一种高粘抗滑水性橡胶沥青防水涂料及其制备方法及防水层叠体与流程

本发明属于防水建筑材料，具体涉及一种高粘抗滑水性橡胶沥青防水涂料及其制备方法及防水层叠体。

背景技术：

1、随着防水材料和技术的不断发展，“卷材+涂料”复合防水层在建筑和构筑物防水中得到广泛应用，特别是改性沥青防水卷材和非固化橡胶沥青防水涂料所用原材料相近，体系相容性好，在近年来受到广泛推崇，发展迅速。

2、然而，对于地下空间的立面(或侧墙)防水，沥青卷材+非固化的复合防水层存在以下问题：(1)非固化涂料一般需要高温施工，能耗高，气味大，立面或侧墙防水采用非固化复合卷材的高空作业施工难度大；(2)非固化涂料内聚力小，沥青卷材与基层粘结强度不足，在土方沉降的剪切作用下，容易发生滑移甚至脱落，导致防水层失效。

3、此外，实践中也有采用js防水涂料、聚氨酯防水涂料或水性橡胶沥青防水涂料等与沥青卷材组成复合防水层，然而js防水涂料或聚氨酯防水涂料与沥青卷材相容性不佳，在长期应用环境中容易发生粘接失效问题；而普通的水性橡胶防水涂料虽然与沥青卷材具有良好的相容性和粘接性，但涂料内聚力和粘接性不足，导致与基层和防水卷材剥离性能不足的问题，与改性沥青防水卷材复合使用时存在卷材滑移和脱落的风险；此外，普通水性橡胶沥青防水涂料还存在耐水性能不足的问题，长期浸水后涂层的物理性能及防水性能会发生严重衰减，易出现起鼓、尺寸增大、与基层脱离等现象，不能满足长期浸水或潮湿环境(如地下室、隧道、管廊、涵洞等)的使用要求。

4、因此，开发一种安全环保、内聚力大、粘接性强、耐水性优异的高耐水高粘抗滑水性橡胶沥青防水涂料产品，可以用于地下空间尤其是地下侧墙的防水施工，与沥青防水卷材复合使用，组成“卷涂”复合防水层，达到一级防水等级，已成为当务之亟。

技术实现思路

1、为了克服现有水性橡胶沥青防水涂料存在的内聚力低、粘接性能差、与卷材和基层剥离性能不足、耐水性差等问题，本发明提供一种高粘抗滑水性橡胶沥青防水涂料产品，该高粘抗滑水性橡胶沥青防水涂料不仅具有良好的内聚力和粘接性能，与基层和沥青卷材剥离强度大，而且具有优异的耐水性能，吸水率指标可以媲美油性聚氨酯产品，浸水后粘结强度保持率和剥离强度保持率均大于90％，可以与改性沥青卷材组成“卷涂”复合防水层，适合于地下空间的立面防水工程或替代非固化用于平面的防水工程。

2、本发明同时还提供上述高粘抗滑水性橡胶沥青防水涂料的制备方法及使用该防水涂料制备的防水层叠体。

3、本发明同时还提供了一种上述高粘抗滑水性橡胶沥青防水涂料在建筑物或构筑物的平面或地下立面防水场合，与沥青基防水卷材组成复合防水系统中的应用。

4、为达到上述目的，采取的技术方案为：

5、一种高粘抗滑水性橡胶沥青防水涂料，按照质量百分比计，所述高粘抗滑水性橡胶沥青防水涂料的原料包括以下组分：

6、改性沥青乳液40％～70％；

7、醋酸乙烯-乙烯共聚乳液5％～15％；

8、可交联阴离子聚合物乳液5％～20％；

9、水性增粘乳液5％～20％；

10、水性交联剂1％～5％；

11、催化剂0.1％～5％；

12、其他助剂0.1％～5％；

13、水5％～15％，

14、其中，所述改性沥青乳液中的改性沥青为eva树脂和芳烃油改性沥青，所述改性沥青乳液的固含量为50％～70％；

15、所述醋酸乙烯-乙烯共聚乳液的固含量为50％～65％；

16、所述可交联阴离子聚合物乳液的固含量为35％～50％；

17、所述水性增粘乳液的固含量为45％～60％。

18、优选地，按照质量百分比计，所述高粘抗滑水性橡胶沥青防水涂料的原料包括以下组分：

19、改性沥青乳液45％～65％；

20、醋酸乙烯-乙烯共聚乳液5％～10％；

21、可交联阴离子聚合物乳液5％～15％；

22、水性增粘乳液5％～15％；

23、水性交联剂1％～3％；

24、催化剂0.1％～1％；

25、其他助剂0.2％～2％；

26、水5％～10％。

27、优选地，所述改性沥青乳液由所述改性沥青和皂液组成，所述改性沥青由沥青、eva树脂和芳烃油组成，所述沥青和所述芳烃油的质量之比为(8～15):1，所述eva树脂的含量为所述沥青和芳烃油质量之和的3％～6％；所述皂液包括占其总质量的5％～10％的阴离子乳化剂，占其总质量的0.1％～0.5％的稳定剂。

28、进一步优选地，所述沥青为50#沥青、70#沥青、90#沥青、110#沥青中的一种或多种。

29、进一步优选地，所述eva树脂的分子量为20000～100000，va含量为28～40wt％。

30、进一步优选地，所述芳烃油在100℃的运动粘度为5～50mm2/s，芳烃含量≥90％。

31、进一步优选地，所述皂液的ph值为10～12，用于调节所述皂液的ph值的ph调节剂为amp-95、氢氧化钠、氨水中的一种或多种。

32、进一步优选地，所述阴离子乳化剂为烷基苯磺酸盐型乳化剂、烷基磺酸盐型乳化剂、木质素磺酸盐型乳化剂中的一种或多种。

33、进一步优选地，所述稳定剂为羧甲基纤维素钠、羟乙基纤维素、羟丙基甲基纤维素、聚乙烯醇中的一种或多种。

34、优选地，本发明中所述的可交联阴离子聚合物乳液包括但不限于含有羧酸基团的阴离子丙烯酸乳液、阴离子苯丙乳液、阴离子硅丙乳液。

35、优选地，本发明中所述的水性增粘乳液的软化点为80～90℃，粘度为50～150mpa·s。

36、优选地，所述水性交联剂为可以与羧酸基团发生反应且硅氧烷基团可以发生水解缩聚交联反应的水性环氧硅烷交联剂。

37、优选地，所述催化剂为可以促进环氧基团与羧酸基团发生反应的2-乙基-4-甲基咪唑催化剂。

38、优选地，所述其他助剂包括消泡剂、防腐剂、ph调节剂、疏水改性增稠剂中的一种或多种。

39、优选地，所述其他助剂包括占所述高粘抗滑水性橡胶沥青防水涂料的原料总质量的0.1％～0.3％的消泡剂、占所述高粘抗滑水性橡胶沥青防水涂料的原料总质量的0.1％～0.3％的防腐剂、占所述高粘抗滑水性橡胶沥青防水涂料的原料总质量的0.1％～2.5％的疏水改性增稠剂。

40、进一步优选地，所述消泡剂为矿物油类消泡剂、有机硅类消泡剂、聚醚类消泡剂、聚硅氧烷类消泡剂中的一种或多种。

41、进一步优选地，所述防腐剂为异噻唑啉酮类防腐剂、释放甲醛类防腐剂、苯并异噻唑啉类防腐剂、均三嗪类防腐剂中的一种或多种。

42、进一步优选地，所述疏水改性增稠剂为疏水改性的碱溶胀增稠剂、疏水改性的碱溶胀缔合型增稠剂、疏水改性的聚氨酯类增稠剂中的一种或多种。

43、优选地，所述制备方法具体包括如下步骤：

44、(1)将改性沥青乳液、醋酸乙烯-乙烯共聚乳液、可交联阴离子聚合物乳液和水性增粘乳液混合，室温搅拌均匀；

45、(2)依次加入消泡剂和杀菌剂，室温搅拌均匀并使用ph调节剂保持体系的ph值在8～10范围内；

46、(3)依次加入水性交联剂和催化剂，室温搅拌均匀；

47、(4)加入增稠剂并使用ph调节剂保持体系的ph值在8～10范围内，搅拌均匀，分装入包装容器中，置于50～70℃下反应24～48h。

48、优选地，所述改性沥青乳液的制备方法包括如下步骤：

49、(a)将沥青和芳烃油加热至130～140℃，搅拌均匀，得到混合物i；

50、(b)将eva树脂与混合物i混合，升温至160～180℃，剪切搅拌至eva树脂完全溶解，降温至130～160℃得到混合物ii；

51、(c)将阴离子乳化剂、稳定剂与水混合均匀配制成皂液，并调节所述皂液的ph值至10～12，控制所述皂液的温度为30～80℃，得到混合物iii；

52、(d)将混合物ii和混合物iii通过乳化沥青胶体磨混合，出料冷却，得到所述改性沥青乳液。

53、本发明还提供一种防水层叠体，所述防水层叠体包括基层、防水涂层和沥青防水卷材层，所述防水涂层由上述高粘抗滑水性橡胶沥青防水涂料形成。

54、本发明的防水层叠体包括基材层、防水涂层、沥青基防水卷材层，防水涂层为本发明的高粘抗滑水性橡胶沥青防水涂料形成，其中防水涂料层具有优异的耐水性能，吸水率指标可以媲美油性聚氨酯产品，浸水后粘结强度保持率和剥离强度保持率均大于90％，使其能够胜任地下建筑、管廊、隧道、涵洞等长期浸水或潮湿环境的使用要求。

55、优选地，所述防水涂层由上述高粘抗滑水性橡胶沥青防水涂料涂布在基层上形成。

56、进一步地，所述防水层叠体通过将沥青基防水卷材粘结至所述防水涂层上制备得到。

57、优选地，所述沥青基防水卷材选自sbs防水卷材或app防水卷材。这两类防水卷材的表面没有隔离膜，需要通过火烤加热方式粘结至基材层上的防水涂层上。

58、进一步地，所述防水层叠体通过将沥青基防水卷材的隔离膜移除，再粘结至所述防水涂层上制备得到。

59、优选地，所述沥青基防水卷材选自湿铺防水卷材或自粘聚合物改性沥青防水卷材。这两类防水卷材的表面有隔离膜，需将隔离膜移除，露出其中的粘结层后，再将其粘结至基层上的防水涂层上。

60、进一步地，所述基层为建筑面。

61、进一步优选地，所述建筑面为屋顶或地下室侧墙。

62、在本发明的一些实施方案中，先将高粘抗滑水性橡胶沥青防水涂料涂覆在基层上，待其中的水分挥发实干形成防水涂层后，将沥青基防水卷材层粘结至防水涂层上，进而可以制备得到防水建筑。

63、本发明同时还提供了一种上述高粘抗滑水性橡胶沥青防水涂料在建筑物或构筑物的平面或地下立面防水场合，与沥青基防水卷材组成复合防水系统中的应用。

64、由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：

65、本发明的高粘抗滑水性橡胶沥青防水涂料采用eva树脂和高芳烃含量的芳烃油改性沥青，制备改性沥青乳液，由于eva树脂的增强作用和压敏性，可以原位改善沥青胶体颗粒的内聚力和粘附力。

66、本发明的高粘抗滑水性橡胶沥青防水涂料进一步采用vae乳液和水性增粘乳液与改性沥青乳液复配，由于水性增粘树脂及vae乳液良好的粘接性，进一步改善涂料与基层和改性沥青卷材的粘接性能。

67、本发明的高粘抗滑水性橡胶沥青防水涂料采用的水性环氧硅烷交联剂里的环氧基与eva树脂、vae乳液及含有羧酸基团的阴离子丙烯酸乳液、阴离子苯丙乳液、阴离子硅丙乳液等聚合物中的亲水基团羧基进行反应；硅烷氧基水解缩合反应形成硅氧键交联，并与混凝土基层发生反应，从而大幅度提高涂膜对基材的粘结性能和耐水性能。

68、由于硅烷氧基水解缩合交联反应需要一定温度才能够进行，故加入水性环氧硅烷交联剂的水性体系可控性好，适用期长，常温下能达到一年，因此可以配成稳定的单组分涂料，这是异氰酸酯、氮丙啶和胺类交联剂所不能拥有的特性。

69、进一步地，由于水性交联剂添加量较小，其中环氧基团和亲水基团羧基的反应及硅烷氧基水解缩合反应的活性较弱，本发明提出加入2-乙基-4-甲基咪唑催化剂用于催化环氧基团与聚合物中的羧基基团发生反应，水性交联剂接枝到聚合物乳液分子上；采用适当的ph值(ph＝8～10)和温度(60～70℃)，促进接枝的大分子中的硅烷氧基水解缩合交联反应，最终形成具有一定交联程度的产品，进而改善产品物理性能和耐水性能。

70、本发明的高粘抗滑水性橡胶沥青防水涂料不仅可以立面厚涂(1.5mm厚)不流挂，还具有优异的高低温性能(耐热110℃和耐低温-15℃)，优异的延伸性能(断裂伸长率＞1000％)和耐老化性能等物理指标，而且具有优异的耐水性能，吸水率指标可以媲美油性聚氨酯产品，浸水后粘结强度保持率和剥离强度保持率均大于90％，满足长期浸水或潮湿环境(如地下室、隧道、管廊、涵洞等)下的使用要求。此外，本发明的高粘抗滑水性橡胶沥青防水涂料储存稳定性优异且安全环保。