橡胶防水涂料与非固化橡胶沥青防水涂料复合施工工艺

摘要

本发明公开了一种橡胶防水涂料与非固化橡胶沥青防水涂料复合施工工艺，包括如下步骤：a、将基层清理干净，清洁无明水；b、在基层表面均匀刮涂一层橡胶防水涂料作为底层；c、在底层表面均匀刮涂一层非固化橡胶沥青防水涂料层；d、在非固化橡胶沥青防水涂料层表面铺贴一层网格布；e、在铺贴有网格布的非固化橡胶沥青防水涂料层表面均匀刮涂一层橡胶防水涂料作为面层。本工艺不需要机械设备辅助，开桶即可刮涂，施工方便，能应用于防火、防爆场所，而且不会释放致癌气体，环保无污染；破损处会自我修复，始终保持防水层的完整性，防水性能优异，最终形成一个高弹蠕变环保节能的防水体系，并能与APP、SBS各类卷材进行复合施工。

说明书

技术领域

本发明涉及防水涂料技术领域，更具体地说，它涉及一种橡胶防水涂料与非固化橡胶沥青防水涂料复合施工工艺。

背景技术

传统的防水材料主要有防水卷材、防水涂料、密封油膏等柔性防水材料，以及以水泥基材为主，添加药水剂及其它助剂的刚性防水材料。主要用于屋面防水、地下防潮、管道防腐、渠道防渗、地下防水等。

在公开号为CN104031444A的中国发明专利中公开了一种高聚物改性沥青防水涂料，由以下重量的组分组成，去离子水30-50公斤、二氧化钛15-25公斤、二氧化硅10-20公斤、消泡剂4-6公斤、改性剂4-6公斤、增稠剂4-6公斤、乳化剂4-6公斤、疏水剂4-6公斤、沥青40-60公斤。

这种高聚物改性沥青防水涂料在施工时，一般采用热熔法，即需要使用明火加热，因此不能应用于变电所、药厂、炼油厂等要求防火、防爆的场所，而且在加热时，会释放酚、萘、蒽、苯、芘等致癌气体，污染环境。

因此，需要提出一种新的方案来解决上述问题。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种橡胶防水涂料与非固化橡胶沥青防水涂料复合施工工艺，通过橡胶防水涂料和非固化橡胶沥青防水涂料配合使用以解决上述问题，其具有无需热熔、无污染的优点。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：

一种橡胶防水涂料与非固化橡胶沥青防水涂料复合施工工艺，包括如下步骤：

a、将基层清理干净并修复平整，达到清洁无明水；

b、在清理干净的基层表面均匀刮涂一层橡胶防水涂料作为底层；

c、在底层表面均匀刮涂一层非固化橡胶沥青防水涂料层；

d、在非固化橡胶沥青防水涂料层表面铺贴一层网格布；

e、在铺贴有网格布的非固化橡胶沥青防水涂料层表面均匀刮涂一层橡胶防水涂料作为面层。

采用上述技术方案，清理基层使基层没有明水，避免水分降低底层与基层的附着力，采用橡胶防水涂料作为底层，封堵基层表面上的坑洞，非固化橡胶沥青防水涂料具有优异的自粘性能，能够和底层、面层均紧密粘接。网格布能有效避免防水涂层整体表面张力收缩以及外力引起的开裂，同时防止面层涂料下流导致涂膜厚度不均，而且增强涂膜的抗拉强度，在满足图纸要求的情况下减少涂料的用量。因此，本申请中的防水涂料在使用时不需要热熔，配制完成后即可刮涂或者滚涂，能应用于变电所、药厂、炼油厂等要求防火、防爆的场所，安全无火灾风险，节省大量煤气能源，而且不会释放释放酚、萘、蒽、苯、芘等致癌气体，环保无污染。底层、非固化橡胶沥青防水涂料层和面层形成三道防水屏障，增加防水系统防水性能和稳定性。

进一步优选为：所述步骤b和步骤e中的橡胶防水涂料包括如下重量份数的组分：

采用上述技术方案，将复合胶乳、丁苯胶乳以及石油沥青配合使用，使得橡胶沥青混合物乳化体系结合得更好，增加了橡胶防水涂料相对于基层的粘附效果，大大改善了干燥后防水层的弹性和强度，增强防水效果。

偶联剂既能与石油沥青的某些基团反应，又能与丁苯胶乳和复合胶乳反应，使用时，在基层与橡胶防水涂料之间形成一个界面层，界面层能传递应力，从而增强了基层与橡胶防水涂料之间的粘合强度，提高防水性能，同时还可以防止其它介质向界面渗透，改善界面状态，有利于制品的耐老化、耐应力。

由于橡胶和石油沥青与水互不相容，直接将橡胶和石油沥青分散到水中需要克服巨大的界面张力，施加的能量很大，且分散成很小的颗粒的比表面积很大，使得产生的橡胶沥青混合物乳化体系具有很高的能量状态，所以难以稳定的储存，因此制备橡胶沥青混合物乳化时必须降低水的表面张力。经过研究发现，将单硬脂酸甘油酯、十八碳脂肪醇、十二烷基硫酸钠和阴离子乳化剂配合使用，能够获得更好的乳化效果。

增韧剂的分子链上含有能与高分子聚合物反应的活性基团，它能形成网络结构，增加一部分柔性链，降低石油沥青的脆性，增加韧性，而又不影响橡胶防水涂料其他性能，从而提高橡胶防水涂料的抗开裂性能和抗冲击性能。

匀染剂能促使橡胶防水涂料在干燥成膜过程中形成一个平整、光滑、均匀的涂膜。能有效降低涂饰液表面张力，提高其流平性和均匀性。

水性附着力促进剂能显著提高涂层和金属、玻璃等基材的附着性，改善涂膜的柔韧性，能促进涂膜的交联密度，提高涂膜的耐湿热性。

进一步优选为：所述偶联剂包括乙烯基三乙氧基硅烷、氨基丙基三乙氧基硅烷、二硬脂酰氧异丙氧基铝酸酯、异丁基三乙氧基硅烷、聚萘甲醛磺酸钠盐中的至少一种。

采用上述技术方案，偶联剂既能与石油沥青的某些基团反应，又能与丁苯胶乳和复合胶乳反应，使用时，在基层与橡胶防水涂料之间形成一个界面层，界面层能传递应力，从而增强了基层与橡胶防水涂料之间的粘合强度，提高防水性能，同时还可以防止其它介质向界面渗透，改善界面状态，有利于制品的耐老化、耐应力。

进一步优选为：所述增韧剂包括聚氯乙烯、聚丙烯、羧甲基纤维素中的至少一种。

采用上述技术方案，增韧剂的分子链上含有能与高分子聚合物反应的活性基团，它能形成网络结构，增加一部分柔性链，降低沥青的脆性，增加韧性，而又不影响橡胶防水涂料其他性能，从而提高橡胶防水涂料的抗开裂性能和抗冲击性能。

进一步优选为：所述复合胶乳包括乙丙橡胶、氯丁橡胶、丁腈橡胶、异戊二烯聚合物橡胶、聚丁二烯橡胶中的任意两种。

采用上述技术方案，经过试验发现，改变复合胶乳的组分和配比，使得橡胶沥青混合物乳化体系结合得更好，增加了橡胶防水涂料相对于基层的粘附效果，大大改善了干燥后防水层的弹性和强度，使得防水效果更加良好和持久。

进一步优选为：所述非固化橡胶沥青防水涂料包括如下重量份数的组分：

采用上述技术方案，氯丁胶乳性能稳定，可抵抗酸碱腐蚀，抗渗性能优越，粘结力强，氯丁胶乳的粘结力来源于聚氯二丁烯分子脱离乳化剂和缔合的水分子破乳、游离结晶、凝聚成膜。

经研究发现，氯丁胶乳与十八碳脂肪醇的羟基以及阴离子乳化剂的羧基接枝共聚合，进一步增强非固化橡胶沥青防水涂料的胶黏性和稳定性。增稠剂通过在乳胶粒与沥青之间架桥形成网状结构，增加了体系的黏度，使得本申请中的非固化橡胶沥青防水涂料在使用状态下始终保持膏状体，本申请中的非固化橡胶沥青防水涂料具有压敏性，能够使基层与面层之间均匀牢固粘接。

膨润土是以蒙脱石为主要矿物成分的非金属矿产，具有强的吸湿性和膨胀性，可吸附8～15倍于自身体积的水量，体积膨胀可达数倍至30倍；在水介质中能分散成胶凝状和悬浮状，氯丁胶乳、复合胶乳以及沥青中的高分子聚合物一端吸附在膨润土颗粒表面，另一端溶于水使膨润土颗粒和水分子之间产生了一种间接的联系，形成了一种桥联作用，在水介质中分散成胶凝状和悬浮状，使得非固化橡胶沥青防水涂料具有一定的黏滞性、蠕变性和润滑性。增韧剂的分子链上含有能与高分子聚合物反应的活性基团，它能形成网络结构，增加一部分柔性链，降低沥青的脆性，增加韧性，而又不影响非固化橡胶沥青防水涂料其他性能，从而提高非固化橡胶沥青防水涂料的抗开裂性能和抗冲击性能。

由于非固化橡胶沥青防水涂料具有永久性的压敏性和蠕变性，受到穿刺等破坏时，破坏点不会扩大，在压敏性和蠕变性能的作用下，破损处会自我修复，始终保持防水层的完整性，防水性能优异。

进一步优选为：所述增韧剂包括苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、丁腈橡胶、丁苯橡胶中的至少一种。

采用上述技术方案，苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物，即SBS，作为沥青改性剂，可以明显提高沥青的耐高低温性能，加入SBS提高了非固化橡胶沥青防水涂料的抗开裂性能和弹性恢复性能；丁苯橡胶作为天然橡胶的补充部分，进一步提高非固化橡胶沥青防水涂料的粘结性能，丁苯橡胶与沥青作用，在沥青基质中形成一种共轭结构，改善非固化橡胶沥青防水涂料的的低温延展性和抗开裂性。

进一步优选为：所述复合胶乳包括顺丁橡胶、异戊橡胶、氯丁二烯橡胶、丁二烯苯乙烯共聚物橡胶中的至少两种。

采用上述技术方案，复合胶乳与沥青共混改性制得的非固化橡胶沥青防水涂料，具有良好的粘结性能和压敏性。

进一步优选为：所述阴离子乳化剂包括硬脂酸钠、月桂酸钠、油酸钠中的至少一种。

采用上述技术方案，硬脂酸钠、月桂酸钠、油酸钠具有亲水的羧基，氯丁胶乳与羧基接枝共聚合，进一步增强非固化橡胶沥青防水涂料的胶黏性和稳定性。

进一步优选为：所述底层的厚度为0.5-2mm，所述非固化橡胶沥青防水涂料层厚度为0.5-2mm，所述面层的厚度为1-3mm。

采用上述技术方案，由于防水卷材的厚度是固定的，施工时防水层的厚度不能改变。而本申请中的防水涂层的厚度由刮涂次数决定，可以根据需要改变厚度。

综上所述，本发明具有以下有益效果：

经研究发现，将复合胶乳、丁苯胶乳以及石油沥青配合使用，使得橡胶沥青混合物乳化体系结合得更好，增加了橡胶防水涂料相对于基层的粘附效果，增强防水效果。将单硬脂酸甘油酯、十八碳脂肪醇、十二烷基硫酸钠和阴离子乳化剂配合使用，能够获得更好的乳化效果。采用乙烯基三乙氧基硅烷、氨基丙基三乙氧基硅烷、二硬脂酰氧异丙氧基铝酸酯、异丁基三乙氧基硅烷、聚萘甲醛磺酸钠盐中的至少一种作为偶联剂，增强了基层与底层之间的粘合强度，提高防水性能。本申请中的底层在施工后始终保持膏状体，而且具有压敏性，能够使与基层之间均匀牢固粘接。

经研究发现，氯丁胶乳与十八碳脂肪醇的羟基以及阴离子乳化剂的羧基接枝共聚合，能够增强非固化橡胶沥青防水涂料层的胶黏性和稳定性。增稠剂通过在乳胶粒与沥青之间架桥形成网状结构，增加了体系的黏度，使得本申请中的非固化橡胶沥青防水涂料层在使用状态下始终保持膏状体，而且具有压敏性，能够使基层与面层之间均匀牢固粘接。

氯丁胶乳、复合胶乳以及沥青中的高分子聚合物一端吸附在膨润土颗粒表面，另一端溶于水使膨润土颗粒和水分子之间产生了一种间接的联系，形成了一种桥联作用，在水介质中分散成胶凝状和悬浮状，使得非固化橡胶沥青防水涂料层具有一定的黏滞性、蠕变性和润滑性。增韧剂的分子链上含有能与高分子聚合物反应的活性基团，它能形成网络结构，增加一部分柔性链，降低沥青的脆性，增加韧性，而又不影响非固化橡胶沥青防水涂料层其他性能，从而提高非固化橡胶沥青防水涂料层的抗开裂性能和抗冲击性能。

由于非固化橡胶沥青防水涂料层具有永久性的压敏性和蠕变性，受到穿刺等破坏时，破坏点不会扩大，在压敏性和蠕变性能的作用下，破损处会自我修复，始终保持防水层的完整性，增强防水性能。因此，本申请中的非固化橡胶沥青防水涂料在施工时不需要热熔，配制完成后即可刮涂或者滚涂，能应用于变电所、药厂、炼油厂等要求防火、防爆的场所，安全无火灾风险，节省大量煤气能源，而且不会释放释放酚、萘、蒽、苯、芘等致癌气体，环保无污染。

本申请中的防水体系克服了喷涂速凝橡胶沥青防水涂料与喷涂水性非固化橡胶沥青防水涂料中氯离子腐蚀钢筋的缺点，本申请中两种涂料进行复合使用，安全、质量更可靠，高弹性和蠕变性互相配合，形成一个环保节能的防水体系。

(1)十不怕：不怕水浸、不怕变形、不怕潮湿、不怕裂缝、不怕高温、不怕低温、不怕穿刺、不怕剥离、不怕老化、不怕酸碱；

(2)四无：无渗漏、无溶剂、无火灾、无污染；

(3)杜绝了热熔法施工工艺对环境的严重污染，无火灾事故；

(4)消灭了油性冷底油因溶剂蒸发的有害气体的排放；

(5)确保了卷材厚度、质量，可以根据需要改变厚度；

(6)改变了传统的防水施工工艺，将热熔法改为冷粘贴，能与APP、SBS改性沥青卷材即触即粘，蠕变性极佳、无串水达到满粘而牢固的效果；

(7)能粘贴橡胶类卷材，客服了橡胶胶水不耐水泡的历史难题；

(8)彻底解决了自粘卷材冬季粘贴不牢的困惑；

(9)能广泛适应各类0.5mm丙纶，网格布的粘贴质量，并能将北京、青岛等地禁用SBS卷材的局面重新打开，解放了生产厂家的设备产能利用率而无后顾之忧，颠覆了防水产业的传统模式，开创了科技创新、节能环保的新篇章；

(10)能与PVC等卷材进行粘贴，达到满粘而耐水泡的效果。

附图说明

图1为发明施工后的结构示意图。

附图标记：1、基层；2、底层；3、非固化橡胶沥青防水涂料层；4、网格布；5、面层。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明进行详细描述。

实施例1：

如图1所示，一种橡胶防水涂料与非固化橡胶沥青防水涂料复合施工工艺，包括如下步骤：

a、将基层1清理干净并修复平整，达到清洁无明水，；

b、在清理干净的基层1表面均匀刮涂一层1mm厚的橡胶防水涂料作为底层2；

c、在底层2表面均匀刮涂一层1mm厚的非固化橡胶沥青防水涂料层3；

d、在非固化橡胶沥青防水涂料层3的表面铺贴一层网格布4；

e、在铺贴有网格布4的非固化橡胶沥青防水涂料层3的表面均匀刮涂一层2mm厚的橡胶防水涂料作为面层5。

其中，橡胶防水涂料的各组分及其相应的重量份数如表1所示，表1中的石油沥青优选为60#石油沥青，重质碳酸钙粉的目数优选为800目，匀染剂采用X-102匀染剂，消泡剂优选为聚乙烯醇，分散剂优选为聚丙烯酸钠，水性附着力促进剂优选为Degussa的EP-1300，增稠剂优选为购自罗门哈斯的亚乐顺DR-1疏水改性碱溶胀缔合型增稠剂。

橡胶防水涂料通过如下步骤制备获得：

步骤一，将石油沥青加入乳化锅中加热熔化脱水，待温度降至130-150℃，在搅拌状态下慢慢加入十八碳脂肪醇、单硬脂酸甘油酯和匀染剂，使其熔化，在加热熔化时将沉入乳化锅底部的杂质除去，保温在120℃，依次加入增韧剂和偶联剂，搅拌均匀，得到第一混合物；

步骤二，在另一乳化锅中加入水，升温至60℃，在搅拌状态下加入十二烷基硫酸钠和阴离子乳化剂，使其溶解均匀后，在高速搅拌状态下慢慢加入温度为120℃的第一混合物，搅拌5min使其乳化，再加入丁苯胶乳和复合胶乳，搅拌5min，得到第二混合物；

步骤三，将消泡剂、分散剂、水性附着力促进剂依次加入第二混合物，在高速搅拌状态下加入重质碳酸钙粉，搅拌20min，再加入增稠剂，搅拌10min，降温至40-50℃，出锅装桶，得到橡胶防水涂料。

其中，非固化橡胶沥青防水涂料层包括以下组分，沥青100份，沥青优选为60#石油沥青；阴离子乳化剂2份，阴离子乳化剂采用硬脂酸钠；十八碳脂肪醇1.5份；增韧剂10份，增韧剂采用苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物；十二烷基硫酸钠2.5份；膨润土5份；氯丁胶乳60份；复合胶乳40份，复合胶乳由20份顺丁橡胶和20份异戊橡胶混合而成，复合胶乳的固含量为40-50％；增稠剂11.5份，增稠剂为购自罗门哈斯的亚乐顺DR-1疏水改性碱溶胀缔合型增稠剂；水50份。

非固化橡胶沥青防水涂料通过如下步骤制备获得：

步骤一，将沥青加入乳化设备中熔化，保持温度在130-150℃，在搅拌状态下慢慢加入阴离子乳化剂(一半剂量)、十八碳脂肪醇，再缓慢加入增韧剂，保温在120℃，得到第一混合物；

步骤二，在另一乳化设备中加入水，升温至60℃，在匀速搅拌下加入阴离子乳化剂(另一半剂量)、十二烷基硫酸钠，使其溶解均匀后，在高速搅拌状态下加入膨润土，搅拌均匀，得到第二混合物；

步骤三，在高速搅拌状态下，将第一混合物加入慢慢加入第二混合物中，搅拌均匀，冷却至50℃，形成第三混合物；

步骤四，将氯丁胶乳、复合胶乳慢慢加入第三混合物中，搅拌均匀，再加入增稠剂，搅拌均匀，降温至40℃，制得固含量为55-65％的非固化橡胶沥青防水涂料，复合胶乳的固含量为50％。当复合胶乳的固含量低于50％时，需要经过低温提取法处理，将温度控制在-4℃以下，提取固含量达50％时，再将复合胶乳装入反应釜中升温至50℃时备用。

实施例2-11：一种橡胶防水涂料与非固化橡胶沥青防水涂料复合施工工艺，与实施例1的不同之处在于，其中橡胶防水涂料的各组分及其相应的重量份数如表1所示。

表1实施例1-11中橡胶防水涂料的各组分及其重量份数

实施例12-22：一种橡胶防水涂料与非固化橡胶沥青防水涂料复合施工工艺，与实施例3的不同之处在于，其中橡胶防水涂料的各组分及其相应的重量份数如表2所示。

表2实施例12-22中橡胶防水涂料的各组分及其重量份数

实施例23-31：一种橡胶防水涂料与非固化橡胶沥青防水涂料复合施工工艺，与实施例3的不同之处在于，其中非固化橡胶沥青防水涂料的各组分及其相应的重量份数如表3所示。

表3实施例23-31中非固化橡胶沥青防水涂料的各组分及其重量份数

实施例32-40：一种橡胶防水涂料与非固化橡胶沥青防水涂料复合施工工艺，与实施例3的不同之处在于，其中非固化橡胶沥青防水涂料的各组分及其相应的重量份数如表4所示。

表4实施例32-40中非固化橡胶沥青防水涂料的各组分及其重量份数

实施例41：一种橡胶防水涂料与非固化橡胶沥青防水涂料复合施工工艺，与实施例1的不同之处在于，底层的厚度为0.5mm，非固化橡胶沥青防水涂料层的厚度为0.5mm，面层的厚度为1mm。

实施例42：一种橡胶防水涂料与非固化橡胶沥青防水涂料复合施工工艺，与实施例1的不同之处在于，底层的厚度为2mm，非固化橡胶沥青防水涂料层的厚度为2mm，面层的厚度为3mm。

对比例1-9：一种橡胶防水涂料与非固化橡胶沥青防水涂料复合施工工艺，与实施例3的不同之处在于，其中橡胶防水涂料的各组分及其相应的重量份数如表5所示。

表5对比例1-9中橡胶防水涂料的各组分及其重量份数

对比例10-16：一种橡胶防水涂料与非固化橡胶沥青防水涂料复合施工工艺，与实施例3的不同之处在于，其中非固化橡胶沥青防水涂料的各组分及其相应的重量份数如表6所示。

表6对比例10-16中非固化橡胶沥青防水涂料的各组分及其重量份数

性能测试试验

试验样品：采用实施例1-40中获得的防水涂料作为试验样品1-40，采用对比例1-16中获得的防水涂料作为对照样品1-16，依次编号为第1-56组。

试验方法：由于本申请中的橡胶防水涂料与非固化橡胶沥青防水涂料目前没有国家标准，故参照行业标准JC/T2016-20014《喷涂速凝橡胶沥青防水涂料》制定了如表7所示的企业标准，采用参考文献中的方法测试第1-56组样品的指标；参照JC/T408-2005《水乳型沥青防水涂料》中规定的方法测试第1-5组样品耐紫外线性能。

试验结果：第1-5组样品的检测指标如表7所示，第1-56组样品的部分检测指标如表8所示。

表7橡胶防水涂料与非固化橡胶沥青防水涂料企业标准及第1-5组样品检测指标

表8第1-56组样品的检测指标

以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。