含異氰酸酯橋聯劑的反應型復合防水密封膏及其制備方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種密封防水領域，尤其涉及一種含異氰酸酯橋聯劑的反應型復合防 水密封膏及其制備方法。
【背景技術】
[0002] 目前，在樓房廚衛間穿越樓板部位的PPR或PVC給排水管與混凝土樓板的線膨脹 系數相差很大，常溫下混凝土為1*10 5/°C，PPR或PVC管材為（6~7) *10 5/°C，經過幾次 季節性冷熱凍融循環后，給排水管與混凝土樓板連接處很容易出現縫隙，因此，樓房廚衛 間給排水管道施工時，穿越樓板部位PPR或PVC給排水管施工時，需要進行密封防水處理。 現有的密封防水處理技術有以下的幾種方式： 改性浙青密封處理，采用改性浙青在適宜溫度下熱熔之后進行澆筑，該工藝施工時操 作復雜，溫度控制與涂布工藝非常關鍵。首先，熱熔浙青的時候溫度控制要恰到好處，如果 溫度太高，浙青流動性過好，會使得浙青無法粘附與PPR或PVC管材上，無法實現密封，而且 當溫度超過l〇〇°C時，容易損壞；如果溫度太低，浙青與PPR或PVC管材、以及混凝土的粘附 性能都會達不到要求。第二是施工時手法要非常注意，涂布要非常均勻，往往要進行數次以 上的反復涂布，這是因為改性浙青與PPR或PVC管材、以及混凝土的粘附效果不夠理想，只 有通過施工手法來進行彌補。
[0003] 浙青混合物密封膏處理，利用純浙青、纖維物和溶劑的混合制備成密封膏，該密封 膏具有常溫下成粘稠液體狀態的性質，可以直接用于水泥和管道連接處的封涂，比如美國 亨利公司的208?_WetPatch?牌子的屋面滲漏維修產品。該類密封膏，但是該類密封膏運 用了低揮發性的有機溶劑作為溶劑，干燥時間慢，往往需要兩個星期以上的時間才能干燥， 而且在基面潮濕的情況下，因為無法與基面粘附，而不能施工；而且因為主要成分為浙青和 纖維物組成，干燥之后密封層沒有彈性，強度較差，不夠持久耐用。
[0004] 聚氨酯密封膏，以聚氨酯為主要成分，可在常溫下直接使用，缺點是與PPR或PVC 管材、以及混凝土的粘附效果不夠理想，并且在基面潮濕時無法施工。
[0005] 硅酮密封膠，以硅酸鈉和有機硅、硅酮結構聚合物等材料為主要成分，與PPR或 PVC管材、以及混凝土的粘附效果較好，但是其穩定性差，在陽光照射或者潮濕狀態下不能 持久，容易脫落，強度也較差，不能滿足施工要求。
[0006] 聚丙烯酸樹脂密封膏，以丙烯酸樹脂類為主要成分，其制備工藝比較復雜，需要進 行高要求的改性，制備成水性丙烯酸樹脂，然后制備成乳液。聚丙烯酸樹脂密封膏可在潮濕 基面上施工，但是其與PPR或PVC管材、以及混凝土的粘附效果較差。
[0007] 綜上所述，現有技術在穿越樓板部位的PPR或PVC給排水管施工時的密封處理技 術還存在諸多不足，急需找到一種制備工藝簡單，施工方便，密封防水性能好，強度高，經久 耐用的新型防水密封產品。
【發明內容】
[0008] 本發明旨在提供一種含異氰酸酯橋聯劑的反應型復合防水密封膏及其制備方法， 該防水密封膏制備工藝簡單，施工方便，密封防水性能好，強度高，經久耐用。
[0009] 本發明所述的防水密封膏，是由包括以下重量份數的原料制備而成的： 合成橡膠膠乳 m，其中0〈m< 90 ; 乳化浙青 10~90 ; 橋聯劑 0. 1~5 ; 增稠劑 0. 1~3 ; 所述的橋聯劑為異氰酸酯硅烷，異氰酸酯硅烷的一端與密封膏中的羥基結合，另一端 與水泥水化后產生的酸根結合，架起一座防水材料的防水橋梁； 其通式如下：
其中， X為Cl、_ 0CnH2n+1 或CH3; R2為Η、苯環或碳原子數不超過10的烴基；η為1-10之間的自然數值。
[0010] 所述的合成橡膠膠乳和乳化浙青混合后的總固含量為20%-80%。
[0011] 所述的合成橡膠膠乳為丁苯橡膠膠乳、羧基丁苯橡膠膠乳、氯丁橡膠膠乳、SBS橡 膠膠乳、聚丙烯酸酯類中的任一種或一種以上的混合物。
[0012] 所述的乳化浙青為陽離子乳化浙青、非離子乳化浙青或者陰離子乳化浙青。
[0013] 所述的乳化浙青是SBS改性乳化浙青、丁苯橡膠改性乳化浙青或氯丁橡膠改性乳 化浙青中的一種或一種以上的混合物。
[0014] 建筑防水領域采用的橡膠，多為混合物的形式存在，因此，上述橡膠膠乳可以任何 比例進行混合運用。
[0015] 建筑防水領域采用的石油浙青，多為混合物的形式存在，因此，上述各種石油浙青 乳液可以任何比例進行混合運用。
[0016] 所述的橋聯劑與混凝土的反應機理均一致，并且各橋聯劑之間其化學性質也相 似，因此可以任何比例混合使用。
[0017] 所述的增稠劑是纖維素醚及其衍生物、堿溶脹型增稠劑、聚氨酯增稠劑、疏水改性 非聚氨酯增稠劑、無機增稠劑、絡合型有機金屬化合物類增稠劑、聚丙烯酰胺、聚丙烯酸鈉、 羧甲基纖維素鈉、海藻酸鈉中的一種或者一種以上的混合物。
[0018] 所述的纖維素醚及其衍生物包括羥乙基纖維素、甲基羥乙基纖維素、乙基羥乙基 纖維素、甲基羥丙基纖維素、甲基纖維素、疏水改性纖維素、黃原膠、瓜爾膠。
[0019] 所述的堿溶脹型增稠劑包括非締合型聚丙烯酸鹽堿溶脹型乳液、締合型聚丙烯酸 鹽堿溶脹型乳液。
[0020] 所述的聚氨酯增稠劑和疏水改性非聚氨酯增稠劑包括陰離子型締合聚氨酯增稠 劑、陽離子型締合聚氨酯增稠劑、非離子型締合聚氨酯增稠劑、疏水改性氨基增稠劑、疏水 改性聚醚增稠劑、疏水改性聚脲增稠劑。
[0021] 所述的無機增稠劑包括膨潤土、凹凸棒土、氣相二氧化硅。
[0022] 臟的橋聯劑包括Y-異氰酸酯基丙基三甲氧基硅烷、Y-異氰酸酯基丙基三乙氧基硅烷。
[0023] 所述的防水密封膏，其生產方法包括以下步驟：將合成橡膠膠乳、乳化浙青、橋聯 劑注入釜內，攪拌均勻后，將增稠劑加入釜中，混合攪拌均勻。
[0024] 本發明的配方體系中加入了橋聯劑，這一成分對于提升密封膏體系對混凝土的粘 接力起到了至關重要的作用，是本發明中核心技術之一，發明人經過了大量的篩選實驗確 定了這些橋聯劑成分。其原理如下：橋聯劑中的異氰酸酯基在反應釜配料過程中，因為溫度 達到反應條件，會與浙青和橡膠發生交聯反應，形成交聯的網絡連接結構，與浙青和橡膠的 連接更為穩固牢靠；同時由于混凝土是有石料與水泥共混固化而成，水泥水化后生成水化 硅酸鈣（C-S-H凝膠）和氫氧化鈣，表面含有大量的活性Si-ΟΗ基團及帶負電的含氧無機化 合物。本發明正是通過該橋聯劑，將水泥和浙青橡膠組成的密封膏橋聯起來，形成牢固的密 封防水體系，從而獲得了超越現有任何防水密封膏的防水效果。
[0025] 其反應機理如下： 1、與浙青和橡膠反應
其中
代表浙青和橡膠中的含有羥基的化合物。
[0026] 2、與混凝土反應 _常溫下水泥發生水化反應生成水化硅酸鈣（C-S-H凝膠)和Ca(0H) 2,CSH凝膠中存在Si-ΟΗ基團，反應式：3Ca0 ·Si02+nH20=xCa·Si02 ·yH20+(3-x)Ca(0H)2
膠層中的活性基團遇水水解：
_水解生成Si-ΟΗ基團與CSH凝膠中Si-ΟΗ基團反應生成醚鍵，使水化硅酸鈣凝膠與 卷材表面生成化學鍵而牢固粘結。反應如下：
所述的異氰酸酯硅烷的一端與鋁酸水泥、硫鋁酸水泥或鐵鋁酸水泥反應的機理也是一 樣的。所述異氰酸酯硅烷的一端與浙青和橡膠的羥基結合，另一端與水泥水化后產生的酸 根結合。所述的水泥水化后產生的酸根是硅酸根、鋁酸根、硫鋁酸根或鐵鋁酸根。也就是說， 以上所述的異氰酸酯硅烷水泥防水橋聯劑，該橋聯劑的結構式一端的異氰酸酯基能夠與浙 青和橡膠的羥基連接起來，形成較好的化學親和力，而硅烷的另一端在加入水和水泥的混 凝土中，產生水化的化學鍵，與混凝土進行化學交聯和物理卯榫協同粘結，將密封膏和水泥 緊密地聯結為一體，相關部位存在化學鍵作用，固化后起到不可逆的粘結作用，可以做成防 水密封膏，其耐油性和耐屈撓性突出，且無毒，安全環保、無污染，在水泥、混凝土凝固的過 程中可蠕動滲入到水泥凝膠和混凝土毛細孔內，達到結合緊密、牢固、不可逆的骨肉相連粘 結效果。要想取走或剝離防水層，是很難做到的。
[0027] 本發明的氨烴基硅烷橋聯劑在與水泥凝膠中的羥基、醚鍵與二氧化硅的偶聯化合 物，不會造成對鋼筋的損害。
[0028] 本發明運用了同時能夠與浙青、橡膠和混凝土發生反應的橋聯劑，制成的防水密 封膏相比傳統產品，具有更好的混凝土粘結強度和抗剝離強度。
[0029] 本發明的配方體系中采用較大量的增稠劑，運用增稠劑的主要目的是為了增加乳 化浙青和橡膠防水密封膏體系的粘稠度，使得乳化浙青和橡膠防水密封膏能夠用于管根、 立墻而不出現下滑、流掛等現象，實現對PPR或PVC給排水管與混凝土樓板連接處良好的密 封。
【具體實施方式】
[0030] 實施例1 合成橡膠膠乳 90kg; 乳化浙青 l〇kg; 橋聯劑 0. 6kg ; 增稠劑 〇. 3kg ; 所述的合成橡膠膠乳為氯丁橡膠膠乳； 所述的乳化浙青是SBS橡膠改性乳化浙青； 所述的橋聯劑是異氰酸酯基丙基二甲氧基??圭燒。
[0031] 所述的增稠劑是纖維素醚及其衍生物，具體為甲基羥丙基纖維素； 所述的合成橡膠膠乳和乳化浙青混合后的總固含量為60% ; 將合成橡膠膠乳、乳化浙青、橋聯劑注入釜內，攪拌均勻后，將增稠劑加入釜中，混合攪 拌均勻。
[0032] 實施例2 合成橡膠膠乳 〇. 1kg ; 乳化浙青 90kg; 橋聯劑 1. 3kg ; 增稠劑 3kg; 所述的合成橡膠膠乳為丁苯橡膠膠乳； 所述的乳化浙青是氯丁膠改性乳化浙青； 所述的橋聯劑是異氰酸酯基丙基二乙氧基??圭燒； 所述的增稠劑是聚氨酯增稠劑，具體為陽離子型締合聚氨酯增稠劑； 所述的合成橡膠膠乳和乳化浙青混合后的總固含量為20% ; 將合成橡膠膠乳、乳化浙青、橋聯劑注入釜內，攪拌均勻后，將增稠劑加入釜中，混合攪 拌均勻。
[0033] 實施例3 合成橡膠膠乳 35kg; 乳化浙青 65kg; 橋聯劑 1.1kg ; 增稠劑 1.〇kg ; 所述的合成橡膠膠乳為SBS橡膠膠乳； 所述的乳化浙青是氯丁橡膠改性乳化浙青； 所述的橋聯劑是異氰酸酯基丙基二甲氧基??圭