專利名稱：一種改性乳化瀝青水泥防水涂料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于建筑物屋面、地面、地下室、隧道和橋面等防水工程的建筑防水材料技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種具有優(yōu)良彈韌性、低溫柔性、抗老化性和防水性的改性乳化浙青水泥防水涂料。
背景技術(shù)：
建筑防水材料主要有防水卷材和防水涂料，防水卷材有高分子防水卷材和改性浙青防水卷材兩大類，它們均具有良好的使用性能，一般采用粘貼工藝進(jìn)行施工，將溶劑型粘結(jié)劑涂敷在建筑物基面上，然后將防水卷材鋪展在涂有粘結(jié)劑的基面上，這種施工工藝，要求基面干燥，不得有積水或潮濕，另一方面，工廠化生產(chǎn)的防水卷材的長度和寬幅有限，因此，由其形成的防水層存在搭接，而搭接縫往往是薄弱節(jié)點(diǎn)，容易引起滲漏；其三，防水卷材有一定的厚度，對(duì)于幾何形狀復(fù)雜的基面或有一些突出物的基面，防水卷材節(jié)點(diǎn)較多，容易形成空鼓，施工質(zhì)量和防水效果難以保證。建筑防水涂料主要有溶劑型和水乳型兩大類，溶劑型防水涂料是由高分子樹脂和溶劑組成，例如聚氨酯、聚脲材質(zhì)的防水涂料，溶劑型防水涂料對(duì)建筑物基面的干燥度要求高，而且，生產(chǎn)和施工中有機(jī)溶劑對(duì)環(huán)境和人體造成污染和傷害，不環(huán)保；另一方面，建筑物的基面大多數(shù)是混凝土基面，而混凝土基面是多孔性的，因此，溶劑型防水涂料施工后形成的防水膜難以避免小孔，嚴(yán)重影響防水效果，施工難度很大。水乳型防水涂料可在潮濕基面涂敷，并在多孔性混凝土基面上有很強(qiáng)的滲透能力，能滲入基面的毛細(xì)孔中，并將其堵塞，防水效果較好，施工工藝較簡(jiǎn)單。目前，以合成樹脂膠乳為成膜材料的水乳型防水涂料較多，例如，專利公開號(hào)為CN1876750A發(fā)明的高強(qiáng)彈性防水材料采用丙烯酸乳液和液體硅橡膠作為成膜材料；專利公開號(hào)為CN1431262A發(fā)明的一種高分子乳膠防水涂料采用聚丙烯酸酯和聚乙烯_醋酸乙烯酯乳液作為成膜材料；專利公開號(hào)為CN1386809A發(fā)明的低聚灰比高性能聚合物水泥防水涂料采用聚丙烯酸類膠乳作為成膜材料；專利公開號(hào)為 CN1923926A發(fā)明的交聯(lián)型聚合物水泥涂料也是采用丙烯酸類聚合物乳液作為成膜材料。這類防水涂料有較好防水性能，但由于采用合成樹脂膠乳為主要組分，成本較高，而且，施工后形成的防水膜在水的長期作用下，容易返乳和腫脹而影響防水膜的耐久性和防水效果。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有建筑防水涂料的上述缺陷，提供一種改性乳化浙青水泥防水涂料，它具有高彈韌性、低溫柔性、耐候性和防水性能。大量工程實(shí)踐證明石油煉油工業(yè)產(chǎn)生的副產(chǎn)物——浙青是一種良好的防水材料，價(jià)格較低，資源較廣。與合成樹脂相比，浙青的缺點(diǎn)是溫度敏感性，尤其是低溫柔性較差，難以滿足使用要求。但這一缺點(diǎn)可以通過少量聚合物改性后顯著改善，經(jīng)聚合物改性后的浙青不但保持其良好防水性、與混凝土基面的粘結(jié)性，而且具有高彈韌性、低溫柔性和耐候性。常用的聚合物有丁二烯_苯乙烯_ 丁二烯樹脂，即SBS樹脂、丁苯橡膠、氯丁橡膠和聚乙烯-醋酸乙烯共聚物等。所以，目前市售的浙青質(zhì)防水卷材均采用改性浙青生產(chǎn)。由于防水卷材施工應(yīng)用的局限性，本發(fā)明采用改性浙青乳液作為基料，制備一種改性乳化浙青水泥防水涂料，其優(yōu)點(diǎn)是這種防水材料不但克服了防水卷材的局限性，而且克服了溶劑型防水涂料的污染問題和聚合物膠乳防水涂料的缺點(diǎn)，是一種具有優(yōu)良性能、成本較低的防水涂料。 本發(fā)明的技術(shù)方案如下—種改性乳化浙青水泥防水涂料，其特征在于它主要由改性浙青乳液、干粉料和水組成，其主要組成成分的質(zhì)量份額配比為改性浙青乳液100份，干粉料80 150份，水 0 2份；其中改性浙青乳液包含SBS改性浙青乳液、SBR改性浙青乳液、CR改性浙青乳液三種之中的任一種；干粉料的組成成分質(zhì)量份額比為水泥40 80份，膨脹劑3 8份， 300目礦物粉末50 100份，120目細(xì)砂0 50份。改性乳化浙青采用兩種技術(shù)路線，其一是內(nèi)摻法改性，將SBS樹脂與基質(zhì)浙青在高溫下混合與反應(yīng)，制得SBS改性浙青，其中SBS樹脂的摻加量占浙青質(zhì)量的2 3. 5%。 然后，將SBS改性浙青、陽離子型乳化皂液和水經(jīng)膠體磨制備SBS改性乳化浙青，控制其固含量為50 65%。其二是外摻法改性，現(xiàn)將基質(zhì)浙青、陽離子型乳化皂液和水經(jīng)膠體磨制備乳化浙青，再將SBR膠乳或CR膠乳與乳化浙青在高速攪拌機(jī)中混合制得SBR或CR改性浙青乳液。由改性浙青乳液形成的有機(jī)膜具有很好的彈韌性和低溫柔性，通過控制SBS樹月旨、SBR或CR膠乳摻量，可使改性浙青膜在0 -40°C下仍具有柔韌性，不會(huì)發(fā)生開裂或脆斷現(xiàn)象。浙青是一種有機(jī)膠凝材料，它可以將礦物粉末、砂、石膠接起來，不但可提高膠結(jié)料的強(qiáng)度與剛度，改善尺寸穩(wěn)定性，而且可以降低成本。改性浙青乳液中含有40 50%的水，如果改性浙青乳液防水涂料中加入礦物粉末，這部分水只有靠蒸發(fā)，這會(huì)影響所形成的防水膜的質(zhì)量。本發(fā)明采用水泥代替部分或全部礦物粉末，一方面，水泥與水發(fā)生水化反應(yīng)消耗防水涂料中的水；另一方面，水泥水化所形成的凝膠態(tài)水化物與改性浙青形成互穿網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，提高了防水膜的抗水性、耐候性和抗高溫性能，防止了防水膜被水長期作用而腫脹和高溫下發(fā)粘等不良現(xiàn)象，從而大幅度提高了防水涂料的技術(shù)性能和防水效果。水泥水化和改性浙青乳液成膜過程中均有一定的體積收縮，這會(huì)導(dǎo)致防水涂料所形成的防水膜存在皺褶或與基面脫粘。為了避免這種現(xiàn)象，本發(fā)明采用了膨脹劑，膨脹劑在與水泥水化物、水的反應(yīng)過程中，可產(chǎn)生一定的體積膨脹，以補(bǔ)償成膜過程中的體積收縮。改性浙青乳液和固體粉料攪拌過程中，會(huì)產(chǎn)生較多的氣泡，這會(huì)影響防水膜的密實(shí)性、力學(xué)性能和防水效果。為此，本發(fā)明或者還采用消泡劑消除攪拌過程產(chǎn)生的氣泡，降低防水涂料的含氣量。為了施工方便和施工質(zhì)量控制，本發(fā)明采用雙組分技術(shù)方案，將水泥、礦物粉末或砂、固體消泡劑等固體組分材料預(yù)混形成干粉料。本發(fā)明的改性浙青乳液水泥防水涂料由改性浙青乳液和干粉料及水組成，其組成成分質(zhì)量份額施工配比為改性浙青乳液干粉料水=100份80 150份0 2份。 本發(fā)明采用建筑浙青作為基質(zhì)浙青進(jìn)行改性。SBS改性浙青乳液各組成成分的質(zhì)量份額比為
權(quán)利要求
1.一種改性乳化浙青水泥防水涂料，其特征在于它主要由改性浙青乳液、干粉料和水組成，其主要組成成分的質(zhì)量份額配比為改性浙青乳液100份，干粉料80 150份，水0 2份；其中改性浙青乳液包含SBS改性浙青乳液、SBR改性浙青乳液、CR改性浙青乳液三種之中的任一種；干粉料的組成成分質(zhì)量份額比為水泥40 80份，膨脹劑3 8份，300目礦物粉末50 100份，120目細(xì)砂0 50份。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的改性乳化浙青水泥防水涂料，其特征在于所述的改性乳化浙青是陽離子型SBS改性浙青乳液，其固含量為50 60%，SBS樹脂占浙青質(zhì)量的1 3. 5%， 乳化皂液為浙青乳液的1. 8 3. 0%，并含有0. 2 1. 0%的觸變劑。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的改性乳化浙青水泥防水涂料，其特征在于所述的改性乳化浙青是陽離子型SBR改性浙青乳液，其固含量為50 60%，SBR膠乳為浙青乳液質(zhì)量的2 10%，乳化皂液為浙青乳液的1. 8 3. 0%，并含有占浙青乳液質(zhì)量0. 2 1. 0%的觸變劑。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的改性乳化浙青水泥防水涂料，其特征在于所述的改性乳化浙青是陽離子型CR改性浙青乳液，其固含量為50 60%，CR膠乳為浙青乳液質(zhì)量的2 10%，乳化皂液為浙青乳液質(zhì)量的1. 8 3. 0%，并含有占浙青乳液質(zhì)量0. 2 1. 0%的觸變劑。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的改性乳化浙青水泥防水涂料，其特征在于所述的水泥為硅酸鹽系水泥、鋁酸鹽系水泥、硫鋁酸鹽系水泥中的一種或幾種。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的改性乳化浙青水泥防水涂料，其特征在于所述的膨脹劑是硫鋁酸鈣型、氧化鎂型、氧化鈣型、氟鋁酸鈣型膨脹劑中的一種或幾種。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的改性乳化浙青水泥防水涂料，其特征在于所述的礦物填料為石灰石粉、輕質(zhì)碳酸鈣粉、粉煤灰、滑石粉、粒徑小于0. 3mm的細(xì)砂中的一種或幾種。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的改性乳化浙青水泥防水涂料，其特征在于所述的干粉料中或含有占干粉料質(zhì)量比為0. 2 1. 5%的消泡劑，消泡劑為有機(jī)硅類消泡劑和磷酸三丁酯中的一種或兩種。
9.權(quán)利要求1所述的改性乳化浙青水泥防水涂料的制備方法是(1)改性浙青乳液的制備方法a)、SBS改性浙青乳液采用內(nèi)摻法工藝生產(chǎn)先將SBS樹脂、添加劑和基質(zhì)浙青投入反應(yīng)壺中，加熱到160 175°C，使SBS樹脂充分溶解分散在基質(zhì)浙青中，制得SBS改性浙青； 將陽離子乳化劑、電解質(zhì)、觸變劑和水混合制得乳化皂液，并將其加熱到60 70°C ；然后， 將熱的SBS改性浙青和乳化皂液按照60 40的比例連續(xù)進(jìn)入乳化機(jī)，制得SBS改性浙青乳液，冷卻至50°C，送入儲(chǔ)存罐。b)、SBR改性浙青乳液和CR改性浙青乳液采用外摻法工藝生產(chǎn)先將基質(zhì)浙青加熱到 160 175°C ；將陽離子乳化劑、電解質(zhì)、觸變劑和水混合制得乳化皂液，并將其加熱到60 70°C ；然后，將熱的基質(zhì)浙青和乳化皂液按照60 40的比例連續(xù)進(jìn)入乳化機(jī)，制得浙青乳液，冷卻至50°C ；再將SBR乳液或CR乳液和浙青乳液在混合機(jī)中混合均勻，制得SBR或CR 改性浙青乳液，送入儲(chǔ)存罐。(2)干粉料的制備方法將細(xì)砂、膨脹劑、消泡劑和礦物粉末依次加入雙螺桿混合機(jī)中，攪拌混合1分鐘；再將水泥投入混合機(jī)中，攪拌混合3 4分鐘，使各組分材料充分混合均勻，用袋包裝，每袋50kgo(3)改性乳化浙青水泥防水涂料采用施工現(xiàn)場(chǎng)拌制施工現(xiàn)場(chǎng)將改性浙 青乳液和干粉料在攪拌機(jī)中混合形成防水涂料，攪拌機(jī)可以是立式行星攪拌機(jī)，也可以是臥式砂漿攪拌機(jī)，最好是前者。先將改性浙青乳液和所需的水投入攪拌機(jī)中，以20 30轉(zhuǎn)/分的速度攪拌，在該攪拌速度下緩慢將干粉料投入攪拌機(jī)中，加完后，以100 120轉(zhuǎn)/分的速度攪拌3 5分鐘，使干粉料中的固體顆粒充分分散在液體中， 制得改性乳化浙青水泥防水涂料。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種改性乳化瀝青水泥防水涂料及其制備方法。該防水涂料由液料和干粉料及水組成，施工配合比為液料∶干粉料∶水＝100∶80～150∶0～2。其中液料由固含量≥60％的陽離子型SBS改性瀝青乳液或SBR改性瀝青乳液或CR改性瀝青乳液及觸變劑、成膜助劑等組成；干粉料由水泥、膨脹劑、粉末消泡劑、礦物粉末和細(xì)砂組成，其配比為水泥∶膨脹劑∶粉末消泡劑∶礦物填料∶細(xì)砂＝40～80∶3～8∶0.05～0.1∶50～100∶0～50。該涂料制備方法是將改性瀝青乳液和干粉料在高速攪拌機(jī)中充分?jǐn)嚢?，形成均勻的具有一定觸變性、流動(dòng)性和高穩(wěn)定性的防水涂料，該防水涂料優(yōu)點(diǎn)是具有良好的抗老化性能、低溫柔性和耐水性，適用于屋面、地面、隧道、橋面等防水工程。
文檔編號(hào)C04B111/27GK102219446SQ20111007529
公開日2011年10月19日 申請(qǐng)日期2011年3月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月28日
發(fā)明者元強(qiáng), 熊慶斌, 鄧德華, 陳婭芳 申請(qǐng)人:湖南盛林建材科技有限公司