一种橡胶沥青防水涂料及其制备方法和应用

技术领域

本发明属于涂料制备技术领域，具体涉及一种橡胶沥青防水涂料及其制备方法和应用。

背景技术

橡胶沥青防水涂料是运用高分子合成技术合成的一种新型材料，加入了树脂基团使产品具有防水，防腐，防潮和防霉等功效，并且橡胶沥青防水涂料具有柔性防水的粘附性和蠕变特性，在顶板、平面、立面和斜面等各种干燥基面上粘接牢固，常常与防水卷材复合配套使用，进而解决了单一防水卷材因接缝，接头焊接不牢、平面空鼓、立面下滑、复杂部位操作困难等难题，在当前国内、国际防水工程市场得到了极大的应用和推广。

传统沥青防水涂料根据固化原理，主要分为溶剂挥发固化的溶剂型沥青涂料、水分挥发型的水乳型沥青涂料、喷涂速凝橡胶沥青防水涂料和非固化橡胶沥青防水涂料，其中，溶剂型涂料和水乳型涂料为液体材料，施工后水分挥发后形成防水涂膜。CN106634604A公开了一种低VOC含量耐低温溶剂型橡胶沥青防水涂料，包括以下重量份数的原料组成，沥青90～110份，软化剂5～15份，SBS10～30份，改性剂0～3份，填充剂20～40份，溶剂60～80份，得到的橡胶沥青防水涂料产品耐低温性能显著提升，产品适用范围得到提升；产品VOC含量降低，产品环保应用效果得到明显提升；产品配料时间缩短、产品配料温度降低，产品降温过程中热量损失减小，节能减排。但是，在使用过程中，溶剂型沥青涂料固含量低，溶剂挥发过程中产生的气体容易对人体造成危害，特别是使用在通风不良的位置时，产生的有害气体难以扩散。

喷涂速凝橡胶沥青防水涂料是含有橡胶沥青的阴离子乳化沥青和成膜剂瞬间析水形成的涂料。CN107043598A公开了一种喷涂速凝橡胶沥青防水涂料，通过将橡胶胶乳硫化，制得硫化橡胶胶乳，然后与未硫化橡胶胶乳、阴离子乳化沥青及添加剂配置成液体橡胶沥青胶乳液，再与凝结剂按比例配置而成，提供的喷涂速凝橡胶沥青防水涂料，通过采用将橡胶乳液硫化的方法制备硫化橡胶胶乳，大大降低了硫化橡胶胶乳及喷涂速凝橡胶沥青防水涂料的制备温度；并且采用硫化橡胶胶乳、未硫化橡胶胶乳、阴离子乳化沥青、添加剂制得的液体橡胶沥青胶乳与凝结剂按比例配置的喷涂速凝橡胶沥青防水涂料，具有更高的拉伸强度和耐水性强度，并且具有更高的耐化学药品性、耐高温性和耐低温性。但是，喷涂速凝型橡胶沥青防水涂料析水无法排净，造成涂膜表面产生气孔，影响防水效果。CN107353828A公开了一种超低温喷涂非固化橡胶沥青防水涂料，包括沥青、热熔胶、增粘橡胶、改性填料、聚酰胺环氧固化剂、磷化纳米氧化硅及十二醇脂，在防水涂料中加入聚酰胺环氧固化剂、磷化纳米氧化硅及十二醇脂对其进行改性，降低了其粘性，改善了其流动性能，使其在低温条件下也能完成喷涂，避免了高温喷涂造成的高能耗和高污染。但是，非固化橡胶沥青防水涂料无法单独作为防水层来使用。

因此，开发一种固含量高、环保且抗穿刺强度、弹性回复率高的可单独作为防水层使用的橡胶沥青防水涂料，具有重要意义。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种橡胶沥青防水涂料，所述橡胶沥青防水涂料包括沥青、增塑剂、橡胶、烯烃类树脂和增韧剂；因为不添加溶剂，使得所述橡胶沥青防水涂料的固含量可以达到99％以上，且使用时不会产生有害气体；并且通过对配方中特定组分及其含量的设计，使得制备得到的橡胶沥青防水涂料具有优异的抗穿刺强度、弹性恢复率和不透水性。

为达到此发明目的，本发明采用以下技术方案：

第一方面，本发明提供一种橡胶沥青防水涂料，所述橡胶沥青防水涂料按照重量份包括如下组分：沥青50～70重量份、增塑剂10～15重量份、橡胶10～15重量份、烯烃类树脂5～10重量份和增韧剂5～8重量份。

所述沥青可以为52重量份、54重量份、56重量份、58重量份、60重量份、62重量份、64重量份、66重量份或68重量份等。

所述增塑剂可以为10.5重量份、11重量份、11.5重量份、12重量份、12.5重量份、13重量份、13.5重量份、14重量份或14.5重量份等。

所述橡胶可以为10.5重量份、11重量份、11.5重量份、12重量份、12.5重量份、13重量份、13.5重量份、14重量份或14.5重量份等。

所述烯烃类树脂可以为5.5重量份、6重量份、6.5重量份、7重量份、7.5重量份、8重量份、8.5重量份、重量份或9.5重量份等。

所述增韧剂可以为5.2重量份、5.4重量份、5.6重量份、5.8重量份、6重量份、6.2重量份、6.4重量份、6.6重量份、6.8重量份、7重量份、7.2重量份、7.4重量份、7.6重量份或7.8重量份等。

本发明提供的橡胶沥青防水涂料包括沥青、增塑剂、橡胶、烯烃类树脂和增韧剂的组合，以橡胶、沥青为主要成分，加入烯烃类树脂、增塑剂和增韧剂，混合制成的具有柔韧性的热熔施工型弹性防水涂料，不含溶液，固体含量大于99％，使用时不会产生有害气体。

所述橡胶沥青防水涂料含有沥青50～70重量份、增塑剂10～15重量份、橡胶10～15重量份、烯烃类树脂5～10重量份和增韧剂5～8重量份，各个组分之间相互配合，使得制备得到的橡胶沥青防水涂料具有优异的抗穿刺强度、弹性恢复率和不透水性，可以单独作为防水层；橡胶、树脂、增韧剂等相互配合，形成结构稳定的网状结构，使涂料具备优异的延伸性、抗穿刺强度以及不透水性，并且使用寿命大大延长，保证了材料使用年限。

优选地，所述沥青包括110号沥青、90号沥青或70号沥青中的一种或至少两种的组合。

优选地，所述增塑剂包括环烷油、减三线油或芳烃油中的任意一种或至少两种的组合。

优选地，所述橡胶包括苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物(SBS)、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯共聚物(SIS)或氢化苯乙烯-丁二烯共聚物(SEBS)中的任意一种或至少两种的组合。

优选地，所述烯烃类树脂包括聚乙烯树脂和/或聚丙烯树脂。

优选地，所述增韧剂包括POE材料。

优选地，所述橡胶沥青防水涂料还包括粘结剂、促进剂、分散剂、稳定剂、抗老化剂或补强剂中的任意一种或至少两种的组合。

优选地，所述橡胶沥青防水涂料中粘结剂的含量为1～3重量份，例如1.2重量份、1.4重量份、1.6重量份、1.8重量份、2重量份、2.2重量份、2.4重量份、2.6重量份或2.8重量份，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。

优选地，所述粘结剂可以选自常州利尔德通新材料科技有限公司的沥青高粘剂LDT。

优选地，所述橡胶沥青防水涂料中促进剂的含量为0.1～0.2重量份，例如0.11重量份、0.12重量份、0.13重量份、0.14重量份、0.15重量份、0.16重量份、0.17重量份、0.18重量份或0.19重量份，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。

优选地，所述促进剂包括溴化对-特辛基苯酚甲醛树脂。

优选地，所述橡胶沥青防水涂料中分散剂的含量为0.1～0.2重量份，例如0.11重量份、0.12重量份、0.13重量份、0.14重量份、0.15重量份、0.16重量份、0.17重量份、0.18重量份或0.19重量份，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。

优选地，所述分散剂可以选择平湖福博新材料技术有限公司6012。6012。

优选地，所述橡胶沥青防水涂料中稳定剂的含量为0.1～0.2重量份，例如0.11重量份、0.12重量份、0.13重量份、0.14重量份、0.15重量份、0.16重量份、0.17重量份、0.18重量份或0.19重量份，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。

优选地，所述稳定剂可以为石家庄骏隆化工WDJ-2。

优选地，所述橡胶沥青防水涂料中抗老化剂的含量为0.1～0.2重量份，例如0.11重量份、0.12重量份、0.13重量份、0.14重量份、0.15重量份、0.16重量份、0.17重量份、0.18重量份或0.19重量份，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。

优选地，所述抗老化剂可以为巴斯夫防老化剂Irganox B900。

优选地，所述橡胶沥青防水涂料中补强剂的含量为5～15重量份，例如5.5重量份、6重量份、6.5重量份、7重量份、7.5重量份、8重量份、8.5重量份、9重量份、9.5重量份、10重量份、10.5重量份、11重量份、11.5重量份、12重量份、12.5重量份、13重量份、13.5重量份、14重量份或14.5重量份，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。

优选地，所述补强剂包括炭黑、二氧化硅、硅灰或纳米钙中的任意一种或至少两种的组合。

第二方面，本发明提供一种如第一方面所述橡胶沥青防水涂料的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：

(1)将橡胶、烯烃类树脂、增韧剂和增塑剂混合，得到混合物料；

(2)将步骤(1)得到的混合物料与沥青共同研磨，得到所述橡胶沥青防水涂料。

优选地，步骤(1)所述混合的时间为20～40min，例如22min、24min、26min、28min、30min、32min、34min、36min或38min，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。

优选地，步骤(1)所述混合的温度为140～170℃，例如142℃、146℃、148℃、150℃、152℃、154℃、156℃、158℃、160℃、162℃、164℃、166℃或168℃，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。

优选地，步骤(2)所述沥青经过脱水处理得到。

优选地，所述脱水的温度为160～180℃，例如162℃、164℃、166℃、168℃、170℃、172℃、174℃、176℃或178℃，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。优选地，所述脱水的时间为20～40min，例如22min、24min、26min、28min、30min、32min、34min、36min或38min，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。

优选地，步骤(2)所述研磨的温度为160～180℃，例如162℃、164℃、166℃、168℃、170℃、172℃、174℃、176℃或178℃，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。

优选地，步骤(2)所述研磨的时间为1～2h，例如1.1h、1.2h、1.3h、1.4h、1.5h、1.6h、1.7h、1.8h或1.9h，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。

优选地，步骤(2)所述研磨结束后还包括加入其他添加剂和搅拌的步骤；

优选地，所述其他添加剂包括粘结剂、促进剂、分散剂、稳定剂或抗老化剂中的任意一种或至少两种的组合。

优选地，所述搅拌后还包括加入补强剂、再搅拌的步骤。

优选地，所述搅拌和再搅拌的温度各自独立地为160～180℃，例如162℃、164℃、166℃、168℃、170℃、172℃、174℃、176℃或178℃，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。

优选地，所述搅拌和再搅拌的时间各自独立地为0.5～1h，例如0.65h、0.7h、0.75h、0.8h、0.85h、0.9h、0.95h或1h，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。

优选地，所述再搅拌后还包括降温的步骤；

优选地，所述降温后温度为120～140℃，例如122℃、124℃、126℃、128℃、130℃、132℃、134℃、136℃或138℃，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。

优选地，所述制备方法包括如下步骤：

(1)140～170℃下将橡胶、烯烃类树脂、增韧剂和增塑剂混合20～40min，得到混合物料；

(2)将步骤(1)得到的混合物料与沥青共同研磨1～2h，加入填料、160～180℃下搅拌0.5～1h，再加入补强剂，160～180℃下搅拌0.5～1h，降温到120～140℃，得到所述橡胶沥青防水涂料。

第三方面，本发明提供一种如第一方面所述橡胶沥青防水涂料在地下室底板、侧墙、顶板或屋面中的应用。

相对于现有技术，本发明具有以下有益效果：

本发明提供的橡胶沥青防水涂料包括沥青、增塑剂、橡胶、烯烃类树脂和增韧剂的组合，不添加溶剂，使得所述橡胶沥青防水涂料的固含量可以达到99％以上；并且通过对配方中不同组分添加份数的调整，使得制备得到的橡胶沥青防水涂料具有优异的抗穿刺强度、弹性恢复率和不透水性，本发明提供的橡胶沥青防水涂料的抗穿刺强度为241～259N，弹性恢复率为90～95％，断裂伸长率为1490～1560％，相较于现有技术中提供的橡胶沥青防水涂料的抗穿刺强度提高了5～28％，弹性恢复率提高了1～16％，断裂伸长率提高了14～24％；并且本发明提供的橡胶沥青防水涂料还可以单独作为防水层；且所述橡胶沥青防水涂料的制备工艺简单，适合工业化批量生产使用。

具体实施方式

下面通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。本领域技术人员应该明了，所述实施例仅仅是帮助理解本发明，不应视为对本发明的具体限制。

实施例1～6

一种橡胶沥青防水涂料，具体组分如表1所示，各组分的用量单位为“重量份”。

表1

其制备方法包括如下步骤：

(1)160℃下将SBS(戴纳索501)、聚乙烯(中石化7042)、POE(陶氏7467)和烷烃油(清源石化22#)混合30min，得到混合物料；

(2)将90号沥青160℃下脱水处理30min后与步骤(1)得到的混合物料在180℃下共同研磨1.5h，然后依次加入粘结剂(常州利尔德通新材料科技有限公司沥青高粘剂LDT)、溴化对-特辛基苯酚甲醛树脂(蔚林化工)、分散剂(平湖福博新材料技术有限公司6012)、稳定剂(石家庄骏隆化工WDJ-2)和抗老化剂(巴斯夫防老化剂Irganox B900)在170℃下搅拌1h，再加入炭黑，在170℃下搅拌1h，冷却到130℃，得到所述橡胶沥青防水涂料。

对比例1～4

一种橡胶沥青防水涂料，制备方法和物料的来源均与实施例1相同，具体组分如表2所示，各组分的用量单位为“重量份”。

表2

制备方法和实施例1相同。

性能测试：

(1)抗穿刺强度：按照标准GB/T23457-2017《预铺防水卷材》进行抗穿刺强度的测试：

(2)弹性恢复率：按照SH/T 0737-2014《沥青弹性恢复测定法》中A法进行测试；

(3)断裂伸长率：按照GB12953-2003《氯化聚乙烯防水卷材》中5.5.3节进行测试。

按照上述测试方法对实施例1～6和对比例1～4提供的橡胶沥青防水涂料进行测试，测试结果如表3所示：

表3

根据表3数据可以看出：

本发明提供的橡胶沥青防水涂料具有优异的抗穿刺强度、弹性恢复率以及断裂伸长率。具体而言，实施例1～6得到的橡胶沥青防水涂料的抗穿刺强度为241～259N，弹性恢复率为90～95％，断裂伸长率为1490～1560％，相较于对比例1～4得到的橡胶沥青防水涂料的抗穿刺强度(203～229N)提高了5～28％，弹性恢复率(82～89％)提高了1～16％，断裂伸长率(1259～1302％)提高了14～24％，证明本发明提供的橡胶沥青防水涂料具有优异的抗穿刺性能，优异的弹性恢复率以及断裂伸长率。

申请人声明，本发明通过上述实施例来说明一种橡胶沥青防水涂料的工艺方法，但本发明并不局限于上述工艺步骤，即不意味着本发明必须依赖上述工艺步骤才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明所选用原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。