甲基丙烯酰氧基類硅烷瀝青水泥防水橋聯(lián)劑及其防水產(chǎn)品和應用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種建筑防水材料的添加劑，特別是能夠與浙青和水泥同時進行化學 交聯(lián)反應，形成較好的化學親和力的化學鍵、使之固化后起到不可逆的粘結(jié)作用的橋聯(lián)劑 及其防水產(chǎn)品和應用。
【背景技術(shù)】
[0002] 常見的建筑防水材料主要是水泥和浙青，浙青主要用于混凝土的接縫或墻邊的縫 隙堵漏，或者鋪在樓頂粘結(jié)薄磚防漏，也可以做成防水卷材，鋪設在需要防滲防雨的場合。 然而目前的浙青難以進行較好的堵漏防漏，其原因是浙青與固化了的水泥（混凝土）的粘 結(jié)是很不持久的，主要是浙青是石油提取汽油、煤油等后的殘留物，大多數(shù)屬于低分子量的 烷類（化學式CnH(2n+2)，η是原子數(shù)）烷類不溶于水，但是與無機物粘連力不強，特別是未經(jīng) 改性過的浙青，高溫時易融化，低溫時發(fā)脆，在經(jīng)歷風吹日曬的建筑物頂層或表面，非常容 易老化脫落。即使對浙青進行了改性，也無法保證與混凝土的粘連效果。
[0003] 如何使得防水卷材的表面能夠起到較好的粘接效果，廣西金雨傘防水裝飾有限 公司進行了多年的研究，2009年10月9日，向中國知識產(chǎn)權(quán)局申請了 "與混凝土進行化學 交聯(lián)和物理卯榫協(xié)同粘結(jié)的防水卷材"的發(fā)明專利，【申請?zhí)枴緾N200910114456.X公開（公 告）號：CN101694114A;該發(fā)明公開了一種濕鋪預鋪防水卷材，是將改性浙青復合物在胎體 上進行浸涂、控厚定型、覆膜、收卷等工藝制成的，所述的改性浙青復合物為改性浙青、增塑 劑、抗氧化劑、功能性助劑和填充劑，制備方法是將基質(zhì)浙青置于反應罐內(nèi)，加入增粘劑、無 規(guī)則聚乙烯和苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物，混和均勻，升溫，攪拌1. 5-2h，接著把 溫度降到180°C左右，再將填料、增塑劑、抗氧化劑、功能性助劑加到反應罐，攪拌0. 5-lh， 進行充分混合改性，然后輸送到膠體磨，對物料進行反復研磨，再將改性好的浙青在胎體上 進行浸涂、控厚定型、覆膜、收卷，便制備成性能優(yōu)異的與混凝土進行化學交聯(lián)及物理卯榫 協(xié)同粘結(jié)（ChemicalBondingandPhysicalCrosslinkingSynergism)的防水卷材，簡稱 CPS防水卷材。
[0004] 公開了與混凝土進行化學交聯(lián)和物理卯榫協(xié)同粘結(jié)作用的功能性助劑（以下簡 稱CPS助劑）是聚甲基乙氧基硅烷或聚萘甲醛磺酸鈉鹽，或者兩者的混合物，在該說明書 中，發(fā)明人指出，由于改性浙青復合物的膠料中存在功能活性助劑，它們的活性基團能與 水泥在水化過程中形成交聯(lián)，使卷材與水泥漿料或混凝土牢固粘結(jié)，這種粘結(jié)作用非常牢 固，受卷材的使用環(huán)境因素較小，因而它能較持久地粘結(jié)在基面上，并與基面形成滿粘結(jié) 構(gòu)，膠料中的兩種改性劑因而與水化硅酸鈣鍵合形成的交聯(lián)結(jié)構(gòu)。卷材膠料層在水泥固化 過程中產(chǎn)生物理吸附和卯榫作用而與基面形成粘結(jié)。水泥漿料與水發(fā)生水化反應，生成的 水化產(chǎn)物聚集在水泥顆粒的表面形成凝聚薄膜。表面形成可塑性的凝膠薄膜式水泥漿料， 保證其具有良好的流動性，能填補界面層微觀上凹凸不平的缺陷，通過擠壓使卷材和水泥 漿料之間形成微觀上的完全潤濕。膠層和水泥漿料充分潤濕后，使膠層表面張力與水泥漿 料表面張力接近，從而使兩者緊密結(jié)合，產(chǎn)生物理吸附作用。與此同時，水分不斷深入凝膠 薄膜層進行化學反應，使薄膜層向內(nèi)增厚；通過薄膜層向外擴散的水化物聚集在膜層外側(cè) 使膜層向外增厚。由于水分滲入膜層內(nèi)部的速度大于水化物向外擴散的速度，因而產(chǎn)生滲 透壓力，膜層內(nèi)部水化物的飽和溶液向外突出造成膜層破裂。膜層的破裂使水化物與水迅 速而廣泛地接觸，反應又加速，生成較多量的水化硅酸鹽凝膠、氫氧化鈣和水化硫酸鈣等水 化物，它們之間相互接觸生長到一定程度后，漿體會完全失去可塑性，建立起相互纏繞的網(wǎng) 狀結(jié)構(gòu)，并在網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)內(nèi)不斷產(chǎn)生水化物，之后漿體逐漸產(chǎn)生強度而進入硬化形成硬化水 泥石。在這個過程中，水泥固化消耗大量的水，導致在水泥與自粘卷材間形成局部封閉的體 系中產(chǎn)生負壓，以及水泥的固化放熱，促進自粘膠的蠕變，使其深入到混凝土的毛細管或孔 隙中，形成物理卯樟結(jié)構(gòu)，達到可靠的粘結(jié)效果；自粘膠層滲透到混?疑土的毛細管或孔隙中 的同時，增大了自粘膠與混凝土接觸的面積，促進自粘膠層與混凝土形成的卯樟結(jié)構(gòu)上生 成更多的化學鍵，而起到"化學交聯(lián)一物理卯樟的協(xié)同效應"，使基面與自粘層形成"互穿網(wǎng) 絡式"界面結(jié)構(gòu)，從而達到結(jié)合緊密、牢固、不可逆的"皮膚式"粘結(jié)效果技術(shù)。徹底解決改 性浙青卷材與基面粘結(jié)力不夠大，粘結(jié)力不持久，易受環(huán)境影響的問題，實現(xiàn)了卷材與基面 形成粘結(jié)不可逆、不受損一體式的防水結(jié)構(gòu)層。
[0005] 在專利CN200910114456.X公布和被授予專利權(quán)以后，廣西金雨傘防水裝飾有限 公司又對一些偶聯(lián)劑進行了研究，發(fā)現(xiàn)一些偶聯(lián)劑（交聯(lián)劑）也能夠能夠與混凝土共同起 化學交聯(lián)反應和物理卯榫協(xié)同粘結(jié)作用。
[0006] 例如：中國專利CN201210446551. 1，名稱：反應粘結(jié)型節(jié)點密封膏及其制備方法， 公開（公告）號：CN102911638A，該反應粘結(jié)型節(jié)點密封膏運用了交聯(lián)劑，使得與混凝土之 間形成化學聯(lián)接作用，提升了與混凝土的粘結(jié)力；其中提到的交聯(lián)劑為硅烷偶聯(lián)劑、鈦酸酯 偶聯(lián)劑和鋁酸酯偶聯(lián)劑中的一種或者一種以上的混合物；使得反應粘結(jié)型節(jié)點密封膏能夠 良好的粘附于較光滑的PPR或PVC管材表面上，實現(xiàn)對PPR或PVC給排水管與混凝土基面 連接處良好的密封。
[0007] 同樣，中國專利CN201210546765. 6,名稱：聚烯烴復合改性浙青濕鋪防水卷材及 其生產(chǎn)方法，一種聚烯烴復合改性浙青濕鋪防水卷材包括能夠與混凝土共同起化學交聯(lián)反 應和物理卯榫協(xié)同粘結(jié)作用的改性浙青粘結(jié)層（2)、粘結(jié)隔離膜保護層（3)、和聚烯烴熱塑 性彈性體材料層（1)，其層間結(jié)構(gòu)如下：第一層是聚烯烴熱塑性彈性體材料層（1)、中間層 是改性浙青粘結(jié)層（2)、下面層是隔離膜保護層（3)，各層間通過生產(chǎn)過程中熱壓粘結(jié)。其 中提出所述的功能性助劑是具有羥基、氫基或羧基的偶聯(lián)劑，特別是有羥基、氫基或羧基反 應性官能團的聚硅氧烷偶聯(lián)劑、聚萘甲醛磺酸鈉鹽或者它們的混合物。
[0008] 但是，公開的專利文獻敘述的有羥基、氫基或羧基反應性官能團的聚硅氧烷偶聯(lián) 劑、聚萘甲醛磺酸鈉鹽或者硅烷偶聯(lián)劑、鈦酸酯偶聯(lián)劑和鋁酸酯偶聯(lián)劑的反應機理中，僅僅 提出與未干固的水泥進行化學交聯(lián)反應和物理卯榫協(xié)同粘結(jié)作用，并未意識到偶聯(lián)劑中能 夠與浙青進行另一端強力的化學鍵結(jié)合的情況，所以在選擇偶聯(lián)劑的時候是比較盲目和沒 有方向感的，因此，在制造防水卷材或反應粘結(jié)型節(jié)點密封膏的時候往往達不到預想的效 果，僅僅比普通的防水卷材或密封膏粘接好一些，浙青的老化和耐候性未能得到顯著的提 商。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009] 本發(fā)明的目的是提供一種建筑防水材料的橋聯(lián)劑，能夠使得浙青的老化和耐候性 能得到顯著的提高，而且也能與未干固的水泥同時進行化學交聯(lián)反應，形成較好的化學親 和力的化學鍵、使之固化后起到不可逆的粘結(jié)作用。
[0010] 本發(fā)明所述的橋聯(lián)劑，是甲基丙烯酰氧基類硅烷浙青水泥防水橋聯(lián)劑，所述甲基 丙烯酰氧基類硅烷的一端與浙青的C=C雙鍵結(jié)合，另一端與水泥水化后產(chǎn)生的酸根結(jié)合； 架起一座制備防水材料的防水橋梁。
[0011] 所述的甲基丙烯酰氧基類硅烷包括甲基丙烯酰氧丙基三氯硅烷（CH2 = CMeC00C3H6SiCl3);γ-甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷（CH2 =CMeC00C3H6Si(OMe) 3); γ-甲基丙稀醜氧丙基二（β-甲氧基乙氧基）石圭燒（CH2 =CMeC00C3H6Si(0C2H40Me) 3); Y-甲基丙烯酰氧丙基三（三