一种水性液体橡胶防水涂料及其制备方法
【专利摘要】一种水性液体橡胶防水涂料，包括组分A和B，其中A组分包括：乳化沥青：35-65重量份，氯丁橡胶乳液：5-40重量份，丁苯胶乳：5-40重量份，PVA稳定剂：0.1-10重量份，阴离子分散剂：0.1-5重量份，消泡剂：0.1-5重量份，pH调节剂：0.1-10重量份，其中B组分包括：水：75-95重量份，易溶性钙盐或镁盐：5-25重量份。它属于一种水性双组份防水涂料，使用时A和B两种组分按一定比例通过专用喷涂设备喷涂混合瞬间固化成膜。该产品可喷涂到任何基材表面，特别是与金属、混凝土、塑料等表面附着力良好。
【专利说明】一种水性液体橡胶防水涂料及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及防水涂料领域，具体涉及一种水性液体橡胶防水涂料及其制备方法。【背景技术】
[0002]喷涂橡胶浙青防水涂料在国外被称为“Liquid Rubber”液体橡胶,是国外近10年来，继聚脲等低(无)污染涂装技术后，为适应施工和环保需求而研发的一种新型无溶剂、无污染的绿色产品。该类产品及相关技术工艺在加拿大自1999年开始研发，并于2003年正式推向市场，产品具有优异的防水、防腐性能。该工艺属快速反应喷涂体系，原料体系不含溶剂、固化速度快、工艺简单，可方便地在立面、曲面上喷涂几毫米厚的涂层而不流挂。液体橡胶于2005年引入我国，因液体橡胶防水涂料的延展性和弹性等性能很接近于橡胶，具备优异的防水性、防渗性能，2009年至今得到快速发展。在国内推广应用的8年里，该材料在屋面、地下、地铁等防水工程中得到较多的应用。目前该材料正处在高速发展期，也存在一些缺点需要改进。
[0003]液体橡胶防水涂料是一种新型防水涂料。采用特殊生产工艺，将超细、悬浮、微乳型的液体橡胶改性乳化浙青和合成高分子聚合物配制而成(A组份)，再与特种固化剂(B组份)混合、反应后生成的一种性能优异的防水、防渗防护涂料。与传统防水涂料、防水卷材相比具备以下优点:
[0004](I)生产和使用过程无VOC排放，更为安全、环保。
[0005](2)具有1000%超高的弹性和90%拉伸回弹性；
[0006](3)可潮湿界面施工，冷喷涂，操作非常简便，效率高。
[0007](4)该工艺属快速反应喷涂体系，原料体系不含溶剂、固化速度快、工艺简单，可方便的在立面、曲面上喷涂几毫米厚的涂层而不流挂。
[0008]现有技术中，液体橡胶防水涂料A组份也存在一些缺点:如存放稳定性差、储存易分层、水分蒸发结皮等缺陷。液体橡胶防水涂料A组份主要由橡胶改性浙青复合乳液组成，目前制备橡胶改性浙青复合乳液主要采用先改性后乳化工艺或先乳化后改性工艺生产，采用先改性后乳化工艺生产的A组份复合乳液粒子粒径大，稳定性差。因乳化浙青与氯丁橡胶乳液、丁苯橡胶乳液有一定相容性差异，目前橡胶改性浙青乳液一般放置I天左右，就会出现轻微分层，7天存放后的产品上下乳液的蒸发残留物含量之差的绝对值约3~10%。
[0009]本发明针对橡胶改性浙青复合乳液的分层问题，先制备浙青乳液，通过添加特种PVA稳定剂结 合常温后改性分散工艺，使氯丁橡胶乳液、丁苯橡胶乳液和浙青乳液之间发生相互吸附、扩散、渗透、溶合，制得稳定的橡胶浙青复合乳液，按JTJ052— 2000规范检测，7天存放后的产品上下乳液的蒸发残留物含量之差的绝对值小于0.5%，30天存放后的产品上下乳液的蒸发残留物含量之差的绝对值小于I %，橡胶改性浙青乳液十分稳定。经专业喷涂设备喷涂反应析水形成以优质浙青、氯丁橡胶、交联型丁苯橡胶为主的半互穿网络高分子防水涂膜，防水涂膜断裂伸长率达1200%、拉伸弹性恢复率达90%。
【发明内容】
[0010]本发明的目的是提供一种新型无溶剂、无污染的水性液体橡胶防水涂料，具有提高水性液体橡胶防水涂料的稳定性，同时解决现有技术中液体橡胶防水涂料容易分层的问题。
[0011]为解决上述技术问题，本发明的技术方案为:
[0012]采用先乳化后常温改性制得稳定的橡胶浙青复合乳液，按JTJ052— 2000规范检测，7天存放后的产品上下乳液的蒸发残留物含量之差的绝对值小于0.5%，30天存放后的产品上下乳液的蒸发残留物含量之差的绝对值小于I%。经专业喷涂设备喷涂反应析水形成以优质浙青、氯丁橡胶、交联型丁苯橡胶为主的半互穿网络高分子防水涂膜，防水涂膜断裂伸长率达1200%、拉伸弹性恢复率达90%。
[0013]一种水性液体橡胶防水涂料，它包括作为主料的A组分和作为固化剂的B组分，
[0014]其中A组分包括以下的成分:
[0015]乳化浙青:35-65重量份,优选40-60重量份,进一步优选45_55重量份；
[0016]氯丁橡胶乳液:5-40重量份，优选8-30重量份，进一步优选10_25重量份；
[0017]丁苯胶乳:5-40重量份，优选8-30重量份，进一步优选10_25重量份；
[0018]聚乙烯醇(PVA) 稳定剂:0.1-10重量份,优选1-8重量份,进一步优选2_6重量份；
[0019]阴离子乳化剂(b):0重量份或0.1-5重量份,优选0.5-4重量份,进一步优选1-3
重量份；
[0020]消泡剂:0.1-5重量份，优选0.3-4重量份，进一步优选0.5-3重量份；
[0021]pH调节剂:0.1-10重量份，优选0.5-8重量份，进一步优选1_6重量份；
[0022]其中B组分固化剂包括以下成分:
[0023]水:75-95重量份，优选80-90重量份；
[0024]易溶性盐类促凝剂(优选是，易溶性钙盐或镁盐，最优选氯化钙或氯化镁):5-25重量份，优选10-20重量份。其中A和B组分分别单独包装，在使用喷涂之前按照8-12:1，优选9-11:1，更优选10:1的重量比例将两者混合在一起。
[0025]本发明的乳化浙青乳液是通过采用胶体磨热分散工艺，利用阴离子型乳化剂(a)和PVA稳定剂对浙青进行分散而制备的。乳化浙青的固含量54%~60%，平均粒径I~10毫米，阴离子型，外观咖啡色。
[0026]用于乳化浙青的阴离子乳化剂，优选是PTR-2型(或PTR-1I型)阴离子乳化剂(青岛伟润化工科技有限公司生产)。
[0027]乳化浙青乳液的制备方法包括:
[0028](I)在不锈钢乳化剂搅拌罐(A)中加入pH调节剂、阴离子乳化剂(a)、聚乙烯醇(PVA)稳定剂、去离子水，升高温度(例如调节温度至60-95°C，优选70-90°C，如80°C )进行分散溶解，获得乳化剂溶液；
[0029](2)在浙青搅拌罐⑶中加入浙青，加热(例如加热至110-170 °C，优选120-160。。，如140。。)，获得熔化浙青；
[0030](3)将不锈钢乳化剂搅拌罐(A)和浙青搅拌罐(B)中的物料导入胶体磨中，经胶体磨高速剪切乳化；[0031](4)得到乳化浙青；
[0032](5)将得到的乳化浙青过筛或过滤，例如经过300目筛子过滤，得到乳化浙青乳液(或称作改性浙青乳液)。
[0033]本发明的浙青为重交浙青，例如90#重交浙青，中石化长炼公司生产。
[0034]本发明的浙青乳化剂(a)为阴离子型乳化剂(a)，最优选采用例如PTR-2型阴离子乳化剂，青岛伟润化工科技有限公司生产。
[0035]本发明的氯丁橡胶橡胶乳液可以是:进口型氯丁橡胶胶乳=Llapren D型，上海昕特玛化学品有限公司；国产氯丁橡胶胶乳:重庆美正化工有限公司、长寿化工有限责任公司、上海山橡化工有限公司；固含量45±3%，阴离子型，pH值5~7，密度0.95~0.99g/cm3,机械稳定性< I。
[0036]本发明的丁苯胶乳:PT-3型，青岛伟润化工科技有限公司，固含量45±3%，阴离子型交联型 乳液，pH值5~7,密度0.95~1.05g/cm3,机械稳定性< I。
[0037]本发明的PVA稳定剂:上海易利生物科技有限公司。更优选采用拜尔(Bayer)公司、汉高(Henkel)公司的聚乙烯醇(PVA)稳定剂。
[0038]本发明的消泡剂选自:810水性消泡剂；德国迪高化工公司。
[0039]本发明的pH调节剂选自合格氢氧化钠或氢氧化钾，市场合格化工品供应商。
[0040]本发明的易溶性盐类促凝剂(优选是，易溶性钙盐或镁盐)是氯化钙或氯化镁等，它选自市场合格化工品供应商。
[0041]本发明的一种水性液体橡胶防水涂料的制备方法，包括以下步骤:
[0042](I)在改性浙青分散罐中加入乳化浙青乳液、PVA稳定剂、消泡剂、任选的阴离子乳化剂(b)，用pH调节剂调节pH值至10-11，搅拌(例如调节搅拌设备的转速至100-300r/min)进行分散(例如15分钟)；
[0043](2)向改性浙青分散罐中同时快速加入氯丁橡胶乳液和丁苯胶乳，进行搅拌和分散，(例如调整分散罐的温度至30±5°C，保持搅拌设备的转速为100-300r/min，分散30分钟)；
[0044](3)过滤，得到主料产品，作为A组分。
[0045](4)配制固化剂:将易溶性盐类促凝剂(优选是，易溶性钙盐或镁盐)溶于水中，获得组分B固化剂(即盐类促凝剂)。
[0046]以上所述的阴离子乳化剂(b)与以上所述的阴离子乳化剂(a)可相同或不同，优选是相同的，例如都采用:PTR_2型阴离子乳化剂，青岛伟润化工科技有限公司生产。
[0047]本发明的一种水性液体橡胶防水涂料的制备方法，所用到的原料以及用量为:
[0048]乳化浙青:35-65重量份,优选40_60重量份,进一步优选45_55重量份；
[0049]氯丁橡胶乳液:5-40重量份，优选8-30重量份，进一步优选10_25重量份；
[0050]丁苯胶乳:5-40重量份，优选8-30重量份，进一步优选10_25重量份；
[0051]聚乙烯醇(PVA)稳定剂:0.1-10重量份,优选1-8重量份,进一步优选2_6重量份；
[0052]阴离子分散剂(b):0重量份或0.1-5重量份,优选0.5-4重量份,进一步优选1-3
重量份；
[0053]消泡剂:0.1-5重量份，优选0.3-4重量份，进一步优选0.5-3重量份；[0054]pH调节剂:0.1-10重量份，优选0.5-8重量份，进一步优选1_6重量份；
[0055]其中B组分固化剂包括以下成分:
[0056]水:75-95重量份，优选80-90重量份；
[0057]易溶性盐类促凝剂(优选是，易溶性钙盐或镁盐):5-25重量份，优选10-20重量份。其中A和B组分分别单独包装，在使用喷涂之前按照8-12:1，优选9-11:1，更优选10:1的重量比例将两者混合在一起。
[0058]本发明的乳化浙青乳液采用胶体磨热分散工艺制备而成，乳化浙青固含量54%~60%，平均粒径I~10毫米，阴离子型，外观咖啡色；
[0059]乳化浙青乳液的制备方法:
[0060](1)在不锈钢乳化剂搅拌罐㈧中加入pH调节剂、阴离子乳化剂、PVA稳定剂、去离子水，调节温度至80°C，分散溶解；
[0061](2)在浙青搅拌罐(B)中加入浙青，加热(例如至120 — 1800C )，如140。。)；
[0062](3)将不锈钢乳化剂搅拌罐(A)和浙青搅拌罐(B)中的物料导入胶体磨中，经胶体磨高速剪切乳化；
[0063](4)得到乳化浙青；
[0064](5)将得到的乳化浙青过筛(例如经过300目筛子过滤)，得到乳化浙青乳液。
[0065]本发明的浙青为90#重交浙青，中石化长炼公司生产。
[0066]本发明的浙青乳化剂为PTR-2型阴离子乳化剂，青岛伟润化工科技有限公司生产。
[0067]本发明的氯丁橡胶橡胶乳液可以是:进口型氯丁橡胶胶乳=Llapren D型，上海昕特玛化学品有限公司；国产氯丁橡胶胶乳:重庆美正化工有限公司、长寿化工有限责任公司、上海山橡化工有限公司；固含量45±3%，阴离子型，pH值5~7，密度0.95~0.99g/cm3,机械稳定性≤ 1。
[0068]本发明的丁苯胶乳:PT-3型，青岛伟润化工科技有限公司，固含量45±3%，阴离子型交联型乳液，pH值5~7,密度0.95~1.05g/cm3,机械稳定性≤1。
[0069]本发明的PVA稳定剂:上海易利生物科技有限公司。更优选采用拜尔(Bayer)公司、汉高(Henkel)公司的聚乙烯醇(PVA)稳定剂。
[0070]本发明所述“液体橡胶”、“浙青”、“氯丁橡胶乳液”、“丁苯胶乳”、“固含量”、“机械稳定性”、“阴离子乳化剂”、“消泡剂”、“pH调节剂”均为本领域常用定义，“任选地”表示进行或不进行，“任选的”表示有或没有。除非另有定义或说明，本文中所使用的所有专业与科学用语与本领域技术熟练人员所熟悉的意义相同，具体保护范围的“乳化浙青”、“PVA稳定剂”、“易溶性盐”均以本发明申请说明书的定义为准。本文未详述的技术方法、检测装置等均为本领域常用的技术方法。
[0071]本发明提供的水性液体橡胶防水涂料，以有乳化浙青为主体，添加多种乳液、稳定剂、其他助剂制备而成，同时具有较高的化学和物理特征，经试验检测，其固含量高，稳定性好，拉伸强度≥0.8Mpa，断裂伸长率≥1200%，低温柔性≤_20°C，拉后弹性回复率≥90%。防护效果好，施 工工艺相对简单且环保。
[0072]本发明涉及的检测标准包括:GB16777-2008、GB/T10247-2008旋转法、JTJ052-2000.GB/T13477.17-2002。[0073]水性液体橡胶防水涂料A组份测试数据见表1
[0074]
【权利要求】
1.一种水性液体橡胶防水涂料，包括组分A和B， 其中A组分包括: 乳化浙青:35-65重量份； 氯丁橡胶乳液:5-40重量份； 丁苯胶乳:5-40重量份； 聚乙烯醇(PVA)稳定剂:0.1-10重量份； 阴离子乳化剂(b):0重量份或0.1-5重量份； 消泡剂:0.1-5重量份； pH调节剂:0.1-10重量份；和 其中B组分固化剂包括以下成分: 水:75-95重量份； 易溶性盐类促凝剂( 优选是，易溶性钙盐或镁盐):5-25重量份。
2.如权利要求1所述的一种水性液体橡胶防水涂料，其中: A组分包括: 乳化浙青:40-60重量份； 氯丁橡胶乳液:8-30重量份； 丁苯胶乳:8-30重量份； 聚乙烯醇(PVA)稳定剂:1-8重量份； 阴离子乳化剂(b):0重量份或0.5-4重量份； 消泡剂:0.3-4重量份； pH调节剂:0.5-8重量份；和 其中B组分固化剂包括以下成分: 水:80-90重量份； 易溶性盐类促凝剂(优选是，易溶性钙盐或镁盐):10-20重量份。
3.如权利要求1或2所述的一种水性液体橡胶防水涂料，其中: A组分包括: 乳化浙青:45-55重量份； 氯丁橡胶乳液:10-25重量份； 丁苯胶乳:10-25重量份； 聚乙烯醇(PVA)稳定剂:2-6重量份； 阴离子乳化剂(b):0重量份或1-3重量份； 消泡剂:0.5-3重量份； pH调节剂:1-6重量份；和 其中B组分固化剂包括以下成分: 水:80-90重量份； 易溶性盐类促凝剂(优选是，易溶性钙盐或镁盐):10-20重量份。
4.如权利要求1-3中任一项的一种水性液体橡胶防水涂料，所述的乳化浙青由以下方法制备: (I)在不锈钢乳化剂搅拌罐(A)中加入pH调节剂、阴离子乳化剂(a)、聚乙烯醇(PVA)稳定剂、去离子水，升高温度(例如调节温度至80°C )进行分散溶解，获得乳化剂溶液；(2)在浙青搅拌罐(B)中加入浙青,加热(例如加热至140°C)，获得熔化浙青； (3)将不锈钢乳化剂搅拌罐(A)和浙青搅拌罐(B)中的物料导入胶体磨中，经胶体磨高速剪切乳化； (4)得到乳化浙青； (5)将得到的乳化浙青过筛或过滤，例如经过300目筛子过滤，得到乳化浙青乳液。
5.如权利要求4所述的一种水性液体橡胶防水涂料，所述的浙青为90#重交浙青。
6.根据权利要求1-5中任何一项的一种水性液体橡胶防水涂料，所述的浙青乳化剂(a)为PTR-2型阴离子乳化剂。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的一种水性液体橡胶防水涂料，所述的氯丁橡胶乳液为Llapren D型氯丁橡胶乳液；和/或，所述的丁苯乳胶为PT-3型丁苯乳胶。
8.如权利要求1-7中任一项所述的一种水性液体橡胶防水涂料，所述的浙青乳化剂(b)与浙青乳化剂(a)相同或不同。
9.如权利要求1-8中任一项的一种水性液体橡胶防水涂料，所述的易溶性盐类促凝剂为氯化钙或氯化镁。
10.制备根据权利要求1-9中任一项的水性液体橡胶防水涂料的方法，它包括: (1)在改性浙青分散罐中加入乳化浙青乳液、PVA稳定剂、消泡剂、任选的阴离子乳化剂(b)，用pH调节剂调节pH值至10-11，搅拌进行分散，获得乳化改性浙青； (2)向改性浙青分散罐中同时快速加入氯丁橡胶乳液和丁苯胶乳，进行搅拌和分散； (3)过滤，得到主料产品，作为A组分； (4)配制固化剂:将易溶性盐类促凝剂溶于水中，获得组分B固化剂，即盐类促凝剂。
【文档编号】C09D7/12GK103965783SQ201410203081
【公开日】2014年8月6日 申请日期:2014年5月14日 优先权日:2014年5月14日
【发明者】范国栋, 肖祥湘, 艾九红 申请人:株洲飞鹿高新材料技术股份有限公司