CN117186704A - 一种喷涂速凝橡胶沥青防水材料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种喷涂速凝橡胶沥青防水材料及其制备方法包括橡胶沥青乳液和促凝剂，所述橡胶沥青乳液由以下重量份的物质组成：合成高分子聚合物胶乳30～60份、乳化沥青40～70份、去离子水5～12份、环保液体阻燃剂3～7份、阴离子乳化剂0.02～0.05份、消泡剂0.2～0.5份、耐寒增塑剂1～2份、紫外吸收剂0.2～0.5份和液体防老剂0.2～0.5份、防霉剂0.02～0.1份；所述环保液体阻燃剂为双酚A双(二苯基磷酸酯)液体阻燃剂，所述促凝剂为质量浓度为8～15份的一水硫酸锌水溶液。本发明具有更稳定的阻燃特性，储存时间长、施工便捷，环保无污染，使用寿命更长，可广泛应用于各种桥梁、隧道以及建筑屋面的防水。

Description

一种喷涂速凝橡胶沥青防水材料及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种防水材料，具体为一种喷涂速凝橡胶沥青防水材料。

背景技术

喷涂速凝橡胶沥青防水涂料是一种采用特殊工艺，将超细、悬浮、微乳型的改性阴离子乳化沥青和合成高分子聚合物配制而成(A组分)，再与特种固化剂(B组分)混合、反应后生成的一种性能优异的防水、防渗、防腐、防护涂料。简而言之喷涂速凝橡胶沥青防水材料主要成分是由2种以上高性能改性乳化橡胶沥青和化学促凝催化剂组成，具有迅速初凝固结特征的双组分系统。近几年来，由于喷涂速凝橡胶沥青防水涂料具有施工快捷方便、无接缝、粘接强度高、防水效果好、环保无毒等优点，而被广泛地应用于桥梁(路基)、隧道、房屋建(构)筑工程的防水。然而由于喷涂速凝橡胶沥青防水材料中含有沥青，极易燃烧且火势难以控制。

现有技术阻燃型喷涂速凝橡胶沥青防水材料中添加的常用阻燃剂主要是三氧化二锑、氢氧化镁、氢氧化铝、溴化物或其它高分子固体阻燃剂，生产的该防水材料储存时间短，储存条件苛刻。由于这些固体阻燃剂分子量大，在水中难以分散，部分溶于水中带有电荷，导致产品储存稳定性差，极易破乳沉降，一般储存一个月后就需要开封机械搅拌，且很难搅拌均匀，桶底会存留大量固体沉降物，施工过程中原料颗粒很容易堵塞喷涂设备管道，进而需要花费大量的时间进行疏通，从而大大降低了施工效率，同时造成了阻燃性能的不稳定，严重影响了产品质量。

因此，开发一种便于储存、施工的阻燃型喷涂速凝橡胶沥青防水材料已经是防水涂料研究的当务之急。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种储存时间长、施工效率高、质量稳定的阻燃型喷涂速凝橡胶沥青防水材料。

(二)技术方案

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种喷涂速凝橡胶沥青防水材料，包括橡胶沥青乳液和促凝剂，所述橡胶沥青乳液由以下重量份的物质组成：合成高分子聚合物胶乳30～60份、乳化沥青40～70份、去离子水5～12份、环保液体阻燃剂3～7份、阴离子乳化剂0.02～0.05份、消泡剂0.2～0.5份、耐寒增塑剂1～2份、紫外吸收剂0.2～0.5份和液体防老剂0.2～0.5份、防霉剂0.02～0.1份；所述环保液体阻燃剂为双酚A双(二苯基磷酸酯)液体阻燃剂；所述促凝剂为质量浓度为8～15％的一水硫酸锌水溶液；所述橡胶沥青乳液和所述促凝剂按照8～12:1质量比喷涂、混合反应成型该防水材料。

优选的，所述合成高分子聚合物胶乳为固含量48～70％的氯丁胶乳、丁苯胶乳、顺丁胶乳、丁腈胶乳、乙丙胶乳和异戊二烯聚合物胶乳中的任一种或多种混合物。

优选的，所述的乳化沥青为固含量55～65％的改性阴离子乳化沥青。

优选的，所述阴离子乳化剂为烷基磺酸盐、烷基苯磺酸盐和烷基萘磺酸钠中的任意一种。

优选的，所述紫外吸收剂为六甲基磷酰三胺；所述液体防老剂型号为77PD、DLTP中的一种或两种；所述防霉剂为75号防霉剂；所述耐寒增塑剂为DOA；所述消泡剂为水性有机硅消泡剂。

一种喷涂速凝橡胶沥青防水材料的制备方法，包括以下步骤：

S1、橡胶沥青乳液的制备：使用生产设备的搅拌电机，搅拌频率设定21±2Hz(55±5转/分)，常温下依次加入40～70份的乳化沥青、30～60份的合成高分子聚合物胶乳、3～7份的环保液体阻燃剂、1～2份的耐寒增塑剂、0.2～0.5份的紫外吸收剂、0.02～0.1份的防霉剂、0.2～0.5份的液体防老剂、5～12份的去离子水、阴离子乳化剂0.02～0.05份和0.2～0.5份的消泡剂，搅拌均匀，制得含固量55～62％的橡胶沥青乳液。

S2、促凝剂的制备：在常温下，用高速搅拌机将一水硫酸锌与水进行混合搅拌，制成质量浓度为8～15％水溶液。

S3、喷涂速凝橡胶沥青防水材料的制备：将步骤S1中的橡胶沥青乳液和步骤S2中的促凝剂使用专用喷涂设备按质量比为8～12:1进行喷涂，混合反应生成阻燃型防水材料。

(三)有益的技术效果

与现有技术相比，本发明具备以下实验原理和有益技术效果：

(1)本发明提供的喷涂速凝橡胶沥青防水材料具有储存时间长、施工效率高的优点，这是由于本发明采用的阻燃剂为双酚A双(二苯基磷酸酯)液体阻燃剂，是高分子量有机磷系阻燃剂，表观为清澈液体，它磷含量高于9％，与高聚物的相容性好，具有高阻燃性，低添加量，耐水分解性好，热稳定性高、挥发性低，对成品物性影响小等优点，且同时具有阻燃和增塑双重功能，可使阻燃剂完全实现无卤化、低烟、低毒的环保型阻燃剂。另外，橡胶沥青乳液中其它添加剂也均为液体，与其它采用固体阻燃剂的防水材料相比，液体阻燃剂比重更小，不易沉降，各组分间相容性更好，也不会因含有溶于水带电荷的盐类造成破乳现象，产品储存更稳定，储存周期延长了一倍，施工过程中也不会出现固体阻燃剂堵塞喷涂设备管道等现象，大幅提升了施工作业效率，拉伸强度达到1.3MPa以上，阻燃性能更稳定，可达建筑材料B1级。

(2)橡胶沥青乳液中添加了耐寒增塑剂，防水材料的低温柔性性能有了大幅提高，在零下45℃无裂纹、无断裂。

(3)橡胶沥青乳液中添加了紫外吸收剂、液体防老剂和防霉剂，防水材料具有了更好的耐候性，使用寿命更长。

具体实施方式

为实现上述目的，本发明提供如下具体实施方式和实施例：

下列实施例所用原料均为市售：

进口氯丁胶乳：北京凯米特科技发展有限公司，昕特玛Lipren b；

国产氯丁胶乳：大同市宇杰化工有限公司，型号SNL-511A；

丁苯胶乳：南昌萃业新材料有限公司，型号KSL 341；

环保液体阻燃剂：深圳市华汉城贸易发展有限公司，型号SW138(磷含量10.8％)；

消泡剂：佛山市顺德区青虹贸易有限公司，型号Uniqfoam 290W水性体系有机硅消泡剂。

实施例1

1.制备橡胶沥青乳液：打开生产设备的搅拌电机，搅拌频率设定21±2Hz(55±5转/分)，常温下依次加入质量分数固含量60％的阴离子乳化沥青45份、固含量60％的进口氯丁胶乳50份、固含量70％的丁苯胶乳5份、环保液体阻燃剂5份、耐寒增塑剂(DOA)2份、紫外吸收剂六甲基磷酰三胺0.3份、75号防霉剂0.03份、液体防老剂77PD 0.3份、阴离子乳化剂0.02份、去离子水10份和消泡剂0.2份，分散搅拌30分钟，搅拌均匀，制得含固量56～58％的橡胶沥青乳液。

2.制备促凝剂：在常温下，用高速搅拌机将一份一水硫酸锌与10份水进行混合搅拌均匀，制成质量浓度为9％水溶液，得到凝结剂组分。

3.制备阻燃型喷涂速凝橡胶沥青防水材料：将步骤1中的橡胶沥青乳液和步骤2中的促凝剂使用专用喷涂设备采用双组份喷枪按质量比为9:1进行喷涂，混合反应生成阻燃型防水材料。

实施例2

1.制备橡胶沥青乳液：打开生产设备的搅拌电机，搅拌频率设定21±2Hz(55±5转/分)，常温下依次加入质量分数固含量60％的阴离子乳化沥青40份、固含量60％的进口氯丁胶乳40份、固含量50％的国产氯丁胶乳10份、固含量70％的丁苯胶乳10份、环保液体阻燃剂4份、耐寒增塑剂(DOA)1份、紫外吸收剂六甲基磷酰三胺0.4份、75号防霉剂0.04份、液体防老剂77PD 0.2份、去离子水12份、阴离子乳化剂0.03份和消泡剂0.3份，分散搅拌40分钟，搅拌均匀，制得含固量55～57％的橡胶沥青乳液。

2.制备促凝剂：在常温下，用高速搅拌机将一份一水硫酸锌与8份水进行混合搅拌均匀，制成质量浓度为11％水溶液，得到凝结剂组分。

3.制备阻燃型喷涂速凝橡胶沥青防水材料：将步骤1中的橡胶沥青乳液和步骤2中的促凝剂使用专用喷涂设备采用双组份喷枪按质量比为11:1进行喷涂，混合反应生成阻燃型防水材料。

实施例3

1.制备橡胶沥青乳液：打开生产设备的搅拌电机，搅拌频率设定21±2Hz(55±5转/分)，常温下依次加入质量分数固含量60％的阴离子乳化沥青(DS-1)50份、固含量60％的进口氯丁胶乳47份、固含量70％的丁苯胶乳3份、环保液体阻燃剂3份、耐寒增塑剂(DOA)1.5份、紫外吸收剂六甲基磷酰三胺0.2份、75号防霉剂0.02份、液体防老剂DLTP 0.2份、去离子水5份、阴离子乳化剂0.04份和消泡剂0.2份，分散搅拌30分钟，搅拌均匀，制得含固量58～60％的橡胶沥青乳液。

2.制备促凝剂：在常温下，用高速搅拌机将一份一水硫酸锌与9份水进行混合搅拌均匀，制成质量浓度为10％水溶液，得到凝结剂组分。

3.制备阻燃型喷涂速凝橡胶沥青防水材料：将步骤1中的橡胶沥青乳液和步骤2中的促凝剂使用专用喷涂设备采用双组份喷枪按质量比为10:1进行喷涂，混合反应生成阻燃型防水材料。

实施例4

1.制备橡胶沥青乳液：打开生产设备的搅拌电机，搅拌频率设定21±2Hz(55±5转/分)，常温下依次加入质量分数固含量55％的阴离子乳化沥青70份、固含量60％的进口氯丁胶乳40份、固含量50％的国产氯丁胶乳10份、固含量70％的丁苯胶乳10份、环保液体阻燃剂7份、耐寒增塑剂(DOA)1份、紫外吸收剂六甲基磷酰三胺0.4份、75号防霉剂0.1份、液体防老剂77PD 0.5份、去离子水5份、阴离子乳化剂0.05份和消泡剂0.5份，分散搅拌40分钟，搅拌均匀，制得含固量58～60％的橡胶沥青乳液。

2.制备促凝剂：在常温下，用高速搅拌机将一份一水硫酸锌与5份水进行混合搅拌均匀，制成质量浓度为15％水溶液，得到凝结剂组分。

3.制备阻燃型喷涂速凝橡胶沥青防水材料：将步骤1中的橡胶沥青乳液和步骤2中的促凝剂使用专用喷涂设备采用双组份喷枪按质量比为12:1进行喷涂，混合反应生成阻燃型防水材料。

实施例5

1.制备橡胶沥青乳液：打开生产设备的搅拌电机，搅拌频率设定21±2Hz(55±5转/分)，常温下依次加入质量分数固含量65％的阴离子乳化沥青60份、固含量70％的进口氯丁胶乳40份、固含量50％的国产氯丁胶乳10份、固含量70％的异戊二烯聚合物胶乳10份、环保液体阻燃剂6份、耐寒增塑剂(DOA)1份、紫外吸收剂六甲基磷酰三胺0.5份、75号防霉剂0.1份、液体防老剂77PD 0.5份、去离子水10份、阴离子乳化剂0.05份和消泡剂0.5份，分散搅拌40分钟，搅拌均匀，制得含固量60～62％的橡胶沥青乳液。

2.制备促凝剂：在常温下，用高速搅拌机将一份一水硫酸锌与11份水进行混合搅拌均匀，制成质量浓度为8％水溶液，得到凝结剂组分。

3.制备阻燃型喷涂速凝橡胶沥青防水材料：将步骤1中的橡胶沥青乳液和步骤2中的促凝剂使用专用喷涂设备采用双组份喷枪按质量比为8:1进行喷涂，混合反应生成阻燃型防水材料。

将喷涂好的阻燃型喷涂速凝橡胶沥青防水涂料材料防水性能按照中国铁路总公司企业标准《Q/CR 517.2-2016铁路工程喷膜防水材料第2部分：喷涂橡胶沥青》检测，阻燃性能按照《GB/T 8624-2012建筑材料及制品燃烧性能分级》中9.2的规定进行检测，低温柔性性能按《GB/T 16777-2008》中13.2的规定进行检测，测试数据见表1，A组分储存与施工作业情况见表2。

表1喷涂橡胶沥青防水材料测试结果

表2喷涂橡胶沥青防水材料橡胶沥青乳液A组分储存与施工作业情况

试验结果表明，本发明的阻燃型喷涂速凝橡胶沥青防水材料，储存周期延长了一倍，施工过程中也不会出现堵塞喷涂设备管道等现象，大幅提升了施工作业效率，拉伸强度达到1.3MPa以上，低温柔性在-45℃无裂纹、无断裂，阻燃性能可达建筑材料B1级。

Claims (6)

1.一种喷涂速凝橡胶沥青防水材料，其特征在于：包括橡胶沥青乳液和促凝剂，所述橡胶沥青乳液由以下重量份的物质组成：合成高分子聚合物胶乳30～60份、乳化沥青40～70份、去离子水5～12份、环保液体阻燃剂3～7份、阴离子乳化剂0.02～0.05份、消泡剂0.2～0.5份、耐寒增塑剂1～2份、紫外吸收剂0.2～0.5份和液体防老剂0.2～0.5份、防霉剂0.02～0.1份；

所述环保液体阻燃剂为双酚A双(二苯基磷酸酯)液体阻燃剂；

所述促凝剂为质量浓度为8～15％的一水硫酸锌水溶液；

所述橡胶沥青乳液和所述促凝剂按照8～12:1质量比喷涂、混合反应成型该防水材料。

2.根据权利要求1所述的喷涂速凝橡胶沥青防水材料，其特征在于：所述合成高分子聚合物胶乳为固含量48～70％的丁苯胶乳、顺丁胶乳、丁腈胶乳、乙丙胶乳、氯丁胶乳和异戊二烯聚合物胶乳中的任一种或多种。

3.根据权利要求1所述的喷涂速凝橡胶沥青防水材料，其特征在于：所述的乳化沥青为固含量55～65％的改性阴离子乳化沥青。

4.根据权利要求1所述的喷涂速凝橡胶沥青防水材料，其特征在于：所述阴离子乳化剂为烷基磺酸盐、烷基苯磺酸盐和烷基萘磺酸钠中的任意一种。

5.根据权利要求1所述的喷涂速凝橡胶沥青防水材料，其特征在于：所述紫外吸收剂为六甲基磷酰三胺；所述液体防老剂型号为77PD、DLTP中的一种或两种；所述防霉剂为75号防霉剂；所述耐寒增塑剂为DOA；所述消泡剂为水性有机硅消泡剂。

6.一种喷涂速凝橡胶沥青防水材料的制备方法，其特征在于：用于制备上述权利要求1～5中喷涂速凝橡胶沥青防水材料，包括以下步骤：

S1、橡胶沥青乳液的制备：使用生产设备的搅拌电机，搅拌频率设定21±2Hz(55±5转/分)，常温下依次加入40～70份的乳化沥青、30～60份的合成高分子聚合物胶乳、3～7份的环保液体阻燃剂、1～2份的耐寒增塑剂、0.2～0.5份的紫外吸收剂、0.02～0.1份的防霉剂、0.2～0.5份的液体防老剂、5～12份的去离子水、阴离子乳化剂0.02～0.05份和0.2～0.5份的消泡剂，搅拌均匀，制得含固量55～62％的橡胶沥青乳液。

S2、促凝剂的制备：在常温下，用搅拌机将一水硫酸锌与水进行混合搅拌，制成质量浓度为8～15％水溶液。

S3、喷涂速凝橡胶沥青防水材料的制备：将步骤S1中的橡胶沥青乳液和步骤S2中的促凝剂使用专用喷涂设备按质量比为8～12:1进行喷涂，混合反应生成阻燃型防水材料。