CN1050734A - 橡胶沥青涂料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种防腐性能优良的橡胶沥青涂 料及其制备方法。该涂料是以氯丁等合成橡胶为粘 合防腐成膜材料，以沥青为防腐材料，以橡胶粉为耐 老化及阻尼材料和其它填充、补强组分混合而成的多 组分高聚物浓溶液。它具有良好的耐海水、稀酸、烯 碱的性能，抗高低温性能和良好的弹性，粘合性、防水 隔热性，较好地解决了喷涂拉丝和涂层流坠的难题。 它广泛适用于各种车、船、桥梁、管壁等钢结构的防腐 和阻尼。

Description

一种喷涂型橡胶沥青涂料及其制备方法，该涂料主要用于钢结构的防腐蚀。

橡胶沥青涂料是一种防腐蚀性能优良的厚浆型涂料，由于橡胶浓溶液的粘流性特征并不完全服从牛顿流动定律，其流动特性很复杂，被分散相在切力作用下，往往有结构形成成结构破坏过程，前者导致切力增稠，后者导致切力变稀，未经改变触变性能的橡胶沥青浆，喷涂过程中，在切应力作用下产生切力增稠的流动，分散相橡胶大分子构象在切力作用下发生变化，长链分子偏离平衡构象而沿流动方向取向，使聚合物介缠和分子链被此分离，喷出后拉丝。由于橡胶浓溶液的粘流特性，一次喷涂厚度稍大，即产生重力流坠。因此，喷涂型橡胶沥青浆首先要具备假塑性流动特性，即在外力（如高压喷涂时）作用下，切应力增大到一定值时，切粘度随切变速率的增大而减小（切力变稀），同时又具备塑性流动特性，当外力消失时（如喷出物料沉积在附着体上时），切应力小于一定值（临界值）就立即恢复到高粘度不流动状态，如果这个临界值大于因一定厚度产生的重力切应力则具备不拉丝，不流坠，可喷涂的工艺性。目前国内用于铁路客车等钢结构上的橡胶沥青涂料一直未能很好解决喷涂拉丝，涂层流坠和防腐达不到维修周期的难题。国内外文献有关橡胶沥青涂料的记载也很少，至今未发现有与本发明相关的文献公开。

本发明的目的在于提供一种橡胶沥青涂料及制备该涂料的方法，该涂料具备：（1）在外力作用下，能产生切力变稀的假塑性流动，喷涂时不拉丝;（2）能提高切应力临界值，使之大于因重力产生的切应力，克服重力流坠;（3）良好的耐腐蚀性能，抗高低温性能和防水隔热性能。

本发明采取如下措施来达到上述目的：

沥青12～32%  溶剂24.12～69.28%

松焦油0.8～3.2%  氯丁橡胶0.43～2.2%

滑石粉2～8%  丁苯橡胶0.5～5%

橡胶粉2～8%  促进剂0.02～0.24%

石棉纤维2～8%  防老剂0.005～0.096%

珍珠岩2～6%  硬脂酸0.2～2%

触变剂4～10%  树脂0.04～0.64%

在涂料中，沥青做为主要的防腐、防水材料，因沥青的粘合性较差，故加入氯丁胶做为粘合防腐成膜材料。另外还填加了各种辅助材料来提高涂料的机械性能和喷涂性能，加入松焦油进行增粘和提高柔韧性，以及耐稀酸、稀碱、老化性能;加入硬脂酸做为润滑剂，改善涂料的喷涂性能;加入石棉纤维，改进涂料的机械性能，增加涂层的强度，加入滑石粉和珍珠岩，做为涂料的填充、补强材料，来增加涂料的强度和硬度;加入橡胶粉做为耐老化、阻尼的材料，这种胶粉可以是天然胶、合成胶或再生胶。促进剂和防老剂做为氯丁胶混炼时的助剂材料，促进剂为金属氧化物类促进剂，可以是氧化锌或氧化镁，防老剂可以是防老剂甲或防老剂丁。在涂料中还加入了树脂和丁苯胶来对氯丁胶进行改性，调整其溶解度参数，较好地解决了涂料喷涂拉丝的缺陷，同时还可降低涂料的生产成本，树脂可用酚醛树脂或醇酸树脂。

在选择涂料用溶剂时，既要考虑到溶剂与溶质（沥青、橡胶、树脂）的溶解度参数是否相符，还要考虑涂料的粘度、干燥时间等，一般采用对橡胶、沥青、树脂溶解性较好的溶剂均可。经过大量实验，本涂料选甲苯、二甲苯、汽油或它们的合剂做为溶剂，最好选用二甲苯与汽油的合剂，其中二甲苯占50～70%，汽油占30～50%。

涂料中触变剂的选择特别重要，它决定着涂料的喷涂效果，经大量实验，本涂料最后选定硬脂酸盐类做为触变剂，最好是硬脂酸锌，使用该触变剂解决了涂层流坠的难题，同时该触变剂在涂料中还可兼做稳定剂、润滑剂和分散剂。

涂料的制备方法分为三大步骤：先分别制备原料甲、原料乙，然后将两种原料液混合成成品涂料。

1、原料甲的制备

将沥青先破碎成小块，检查混入的杂物，然后按沥青60～80%、溶剂15～30%、松焦油4～8%、硬脂酸1～5%的配比依次加入到反应釜中，开动搅拌器，加热升温至60℃以上，连续搅拌至沥青全溶。

2、原料乙的制备

先制备混炼胶和树脂液，然后将两者混合溶解。

2.1混炼胶的制备

按氯丁胶86～92%，防老剂1～4%，促进剂4～10%的配比在开炼机上进行混炼，混炼条件不做特殊要求，采用一般工艺条件即可，混炼后下片冷却。

2.2树脂液的制备

按树脂20～40%、溶剂60～80%的配比依次加入到反应釜中，在80～85℃下，连续搅拌至全溶。

2.3原料乙的制备

按混炼胶5～12%，溶剂60～80%，丁苯胶5～25%，树脂液2～8%的配比，依次将混炼胶、溶剂和丁苯胶投入到反应釜中，搅拌均匀，然后将树脂液再加入到釜中继续搅拌均匀即可。

3、涂料成品的制备

按配比：

原料甲20～40%  原料乙10～20%

石棉纤维2～8%  胶粉3～10%

珍珠岩2～6%  滑石粉2～8%

触变剂3～10%  溶剂15～40%

将原料甲、珍珠岩、石棉纤维、胶粉、滑石粉、触变剂、溶剂投入到反应釜中，搅拌均匀，然后将原料乙投入釜中，继续搅拌均匀后即为产品。

本发明涂料中各组分综合作用的结果，使其具有优良的防腐蚀性能，耐高低温性能，以及良好的弹性，粘着性，防水隔热、耐稀酸稀碱性能。其抗冲击强度达50kg  cm，在100℃下烘4小时不起泡、不流挂，在-40℃下冷冻2小时不破裂。在较大的稠度和温度变范围内，它具有良好的仰、侧、平位喷涂性，解决了橡胶沥青浆浓溶液-填料体系喷涂拉丝、涂层流坠的难题。它特别适用于铁路客车车体钢结构的防腐和阻尼，解决了在车体钢结构上刮涂不均匀，梁柱、边角刮涂不严，涂层密实性不好等问题，大大提高了防腐效果，可延长厂修期1.5年以上，提高价值20%以上。由于它良好的触变性，在采用高粘度喷涂机喷涂施工时，可以不用翻转车体钢结构，进行任何角度的喷涂施工，一次喷涂厚度2mm以上涂层不流坠。从而解决了客车投产时翻转台位尚不能投入使用的生产关键。

下面通过几个实施例对本发明进一步描述：

以下配比均为重量百分比，其中溶剂为二甲苯与200^＃汽油以1∶1混合合剂。

1、原料甲的制备

实施例1：沥青65%、松焦油6%、溶剂28%、硬脂酸1%。

实施例2：沥青70%、松焦油5%、溶剂21%、硬脂酸4%。

实施例3：沥青75%、松焦油7%、溶剂15%、硬脂酸3%。

按上述配方，先将沥青破碎成小块，检查混入的杂物，然后依次加入到反应釜中，开动搅拌器，加热升温，控制在70～80℃间，连续搅拌40～50min至全溶。

2、原料乙的制备

2.1混炼胶的制备

实施例1：氯丁胶88%、防老剂丁3%、氧化锌9%。

实施例2：氯丁胶90%、防老剂丁4%、氧化锌6%。

实施例3：氯丁胶92%、防老剂丁4%、氧化锌4%。

按上述配方，在50～60℃下，将氯丁胶在辊距为1～2mm的开炼机上薄通10次，下片冷却再薄通10次，再下片冷却，然后加入防老剂丁和氧化锌，薄通4～5次，下片冷却备用。

2.2树脂液的制备

实施例1：酚醛树脂24%、溶剂76%。

实施例2：酚醛树脂30%、溶剂70%。

实施例3：酚醛树脂38%、溶剂62%。

按上述配方将酚醛树脂和溶剂依次加入到反应釜中，在80～85℃下，连续搅拌约30～40min至全溶。

2.3原料乙的制备

实施例1：混炼胶6%、溶剂65%、丁苯胶24%、树脂液5%。

实施例2：混炼胶8%、溶剂80%、丁苯胶10%、树脂液2%。

实施例3：混炼胶11%、溶剂70%、丁苯胶15%、树脂液4%。

将混炼胶切成50～80mm的小块，再按上述配方将混炼胶、溶剂、丁苯胶依次投入到反应釜中，搅拌4～5h，停机将树脂液加入釜中再搅拌4～5h至均匀为止，两次搅拌时间不得少于8h。

3、成品的制备

实施例1：原料甲25%，原料乙11%，石棉纤维7%，珍珠岩3%，再生胶粉6%，滑石粉3%，硬脂酸锌6%，溶剂39%。

实施例2：原料甲30%，原料乙15%，石棉纤维4%，珍珠岩5%，胶粉3%，滑石粉7%，硬脂酸锌8%，溶剂28%。

实施例3：原料甲36%，原料乙18%，石棉纤维2%，珍珠岩6%，胶粉8%，滑石粉3%，硬脂酸锌10%，溶剂17%。

按配方将温度为50～60℃的原料甲过滤后投入到反应釜中，在不断搅拌下依次投入珍珠岩、石棉纤维、胶粉、滑石粉、硬脂酸锌和溶剂搅拌约10～20min后将原料乙投入，再继续搅拌约20～30min至液体均匀后即可停机出料、称重包装。

按上述实施例1、实施例2、实施例3的配方制得的产品具有如下的组成：

Claims (6)

1、一种橡胶沥青涂料，其特征在于：所含各组分具有如下的重量百分比组成：

沥青      12～32%    溶剂      24.12～69.28%

松焦油    0.8～3.2%  氯丁橡胶  0.43～2.2%

滑石粉    2～8%      丁苯橡胶  0.5～5%

橡胶粉    2～8%      促进剂    0.02～0.24%

石棉纤维  2～8%      防老剂    0.005～0.096%

珍珠岩    2～6%      硬脂酸    0.2～2%

触变剂    4～10%     树脂      0.04～0.64%

其中溶剂为对橡胶、沥青、树脂溶解性较好的溶剂，触变剂为硬脂酸盐类，促进剂为金属氧化物类促进剂，树脂为酚醛树脂或醇酸树脂，橡胶粉为天然胶、合成胶或再生胶，防老剂为防老剂甲或防老剂丁。

2、根据权利要求1所述的橡胶沥青涂料，其特征在于：涂料中的溶剂可以是甲苯、二甲苯、汽油或它们的合剂。

3、根据权利要求2所述的橡胶沥青涂料，其特征在于：涂料中的溶剂为二甲苯与汽油的合剂，其中二甲苯占50～70%，汽油占30～50%。

4、根据权利要求1所述的橡胶沥青涂料，其特征在于：涂料中的触变剂是硬脂酸锌。

5、根据权利要求1所述的橡胶沥青涂料，其特征在于：涂料中的促进剂可以是氧化锌或氧化镁。

6、根据权利要求1所述涂料的制备方法，其特征在于：该方法分成如下三大步骤：

（1）原料甲的制备

按沥青60～80%、松焦油4～8%、溶剂15～30%、硬脂酸1～5%的配比依次加入到反应釜中，在60℃以上温度、连续搅拌至沥青全溶即可。

（2）原料乙的制备

（2.1）混炼胶的制备

按氯丁胶86～92%、防老剂1～4%、促进剂4～10%的配比进行混炼，下片冷却备用。

（2.2）树脂液的制备

按树脂20～40%、溶剂60～80%、的配比加入到反应釜中，在80～85℃温度下，连续搅拌至全溶备用。

（2.3）原料乙的制备

按混炼胶5～12%，溶剂60～80%、丁苯胶5～25%的配比依次加入反应釜中，搅拌均匀后，再将树脂液2～8%加入釜中，搅拌至全溶即可。

（3）涂料成品的制备

按配比：原料甲20～40%  胶粉2～8%

原料乙10～20%  溶剂15～40%

珍珠岩2～6%  触变剂4～10%

滑石粉2～8%  石棉纤维2～8%

将温度为50～60℃的原料甲过滤后投入到反应釜中，在不断搅拌下依次投入珍珠岩、石棉纤维、橡胶粉、滑石粉、触变剂和溶剂，搅拌均匀后，再将原料乙加入，继续搅拌均匀后即为成品。