本發(fā)明涉及一種陰離子型水性非固化橡膠瀝青防水涂料技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

非固化橡膠瀝青防水涂料是以橡膠、瀝青為主要組份，加入助劑混合制成的在使用年限內(nèi)保持粘性膏狀體的防水涂料。由于其具有良好的粘結(jié)性、延伸性、低溫柔性及蠕變自愈性等優(yōu)點(diǎn)，是近十幾年發(fā)展很快的一種新型防水材料。非固化橡膠瀝青防水涂料以高固含量著稱，涂料本身具有環(huán)保性能，但其施工過程需要加熱至180℃左右至流淌狀，方可進(jìn)行噴涂或者刷涂，這樣就造成一定的施工不便及煙氣環(huán)境污染，對施工人員的身體健康也產(chǎn)生危害?，F(xiàn)有技術(shù)中采用添加溶劑油的方式獲得可常溫施工的非固化橡膠瀝青防水涂料，避免了加熱，但此方法只能使用刮涂施工，且大量采用溶劑油會(huì)導(dǎo)致耐高溫性不佳。

因此，發(fā)展水性環(huán)保的非固化橡膠瀝青防水涂料就具有重要的意義。相比而言，水性非固化橡膠瀝青防水涂料(以下簡稱水性非固化)能室溫施工，不排放有害氣體，對環(huán)境影響不大，也不危害工人的身體健康，從而節(jié)省資源，節(jié)約能源，保護(hù)環(huán)境。從微觀結(jié)構(gòu)上來說，水性非固化的有效成分是在瀝青里溶脹，整個(gè)體系是均一的體系。而不具有非固化特性的一般橡膠改性乳化瀝青產(chǎn)品，多是采用橡膠膠乳直接添加進(jìn)乳化瀝青，且添加量較大，微觀結(jié)構(gòu)上是相分離狀態(tài)，主要呈現(xiàn)較多的橡膠特性，如中國專利CN201310416370、CN201410203081中所公開的產(chǎn)品均采用橡膠膠乳對乳化瀝青進(jìn)行改性，且添加的改性橡膠總量通常大于20％，施工成型后呈固化膜狀態(tài)，表面沒有粘性，跟橡膠類似。目前關(guān)于水性非固化研究不多，其中CN105038593A中公開的水性非固化橡膠瀝青涂料及其制備方法中，采用了陽離子橡膠改性乳化瀝青與增粘樹脂乳液等其他助劑復(fù)配而成，但陽離子橡膠改性乳化瀝青制備需要去離子水，且存儲(chǔ)性能差，而且在增粘樹脂乳液的制備過程中需要用到溶劑乙酸乙酯，制成后需去除，流程復(fù)雜，且不利于環(huán)保要求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種儲(chǔ)存穩(wěn)定、環(huán)保無污染、粘附性能和內(nèi)聚力強(qiáng)且可以快速噴涂施工的陰離子型水性非固化橡膠瀝青防水涂料。

本發(fā)明的另一目的是提供一種工藝簡單、環(huán)保無污染且常溫施工、可快速破乳形成非固化狀態(tài)產(chǎn)品的陰離子型水性非固化橡膠瀝青防水涂料的制備方法。

本發(fā)明的技術(shù)解決方案是：一種陰離子型水性非固化橡膠瀝青防水涂料，由組分A和組分B組成，其中組分A由85-95質(zhì)量份的陰離子橡膠改性瀝青乳液、2-5質(zhì)量份的陰離子SBR膠乳、4-7質(zhì)量份的陰離子氯丁膠乳、0.1-1質(zhì)量份的疏水劑、0.5-2.5質(zhì)量份防滲劑組成，組分B為質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10-30％的無機(jī)鹽水溶液，組分A與組分B的質(zhì)量比為5-15：1；陰離子橡膠改性瀝青乳液由質(zhì)量比為25-35：15-25：3-6：5-8：0.1-0.3：0.2-0.4：35-50的基質(zhì)瀝青、增粘劑、橡膠彈性體、陰離子乳化劑、穩(wěn)定劑、PH調(diào)節(jié)劑和水通過膠體磨乳化而成。

使用陰離子橡膠瀝青改性乳液、陰離子SBR膠乳(丁苯膠乳)、陰離子氯丁膠乳和疏水劑、防滲劑混合，不含有機(jī)溶劑，儲(chǔ)存比較穩(wěn)定，其中在基質(zhì)瀝青中使用增粘劑，使橡膠彈性體在基質(zhì)瀝青中充分溶脹后再進(jìn)行乳化，無需再添加增粘乳液即可以實(shí)現(xiàn)非固化效果，添加的氯丁膠乳可以增強(qiáng)粘附性能和內(nèi)聚力，由于存在氯原子，可以具備良好的耐燃、耐臭氧和耐老化性能；疏水劑和防滲劑的添加，可以在涂層中形成致密隔絕層，阻礙水分對涂層的浸潤和滲透，降低吸水率，提高防水作用，方便快速噴涂施工。

所述的疏水劑為蠟乳液，所述的防滲劑為水性石墨烯漿料。石墨烯具有片層的共軛結(jié)構(gòu)，有利于在涂層中層層疊加形成致密的隔絕層，從而充分阻隔水分的滲透，蠟乳液可以在破乳后遷移至涂層表面，起到表面疏水的作用，進(jìn)一步提高涂層的防水性。

所述無機(jī)鹽為無機(jī)鈣鹽、無機(jī)鎂鹽及無機(jī)鐵鋁鹽中的至少一種。便宜易得，方便使用。

所述基質(zhì)瀝青為70號(hào)、90號(hào)或110號(hào)石油瀝青；所述的橡膠彈性體為苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三元嵌段共聚物SBS及其衍生物氫化SBS(SEBS)、苯乙烯-異戊二烯-苯乙烯SIS中的一種或多種；所述的增粘劑為橡膠芳烴油；所述的陰離子乳化劑為羧酸鹽型、磺酸鹽型、磷酸鹽型及硫酸酯型陰離子乳化劑中的一種或幾種；所述的穩(wěn)定劑為無機(jī)增稠劑類、纖維素類、聚丙烯酸酯類和締合型聚氨酯類中的一種或幾種混合物；所述的PH調(diào)節(jié)劑是為NaOH。這些組分可以顯著改善瀝青的耐高低溫性及蠕變性，提高改性劑與基質(zhì)瀝青的相容性，從而得到高改性劑含量的均一改性瀝青乳液。

本發(fā)明的另一技術(shù)解決方案是：一種陰離子型水性非固化橡膠瀝青防水涂料的制備方法，包括以下步驟：①、將85-95質(zhì)量份的陰離子橡膠改性瀝青乳液、2-5質(zhì)量份的陰離子SBR膠乳、4-7質(zhì)量份的陰離子氯丁膠乳、0.1-1質(zhì)量份的疏水劑、0.5-2.5質(zhì)量份防滲劑均勻攪拌混合得到組分A；②、將無機(jī)鹽溶解在水中配制濃度為10-30％的無機(jī)鹽溶液，得到組分B；③、將組分A和組分B按照質(zhì)量比5-15：1通過噴槍噴涂混合，得到陰離子型水性非固化橡膠改性瀝青防水涂料；其中在步驟①中，陰離子橡膠改性瀝青乳液的制備方法是：將質(zhì)量比為25-35：15-25：3-6：5-8：0.1-0.3：0.2-0.4：35-50的基質(zhì)瀝青、增粘劑、橡膠彈性體、陰離子乳化劑、穩(wěn)定劑、PH調(diào)節(jié)劑和水通過膠體磨乳化而成。

其中陰離子橡膠改性瀝青乳液，采用先改性后乳化的方法，先以增粘劑使橡膠彈性體在基質(zhì)瀝青中溶脹并形成橡膠連續(xù)相，后進(jìn)行乳化得到更均勻穩(wěn)定的乳液。再添加氯丁膠乳與SBR膠乳，與基質(zhì)瀝青形成非連續(xù)相，提高耐高低溫性能及粘接性能。整個(gè)體系在涂層成型后形成細(xì)微網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，具有粘稠蠕變、長期不固化的特性，且體系中均使用陰離子乳液和水性助劑，制備簡單，儲(chǔ)存穩(wěn)定，易于生產(chǎn)和施工。

所述陰離子橡膠改性瀝青乳液的制備方法為：準(zhǔn)備質(zhì)量比為25-35：15-25：3-6：5-8：0.1-0.3：0.2-0.4：35-50的基質(zhì)瀝青、增粘劑、橡膠彈性體、陰離子乳化劑、穩(wěn)定劑、PH調(diào)節(jié)劑和水，其中將基質(zhì)瀝青、增粘劑、橡膠彈性體、陰離子乳化劑在160-180℃混合剪切3小時(shí)得到瀝青混合液；將穩(wěn)定劑、PH調(diào)節(jié)劑溶于水中并加熱至60-70℃得水溶液；同時(shí)將瀝青混合液和水溶液經(jīng)過膠體磨進(jìn)行乳化，冷卻出料即得陰離子橡膠改性瀝青乳液。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是：儲(chǔ)存穩(wěn)定，不含有機(jī)溶劑，環(huán)保無污染，施工完成后與空氣接觸后長期不固化，始終保持粘稠特性，自愈能力強(qiáng)。它能解決因基層開裂應(yīng)力傳遞給防水層造成的防水層斷裂、撓曲疲勞或處于高應(yīng)力狀態(tài)下的提前老化等問題；同時(shí)，蠕變性和黏滯性使其能夠很好地封閉基層的毛細(xì)孔和裂縫，解決了防水層的竄水難題，使防水可靠性得到大幅度提高；且制備方便，工藝簡單。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例1：

一種陰離子水性非固化橡膠瀝青防水涂料，由組分A和組分B混合組成，其中組分A由88質(zhì)量份的陰離子橡膠改性乳化瀝青、3質(zhì)量份的SBR膠乳、7質(zhì)量份的氯丁膠乳、0.5質(zhì)量份的蠟乳液、1.5質(zhì)量份的石墨烯水性漿料組成；組分B由10質(zhì)量份的氯化鈣、90質(zhì)量份的水組成；組分A與組分B的質(zhì)量比為6:1。

組分A中的陰離子橡膠改性乳化瀝青由質(zhì)量比為30:15:4:5:0.1:0.3:45.6的基質(zhì)瀝青、增粘劑、橡膠彈性體、陰離子乳化劑、穩(wěn)定劑、PH調(diào)節(jié)劑和水通過膠體磨乳化而成。其中基質(zhì)瀝青為70號(hào)石油瀝青，增粘劑為芳烴油，橡膠彈性體為SBS，穩(wěn)定劑為聚丙烯酸酯類，陰離子乳化劑為硫酸酯類陰離子乳化劑，PH調(diào)節(jié)劑為NaOH。

一種陰離子水性非固化橡膠瀝青涂料的制備方法，包括以下步驟：

①、將88質(zhì)量份的陰離子橡膠改性瀝青乳液、3質(zhì)量份的陰離子SBR膠乳、7質(zhì)量份的陰離子氯丁膠乳、0.5質(zhì)量份的蠟乳液和1.5質(zhì)量份的石墨烯水性漿料混合攪拌均勻得組分A；

其中陰離子橡膠改性乳化瀝青的制備方法如下：

首先選取質(zhì)量比為30:15:4:5:0.1:0.3:45.6的基質(zhì)瀝青、增粘劑、橡膠彈性體、陰離子乳化劑、穩(wěn)定劑、PH調(diào)節(jié)劑和水，將基質(zhì)瀝青、增粘劑、橡膠彈性體、陰離子乳化劑在160-180℃混合剪切3小時(shí)得瀝青混合液，再將穩(wěn)定劑、PH調(diào)節(jié)劑溶于水中并加熱至60-70℃制得水溶液，然后同時(shí)將瀝青混合液與水溶液經(jīng)過膠體磨進(jìn)行乳化，冷卻出料即得陰離子橡膠改性瀝青乳液；

②、將10質(zhì)量份氯化鈣溶解在水中配成10％質(zhì)量濃度的水溶液得B組分；

③、將組分A與組分B按照質(zhì)量比6:1，通過噴槍混合噴涂到應(yīng)用部位即得該陰離子型水性非固化橡膠瀝青防水涂料。

實(shí)施例2

一種陰離子水性非固化橡膠瀝青防水涂料，由組分A和組分B組成。組分A由90質(zhì)量份的陰離子橡膠改性乳化瀝青、4質(zhì)量份的SBR膠乳、5質(zhì)量份的氯丁膠乳、0.5質(zhì)量份的蠟乳液、0.5質(zhì)量份的石墨烯水性漿料組成；組分B由20質(zhì)量份的氯化鈣、80質(zhì)量份的水組成；組分A與組分B的質(zhì)量比為8:1。

組分A中的陰離子橡膠改性乳化瀝青由質(zhì)量比為30：20：5：6：0.2：0.35：38.45的基質(zhì)瀝青、增粘劑、橡膠彈性體、陰離子乳化劑、穩(wěn)定劑、NaO H和水組成，其中基質(zhì)瀝青為90號(hào)石油瀝青，增粘劑為芳烴油，橡膠彈性體為SEBS，穩(wěn)定劑為聚丙烯酸酯類，陰離子乳化劑為硫酸酯類陰離子乳化劑，PH調(diào)節(jié)劑為NaOH。

一種陰離子水性非固化橡膠瀝青涂料的制備方法，包括以下步驟：

①、將90質(zhì)量份陰離子橡膠改性瀝青乳液、4質(zhì)量份的陰離子SBR膠乳、5質(zhì)量份的陰離子氯丁膠乳、0.5質(zhì)量份的蠟乳液和0.5質(zhì)量份的石墨烯水性漿料混合攪拌均勻得組分A；

其中陰離子橡膠改性乳化瀝青的制備方法如下：

首先選取質(zhì)量比為30:20:5:6:0.2:0.35:38.45的基質(zhì)瀝青、增粘劑、橡膠彈性體、陰離子乳化劑、穩(wěn)定劑、PH調(diào)節(jié)劑和水，將基質(zhì)瀝青、增粘劑、橡膠彈性體、陰離子乳化劑在160-180℃混合剪切3小時(shí)得瀝青混合液，再將穩(wěn)定劑、PH調(diào)節(jié)劑溶于水中并加熱至60-70℃得水溶液，然后同時(shí)將瀝青混合液與水溶液經(jīng)過膠體磨進(jìn)行乳化，冷卻出料即得陰離子橡膠改性瀝青乳液；

②、將20質(zhì)量份的氯化鈣溶解在80質(zhì)量份的水中配成20％濃度的水溶液，得B組分；

③、將組分A與組分B按照質(zhì)量比8:1，通過噴槍混合噴涂到應(yīng)用部位即得該陰離子型水性非固化橡膠瀝青防水涂料。

實(shí)施例3

一種陰離子水性非固化橡膠瀝青防水涂料，由組分A和組分B組成；

組分A由92質(zhì)量份的陰離子橡膠改性乳化瀝青、2.5質(zhì)量份的SBR膠乳、4質(zhì)量份的氯丁膠乳、0.5質(zhì)量份的蠟乳液、1質(zhì)量份的石墨烯水性漿料組成；組分B由30質(zhì)量份的氯化鈣、70質(zhì)量份的水組成；組分A與組分B的質(zhì)量比為12:1；

組分A中的陰離子橡膠改性乳化瀝青由質(zhì)量比為25：25：6.5：7.5：0.3：0.4：35.3的基質(zhì)瀝青、增粘劑、橡膠彈性體、陰離子乳化劑、穩(wěn)定劑、NaOH和水組成。其中基質(zhì)瀝青為90號(hào)石油瀝青，增粘劑為芳烴油，橡膠彈性體為S IS，穩(wěn)定劑為聚丙烯酸酯類，陰離子乳化劑為硫酸酯類陰離子乳化劑，PH調(diào)節(jié)劑為NaOH。

一種陰離子水性非固化橡膠瀝青涂料的制備方法，包括以下步驟：

①、將92質(zhì)量份的陰離子橡膠改性瀝青乳液、2.5質(zhì)量份的陰離子SBR膠乳、4質(zhì)量份的陰離子氯丁膠乳、0.5質(zhì)量份的蠟乳液和1質(zhì)量份的石墨烯水性漿料混合攪拌均勻得組分A；

其中陰離子橡膠改性乳化瀝青的制備方法如下：

首先選取質(zhì)量比為25：25：6.5：7.5：0.3：0.4：35.3的基質(zhì)瀝青、增粘劑、橡膠彈性體、陰離子乳化劑、穩(wěn)定劑、NaOH和水，將基質(zhì)瀝青、增粘劑、橡膠彈性體、陰離子乳化劑在160-180℃混合剪切3小時(shí)得瀝青混合液，再將穩(wěn)定劑、PH調(diào)節(jié)劑溶于水中并加熱至60-70℃得水溶液，然后同時(shí)將瀝青混合液與水溶液經(jīng)過膠體磨進(jìn)行乳化，冷卻出料即得陰離子橡膠改性瀝青乳液；

②、將氯化鈣溶解在水中配成30％濃度的水溶液得B組分；

③、將組分A與組分B按照質(zhì)量比12:1，通過噴槍混合噴涂到應(yīng)用部位即得該陰離子型水性非固化橡膠瀝青防水涂料。

將實(shí)施例1-3中制備的涂料樣品參照非固化橡膠瀝青防水涂料標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行測試，檢測結(jié)果如表1：

為更清晰地表達(dá)A組分比例變化對性能影響，設(shè)置了以下三個(gè)對比例：

對比例1：一種陰離子水性非固化橡膠瀝青防水涂料，由組分A和組分B組成；組分A由90質(zhì)量份的陰離子橡膠改性乳化瀝青(按實(shí)施例1制備)、4質(zhì)量份的SBR膠乳、5質(zhì)量份的氯丁膠乳組成；組分B與實(shí)施例1相同。

對比例2：一種陰離子水性非固化橡膠瀝青防水涂料，由組分A和組分B組成；組分A由90質(zhì)量份的陰離子橡膠改性乳化瀝青(按實(shí)施例2制備)、4質(zhì)量份的SBR膠乳、1質(zhì)量份石墨烯水性漿料組成；組分B與實(shí)施例2相同；

對比例3：一種陰離子水性非固化橡膠瀝青防水涂料，由組分A和組分B組成；組分A由90質(zhì)量份的陰離子橡膠改性乳化瀝青(按實(shí)施例3制備)、4質(zhì)量份的SBR膠乳、0.5質(zhì)量份的蠟乳液組成；組分B與實(shí)施例3相同。

分別對實(shí)施例1-3、對比例1-3的耐熱性、酸處理質(zhì)量損失、堿處理質(zhì)量損失、鹽處理質(zhì)量損失進(jìn)行對比實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)方法參見《非固化橡膠瀝青防水涂料》標(biāo)準(zhǔn)報(bào)批稿，實(shí)驗(yàn)結(jié)果見表2：

從對比實(shí)驗(yàn)可以看出，添加蠟乳液和石墨烯水性漿料后可以有效降低酸、堿、鹽處理后的質(zhì)量損失。

對比實(shí)施例1-3中陰離子橡膠改性乳化瀝青的各組分變化對總體性能影響，見表3：

從表3的對比數(shù)據(jù)中可以看出橡膠彈性體用量增加能提高產(chǎn)品的耐低溫性及延伸性。

為了更清晰地描述對制備橡膠彈性體改性瀝青的參數(shù)選擇意義，特列下表以示說明：

上列詳細(xì)說明是針對本發(fā)明可行實(shí)施例的具體說明，該實(shí)施例并非用以限制本發(fā)明的專利范圍，凡未脫離本發(fā)明所為的等效實(shí)施或變更，均應(yīng)包含于本案的專利范圍中。