CN114231178B - 一种热熔橡胶沥青防水涂料及制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及的一种热熔橡胶沥青防水涂料及制备方法。其技术方案是：由以下重量份的原料组成：石油沥青100～105份，改性剂8～12份，增黏剂2～4份，功能性助剂1.5～3份，相容剂14～20份，填充剂66～80份；其有益效果是：本发明解决了热熔型非固化橡胶沥青防水涂料内聚强度和粘接强度低，不耐水压等引起的卷材搭接不牢，立墙施工流挂、复合卷材脱落及不能独立单道使用等缺陷，提高了其施工可靠性及应用领域；本发明采用环保型低烟沥青生产，未添加废橡胶粉，生产过程中氮氧化物、硫化物及沥青烟气等大气污染物和恶臭刺激味大幅减少，也显著降低了生产冷却用废水的治理难度，具有显著的质量及环保优势。

Description

一种热熔橡胶沥青防水涂料及制备方法

技术领域

本发明涉及一种改性沥青沥青防水涂料，特别涉及一种热熔橡胶沥青防水涂料及制备方法。

背景技术

传统防水涂料根据固化原理一般分为三大类：包括组分与组分反应或与空气中水汽反应固化的反应型涂料，水分挥发固化的水性涂料，以及溶剂挥发固化的溶剂型涂料。防水涂料一般在出厂后为液态材料，施工使用后固化形成均匀的涂膜，主要起到建筑防水的作用。而热熔橡胶沥青防水涂料不同于传统防水涂料，它是橡胶、沥青为主要组分，加入助剂混合制成的具有柔韧性的热熔施工型弹性防水涂料。在常温状态下为均匀固体，在加热熔化后进行施工，冷却后形成均匀的涂膜防水层。整个过程只有物理反应而不发生化学反应。与热熔橡胶沥青防水涂料施工和应用相类似的还有非固化橡胶沥青防水涂料，非固化橡胶沥青防水涂料与热熔橡胶沥青防水涂料可统称为“热熔型”防水涂料。但热熔橡胶沥青防水涂料与非固化橡胶沥青防水涂料不是同一产品。两者之间存在以下相似点和不同点：

相似点主要包括：

1）两者所用原材料相似，都是采用改性沥青为基础原材料的高固含量无溶剂防水涂料；

2）两者的施工应用方法类似，均可采用热熔施工。但非固化橡胶沥青防水涂料可热熔喷涂，而热熔橡胶沥青防水涂料因黏度偏高而不宜喷涂，仅宜热熔刮涂；

3）两者用途相似，均采用“卷涂复合”法施工应用、与沥青基等防水卷材配合使用；

4）两者均不适合外露使用，仅适用于地下防水等隐蔽工程防水。

不同点主要包括：

1）外观和应用时状态不同：热熔橡胶沥青防水涂料为固态块状；非固化橡胶沥青防水涂料为不固化的粘稠体。应用时热熔橡胶沥青防水涂料形成固态的防水涂膜；而非固化橡胶沥青防水涂料则始终保持不固化粘稠体状态。

2）性能不同：热熔橡胶沥青防水涂料有一定的内聚强度，是一种弹性体材料；非固化橡胶沥青防水涂料几乎没有内聚强度，不会传导来自基层形变所产生的应力。与卷材复合使用时，卷材间的搭接不宜采用非固化橡胶沥青防水涂料，而热熔橡胶沥青涂料有较好的内聚强度和粘结强度，可用于卷材与卷材搭接，还适宜粘结较硬和较厚的改性沥青聚酯胎防水卷材等。

3）功能不同：非固化橡胶沥青防水涂料由于内聚强度低，不耐水压，在地下不能独立单道使用，必须与卷材配合做成二道防水；热熔橡胶沥青涂料则可以与胎基配合独立单道使用。

因此，热熔橡胶沥青防水涂料并不具备非固化橡胶沥青防水涂料的“蠕变性”功能，和“动态防水”的特点，但在卷材搭接、地下工程应用时优于非固化橡胶沥青防水涂料。

发明内容

本发明的目的就是针对现有技术存在的上述缺陷，提供一种热熔橡胶沥青防水涂料及制备方法，解决了热熔型非固化橡胶沥青防水涂料由于内聚强度和粘接强度低、不耐水压等引起的卷材搭接不牢、立墙施工流挂及复合卷材脱落、不能独立单道使用等缺陷，提高了其防水涂料施工可靠性和拓宽其应用领域。

本发明提到的一种热熔橡胶沥青防水涂料及制备方法，其技术方案是：由以下重量份的原料组成：石油沥青100～105份，改性剂8～12份，增黏剂2～4份，功能性助剂1.5～3份，相容剂14～20份，填充剂66～80份；

所述的石油沥青为采用环烷基低烟沥青AH-70、AH-90中的任一种，所述的改性剂为SBS和SBR的混合物，所述的增黏剂为C5/C9共聚石油树脂，所述的相容剂为芳烃油与环烷油的任意比混合物，所述的填充剂为滑石粉。

优选的，上述的功能性助剂为直链饱和结构的聚烯烃。

优选的，上述的直链饱和结构的聚烯烃采用氧化乙烯均聚物，其主要技术参数包括：环球法软化点为130℃左右、150℃下的旋转黏度为4000～5000mPa.s。

优选的，上述石油沥青采用常减压蒸馏工艺生产的环烷基低烟沥青AH-70，其环球法软化点在45℃以上、针入度在70dmm左右、15℃时延度＞1500mm、180℃条件下2h烟气挥发量：按质量分数≤0.5%。

优选的，上述SBS为线型与星型的混合物，线型的嵌段比为S/B=30/70～40/60；且SBS的重均分子量10万～20万，230℃时10kg负荷下的熔体质量流动速率为0.05～0.8 g/10min。

优选的，上述的SBR为线型溶聚无规共聚物，技术参数包括：按质量分数，结合苯乙烯含量24～26%，乙烯基含量为17～18%，230℃时10kg负荷下的熔体质量流动速率为0.1～0.6 g/10min；与SBS混合物时，优选的SBS与SBR的质量比为2:1～4:1。

所述的增黏剂为C5/C9共聚石油树脂，其环球法软化点＞105℃。

所述的相容剂为芳烃油与环烷油的任意比混合物，技术参数是：开口闪点≥210℃、180℃条件下2h挥发份：按质量分数≤2.5%。滑石粉的细度为180～400目。

本发明提到的热熔橡胶沥青防水涂料的制备方法，其技术方案是包括以下步骤：

1）将改性剂、增黏剂及功能性助剂混合均匀，并配以适量的重交沥青用混炼型挤出机制成改性母料备用；

2）将重交沥青及相容剂加入立式配料罐中以30～40r/min的搅拌速度搅拌混合升温至150～160℃；

3）向步骤2）的混合物中加入步骤1）制备的改性母料，在40～50r/min的搅拌速度下继续升温至165～175℃后，再用胶体磨循环研磨2～3遍至物料熔化混合均匀；

4）再将步骤3的混合物用改性沥青泵送进入卧式填充搅拌罐，加入填充剂后以20～30r/min的搅拌速度继续降温搅拌至140±10℃后进行灌装工序。

与现有技术相比，本发明的有益效果具体如下：

1.本发明具有高固含量，几乎无溶剂和挥发物；

2. 本发明具有良好的耐热性、耐低温性及延伸性；

3. 本发明的自愈性好。施工时即使出现防水层的破损也能自行修复，维持完整无缝的防水层；

4. 本发明的粘结性能好。可适应基层的变形，可与水泥砂浆、混凝土、木材、金属、玻璃等防水基层粘接形成皮肤式防水层，彻底杜绝了窜水现象的发生；

5. 本发明产品在密闭状态下可长期储存，不影响其使用性能。

6. 本发明既可做涂层单道防水，又可与沥青基防水卷材等复合使用，形成复合防水层；

7. 本发明对基层含水率要求低，基层无明水即可施工。对缩短地下室防水施工的工期创造了极好的条件；

8. 本发明的基层适应性强。因材料本身优越的延伸性、粘结性，可适应结构变形，不会因结构形变而导致防水层的破损。

总之，本发明解决了热熔型非固化橡胶沥青防水涂料内聚强度和粘接强度低、不耐水压等引起的卷材搭接不牢、立墙施工流挂及脱落（指复合卷材）及不能独立单道使用等缺陷，提高了其施工可靠性及应用领域。采用环保型低烟沥青生产，未添加废橡胶粉，生产过程中氮氧化物、硫化物及沥青烟气等大气污染物和恶臭刺激味大幅减少，也显著降低了生产冷却用废水的治理难度，具有显著的质量及环保优势。

具体实施方式

以下对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

其中，实施例1～4是本发明的热熔橡胶沥青防水涂料及制备方法的具体实施方式，实施例5～8是发明人设计的对比实施例。

对实施例和对比例所用原材料进一步说明如下：

其中，功能性助剂为直链饱和结构的聚烯烃，直链饱和结构的聚烯烃采用氧化乙烯均聚物，其主要技术参数包括：环球法软化点为130℃左右、150℃下的旋转黏度为4000～5000mPa.s。

石油沥青采用常减压蒸馏工艺生产的环烷基低烟沥青AH-70，其环球法软化点在45℃以上、针入度在70dmm左右、15℃时延度＞1500mm、180℃条件下2h烟气挥发量：按质量分数≤0.5%。

改性剂为SBS和SBR的混合物，其中，SBS为线型与星型的混合物，线型的嵌段比为S/B=30/70～40/60；且SBS的重均分子量10万～20万，230℃时10kg负荷下的熔体质量流动速率为0.05～0.8 g/10min；

SBR为线型溶聚无规共聚物，技术参数包括：按质量分数，结合苯乙烯含量24～26%，乙烯基含量为17～18%，230℃时10kg负荷下的熔体质量流动速率为0.1～0.6 g/10min；与SBS混合物时，优选的SBS与SBR的质量比为2:1～4:1。

所述的增黏剂为C5/C9共聚石油树脂，其环球法软化点＞105℃。

所述的相容剂为芳烃油与环烷油的任意比混合物，技术参数是：开口闪点≥210℃、180℃条件下2h挥发份：按质量分数≤2.5%。填充剂为滑石粉，滑石粉的细度为180～400目。

实施例1

本发明提到的热熔橡胶沥青防水涂料，由以下重量份的原料组成：环烷基重交沥青100份，改性剂8份，增黏剂2份，功能性助剂3份，相容剂14份，填充剂80份；还包括以下制备方法：

1）将配方量的SBS改性剂、C5/C9共聚石油树脂增黏剂及功能性助剂8903混合均匀，并配以10份AH-70环烷基重交沥青用混炼型挤出机制成改性母料备用；

2）将90份AH-70环烷基重交沥青及5份芳烃油和9份环烷油组成的相容剂加入立式配料罐中以30r/min的搅拌速度搅拌混合升温至155℃；

3）向步骤2）的混合物中加入步骤1）制备的改性母料，在40r/min的搅拌速度下继续升温至165℃后，再用胶体磨循环研磨2遍至物料熔化混合均匀；

4）再将步骤3的混合物用改性沥青泵送进入卧式填充搅拌罐，加入80份填充剂后以20r/min的搅拌速度继续降温搅拌至140±10℃后进行灌装工序。

实施例2

本发明提到的热熔橡胶沥青防水涂料，由以下重量份的原料组成：环烷基重交沥青90份，改性剂10份，增黏剂4份，功能性助剂2.5份，相容剂20份，填充剂75份；还包括以下制备方法：

1）将配方量的SBS和SBR混合物（质量比4：1）改性剂、C5/C9共聚石油树脂增黏剂及功能性助剂8903混合均匀，并配以10份AH-70环烷基重交沥青用混炼型挤出机制成改性母料备用；

2）将80份AH-70环烷基重交沥青及10份芳烃油和10份环烷油组成的相容剂加入立式配料罐中以35r/min的搅拌速度搅拌混合升温至160℃；

3）向步骤2）的混合物中加入步骤1）制备的改性母料，在45r/min的搅拌速度下继续升温至170℃后，再用胶体磨循环研磨2遍至物料熔化混合均匀；

4）再将步骤3的混合物用改性沥青泵送进入卧式填充搅拌罐，加入75份填充剂后以25r/min的搅拌速度继续降温搅拌至140±10℃后进行灌装工序。

实施例3

本发明提到的热熔橡胶沥青防水涂料，由以下重量份的原料组成：环烷基重交沥青100份，改性剂10份，增黏剂3份，功能性助剂2份，相容剂15份，填充剂70份；还包括以下制备方法：

1）将配方量的SBS改性剂、C5/C9共聚石油树脂增黏剂及功能性助剂8903混合均匀，并配以5份AH-70环烷基重交沥青用混炼型挤出机制成改性母料备用；

2）将95份AH-70环烷基重交沥青及5份芳烃油和10份环烷油组成的相容剂加入立式配料罐中以30r/min的搅拌速度搅拌混合升温至150℃；

3）向步骤2）的混合物中加入步骤1）制备的改性母料，在50r/min的搅拌速度下继续升温至175℃后，再用胶体磨循环研磨2遍至物料熔化混合均匀；

4）再将步骤3的混合物用改性沥青泵送进入卧式填充搅拌罐，加入70份填充剂后以25r/min的搅拌速度继续降温搅拌至140±10℃后进行灌装工序。

实施例4

本发明提到的热熔橡胶沥青防水涂料，由以下重量份的原料组成：环烷基重交沥青105份，改性剂12份，增黏剂2份，功能性助剂1.5份，相容剂14份，填充剂66份；还包括以下制备方法：

1）将配方量的SBS和SBR混合物（质量比2：1）改性剂、C5/C9共聚石油树脂增黏剂及功能性助剂8903混合均匀，并配以15份AH-70环烷基重交沥青用混炼型挤出机制成改性母料备用；

2）将90份AH-70环烷基重交沥青及4份芳烃油和10份环烷油组成的相容剂加入立式配料罐中以40r/min的搅拌速度搅拌混合升温至155℃；

3）向步骤2）的混合物中加入步骤1）制备的改性母料，在45r/min的搅拌速度下继续升温至175℃后，再用胶体磨循环研磨3遍至物料熔化混合均匀；

4）再将步骤3的混合物用改性沥青泵送进入卧式填充搅拌罐，加入66份填充剂后以30r/min的搅拌速度继续降温搅拌至140±10℃后进行灌装工序。

实施例5

本对比实施例提供的热熔橡胶沥青防水涂料，其与实施例4的区别在于，改性剂SBS，用星型SBS YH4402更换为线型SBS YH1301-1。

实施例6

本对比实施例提供的热熔橡胶沥青防水涂料，其与实施例2的区别在于，C5/C9共聚石油树脂更换为C9石油树脂。

实施例7

本对比实施例提供的热熔橡胶沥青防水涂料，其与实施例3的区别在于，功能性助剂氧化乙烯均聚物的牌号由8903更换为7886。

实施例8

本对比实施例提供的热熔橡胶沥青防水涂料，其与实施例1的区别在于，基质沥青更换为AH-90环烷基沥青。

性能测试

因该产品无相应国家或行业标准，按其行业标准《热熔橡胶沥青防水涂料》报批稿进行，实施例1～8的有关性能测试数据见表1和表2。

表1实施例1～4的检测结果

表2对比实施例5～8的检测结果

通过以上数据可看出，无论是申请人设计的实施例还是对比实施例均具有优异的物理性能，性能完全满足或高于其行业标准《热熔橡胶沥青防水涂料》报批稿。

以上所述，仅是本发明专利的较佳实施例，而非对本发明的特别限定。任何熟悉本领域的技术人员均可能利用上述阐述的技术方案加以修改或等同变换为等效实施例。但凡未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均属于本发明技术方案保护的范围。

Claims (2)

1.一种热熔橡胶沥青防水涂料，其特征是：由以下重量份的原料组成：石油沥青100～105份，改性剂8～12份，增黏剂2～4份，功能性助剂1.5～3份，相容剂14～20份，填充剂66～80份；

所述的石油沥青为采用环烷基低烟沥青AH-70，所述的改性剂为SBS和SBR的混合物，所述的增黏剂为C5/C9共聚石油树脂，所述的相容剂为芳烃油与环烷油的任意比混合物，所述的填充剂为滑石粉；

所述的功能性助剂为直链饱和结构的聚烯烃；

所述的直链饱和结构的聚烯烃采用氧化乙烯均聚物，其主要技术参数包括：环球法软化点为130℃、150℃下的旋转黏度为4000～5000mPa.s；

所述石油沥青采用常减压蒸馏工艺生产的环烷基低烟沥青AH-70，其环球法软化点在45℃以上、针入度在70dmm、15℃时延度＞1500mm、180℃条件下2h烟气挥发量：按质量分数≤0.5%；

所述SBS为线型与星型的混合物，线型的嵌段比为S/B=30/70～40/60；且SBS的重均分子量10万～20万，230℃时10kg负荷下的熔体质量流动速率为0.05～0.8 g/10min；

所述的SBR为线型溶聚无规共聚物，技术参数包括：按质量分数，结合苯乙烯含量24～26%，乙烯基含量为17～18%，230℃时10kg负荷下的熔体质量流动速率为0.1～0.6 g/10min。

2.一种如权利要求1所述的热熔橡胶沥青防水涂料的制备方法，其特征是：包括以下步骤：

1）将改性剂、增黏剂及功能性助剂混合均匀，并配以适量的重交沥青用混炼型挤出机制成改性母料备用；

2）将重交沥青及相容剂加入立式配料罐中以30～40r/min的搅拌速度搅拌混合升温至150～160℃；

3）向步骤2）的混合物中加入步骤1）制备的改性母料，在40～50r/min的搅拌速度下继续升温至165～175℃后，再用胶体磨循环研磨2～3遍至物料熔化混合均匀；

4）再将步骤3的混合物用改性沥青泵送进入卧式填充搅拌罐，加入填充剂后以20～30r/min的搅拌速度继续降温搅拌至140±10℃后进行灌装工序。