CN116285686A - 一种高固含量的非固化橡胶沥青防水涂料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高固含量的非固化橡胶沥青防水涂料及其制备方法，包括质量份数如下的成分：改性沥青10‑20份、改性丁苯橡胶10‑30份、沥青20‑50份、加工油20‑40份、交联剂0.5‑5份、助剂；其中，所述改性沥青为对沥青进行羧基化改性后的产物；所述改性丁苯橡胶为对丁苯橡胶进行环氧化改性后的产物。本发明的高固含量的非固化橡胶沥青防水涂料，其采用改性沥青和改性丁苯橡胶作为主要成分，具有更良好的交联效果，能够形成稳定、坚固的结构，从而提升涂料的稳定性和力学性能，进一步延长了涂层的使用寿命，同时使涂层能够紧密粘附于建筑材料表面，克服了现有产品中的缺陷。
Description
技术领域
本发明涉及沥青防水涂料技术领域，特别是涉及一种高固含量的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、沥青、软化油为主要组份的防水涂料。该类涂料在使用年限内能够保持粘性膏状体，并且具有较高固含量，还具有更好的柔韧性、延展性、自愈性等特点，施工更加方便、简单，对于建筑工程变形缝等特殊部位的防水处理有突出的效果，因此被广泛应用于建筑等领域的防水工程。
然而，现有的非固化橡胶沥青涂料产品还存在一定缺陷，例如高低温稳定性较较差、力学性能降低、粘附性较低等问题，导致该类产品可靠性较低，难以满足行业对其的性能要求，限制了进一步推广和应用。
因此亟需研发一种的新的技术方案，以提高产品的性能，解决现有技术存在的不足。
发明内容
基于此，本发明公开了一种高固含量的非固化橡胶沥青防水涂料，其采用改性沥青和改性丁苯橡胶作为主要成分，具有更良好的交联效果，能够形成稳定、坚固的结构，从而提升涂料的稳定性和力学性能，进一步延长了涂层的使用寿命，同时使涂层能够紧密粘附于建筑材料表面，克服了现有产品中的缺陷。
本发明的一个目的在于，提供一种高固含量的非固化橡胶沥青防水涂料，包括质量份数如下的成分：
助剂；
其中，
所述改性沥青为对沥青进行羧基化改性后的产物；
所述改性丁苯橡胶为对丁苯橡胶进行环氧化改性后的产物。
进一步地，所述改性沥青的制备方法包括如下步骤：将丁二酸酐和沥青加入溶剂中，搅拌溶解后，加入三乙胺，反应后经减压蒸馏得到所述改性沥青；
其中，所述丁二酸酐和沥青的质量比为(1-5):1。
进一步地，所述改性丁苯橡胶的制备方法包括如下步骤：将甲酸和过氧化氢加入丁苯橡胶溶液中，加热反应后，经洗涤、沉淀、干燥得到所述改性丁苯橡胶；
其中，所述甲酸、过氧化氢和丁苯橡胶的质量比为(5-10):(10-20):(80-120)；所述加热反应的温度为40-50℃，时间为2-5h。
进一步地，所述交联剂选自马来酸酐、硫酸铬和三价碱式铬盐络合物中的一种或多种。
根据权利要求1所述高固含量的非固化橡胶沥青防水涂料，其特征在于，所述加工油选自石蜡油、环烷油和芳烃油中的一种或多种。
进一步地，所述助剂选自润滑剂、相容剂、填充剂中的一种或多种。
进一步地，所述润滑剂选自石蜡、聚乙烯蜡、氧化聚乙烯蜡、聚丙烯蜡、胺蜡、邻苯二甲酸二辛酯和邻苯二甲酸二丁酯中的一种或多种。
进一步地，所述相容剂选自环状酸酐型相容剂、环氧型相容剂和恶唑啉型相容剂中的一种或多种。
进一步地，所述填充剂选自膨润土、碳酸钙、粉煤灰和炭黑中的一种或多种。
本发明的另一个目的在于，提供上述高固含量的非固化橡胶沥青防水涂料的制备方法，包括如下步骤：将改性丁苯橡胶、改性沥青、沥青、加工油和交联剂混合并加热搅拌，然后加入助剂，搅拌后得到所述高固含量的非固化橡胶沥青防水涂料。
本发明具有以下有益效果：
本发明提供的高固含量的非固化橡胶沥青防水涂料中，含有改性丁苯橡胶和改性沥青，所述改性丁苯橡胶通过过氧甲酸体系中，对丁苯橡胶进行环氧改性，使分子链中的双键生成环氧结构，有效提升了组分的极性，增强了橡胶与填料、助剂间的相互作用力；所述改性沥青通过向沥青中引入羧基形成羧基化沥青，呈现团簇状或树枝状，与配方中的橡胶、沥青等成分具有更好的相容性；令人意外的发现，改性丁苯橡胶和改性沥青能够产生良好的协同作用，两种组分能够极大提升交联效果，同时与其他组分产生键合，形成立体、稳定的网状结构，使涂层在多种环境中均具有较强力学性能和稳定性，能够紧密粘附于建材表面，从而提供持久、高效的防护，具有良好的应用前景。
具体实施方式
为了更清楚地说明本发明的技术方案，列举如下实施例。实施例中所出现的原料、反应和后处理手段，除非特别声明，均为市面上常见原料，以及本领域技术人员所熟知的技术手段。
本发明中的词语“优选的”、“优选地”、“更优选的”等是指，在某些情况下可提供某些有益效果的本发明实施方案。然而，在相同的情况下或其他情况下，其他实施方案也可能是优选的。此外，对一个或多个优选实施方案的表述并不暗示其他实施方案不可用，也并非旨在将其他实施方案排除在本发明的范围之外。
应当理解，除了在任何操作实例中，或者以其他方式指出的情况下，表示例如说明书和权利要求中使用的成分的量的所有数字应被理解为在所有情况下被术语“约”修饰。因此，除非相反指出，否则在以下说明书和所附权利要求中阐述的数值参数是根据本发明所要获得的期望性能而变化的近似值。
本发明实施例中的“份”均指质量份数。
本发明实施例中的沥青为90#沥青，购买自邢台冀通沥青销售有限公司。
本发明实施例中的丁苯橡胶为SSBR，购买自中国石油独山子石化分公司，牌号2557S。
本发明实施例中改性沥青的制备方法包括如下步骤：
将丁二酸酐和沥青(丁二酸酐:沥青＝4:1，m/m)依次加入三氯甲烷中，搅拌溶解后，加入体系体积比2％的三乙胺，回流反应24h后，减压蒸馏除去三氯甲烷，得到所述改性沥青。
本发明实施例中改性丁苯橡胶制备方法包括如下步骤：
将丁苯橡胶加入甲苯中，然后加入甲酸和过氧化氢(甲酸:过氧化氢:丁苯橡胶＝6:15:100，m/m/m)，40℃加热反应3h后，用蒸馏水将溶液洗至中性，然后加入乙醇得到沉淀，干燥后得到所述改性丁苯橡胶。
本发明实施例中的加工油为石蜡油。
本发明实施例中的交联剂为马来酸酐。
本发明实施例中的助剂为质量比1:1的聚乙烯蜡和碳酸钙。
实施例1
一种高固含量的非固化橡胶沥青防水涂料，包括质量分数如下的成分：
上述高固含量的非固化橡胶沥青防水涂料的制备方法包括如下步骤：
按上述质量份数，将改性丁苯橡胶、改性沥青、沥青、加工油和交联剂混合，150℃下搅拌均匀，然后加入助剂，搅拌1h后得到所述高固含量的非固化橡胶沥青防水涂料。
实施例2
一种高固含量的非固化橡胶沥青防水涂料，包括质量分数如下的成分：
上述高固含量的非固化橡胶沥青防水涂料的制备方法包括如下步骤：
按上述质量份数，将改性丁苯橡胶、改性沥青、沥青、加工油和交联剂混合，160℃下搅拌均匀，然后加入助剂，搅拌1h后得到所述高固含量的非固化橡胶沥青防水涂料。
实施例3
一种高固含量的非固化橡胶沥青防水涂料，包括质量分数如下的成分：
上述高固含量的非固化橡胶沥青防水涂料的制备方法包括如下步骤：
按上述质量份数，将改性丁苯橡胶、改性沥青、沥青、加工油和交联剂混合，170℃下搅拌均匀，然后加入助剂，搅拌1h后得到所述高固含量的非固化橡胶沥青防水涂料。
对比例1
一种防水涂料，本对比例与实施例1的区别在于：采用等质量的未改性沥青替换改性沥青，其余成分和制备方法与实施例1相同。
对比例2
一种防水涂料，本对比例与实施例1的区别在于：采用等质量的未改性丁苯橡胶替换改性丁苯橡胶，其余成分和制备方法与实施例1相同。
测试例
对实施例和对比例制备的防水涂料进行性能测试。
测试方法：根据GB/T 16777-2008《建筑防水涂料试验方法》、JC/T 408-2005《水乳型沥青防水涂料》、JC/T 2428-2017《非固化橡胶沥青防水涂料》等行业标准进行性能稳定性、力学性能测试。
测试结果如表1所示。
表1防水涂料性能测试结果
根据表1可以看出，本发明实施例1-3制备的高固含量的非固化橡胶沥青防水涂料具有良好的高低温稳定性和优秀的力学性能，能够满足多种环境下的性能要求，而对比例1-2由于替换了改性沥青和改性丁苯橡胶，导致配方中的成分无法产生协同效应，涂层结构的稳定性降低，因此上述指标均有显著下降。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
Claims (9)
1.一种高固含量的非固化橡胶沥青防水涂料，其特征在于，包括质量份数如下的成分：
助剂；
其中，
所述改性沥青为对沥青进行羧基化改性后的产物；
所述改性丁苯橡胶为对丁苯橡胶进行环氧化改性后的产物。
2.根据权利要求1所述高固含量的非固化橡胶沥青防水涂料，其特征在于，所述改性沥青的制备方法包括如下步骤：将丁二酸酐和沥青加入溶剂中，搅拌溶解后，加入三乙胺，反应后经减压蒸馏得到所述改性沥青；
其中，所述丁二酸酐和沥青的质量比为(1-5):1。
3.根据权利要求1所述高固含量的非固化橡胶沥青防水涂料，其特征在于，所述改性丁苯橡胶的制备方法包括如下步骤：将甲酸和过氧化氢加入丁苯橡胶溶液中，加热反应后，经洗涤、沉淀、干燥得到所述改性丁苯橡胶；
其中，所述甲酸、过氧化氢和丁苯橡胶的质量比为(5-10):(10-20):(80-120)；所述加热反应的温度为40-50℃，时间为2-5h。
4.根据权利要求1所述高固含量的非固化橡胶沥青防水涂料，其特征在于，所述交联剂选自马来酸酐、硫酸铬和三价碱式铬盐络合物中的一种或多种。
5.根据权利要求1所述高固含量的非固化橡胶沥青防水涂料，其特征在于，所述加工油选自石蜡油、环烷油和芳烃油中的一种或多种。
6.根据权利要求1所述高固含量的非固化橡胶沥青防水涂料，其特征在于，所述助剂选自润滑剂、相容剂、填充剂中的一种或多种。
7.根据权利要求6所述高固含量的非固化橡胶沥青防水涂料，其特征在于，所述润滑剂选自石蜡、聚乙烯蜡、氧化聚乙烯蜡、聚丙烯蜡、胺蜡、邻苯二甲酸二辛酯和邻苯二甲酸二丁酯中的一种或多种。
8.根据权利要求6所述高固含量的非固化橡胶沥青防水涂料，其特征在于，所述填充剂选自膨润土、碳酸钙、粉煤灰和炭黑中的一种或多种。
9.权利要求1-8任一项所述高固含量的非固化橡胶沥青防水涂料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：将改性丁苯橡胶、改性沥青、沥青、加工油和交联剂混合并加热搅拌，然后加入助剂，搅拌后得到所述高固含量的非固化橡胶沥青防水涂料。
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