含异氰酸酯桥联剂的反应型复合防水密封膏及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种密封防水领域，尤其涉及一种含异氰酸酯桥联剂的反应型复合防 水密封膏及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 目前，在楼房厨卫间穿越楼板部位的PPR或PVC给排水管与混凝土楼板的线膨胀 系数相差很大，常温下混凝土为1*10 5/°C，PPR或PVC管材为（6~7) *10 5/°C，经过几次 季节性冷热冻融循环后，给排水管与混凝土楼板连接处很容易出现缝隙，因此，楼房厨卫 间给排水管道施工时，穿越楼板部位PPR或PVC给排水管施工时，需要进行密封防水处理。 现有的密封防水处理技术有以下的几种方式： 改性浙青密封处理，采用改性浙青在适宜温度下热熔之后进行浇筑，该工艺施工时操 作复杂，温度控制与涂布工艺非常关键。首先，热熔浙青的时候温度控制要恰到好处，如果 温度太高，浙青流动性过好，会使得浙青无法粘附与PPR或PVC管材上，无法实现密封，而且 当温度超过l〇〇°C时，容易损坏；如果温度太低，浙青与PPR或PVC管材、以及混凝土的粘附 性能都会达不到要求。第二是施工时手法要非常注意，涂布要非常均匀，往往要进行数次以 上的反复涂布，这是因为改性浙青与PPR或PVC管材、以及混凝土的粘附效果不够理想，只 有通过施工手法来进行弥补。
[0003] 浙青混合物密封膏处理，利用纯浙青、纤维物和溶剂的混合制备成密封膏，该密封 膏具有常温下成粘稠液体状态的性质，可以直接用于水泥和管道连接处的封涂，比如美国 亨利公司的208?_WetPatch?牌子的屋面渗漏维修产品。该类密封膏，但是该类密封膏运 用了低挥发性的有机溶剂作为溶剂，干燥时间慢，往往需要两个星期以上的时间才能干燥， 而且在基面潮湿的情况下，因为无法与基面粘附，而不能施工；而且因为主要成分为浙青和 纤维物组成，干燥之后密封层没有弹性，强度较差，不够持久耐用。
[0004] 聚氨酯密封膏，以聚氨酯为主要成分，可在常温下直接使用，缺点是与PPR或PVC 管材、以及混凝土的粘附效果不够理想，并且在基面潮湿时无法施工。
[0005] 硅酮密封胶，以硅酸钠和有机硅、硅酮结构聚合物等材料为主要成分，与PPR或 PVC管材、以及混凝土的粘附效果较好，但是其稳定性差，在阳光照射或者潮湿状态下不能 持久，容易脱落，强度也较差，不能满足施工要求。
[0006] 聚丙烯酸树脂密封膏，以丙烯酸树脂类为主要成分，其制备工艺比较复杂，需要进 行高要求的改性，制备成水性丙烯酸树脂，然后制备成乳液。聚丙烯酸树脂密封膏可在潮湿 基面上施工，但是其与PPR或PVC管材、以及混凝土的粘附效果较差。
[0007] 综上所述，现有技术在穿越楼板部位的PPR或PVC给排水管施工时的密封处理技 术还存在诸多不足，急需找到一种制备工艺简单，施工方便，密封防水性能好，强度高，经久 耐用的新型防水密封产品。
【发明内容】
[0008] 本发明旨在提供一种含异氰酸酯桥联剂的反应型复合防水密封膏及其制备方法， 该防水密封膏制备工艺简单，施工方便，密封防水性能好，强度高，经久耐用。
[0009] 本发明所述的防水密封膏，是由包括以下重量份数的原料制备而成的： 合成橡胶胶乳 m，其中0〈m< 90 ; 乳化浙青 10~90 ; 桥联剂 0. 1~5 ; 增稠剂 0. 1~3 ; 所述的桥联剂为异氰酸酯硅烷，异氰酸酯硅烷的一端与密封膏中的羟基结合，另一端 与水泥水化后产生的酸根结合，架起一座防水材料的防水桥梁； 其通式如下：
其中， X为Cl、_ 0CnH2n+1 或CH3; R2为Η、苯环或碳原子数不超过10的烃基；η为1-10之间的自然数值。
[0010] 所述的合成橡胶胶乳和乳化浙青混合后的总固含量为20%-80%。
[0011] 所述的合成橡胶胶乳为丁苯橡胶胶乳、羧基丁苯橡胶胶乳、氯丁橡胶胶乳、SBS橡 胶胶乳、聚丙烯酸酯类中的任一种或一种以上的混合物。
[0012] 所述的乳化浙青为阳离子乳化浙青、非离子乳化浙青或者阴离子乳化浙青。
[0013] 所述的乳化浙青是SBS改性乳化浙青、丁苯橡胶改性乳化浙青或氯丁橡胶改性乳 化浙青中的一种或一种以上的混合物。
[0014] 建筑防水领域采用的橡胶，多为混合物的形式存在，因此，上述橡胶胶乳可以任何 比例进行混合运用。
[0015] 建筑防水领域采用的石油浙青，多为混合物的形式存在，因此，上述各种石油浙青 乳液可以任何比例进行混合运用。
[0016] 所述的桥联剂与混凝土的反应机理均一致，并且各桥联剂之间其化学性质也相 似，因此可以任何比例混合使用。
[0017] 所述的增稠剂是纤维素醚及其衍生物、碱溶胀型增稠剂、聚氨酯增稠剂、疏水改性 非聚氨酯增稠剂、无机增稠剂、络合型有机金属化合物类增稠剂、聚丙烯酰胺、聚丙烯酸钠、 羧甲基纤维素钠、海藻酸钠中的一种或者一种以上的混合物。
[0018] 所述的纤维素醚及其衍生物包括羟乙基纤维素、甲基羟乙基纤维素、乙基羟乙基 纤维素、甲基羟丙基纤维素、甲基纤维素、疏水改性纤维素、黄原胶、瓜尔胶。
[0019] 所述的碱溶胀型增稠剂包括非缔合型聚丙烯酸盐碱溶胀型乳液、缔合型聚丙烯酸 盐碱溶胀型乳液。
[0020] 所述的聚氨酯增稠剂和疏水改性非聚氨酯增稠剂包括阴离子型缔合聚氨酯增稠 剂、阳离子型缔合聚氨酯增稠剂、非离子型缔合聚氨酯增稠剂、疏水改性氨基增稠剂、疏水 改性聚醚增稠剂、疏水改性聚脲增稠剂。
[0021] 所述的无机增稠剂包括膨润土、凹凸棒土、气相二氧化硅。
[0022] 臟的桥联剂包括Y-异氰酸酯基丙基三甲氧基硅烷、Y-异氰酸酯基丙基三乙氧基硅烷。
[0023] 所述的防水密封膏，其生产方法包括以下步骤：将合成橡胶胶乳、乳化浙青、桥联 剂注入釜内，搅拌均匀后，将增稠剂加入釜中，混合搅拌均匀。
[0024] 本发明的配方体系中加入了桥联剂，这一成分对于提升密封膏体系对混凝土的粘 接力起到了至关重要的作用，是本发明中核心技术之一，发明人经过了大量的筛选实验确 定了这些桥联剂成分。其原理如下：桥联剂中的异氰酸酯基在反应釜配料过程中，因为温度 达到反应条件，会与浙青和橡胶发生交联反应，形成交联的网络连接结构，与浙青和橡胶的 连接更为稳固牢靠；同时由于混凝土是有石料与水泥共混固化而成，水泥水化后生成水化 硅酸钙（C-S-H凝胶）和氢氧化钙，表面含有大量的活性Si-ΟΗ基团及带负电的含氧无机化 合物。本发明正是通过该桥联剂，将水泥和浙青橡胶组成的密封膏桥联起来，形成牢固的密 封防水体系，从而获得了超越现有任何防水密封膏的防水效果。
[0025] 其反应机理如下： 1、与浙青和橡胶反应
其中
代表浙青和橡胶中的含有羟基的化合物。
[0026] 2、与混凝土反应 _常温下水泥发生水化反应生成水化硅酸钙（C-S-H凝胶)和Ca(0H) 2,CSH凝胶中存在Si-ΟΗ基团，反应式：3Ca0 ·Si02+nH20=xCa·Si02 ·yH20+(3-x)Ca(0H)2
胶层中的活性基团遇水水解：
_水解生成Si-ΟΗ基团与CSH凝胶中Si-ΟΗ基团反应生成醚键，使水化硅酸钙凝胶与 卷材表面生成化学键而牢固粘结。反应如下：
所述的异氰酸酯硅烷的一端与铝酸水泥、硫铝酸水泥或铁铝酸水泥反应的机理也是一 样的。所述异氰酸酯硅烷的一端与浙青和橡胶的羟基结合，另一端与水泥水化后产生的酸 根结合。所述的水泥水化后产生的酸根是硅酸根、铝酸根、硫铝酸根或铁铝酸根。也就是说， 以上所述的异氰酸酯硅烷水泥防水桥联剂，该桥联剂的结构式一端的异氰酸酯基能够与浙 青和橡胶的羟基连接起来，形成较好的化学亲和力，而硅烷的另一端在加入水和水泥的混 凝土中，产生水化的化学键，与混凝土进行化学交联和物理卯榫协同粘结，将密封膏和水泥 紧密地联结为一体，相关部位存在化学键作用，固化后起到不可逆的粘结作用，可以做成防 水密封膏，其耐油性和耐屈挠性突出，且无毒，安全环保、无污染，在水泥、混凝土凝固的过 程中可蠕动渗入到水泥凝胶和混凝土毛细孔内，达到结合紧密、牢固、不可逆的骨肉相连粘 结效果。要想取走或剥离防水层，是很难做到的。
[0027] 本发明的氨烃基硅烷桥联剂在与水泥凝胶中的羟基、醚键与二氧化硅的偶联化合 物，不会造成对钢筋的损害。
[0028] 本发明运用了同时能够与浙青、橡胶和混凝土发生反应的桥联剂，制成的防水密 封膏相比传统产品，具有更好的混凝土粘结强度和抗剥离强度。
[0029] 本发明的配方体系中采用较大量的增稠剂，运用增稠剂的主要目的是为了增加乳 化浙青和橡胶防水密封膏体系的粘稠度，使得乳化浙青和橡胶防水密封膏能够用于管根、 立墙而不出现下滑、流挂等现象，实现对PPR或PVC给排水管与混凝土楼板连接处良好的密 封。
【具体实施方式】
[0030] 实施例1 合成橡胶胶乳 90kg; 乳化浙青 l〇kg; 桥联剂 0. 6kg ; 增稠剂 〇. 3kg ; 所述的合成橡胶胶乳为氯丁橡胶胶乳； 所述的乳化浙青是SBS橡胶改性乳化浙青； 所述的桥联剂是异氰酸酯基丙基二甲氧基??圭烧。
[0031] 所述的增稠剂是纤维素醚及其衍生物，具体为甲基羟丙基纤维素； 所述的合成橡胶胶乳和乳化浙青混合后的总固含量为60% ; 将合成橡胶胶乳、乳化浙青、桥联剂注入釜内，搅拌均匀后，将增稠剂加入釜中，混合搅 拌均匀。
[0032] 实施例2 合成橡胶胶乳 〇. 1kg ; 乳化浙青 90kg; 桥联剂 1. 3kg ; 增稠剂 3kg; 所述的合成橡胶胶乳为丁苯橡胶胶乳； 所述的乳化浙青是氯丁胶改性乳化浙青； 所述的桥联剂是异氰酸酯基丙基二乙氧基??圭烧； 所述的增稠剂是聚氨酯增稠剂，具体为阳离子型缔合聚氨酯增稠剂； 所述的合成橡胶胶乳和乳化浙青混合后的总固含量为20% ; 将合成橡胶胶乳、乳化浙青、桥联剂注入釜内，搅拌均匀后，将增稠剂加入釜中，混合搅 拌均匀。
[0033] 实施例3 合成橡胶胶乳 35kg; 乳化浙青 65kg; 桥联剂 1.1kg ; 增稠剂 1.〇kg ; 所述的合成橡胶胶乳为SBS橡胶胶乳； 所述的乳化浙青是氯丁橡胶改性乳化浙青； 所述的桥联剂是异氰酸酯基丙基二甲氧基??圭