外露型高分子胶粘防水涂料及生产工艺的制作方法

2021-02-02 16:02:01|

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本发明涉及防水涂料技术领域，特别涉及外露型高分子胶粘防水涂料及生产工艺。

背景技术：

目前，地下工程中，如地铁、公路或铁路的隧道防水一般采用两种如下方式。

一种是复合衬砌隧道，一般采用高分子防水板(卷材)固定在混凝土表面，与混凝土结合起到防水作用，但其存在多方面性能的缺陷，主要表现在：

1、防水卷材材质本身不能和喷射混凝土初衬密贴，安设时发生冲击或是混凝土表面的突出物等情况易将防水板扎破，导致漏水。

2、板与板间的接合部是隧道的薄弱环节，若稍有不慎出现裂缝会导致整个防水体系失败。

3、混凝土壁面容易出现凹凸的部位，甚至较大的空洞，二次衬砌的挤压及周沿变形会使防水板拉伸，特别是结合部位易发生断裂破坏。

另一种是普通的喷涂防水的隧道，这种地下工程防水体系渗漏的原因在于，喷涂速凝橡胶沥青防水膜很难保证有卷材一样的均匀性，虽然涂膜延展性较好，但抗拉强度较低，如发生较大外力作用，结构会发生变形和位移，易导致防水膜破裂，致使整个防水体系失效；另外，该施工方法对喷涂的施工工艺精度要求高，但一般工程很难达到，虽然有自防水混凝土的存在，但地下工程工作面狭小，混凝土振捣的密度、实度很难达到设计抗渗的要求；另外，施工缝合变形缝也是这种防水措施的薄弱环节。

在公开号为cn104031444a的中国发明专利中公开了一种高聚物改性沥青防水涂料，由以下重量的组分组成，去离子水30-50公斤、二氧化钛15-25公斤、二氧化硅10-20公斤、消泡剂4-6公斤、改性剂4-6公斤、增稠剂4-6公斤、乳化剂4-6公斤、疏水剂4-6公斤、沥青40-60公斤。

这种高聚物改性沥青防水涂料在施工时，一般采用热熔法，即需要使用明火加热，因此不能应用于变电所、药厂、炼油厂等要求防火、防爆的场所，而且在加热时，会释放酚、萘、蒽、苯、芘等致癌气体，污染环境。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供外露型高分子胶粘防水涂料及生产工艺，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：外露型高分子胶粘防水涂料，包括以下配方：石油沥青、乙烯和醋酸乙烯共聚物、阳离子表面活性剂not、钙脂松香、二异氰酸酯、水性羟基树脂、分散剂、水溶性热固性丙烯酸树脂、丙烯酸酯类流平剂、耐盐雾助剂、聚醚二元醇和偶联剂，并按以下质量进行配比：石油沥青的含量为75-86份、乙烯和醋酸乙烯共聚物的含量为23-40份、阳离子表面活性剂not的含量为12-18份、钙脂松香的含量为43-55份、二异氰酸酯的含量为4-12份、水性羟基树脂的含量为34-37份、分散剂的含量为2-6份、水溶性热固性丙烯酸树脂的含量为2-6份、丙烯酸酯类流平剂的含量为10-12份、耐盐雾助剂的含量为5-8份、聚醚二元醇的含量为2-6份和偶联剂的含量为14-18份。

进一步地，水性羟基树脂为甲基、甲基/丙基酸羟丙基、有机硅氟改性的烯丙基醚中的至少一种。

进一步地，耐盐雾助剂由松香改性马来酸树脂和氨基甲酸乙脂树脂一种或多种制成，偶联剂由乙烯基三乙氧基硅烷、氨基丙基三乙氧基硅烷、二硬脂酰氧异丙氧基铝酸酯、异丁基三乙氧基硅烷、聚萘甲醛磺酸钠盐中的至少一种。

本发明提出的另一种技术，包括外露型高分子胶粘防水涂料的生产工艺，包括以下步骤：

s1：取乙烯和醋酸乙烯共聚物、阳离子表面活性剂not、钙脂松香、二异氰酸酯、水性羟基树脂加入带有搅拌功能的反应釜内，后续按照配方同时加入水溶性热固性丙烯酸树脂反应釜内的搅拌器以10-20r/min速度搅拌，反应釜内的温度加热至60-70℃；

s2：滴加12-15份的水性羟基树脂进入s1反应釜内，将反应釜内的搅拌器速度提升到20-30r/min，同时温度提升到75-95℃，滴加完毕水性羟基树脂时间为1-2h；

s3：反应釜内通氮气20～25分钟，边搅拌边通氮气，使其充分溶胀，以除去混合液中的氧气并使各组分混合均匀，15～30分钟搅拌通氮气后，将混合物静置5～10分钟，加入耐盐雾助剂、聚醚二元醇和偶联剂在800-1000r/min的转速下，搅拌30-40min，得到研磨浆料，

s4：研磨浆料保温反应时间1.5-2h，分散剂、水溶性热固性丙烯酸树脂、丙烯酸酯类流平剂加入到研磨浆料中混合均匀，在500-600r/min的转速下，搅拌20-30min后，加入水性聚氨酯，保持转速不变的情况下，搅拌10-20min，得到聚氨酯防水涂料，保温反应时间1.5-2h，在依次投入3-5份的分散剂2-6份的消泡剂和7-10份流平剂，并采用750-800转/分搅拌至混合均匀，用100目网纱过滤，倒入砂磨机循环研磨，在研磨的过程中用超微粉碎机和超声波同步加工，再用400目网纱过滤，得到防水涂料。

进一步地，针对s4中，超微粉碎机通过自带的压机在100mpa以上的压力下将研磨后粉体压制成球状颗粒。

进一步地，针对s4中，超声波振动中产生的超声频振破坏球状颗粒的之间的库伦力和范德华力，在超声波的高频的震动下分散细化，研磨浆料的球状颗粒根据超声波的震动产生共振，从而产生震荡谐波，加速分散后，研磨的更加彻底。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明提出的外露型高分子胶粘防水涂料及生产工艺，通其中水性环氧以水为溶剂和稀释剂，有效的消除了内应力并增加了涂膜的韧性，二异氰酸酯成膜后有效成份作用后，固化的络合物，成防水结晶体，实现防水，偶联剂来增进涂膜对底材的附着力，水溶性热固性丙烯酸树脂具有快速固化性，同时还具备优异的附着力，效控制ph值的稳定性能，可减缓防水涂料的腐蚀。

附图说明

图1为本发明的加工流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一：

外露型高分子胶粘防水涂料，包括以下配方：石油沥青、乙烯和醋酸乙烯共聚物、阳离子表面活性剂not、钙脂松香、二异氰酸酯、水性羟基树脂、分散剂、水溶性热固性丙烯酸树脂、丙烯酸酯类流平剂、耐盐雾助剂、聚醚二元醇和偶联剂，并按以下质量进行配比：石油沥青的含量为75-86份、乙烯和醋酸乙烯共聚物的含量为23份、阳离子表面活性剂not的含量为12份、钙脂松香的含量为43份、二异氰酸酯的含量为4份、水性羟基树脂的含量为34份、分散剂的含量为2份、水溶性热固性丙烯酸树脂的含量为2份、丙烯酸酯类流平剂的含量为10份、耐盐雾助剂的含量为5-8份、聚醚二元醇的含量为2份和偶联剂的含量为14份。

水性羟基树脂为甲基、甲基/丙基酸羟丙基、有机硅氟改性的烯丙基醚中的至少一种。

耐盐雾助剂由松香改性马来酸树脂和氨基甲酸乙脂树脂一种或多种制成，偶联剂由乙烯基三乙氧基硅烷、氨基丙基三乙氧基硅烷、二硬脂酰氧异丙氧基铝酸酯、异丁基三乙氧基硅烷、聚萘甲醛磺酸钠盐中的至少一种。

请参阅图1，为了更好的展示防水涂料的生产流程，本实施展示了外露型高分子胶粘防水涂料的生产工艺，包括以下步骤：

步骤一：取乙烯和醋酸乙烯共聚物、阳离子表面活性剂not、钙脂松香、二异氰酸酯、水性羟基树脂加入带有搅拌功能的反应釜内，后续按照配方同时加入水溶性热固性丙烯酸树脂反应釜内的搅拌器以10-20r/min速度搅拌，反应釜内的温度加热至60-70℃；

步骤二：滴加12-15份的水性羟基树脂进入s1反应釜内，将反应釜内的搅拌器速度提升到20-30r/min，同时温度提升到75-95℃，滴加完毕水性羟基树脂时间为1-2h；

步骤三：反应釜内通氮气20～25分钟，边搅拌边通氮气，使其充分溶胀，以除去混合液中的氧气并使各组分混合均匀，15～30分钟搅拌通氮气后，将混合物静置5～10分钟，加入耐盐雾助剂、聚醚二元醇和偶联剂在800-1000r/min的转速下，搅拌30-40min，得到研磨浆料，

步骤四：研磨浆料保温反应时间1.5-2h，分散剂、水溶性热固性丙烯酸树脂、丙烯酸酯类流平剂加入到研磨浆料中混合均匀，在500-600r/min的转速下，搅拌20-30min后，加入水性聚氨酯，保持转速不变的情况下，搅拌10-20min，得到聚氨酯防水涂料，保温反应时间1.5-2h，在依次投入3-5份的分散剂2-6份的消泡剂和7-10份流平剂，并采用750-800转/分搅拌至混合均匀，用100目网纱过滤，倒入砂磨机循环研磨，在研磨的过程中用超微粉碎机和超声波同步加工，超微粉碎机通过自带的压机在100mpa以上的压力下将研磨后粉体压制成球状颗粒，超声波振动中产生的超声频振破坏球状颗粒的之间的库伦力和范德华力，在超声波的高频的震动下分散细化，研磨浆料的球状颗粒根据超声波的震动产生共振，从而产生震荡谐波，加速分散后，研磨的更加彻底，再用400目网纱过滤，得到防水涂料。

实施例二：

外露型高分子胶粘防水涂料，包括以下配方：石油沥青、乙烯和醋酸乙烯共聚物、阳离子表面活性剂not、钙脂松香、二异氰酸酯、水性羟基树脂、分散剂、水溶性热固性丙烯酸树脂、丙烯酸酯类流平剂、耐盐雾助剂、聚醚二元醇和偶联剂，并按以下质量进行配比：石油沥青的含量为80份、乙烯和醋酸乙烯共聚物的含量为30份、阳离子表面活性剂not的含量为15份、钙脂松香的含量为48份、二异氰酸酯的含量为8份、水性羟基树脂的含量为35份、分散剂的含量为4份、水溶性热固性丙烯酸树脂的含量为4份、丙烯酸酯类流平剂的含量为11份、耐盐雾助剂的含量为6份、聚醚二元醇的含量为4份和偶联剂的含量为16份。

水性羟基树脂为甲基、甲基/丙基酸羟丙基、有机硅氟改性的烯丙基醚中的至少一种。

实施例三：

外露型高分子胶粘防水涂料，包括以下配方：石油沥青、乙烯和醋酸乙烯共聚物、阳离子表面活性剂not、钙脂松香、二异氰酸酯、水性羟基树脂、分散剂、水溶性热固性丙烯酸树脂、丙烯酸酯类流平剂、耐盐雾助剂、聚醚二元醇和偶联剂，并按以下质量进行配比：石油沥青的含量为86份、乙烯和醋酸乙烯共聚物的含量为40份、阳离子表面活性剂not的含量为18份、钙脂松香的含量为55份、二异氰酸酯的含量为12份、水性羟基树脂的含量为37份、分散剂的含量为6份、水溶性热固性丙烯酸树脂的含量为6份、丙烯酸酯类流平剂的含量为12份、耐盐雾助剂的含量为8份、聚醚二元醇的含量为6份和偶联剂的含量为18份。

水性羟基树脂为甲基、甲基/丙基酸羟丙基、有机硅氟改性的烯丙基醚中的至少一种。

对比例一：

外露型高分子胶粘防水涂料，包括以下配方：乙烯和醋酸乙烯共聚物、阳离子表面活性剂not、钙脂松香、二异氰酸酯、水性羟基树脂、分散剂、水溶性热固性丙烯酸树脂、丙烯酸酯类流平剂、耐盐雾助剂、聚醚二元醇和偶联剂，并按以下质量进行配比：乙烯和醋酸乙烯共聚物的含量为30份、阳离子表面活性剂not的含量为15份、钙脂松香的含量为48份、二异氰酸酯的含量为8份、水性羟基树脂的含量为35份、分散剂的含量为4份、水溶性热固性丙烯酸树脂的含量为4份、丙烯酸酯类流平剂的含量为11份、耐盐雾助剂的含量为6份、聚醚二元醇的含量为4份和偶联剂的含量为16份。

对比例二：

外露型高分子胶粘防水涂料，包括以下配方：石油沥青、乙烯和醋酸乙烯共聚物、阳离子表面活性剂not、钙脂松香、二异氰酸酯、水性羟基树脂、分散剂、丙烯酸酯类流平剂、耐盐雾助剂、聚醚二元醇和偶联剂，并按以下质量进行配比：石油沥青的含量为80份、乙烯和醋酸乙烯共聚物的含量为30份、阳离子表面活性剂not的含量为15份、钙脂松香的含量为48份、二异氰酸酯的含量为8份、水性羟基树脂的含量为35份、分散剂的含量为4份、丙烯酸酯类流平剂的含量为11份、耐盐雾助剂的含量为6份、聚醚二元醇的含量为4份和偶联剂的含量为16份。

实施例一、二和三在聚合反应体系中加入石油沥青和水溶性热固性丙烯酸树脂，对比例一去除了石油沥青，对比例二去除了水溶性热固性丙烯酸树脂，并且都是以1l实验，分别在混凝土和高分子卷材上实验。

表一为混凝土的检测表

表二为高分子卷材的检测表

根据表格一和表格二的数据，实施例二中所示的整体在高分子的防水上表现的更加优异。

偶联剂既能与石油沥青的某些基团反应，又能与水溶性热固性丙烯酸树脂反应，使用时，在基层与防水涂料之间形成一个界面层，界面层能传递应力，从而增强了基层与防水涂料之间的粘合强度，提高防水性能，同时还可以防止其它介质向界面渗透，改善界面状态，由于高分子和石油沥青与水互不相容，需要施加的能量很大，且分散成很小的颗粒的比表面积很大，乙烯和醋酸乙烯共聚物、阳离子表面活性剂not、钙脂松香配合使用，能够获得更好的乳化效果。

其中水性环氧以水为溶剂和稀释剂，不含任何有机挥发物，无毒，无闪火点，能显著提高防水涂料的附着力，并缓慢的以热能的形式释放，有效的消除了内应力并增加了涂膜的韧性，水性羟基树脂达到增加密实性和防水效果，并且产生的凝胶防水层，提高混防水功能，二异氰酸酯成膜后有效成份作用后，固化的络合物，成防水结晶体，实现防水，偶联剂来增进涂膜对底材的附着力，加入的消泡剂，消除施工中所产生的气泡，水溶性热固性丙烯酸树脂具有快速固化性，同时还具备优异的附着力，效控制ph值的稳定性能，可减缓防水涂料的腐蚀。

综上所述：本发明的外露型高分子胶粘防水涂料及生产工艺，通其中水性环氧以水为溶剂和稀释剂，有效的消除了内应力并增加了涂膜的韧性，二异氰酸酯成膜后有效成份作用后，固化的络合物，成防水结晶体，实现防水，偶联剂来增进涂膜对底材的附着力，水溶性热固性丙烯酸树脂具有快速固化性，同时还具备优异的附着力，效控制ph值的稳定性能，可减缓防水涂料的腐蚀。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

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