一种膨胀性阻燃喷涂速凝橡胶沥青防水涂料及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种阻燃型的防水材料及其制备方法，具体涉及一种膨胀型阻燃喷涂 速凝橡胶沥青防水涂料及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 喷涂速凝橡胶沥青防水涂料在国外被称为液体橡胶，上世纪90年代起源于美国镭 纳公司，由于其优异的防水可靠性、施工便利性以及环保型，在世界范围得到快速推广。近 年来，美国、加拿大、俄罗斯、以色列、比利时、韩国、泰国以及中东地区都有该产品的生产和 应用。然而由于喷涂速凝橡胶沥青防水涂料中沥青含有油分，易燃烧。沥青燃烧时，先熔融、 滴落、流淌，然后熔珠燃烧，接着燃烧的熔珠滴落、流淌，造成火势蔓延扩大；同时，沥青在燃 烧过程中也会分解出氢、甲烷类等易燃气体，这些易燃气体的燃烧又增强了火势。因此，极 大地阻碍了喷涂速凝橡胶沥青防水涂料的广泛应用。
[0003] 目前，阻燃型喷涂速凝橡胶沥青防水涂料中添加的阻燃剂是加到乳液组分中的， 而且乳液是离子型的，添加一些带有电荷的高分子易导致产品不稳定，从而使得防水性能 差;与此同时常用的阻燃剂包括有机氯、三氧化二锑和溴化物等，毒性大不环保。例如，现有 技术CN201210500200.4公开了一种阻燃型喷涂速凝橡胶沥青防水涂料，该发明没有公开高 分子阻燃剂的成分，而且由于液体橡胶沥青胶乳液是离子型的，添加一些带有电荷的高分 子易影响产品的防水性能以及稳定性，同时配方中添加的炭黑、瓷粉细粉料两种填料使得 生产成本也高。
[0004] 因此，开发一种高效、稳定、低毒、环保、价格低廉的阻燃型喷涂速凝橡胶沥青防水 涂料已经是防水涂料研究的当务之急。
【发明内容】
[0005] 本发明所要解决的技术问题是，提供一种稳定、高效地保证产品在使用过程中降 低建筑物失火造成的损失的膨胀型阻燃喷涂速凝橡胶沥青防水涂料。
[0006] 本发明解决其技术问题采用的技术方案是，一种膨胀型阻燃喷涂速凝橡胶沥青防 水涂料，由固含量为40%_60%胶乳组分与凝结剂组分的双组份组成，其中，所述胶乳组分 包括以下质量分数的原料制成，乳化沥青15%_50%、去离子水5%-30%、分散剂0.1-3%、 润湿剂0.1-3%、消泡剂0.1-1%、增稠剂0.1_5%、?!1调节剂0.1-2%、成炭剂2-10%、发泡剂 1 %-10 %、阻燃协效剂8-50 %、高分子胶乳20 %-50 %、增粘剂1-5 % ;所述凝结剂组分包括 以下质量分数的原料制成，氯盐30-80 %、聚合硫酸金属盐1 % -20 %、脱水成炭催化剂20 % -50% 〇
[0007] 进一步，所述成炭剂为多羟基化合物。
[0008] 进一步，所述成炭剂为甘露醇、山梨糖醇、季戊四醇、二季戊四醇、三季戊四醇、羟 甲基蜜胺、淀粉和葡萄糖的一种或者两种以上的混合物。
[0009] 进一步，所述发泡剂为三聚氰胺、尿素、双氰胺和蜜胺中的一种或者两种以上的混 合物。
[0010] 进一步，所述阻燃协效剂为氢氧化铝、氢氧化镁、硼酸锌、氧化锌、蒙脱土、钛白粉 和碳酸钙中的一种或者两种以上的混合物。
[0011] 进一步，所述增稠剂为非离子或阴离子型的纤维素醚类、天然高分子及其衍生物 类、合成高分子类中一种或两种组成;所述高分子胶乳为氯丁胶乳、丁苯胶乳、EVA乳液、顺 丁胶乳、丁腈胶乳和乙丙胶乳中的一种或两种以上的混合物;所述增粘剂为丙烯酸胶乳和/ 或水性环氧树脂;另外，分散剂、润湿剂、消泡剂pH调节剂均为普通阴离子型。
[0012] 进一步，所述脱水成炭催化剂为磷酸盐、硫酸盐、硼酸盐和聚磷酸铵中的一种或者 两种以上的混合物。
[0013] 进一步，所述氯盐为氯化钙、氯化镁和氯化铁中的一种或两种以上的混合物。
[0014] 进一步，所述聚合硫酸金属盐为聚合硫酸铝钾或聚合硫酸铝铁。
[0015] 本发明进一步解决其技术问题采用的技术方案是，一种膨胀型阻燃喷涂速凝橡胶 沥青防水涂料的制备方法，包括以下步骤：
[0016] (1)胶乳组分的制备：先在反应釜中加入去离子水，然后将分散剂、润湿剂、消泡 剂、增稠剂、pH调节剂按比例依次加入，每加入一种均以100-200转/分钟的低速分散5-10分 钟;接着按比例依次加入成炭剂、发泡剂、阻燃协效剂，以500-800转/分钟的高速分散均匀 后作为白浆备用，最后将白浆加入到乳化沥青中，以200-500转/分钟的中速分散20-30min， 加入增粘剂，继续分散20_30min，再依次加入高分子胶乳，分散30-60min，即成；
[0017] (2)凝结剂组分的制备:采用高速搅拌机将氯盐、聚合硫酸金属盐、脱水成炭催化 剂三者按照比例混合均匀，即成；
[0018] (3)膨胀型阻燃喷涂速凝橡胶沥青防水涂料的制备:将胶乳组分与凝结剂组分按 45-55:1 配比。
[0019] 本发明采用的膨胀型阻燃剂以氮、磷为主要组成的复合阻燃剂，包括脱水成炭催 化剂、成炭剂、发泡剂和阻燃协效剂构成，不含卤素，也不采用氧化锑作为协效剂，该类阻燃 剂在受热时发泡膨胀，故称为膨胀型阻燃剂，是一类高效低毒的环保型阻燃剂，其中，成炭 剂、发泡剂和阻燃协效剂分布在胶乳组分中，而脱水成炭催化剂则分布在凝结剂组分中，阻 燃性能优越，既可起到催化剂作用又可起到凝结剂作用，既可起到阻燃作用又可起到填料 作用。在150°C左右，脱水成炭催化剂产生能酯化多元醇和可作为脱水剂的酸，在稍高的温 度下，酸与成炭剂进行酯化反应，而体系中的胺基则作为酯化反应的催化剂加速反应，体系 在酯化反应前和酯化过程中熔融，反应过程中产生的不燃性气体使已处于熔融状态的体系 膨胀发泡，与此同时，多元醇和酯脱水碳化，形成无机物及碳残余物，体系进一步发泡;反应 接近完成时，体系胶化和固化，最后在材料表面形成含有固体、液体和气态产物的多孔泡沫 焦炭层，该多相系统在本发明发挥了主导性的阻燃作用，阻燃性质主要体现在使热难于穿 透凝聚相，阻止氧气进入燃烧区域，阻止降解生成的气态或液态产物溢出材料表面，对产品 的防水性能以及稳定性没有影响，而且可以降低生产成本。
[0020] 与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：
[0021] (1)采用的膨胀型阻燃剂不含卤素以及氧化锑，是一种环保型的阻燃剂，而且阻燃 剂中的无机组分成本低廉，加到体系中用来代替填料，相对于市面上的阻燃型产品成本更 低。
[0022] (2)产品配方中添加了增粘剂(例如丙烯酸乳液和/或环氧树脂），其与基层的粘附 性极尚，大幅提升了广品的防水性能。
[0023] (3)产品配方采用多种乳液协同作用，产品具有良好的拉伸性能、低温柔性、耐热 性等。
[0024] (4)产品中不含有机溶剂，不含对环境有害的组分，避免了对环境造成的污染，具 有很好的环保特点。
【具体实施方式】
[0025] 下面结合实施例对本发明进一步加以说明。
[0026] 实施例1
[0027] 1、胶乳组分的制备:先在反应釜中加入去离子水10%，打开高速分散机开关，调至 100-200转/分钟的低速，然后将分散剂0.5%、润湿剂0.8%、消泡剂0.5%、增稠剂羟乙基纤 维素醚0.4%，陶氏化学的RW-8W型0.8%、pH调节剂0.5%依次加入，每加入一种均分散5-10 分钟;接着调节至500-800转/分钟的高速依次加入成炭剂甘露醇5%、发泡剂双氰胺8%、阻 燃协效剂氧化锌5.5%与重质碳酸钙19%，分散均匀后作为白浆备用，最后将白浆加入到市 售或者自制的普通阴离子乳化沥青24%中，开200-500转/分钟的中速分散30min，加入增粘 剂丙烯酸3%与水性环氧树脂2%，继续分散30min，再依次加入高分子胶乳氯丁胶乳20%， 分散30-60min，即成。
[0028] 2、凝结剂组分的制备：采用高速搅拌机将氯化钙65%、聚合硫酸铝钾8%、脱水成 炭催化剂磷酸镁12%与硼酸钙15%三者混合均匀，即得凝结剂组分。
[0029] 3、膨胀型阻燃喷涂速凝橡胶沥青防水涂料的制备