本發明涉及防水涂料領域,更具體的說,它涉及一種非固化橡膠瀝青防水涂料及其制備方法。
背景技術:
非固化橡膠瀝青防水涂料是一種蠕變型防水涂料,它不是水性涂料,也不是溶劑型或反應型涂料,而是無溶劑、不成膜的單組份蠕變型涂料。與金屬、非金屬以及混凝土類等基材都有良好的粘結能力,具有防水、金屬防腐的雙重功效,適用于市政工程、地鐵隧道、堤壩、水池、道路橋梁、屋面、廁浴間、地下等部位的防水和注漿堵漏。
非固化橡膠瀝青防水涂料既可以單獨使用,也可和傳統防水材料復合,當復合使用時防水可靠性更高。目前國內建筑防水工程的防水施工設計,通常采用防水涂料、防水卷材的單獨使用或兩者共同使用。這主要是因為第一,蠕變型材料可吸收基層材料傳遞的應力,防止防水層開裂,當基層材料開裂拉伸防水層時,蠕變材料吸收來自基層的應力,使應力不會傳遞給防水層,解決因基層開裂而導致防水層被拉斷破壞引起的滲漏問題;第二,避免防水層的疲勞,延長使用壽命,由于防水層在使用過程中處于無應力狀態,從而避免防水層高應力或交替應力狀態下的快速老化,進而延長防水層的使用壽命;第三,由于材料的蠕變特性消除了基層變形傳遞給防水層的應力,在基層熱脹冷縮的動態變化過程中,防水層受到拉壓的應力變化較小,不會產生撓曲破壞現象;第四,蠕變性防水材料具有壓敏性,在防水層的整個耐用年限內都具有粘性和自愈能力,當防水層受到外力作用被戳破時,破壞點不會擴大,防層底部也不會發生竄水現象,而且由于蠕變作用能逐漸將破壞點修復,因此可以實現主動防水。但是目前,非固化橡膠瀝青防水涂料生產工藝復雜,耐高溫性能、低溫柔性和抗撕裂強度難以實現同時提升。
目前,申請公布號為CN103937407A的中國專利公開了一種非固化橡膠瀝青防水涂料,采用的技術方案是:由以下原料按重量百分比組成:瀝青45%~60%、橡膠10%~25%、分散劑5%~15%、增粘劑5%~10%、填料5%~20%。其制備方法:按原料配比取料,將瀝青升溫至140℃-160℃;將分散劑、增粘劑加入瀝青中,攪拌約30分鐘;加入橡膠混合;加入填料,攪拌均勻,出料。該發明的涂料不固化,耐低溫,高溫不流淌,防水性能好,沒有解決在高溫和低溫環境下抗撕裂強度低的問題。
技術實現要素:
本發明的目的在于提供一種非固化橡膠瀝青防水涂料,其解決了現有非固化橡膠瀝青防水涂料在高溫和低溫環境下抗撕裂強度低的問題。
為實現上述目的,本發明提供了如下技術方案:
一種非固化橡膠瀝青防水涂料,包括下述以重量份表示的組分:瀝青:20-60份;再生橡膠粉:10-35份;廢機油2-8份;再生動植物油2-8份;松香樹脂:5-10份;補強劑:10-25份;花崗巖粉末:5-15份;線性低密度聚乙烯10-13份;硬脂酸鋅:2-8份;填料:7-13份。
其中花崗巖粉末具有高強度的耐熱穩定性,它不會因為外界溫度的改變而發生變化,作為有優選,花崗巖粉末為粒徑為8-15微米的花崗巖粉末且其中各組分重量份為:長石42-55份;石英22-37份,崗巖粉末因其密度很高而不會因溫度及空氣成份的改變而發生變化,花崗巖具有很強的抗腐蝕性;線性低密度聚乙烯與硬脂酸鋅混合,能夠增加抗張強度、抗撕裂強度、耐環境應力開裂性、耐低溫性、耐熱性和耐穿刺性,使涂料具有花崗巖粉末的強硬性能,又具有高分子材料的柔韌性,從而使非固化橡膠瀝青防水涂料在高溫和低溫環境下都具有較強的抗撕裂強度。
作為優選,所述再生動植物油為脫水去除懸浮物的再生動植物油,所述廢機油為不含水分和金屬雜質的回收機油,再生動植物油和廢機油作為相容劑增加了瀝青對高聚物的溶解能力,使各組分之間相互作用更加充分,從而提升非固化涂料的初粘性,降低涂料內聚力,保證涂料的蠕變特性,但再生動植物油和廢機油用量過大會使瀝青涂料的膠體結構過于趨向于溶膠型,使其在高溫下容易流淌;所述再生橡膠粉為粒徑為80-100目的廢舊輪胎粉末,部分再生橡膠粉在混合過程中會發生脫硫及解聚反應,顆粒變小溶于瀝青中,瀝青與再生橡膠粉形成均相混溶體系,既可保持瀝青的原有力學性質,又可以使瀝青具有橡膠材料的彈性和可塑性,同時可以提高瀝青的抗氧化性能,從而提高非固化橡膠瀝青防水涂料的黏接性和耐久性,使用回收再利用原料降低生產成本。
作為優選,補強劑包括氣相白炭黑、納米碳酸鈣或粉煤灰粉末中的至少一種,添加氣相白炭黑和納米碳酸鈣作為補強填料來提高強度、耐磨性和抗老化性,氣相白炭黑粒徑小、比表面積大,從而補強效果好,納米碳酸鈣質輕不會增加涂料的密度,價格低廉且具有良好的分散性,且其二者的組合大大提高了抗撕裂強度同時降低了生產成本。
作為優選,所述粉煤灰粉末為粒徑為80-100目的粉煤灰粉末,粉煤灰中的未燃炭粒疏松多孔,便于瀝青與粉煤灰形成均相混溶體系,使各組分之間相互作用更加充分,從而增加補強效果,且粉煤灰是從煤燃燒后的煙氣中收捕下來的細灰,使用回收再利用原料降低生產成本。
作為優選,所述填料包括云母粉或陶土中的至少一種,云母粉耐高溫且具有良好的化學穩定性,可以增加韌性、抗老化和耐腐蝕性,具有良好的潤滑性使各組分之間相互作用更加充分,質輕而不會增加非固化橡膠瀝青防水涂料密度,從而使非固化橡膠瀝青防水涂料在高溫具有較強的抗撕裂強度;陶土是具有良好可塑性的粘土,具有優異的抗凍特性且具良好的耐風化耐腐蝕性,從而使非固化橡膠瀝青防水涂料在低溫環境下具有較強的抗撕裂強度;進一步優選為云母粉和陶土共同作為填料,可以使非固化橡膠瀝青防水涂料在高溫和低溫環境下都具有較強的抗撕裂強度。
上述非固化橡膠瀝青防水涂料的制備方法:
步驟1:將花崗巖粉末、線性低密度聚乙烯和硬脂酸鋅按照比例混合并研磨35-60分鐘,制得混合物料;
具體操作如下:
P1:將花崗巖粉末、線性低密度聚乙烯和硬脂酸鋅混合并研磨35-60分鐘;
P2:將P1中形成的混合物過80目篩網進行篩分,取80目以下的混合物料備用;
步驟2:將瀝青、廢機油和再生動植物油按照比例在155-165℃的條件下均勻混合;
步驟3:將步驟1中制得的混合物料、松香樹脂和補強劑按照比例添加到步驟2中得到混合物中,升溫至175-185℃并且充分攪拌35-60分鐘;
步驟4:將再生橡膠粉和填料按照比例添加到步驟3中得到的混合物中攪拌至混合料冷卻至室溫,出料。
在步驟1中將P1中形成的混合物過80目篩網進行篩分,取80目以下的混合物料備用,將混合物料充分混合后過篩,防止混合物料的團聚,從而使步驟1中的混合物料可以在步驟3中與其他組分更加均勻的混合,使各組分之間相互作用更加充分。
本發明的優點是:
1、具有崗巖粉末不會因溫度及空氣成份的改變而發生變化的穩定性和抗腐蝕性,又具有線性低密度聚乙烯與硬脂酸鋅混合的高分子材料的柔韌性、抗張強度、抗撕裂強度、耐環境應力開裂性、耐低溫性、耐熱性和耐穿刺性,從而使非固化橡膠瀝青防水涂料在高溫和低溫環境下都具有較強的抗撕裂強度;
2、再生動植物油和廢機油作為相容劑增加了瀝青對高聚物的溶解能力,使各組分之間相互作用更加充分,從而提升非固化涂料的初粘性,降低涂料內聚力,保證涂料的蠕變特性,再生橡膠粉既可保持瀝青的原有力學性質,又可以使瀝青具有橡膠材料的彈性和可塑性,同時可以提高瀝青的抗氧化性能,從而提高非固化橡膠瀝青防水涂料的黏接性和耐久性,使用回收再利用原料降低生產成本;
3、氣相白炭黑、納米碳酸鈣和粉煤灰粉末作為補強劑,提高了抗撕裂強度同時降低了生產成本;
4、云母粉和陶土共同作為填料,使其具有云母粉的耐高溫性,又具有陶土優異的抗凍特性和良好的耐風化耐腐蝕性,從而使非固化橡膠瀝青防水涂料在高溫和低溫環境下都具有較強的抗撕裂強度。
附圖說明
圖1為本發明中所述的非固化橡膠瀝青防水涂料的制作工藝流程圖。
具體實施方式
下面通過實施例對本發明作進一步說明。應該理解的是,本發明實施例所述制備方法僅僅是用于說明本發明,而不是對本發明的限制,在本發明的構思前提下對本發明制備方法的簡單改進都屬于本發明要求保護的范圍。
實施例一:
(1)將花崗巖粉末15g、線性低密度聚乙烯13g和硬脂酸鋅2g混合并研磨35-60分鐘;
(2)將(1)中形成的混合物過80目篩網進行篩分,取80目以下的混合物料備用;
(3)將瀝青60g、廢機油6g和再生動植物油4g在155-165℃的條件下均勻混合;
(4)將(2)中制得的混合物料、松香樹脂10g、氣相白炭黑8g、納米碳酸鈣9g和80目粉煤灰粉末8g添加到(3)中得到混合物中,升溫至175-185℃并且充分攪拌35-60分鐘;
(5)將再生橡膠粉35g、云母粉6g、陶土7g添加到(4)中的到的混合物中攪拌至混合料冷卻至室溫,出料。
實施例二:
(1)將花崗巖粉末12g、線性低密度聚乙烯12g和硬脂酸鋅g混合并研磨35-60分鐘;
(2)將(1)中形成的混合物過80目篩網進行篩分,取80目以下的混合物料備用;
(3)將瀝青50g、廢機油4g和再生動植物油8g在155-165℃的條件下均勻混合;
(4)將(2)中制得的混合物料、松香樹脂9g、納米碳酸鈣5g和100目粉煤灰粉末10g添加到(3)中得到混合物中,升溫至175-185℃并且充分攪拌35-60分鐘;
(5)將再生橡膠粉29g、陶土9g添加到(4)中的到的混合物中攪拌至混合料冷卻至室溫,出料。
實施例三:
(1)將花崗巖粉末10g、線性低密度聚乙烯11g和硬脂酸鋅5g混合并研磨35-60分鐘;
(2)將(1)中形成的混合物過80目篩網進行篩分,取80目以下的混合物料備用;
(3)將瀝青40g、廢機油8g和再生動植物油2g在155-165℃的條件下均勻混合;
(4)將(2)中制得的混合物料、松香樹脂7g、氣相白炭黑7g、納米碳酸鈣3g添加到(3)中得到混合物中,升溫至175-185℃并且充分攪拌35-60分鐘;
(5)將再生橡膠粉23g、云母粉11g添加到(4)中的到的混合物中攪拌至混合料冷卻至室溫,出料。
實施例四:
(1)將花崗巖粉末8g、線性低密度聚乙烯10g和硬脂酸鋅6g混合并研磨35-60分鐘;
(2)將(1)中形成的混合物過80目篩網進行篩分,取80目以下的混合物料備用;
(3)將瀝青30g、廢機油5g和再生動植物油5g在155-165℃的條件下均勻混合;
(4)將(2)中制得的混合物料、松香樹脂6g、氣相白炭黑11g和80目粉煤灰粉末9g添加到(3)中得到混合物中,升溫至175-185℃并且充分攪拌35-60分鐘;
(5)將再生橡膠粉16g、云母粉3g、陶土4g添加到(4)中的到的混合物中攪拌至混合料冷卻至室溫,出料。
實施例五:
(1)將花崗巖粉末5g、線性低密度聚乙烯13g和硬脂酸鋅8g混合并研磨35-60分鐘;
(2)將(1)中形成的混合物過80目篩網進行篩分,取80目以下的混合物料備用;
(3)將瀝青20g、廢機油2g和再生動植物油6g在155-165℃的條件下均勻混合;
(4)將(2)中制得的混合物料、松香樹脂5g、100目粉煤灰粉末13g添加到(3)中得到混合物中,升溫至175-185℃并且充分攪拌35-60分鐘;
(5)將再生橡膠粉10g、云母粉6g、陶土10g添加到(4)中的到的混合物中攪拌至混合料冷卻至室溫,出料。
對比例一:
(1)將線性低密度聚乙烯13g和硬脂酸鋅2g混合并研磨35-60分鐘;
(2)將(1)中形成的混合物過80目篩網進行篩分,取80目以下的混合物料備用;
(3)將瀝青60g、廢機油6g和再生動植物油4g在155-165℃的條件下均勻混合;
(4)將(2)中制得的混合物料、松香樹脂10g、氣相白炭黑8g、納米碳酸鈣9g和80目粉煤灰粉末8g添加到(3)中得到混合物中,升溫至175-185℃并且充分攪拌35-60分鐘;
(5)將再生橡膠粉35g、云母粉6g、陶土7g添加到(4)中的到的混合物中攪拌至混合料冷卻至室溫,出料。
對比例二:
(1)將瀝青60g、廢機油6g和再生動植物油4g在155-165℃的條件下均勻混合;
(2)將花崗巖粉末15g、松香樹脂10g、氣相白炭黑8g、納米碳酸鈣9g和80目粉煤灰粉末8g添加到(1)中得到混合物中,升溫至175-185℃并且充分攪拌35-60分鐘;
(3)將再生橡膠粉35g、云母粉6g、陶土7g添加到(2)中的到的混合物中攪拌至混合料冷卻至室溫,出料。
對比例三:
(1)將瀝青60g、廢機油6g和再生動植物油4g在155-165℃的條件下均勻混合;
(2)將松香樹脂10g、氣相白炭黑8g、納米碳酸鈣9g和80目粉煤灰粉末8g添加到(1)中得到混合物中,升溫至175-185℃并且充分攪拌35-60分鐘;
(3)將再生橡膠粉35g、云母粉6g、陶土7g添加到(2)中的到的混合物中攪拌至混合料冷卻至室溫,出料。
對比例與實施例的區別點在于:
對比例一為未添加花崗巖粉末的非固化橡膠瀝青防水涂料的制備工藝;對比例二為不包含線性低密度聚乙烯和硬脂酸鋅的非固化橡膠瀝青防水涂料的制備工藝;對比例三為不花崗巖粉末、線性低密度聚乙烯和硬脂酸鋅的非固化橡膠瀝青防水涂料的現有制備工藝,同本發明實施例一至五中生產的非固化橡膠瀝青防水涂料相對比,各項性能測試結果如表1。
表1各實施例和對比例得到的非固化橡膠瀝青防水涂料各項性能
通過對比表1可知,用本發明生產的非固化橡膠瀝青防水涂料與現有技術相比,低溫柔性、耐熱性、剪切狀態下的蠕變性能和熱老化等方面有明顯的優勢,其中剪切狀態下的蠕變性能反映了抗撕裂強度,剪切狀態下的蠕變性能越好則抗撕裂強度越大。僅加入線性低密度聚乙烯和硬脂酸鋅或者僅加入花崗巖粉末對非固化橡膠瀝青防水涂料的性能有所改善但效果不明顯,本發明中將本發明中按照一定比例添加線性低密度聚乙烯和硬脂酸鋅或加入花崗巖粉末,明顯提升了非固化橡膠瀝青防水涂料的各項性能,同時加入線性低密度聚乙烯、硬脂酸鋅和花崗巖粉末的非固化橡膠瀝青防水涂料的各項性能更是進一步的提升。而且本發明使用多種回收再利用材料為原材料符合綠色環保概念、降低生產成本同時具有良好的性能,優于常規的非固化橡膠瀝青防水涂料。