CN116333596A - 一种改性沥青防水涂料及制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种改性沥青防水涂料及制备方法，涉及防水涂料技术领域，该防水涂料的成分包括：乳化稠油、乳化沥青、乳液、填料；其中，乳化稠油和乳化沥青的重量比为1‑10:10‑50。该涂料成分中还可以包括杀菌剂、增稠剂和消泡剂。该防水涂料在高温下具有一定的流动性，可抵抗更长时间的明火炙烤，同时，又能给沥青涂料和卷材的复合提供更好的粘合界面。
Description
技术领域
本发明涉及防水涂料技术领域，具体涉及一种改性沥青防水涂料及制备方法。
背景技术
在屋面维修施工中，施工人员常通过沥青涂料与沥青卷材复合使用的方式进行多层多材复合施工，屋面维修用卷材主要为热熔法改性沥青防水卷材，在明火施工过程中明火易对底层已经干燥的沥青涂层产生不可逆破坏，严重影响防水施工效果。
专利CN110128946A公开了双组分橡胶改性沥青防水涂料及其制备方法和用途，该防水涂料由质量百分比为1:(0.1～1.0)的第一组份和第二组份构成；所述第一组份由如下质量百分数的组分混合制备而成：沥青25.8～56％、橡胶6～15.4％、沥青再生剂6～24.5％、乳化剂0.8～4.0％、稳定剂0.03～5.0％、其他助剂0～5.0％、水为余量。该发明重点采用了沥青在省级，能够使得橡胶与沥青进行融合，避免离析现象发生，同时可降低沥青高温粘度，使沥青乳化难度降低。但该发明具体使用沥青，体系连续相为油性，体系粘度极大施工困难，同时该发明在配合卷材高温烤制时不易出油、容易烤糊。
专利CN110128945A公开了橡胶改性沥青防水涂料及其制备方法和用途，由如下组分混合制备而成：沥青、橡胶、沥青再生剂、乳化剂、稳定剂、水、其他助剂，其中，沥青再生剂以环烷基重油作为原料，经常压减压蒸馏而成。该发明中添加稳定剂避免破乳现象发生，保证了储存稳定性，但该发明与前述发明同属橡胶沥青防水涂料，同样具有不易施工、不易出油、易烤糊等缺陷。
针对现有技术存在的不易施工、不出油容易烤糊等问题，寻找一种改性沥青防水涂料及制备方法十分必要。
发明内容
本发明针对现有技术存在的问题，提供了一种改性沥青防水涂料及制备方法，本发明涂料可以为热熔沥青防水卷材的基层处理剂使用，铺贴沥青防水卷材前，可先涂刷本发明涂料，待本发明涂料实干后可用明火烘烤的施工工艺铺贴沥青防水卷材，特殊的配方设计可赋予防水层更加优异的复合效果。
本发明提供了一种防水涂料，成分包括：乳化稠油、乳化沥青、乳液、填料；
按重量百分数计，所述乳化稠油中饱和分含量为50-70％、芳香分含量为5-20％、胶质含量为0.5-5％、沥青质含量为10-30％；
所述乳化稠油和乳化沥青的重量比为(1-10):(10-50)。
进一步地，所述防水涂料按重量份数计，成分包括：1-10份乳化稠油、10-50份乳化沥青、1-20份乳液、10-50份填料。
优选地，所述防水涂料按重量份数计，成分包括：10份乳化稠油、25份乳化沥青、20份乳液、30份填料。
进一步地，所述乳液包括苯丙乳液、纯丙乳液、醋丙乳液和VAE乳液中的一种或多种；优选为苯丙乳液。
进一步地，所述填料包括重钙粉、滑石粉、硫酸钡、氧化锌和石英粉中的一种或多种；优选为重钙粉。
进一步地，所述乳化稠油的制备方法包括以下步骤：将阴非离子表面活性剂溶液搅拌，同时滴加加热后的稠油，搅拌分散均匀；所述阴非离子表面活性剂溶液和稠油的重量比为(3-5):(5-7)。
在一些具体的实施方式中，所述乳化稠油的制备方法包括以下步骤：首先配制阴非离子表面活性剂浓度为0.5％、NaOH浓度为0.3％的溶液；然后将表面活性剂溶液置于容器中用分散盘式高速搅拌机快速搅拌(2000r/min)，同时不断向内滴加加热至70℃的稠油，直至加完并搅拌分散均匀。
进一步地，所述乳化稠油的粘度为1200-1500cP(70℃下测试结果)。
进一步地，所述阴非离子表面活性剂溶液由质量分数为0.5％-1％的阴离子表面活性剂和质量分数为0.3％-0.5％的NaOH配制而成。
进一步地，所述阴离子表面活性剂的分子式为：C8POmEOnSO3Na，其中，C8为含有8个碳的饱和直连烷基，m为2-8，n为2-8。
进一步地，按重量百分数计，所述乳化沥青中含有：60-70％的沥青、0.5-2％的表面活性剂、0-1％的氢氧化钠、30-40％的水。
进一步地，本发明还提供了上述的防水涂料的制备方法，包括以下步骤：将水、乳化稠油、乳化沥青、乳液、填料混合，搅拌分散均匀即得。
进一步地，所述防水涂料的成分还包括杀菌剂、增稠剂和消泡剂。
进一步地，所述杀菌剂包含细菌杀菌剂和/或霉菌杀菌剂；所述增稠剂包括聚氨酯类增稠剂和/或丙烯酸类增稠剂；所述消泡剂包括矿物油类消泡剂、有机硅类消泡剂和表面活性剂类消泡剂中的一种或多种。
进一步地，本发明还提供了上述的防水涂料的制备方法，包括以下步骤：将水、乳化稠油、乳化沥青、乳液、填料、杀菌剂、增稠剂和消泡剂混合，搅拌分散均匀即得。
在一些具体的实施方式中，所述涂料制备需在分散盘式高速分散机作用下进行：分散剂转速为1200r/min，容器中依次加入自来水、乳液、乳化沥青、乳化稠油、填料、杀菌剂、消泡剂、增稠剂，搅拌分散均匀即可。
值得说明的是：本发明中稠油成分可由柱层析分离法测试得到，具体方法如下：采用柱层析分离法，逐步用石油醚、二甲苯、丙酮淋洗旋蒸称重分别得其中饱和分、芳香分、胶质、沥青质的含量，剩余物质烘干后为沥青质，进而确认稠油类型为乳化稠油。
从涂料干膜反推稠油含量及类型的方法：加热及溶剂(石油醚及二甲苯)萃取可将涂层中油质分离出，所分离出的油质为饱和分、芳香分及少量胶质，采用柱层析分离法可将其中饱和分及芳香分分离定量，进而按比例反推稠油类型为乳化稠油。
涂料中填料的测定方法：将产品经600度马弗炉对干膜烧制4小时，有机物可分解殆尽，剩余粉末为填料，称重可得重量，填料利用X射线衍射方法测定可得填料类型。
涂料中乳液类型以及乳化沥青类型的测定方法：均可通过红外光谱法或其他常规方法测得。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
本发明所取得的技术效果是：
本发明材料是通过乳化稠油成分的加入，能够在沥青涂料体系中引入少量长链饱和分及大分子结构的芳香分，该类物质常温下不会给沥青涂料涂膜增粘带来施工中的粘脚风险(工人行走在涂膜上有粘滞感甚至无法行走),但在高温下又具有一定的流动性，可抵抗更长时间的明火炙烤，同时，又能给沥青涂料和卷材的复合提供更好的粘合界面。
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。
在进一步描述本发明具体实施方式之前，应理解，本发明的保护范围不局限于下述特定的具体实施方案；还应当理解，本发明实施例中使用的术语是为了描述特定的具体实施方案，而不是为了限制本发明的保护范围。
当实施例给出数值范围时，应理解，除非本发明另有说明，每个数值范围的两个端点以及两个端点之间任何一个数值均可选用。除非另外定义，本文中使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同意义。
值得说明的是，本发明中使用的稠油是胜利油田陈家庄陈13-19号稠油，本发明的乳化沥青购自山东道氏公路技术有限公司，型号为DS-2，其余原料均为普通市售产品，因此对其来源不做具体限定。
实施例1-6、对比例1-8：
其中，实施例1-6以及对比例1-8中防水涂料的成分配方详见表1-2。
表1
表2
上述各实施例和对比例中，乳化稠油的制备方法包括以下步骤：首先配制阴非离子表面活性剂溶液；然后将表面活性剂溶液置于容器中用分散盘式高速搅拌机快速搅拌(2000r/min)，同时不断向内滴加加热至70℃的稠油，直至加完并搅拌分散均匀；
具体地，实施例1、实施例4、对比例2-3、对比例6-7中使用的阴离子表面活性剂溶液由质量分数为0.5％的阴离子表面活性剂和质量分数为0.3％的NaOH配制而成，阴离子表面活性剂分子式为，C8POmEOnSO3Na，其中，C8为含有8个碳的饱和直连烷基，m为4，n为4；阴非离子表面活性剂溶液和稠油的重量比为4:6；
实施例2和实施例5使用的阴离子表面活性剂溶液由质量分数为1％的阴离子表面活性剂和质量分数为0.5％的NaOH配制而成，阴离子表面活性剂分子式为，C8POmEOnSO3Na，其中，C8为含有8个碳的饱和直连烷基，m为2，n为2；阴非离子表面活性剂溶液和稠油的重量比为3:5；
实施例3和实施例6使用的阴离子表面活性剂溶液由质量分数为0.6％的阴离子表面活性剂和质量分数为0.4％的NaOH配制而成，阴离子表面活性剂分子式为，C8POmEOnSO3Na，其中，C8为含有8个碳的饱和直连烷基，m为8，n为8；阴非离子表面活性剂溶液和稠油的重量比为5:7；
上述各实施例和对比例中的防水涂料的制备需在分散盘式高速分散机作用下进行：分散剂转速为1200r/min，容器中依次加入自来水、乳液、乳化沥青、乳化稠油、填料、杀菌剂、消泡剂、增稠剂，搅拌分散均匀即可(其中，对比例3和对比例6中防水涂料的制备方法根据实际配方进行原料的替换)。
值得说明的是，各实施例和对比例中，按重量百分数计，乳化稠油中饱和分含量为50-70％、芳香分含量为5-20％、胶质含量为0.5-5％、沥青质含量为10-30％；按重量百分数计，乳化沥青中含有：60-70％的沥青、0.5-2％的表面活性剂、0-1％的氢氧化钠、30-40％的水。
一、渗油性测试
测试方法：首先用涂膜器制备湿膜厚度为2mm的防水涂膜，在标准养护条件下(20-25℃，湿度50％)养护72h，其后按照GB18242-2008标准中渗油性测试方法测试涂膜渗油性。
表3
以上结果说明乳化稠油组分的加入，使得改性沥青防水涂料在高温下可以释放少量油质，而油质的渗出将增加涂层耐炙烤性能。
二、剥离强度测试
测试方法：将涂层与热熔沥青防水卷材烤制按照GB18242-2008标准接缝剥离强度的制样方法结合在一起，待冷却后考察热熔沥青卷材与沥青防水涂料干膜的剥离强度。
表4
| 实例 | 剥离强度(N/mm) |
| 实施例1 | 1.5 |
| 实施例2 | 1.9 |
| 实施例3 | 1.7 |
| 实施例4 | 1.6 |
| 实施例5 | 2.0 |
| 实施例6 | 1.8 |
| 对比例1 | 1.9 |
| 对比例2 | 1.0 |
| 对比例3 | 1.3 |
| 对比例4 | 1.9 |
| 对比例5 | 2.1 |
| 对比例6 | 1.2 |
| 对比例7 | 1.4 |
| 对比例8 | 2.1 |
以上结果说明一定乳化稠油组分的加入能够显著增加卷材与沥青涂层的结合效果，有利于防水施工的可靠性。
最后应当说明的是，以上内容仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，本领域的普通技术人员对本发明的技术方案进行的简单修改或者等同替换，均不脱离本发明技术方案的实质和范围。
Claims (11)
1.一种防水涂料，其特征在于：成分包括：乳化稠油、乳化沥青、乳液、填料；
按重量百分数计，所述乳化稠油中饱和分含量为50-70％、芳香分含量为5-20％、胶质含量为0.5-5％、沥青质含量为10-30％；
所述乳化稠油和乳化沥青的重量比为(1-10):(10-50)。
2.根据权利要求1所述的防水涂料，其特征在于：按重量份数计，成分包括：1-10份乳化稠油、10-50份乳化沥青、1-20份乳液、10-50份填料。
3.根据权利要求2所述的防水涂料，其特征在于：按重量份数计，成分包括：10份乳化稠油、25份乳化沥青、20份乳液、30份填料。
4.根据权利要求1所述的防水涂料，其特征在于：所述乳液包括苯丙乳液、纯丙乳液、醋丙乳液和VAE乳液中的一种或多种；优选为苯丙乳液。
5.根据权利要求1所述的防水涂料，其特征在于：所述填料包括重钙粉、滑石粉、硫酸钡、氧化锌和石英粉中的一种或多种；优选为重钙粉。
6.根据权利要求1所述的防水涂料，其特征在于：所述乳化稠油的制备方法包括以下步骤：将阴非离子表面活性剂溶液搅拌，同时滴加加热后的稠油，搅拌分散均匀；所述阴非离子表面活性剂溶液和稠油的重量比为(3-5):(5-7)。
7.根据权利要求6所述的防水涂料，其特征在于：所述阴非离子表面活性剂溶液由质量分数为0.5％-1％的阴离子表面活性剂和质量分数为0.3％-0.5％的NaOH配制而成。
8.根据权利要求7所述的防水涂料，其特征在于：所述阴离子表面活性剂的分子式为：C8POmEOnSO3Na，其中，C8为含有8个碳的饱和直连烷基，m为2-8，n为2-8。
9.根据权利要求1所述的防水涂料，其特征在于：成分还包括杀菌剂、增稠剂和消泡剂。
10.根据权利要求9所述的防水涂料，其特征在于：所述杀菌剂包含细菌杀菌剂和/或霉菌杀菌剂；所述增稠剂包括聚氨酯类增稠剂和/或丙烯酸类增稠剂；所述消泡剂包括矿物油类消泡剂、有机硅类消泡剂和表面活性剂类消泡剂中的一种或多种。
11.如权利要求1-10任一项所述的防水涂料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
将水、乳化稠油、乳化沥青、乳液、填料混合，搅拌分散均匀即得。
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