胶沥青防水涂料。
实施例4
本实施例的常温刮涂非固化橡胶沥青防水涂料，由以下原料按重量百分比混合配制而成：阳离子丁苯胶乳16.3％，非离子乳化沥青57％，甘油脂肪酸酯25％，Viscalex HV-30碱溶胀增稠剂0.78％，聚氨酯消泡剂0.4％，杀菌剂0.2％，pH调节剂0.4％。
非离子乳化沥青的配方和制备方法与实施例2相同，常温刮涂非固化橡胶沥青防水涂料的制作方法与实施例2相同。
对比例1
该对比例1的常温刮涂非固化橡胶沥青防水涂料，由以下原料按重量百分比混合配制而成：阳离子丁苯胶乳18.3％，非离子乳化沥青55％，碳脂肪醇聚氧乙烯醚25％，ViscalexHV-30碱溶胀增稠剂0.8％，聚氨酯消泡剂0.3％，杀菌剂0.2％，pH调节剂0.4％，该配方与实施例2相同。
其中，非离子乳化沥青采用以下重量份的原料制备而成的：70#石油沥青95份，90#石油沥青23份，水130份，聚乙烯醇4份，氢氧化钠1.0份，MOA-7乳化剂1.5份，蓖麻油聚氧乙烯醚30乳化剂1.5份。非离子乳化沥青的制备方法与实施例2相同。
常温刮涂橡胶沥青防水涂料的制备方法与实施例2相同。
对比例2
该对比例2的常温刮涂非固化橡胶沥青防水涂料，由以下原料按重量百分比混合配制而成：阳离子丁苯胶乳18.3％，非离子乳化沥青55％，碳脂肪醇聚氧乙烯醚25％，ViscalexHV-30碱溶胀增稠剂0.8％，聚氨酯消泡剂0.3％，杀菌剂0.2％，pH调节剂0.4％，该配方与实施例2相同。
其中，非离子乳化沥青采用以下重量份的原料制备而成的：20#石油沥青19份，70#石油沥青99份，水130份，聚乙烯醇4份，氢氧化钠1.0份，MOA-7乳化剂1.5份，蓖麻油聚氧乙烯醚30乳化剂1.5份。非离子乳化沥青的制备方法与实施例2相同。
常温刮涂橡胶沥青防水涂料的制备方法与实施例2相同。
对比例3
该对比例2的常温刮涂非固化橡胶沥青防水涂料，由以下原料按重量百分比混合配制而成：阳离子丁苯胶乳18.3％，非离子乳化沥青55％，碳脂肪醇聚氧乙烯醚25％，ViscalexHV-30碱溶胀增稠剂0.8％，聚氨酯消泡剂0.3％，杀菌剂0.2％，pH调节剂0.4％，该配方与实施例2相同。
其中，非离子乳化沥青采用以下重量份的原料制备而成的：20#石油沥青10份，70#石油沥青90份，90#石油沥青18份，水130份，聚乙烯醇4份，氢氧化钠1.0份，蓖麻油聚氧乙烯醚30乳化剂3份。
采用本发明实施例1-4的方法制备得到样品1-4，采用上述对比例1-3中的方法制备得到样品5-7，将7份样品分别进行性能测试，其中样品1-7完全满足JC/T2428-2017《非固化橡胶沥青防水涂料》的要求，表1为测试的主要指标情况。
表1样品1-12的主要性能指标
从表1的结果可以看出，本发明的实施例1-4制备的样品具有优异的性能，固含量高，几乎不含挥发物，能保持持久的粘性膏状体，满足常温涂刷施工的要求，粘性更强，防水性能好，更为突出的是，其低温柔性好，可达到-30℃无断裂。对比例1-3制备的样品由于非离子乳化沥青中的沥青混配的种类发生变化或乳化剂种类发生变化，低温柔性只能在-20℃无断裂，其应用的范围受到限制。因此，本发明通过对非离子乳化沥青进行进一步优化，获得了低温柔性更优异的产品，能进一步扩大该常温刮涂非固化橡胶沥青防水涂料的应用范围。
上述说明是针对本发明较佳可行实施例的详细说明，但实施例并非用以限定本发明的专利申请范围，凡本发明所提示的技术精神下所完成的同等变化或修饰变更，均应属于本发明所涵盖专利范围。
Claims (8)
1.一种常温刮涂非固化橡胶沥青防水涂料，其特征在于，主要由以下原料按重量百分比混合配制而成：阳离子丁苯胶乳13-18.3％，非离子乳化沥青55-68％，表面活性剂17-25％，碱溶胀增稠剂0.4-0.8％，聚氨酯消泡剂0.2-0.4％，杀菌剂0.1-0.2％，pH调节剂0.2-0.4％；
其中，所述非离子乳化沥青采用以下重量份的原料制备而成的：20#石油沥青8-12份，70#石油沥青80-100份，90#石油沥青15-20份，水120-135份，聚乙烯醇3-5份，氢氧化钠0.8-1.1份，MOA-7乳化剂1-2份，蓖麻油聚氧乙烯醚30乳化剂1-2份。
2.根据权利要求1所述的常温刮涂非固化橡胶沥青防水涂料，其特征在于：所述非离子乳化沥青通过以下方法制备得到：
(1)将聚乙烯醇加入水中加热并进行充分搅拌溶解得到增稠液；
(2)向增稠液中加入氢氧化钠，搅拌均匀后，加入MOA-7乳化剂和蓖麻油聚氧乙烯醚30乳化剂，加热搅拌反应得到乳化液；
(3)将20#石油沥青、70#石油沥青和90#石油沥青加热熔融，将加热熔融的石油沥青与热的乳化液充分混合，用胶体磨乳化改性3-5分钟，即得非离子乳化沥青。
3.根据权利要求1所述的常温刮涂非固化橡胶沥青防水涂料，其特征在于：所述碱溶胀增稠剂为ASE 60或ViscalexHV-30。
4.根据权利要求1所述的常温刮涂非固化橡胶沥青防水涂料，其特征在于：所述表面活性剂为聚氧乙烯型非离子表面活性剂或多元醇型非离子表面活性剂。
5.根据权利要求2中任一项所述的常温刮涂非固化橡胶沥青防水涂料，其特征在于，步骤(1)中的加热温度为80-90℃。
6.根据权利要求2中任一项所述的常温刮涂非固化橡胶沥青防水涂料，其特征在于，步骤(3)中的石油沥青的温度为170-180℃。
7.根据权利要求1或2所述的常温刮涂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)将阳离子丁苯胶乳和非离子乳化沥青加入分散机中分散均匀，得混合物A；
(2)向混合物A中加入聚氨酯消泡剂分散均匀，得混合物B；
(3)向混合物B中加入表面活性剂，加大分散速度分散均匀，得混合物C；
(4)向混合物C中加入pH调节剂；
(5)向调好pH的混合物C中加入碱溶胀增稠剂，继续加大分散速度，分散均匀，得混合物D；
(6)向混合物D中加入杀菌剂，分散均匀，即得所述常温刮涂非固化橡胶沥青防水涂料。
8.根据权利要求7所述的一种常温刮涂非固化橡胶沥青防水涂料的制备方法，其特征在于：所述步骤(4)中加入pH调节剂调节pH值为8-9。
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