一种剥离强度显著提高的热熔橡胶沥青防水涂料及其制备方法和应用与流程

本发明涉及一种剥离强度显著提高的热熔橡胶沥青防水涂料及其制备方法和应用。

背景技术：

1、近几年，非固化橡胶沥青防水涂料和沥青基防水卷材形成的“涂卷”复合防水系统在国内建筑防水领域得到了非常广泛的应用。该防水系统可充分发挥防水卷材和防水涂料各自的优势，构建成的整体封闭式防水体系可有效防止复合防水层与基层之间的窜水隐患。然而非固化橡胶沥青防水涂料存在如下缺陷：1)该涂料永不固化的特点，高温易形变及流淌的特性，进而限制了其在坡屋面、立墙及与外露卷材复合等建筑防水领域的应用；2)由于非固化橡胶沥青防水涂料本身强度较低，导致卷材与基层的粘结强度较小，虽然能够很好的封闭基层裂缝及毛细孔洞，但不耐水压，当其应用于有承压水的地下防水工程、地下室侧墙或涂料层达不到标准要求厚度时，极易发生基层与防水卷材层的剥离，导致“涂卷”复合防水系统的渗漏；3)由于非固化橡胶沥青防水涂料无法粘结两层沥青基防水卷材，因此无法实现沥青基防水卷材的搭接，目前针对非固化橡胶沥青防水涂料的“涂卷”复合防水系统，在施工完成后，沥青基防水卷材的搭接边仍需单独处理，影响施工效率。

2、而热熔橡胶沥青防水涂料可以避免非固化橡胶沥青防水涂料的一些缺点。为了进一步提高热熔橡胶沥青防水涂料的高温性能，现有技术通常加入聚合物改性剂进行改性，但是当其加入量较多时，会使防水涂料产品内聚力增大，蠕变性变差，导致其与水泥基层，尤其是平面不坚实且有浮灰的水泥基层(这种情况在实际防水施工过程中是很常见的)粘结性能较差。

3、发明名称为一种热熔型橡胶沥青防水涂料及其制备方法和应用的中国专利cn112745765a公开了包括如下组分的热熔型橡胶沥青防水涂料：沥青50-70重量份、增塑剂10-15重量份、橡胶10-15重量份、烯烃类树脂5-10重量份、增韧剂5-8重量份和消泡剂0.1-1重量份。其中橡胶、烯烃类树脂和增韧剂均构成聚合物改性剂，三者合计总量为20-33重量份，虽然该防水涂料具有优异的抗穿刺强度、弹性恢复率和不透水性，但是防水涂料在卷材与卷材之间，卷材与水泥基层之间的粘结效果仍有待提高。

4、发明名称为热熔橡胶沥青防水涂料及其制备方法和热熔橡胶沥青防水涂料密封胶带及防水卷材搭接方法的中国专利cn114921226a公开了包括如下组分的热熔型橡胶沥青防水涂料：90#沥青60-80份、200#沥青5-10份、软化剂5-10份、聚乙烯蜡3-8份、星型sbs12-16份、ssbr 1-3份、橡胶粉10-15份、橡胶活化剂0.05-0.1份、超支化聚合物1-5份、apao 5-10份、c9石油树脂5-9份和填料10-15份。其中聚乙烯蜡、星型sbs、ssbr、橡胶粉、超支化聚合物和apao构成聚合物改性剂，合计总量为32-57重量份。该防水涂料采用具有特殊官能团的超支化聚合物，具有良好的强度、耐水压性，涂膜2mm厚可耐0.3mpa水压，能够解决细砂、矿物粒料的改性沥青防水卷材短边搭接问题，但是防水涂料在卷材与卷材之间，卷材与水泥基层之间的粘结效果仍有待提高，且防水涂料在剥离状态和浸水后的剥离强度保持率还不够。

5、发明名称为一种热熔橡胶沥青防水涂料及制备方法的中国专利cn114231178a公开了由如下组分组成的热熔型橡胶沥青防水涂料：石油沥青100-105份，改性剂8-12份，增黏剂2-4份，功能性助剂1.5-3份，相容剂14-20份，填充剂66-80份。虽然该防水涂料解决了热熔型非固化橡胶沥青防水涂料内聚强度和粘接强度低，不耐水压等引起的卷材搭接不牢，立墙施工流挂、复合卷材脱落及不能独立单道使用等缺陷，但是防水涂料在卷材与水泥基层之间的剥离强度，以及剥离状态和浸水后的剥离强度保持率仍有待提高和改善。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的缺点和不足，提供一种剥离强度显著提高的热熔橡胶沥青防水涂料。该防水涂料与水泥基层，或者与沥青基防水卷材都具有优异的粘结性能，且用于粘结水泥基层和防水卷材时，在保证优异的延伸性能和高低温性能的前提下，可以显著提高防水卷材与水泥基层的剥离强度和浸水后的剥离强度、剥离强度保持率。

2、为解决以上技术问题，本发明采取的技术方案如下：

3、一种热熔橡胶沥青防水涂料，所述热熔橡胶沥青防水涂料的组分包括沥青、增粘树脂、软化油、聚合物改性剂，所述热熔橡胶沥青防水涂料还包括无机抗剥落剂和有机抗剥落剂，所述无机抗剥落剂的ph值为12-14，所述聚合物改性剂为线性苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(sbs)和丁苯橡胶(sbr)，所述沥青、增粘树脂、软化油、线性苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物和丁苯橡胶的质量比为30-40：5-10：15-25：4-7：2-4。

4、在本发明的一些实施方式中，所述沥青、增粘树脂、软化油、线性苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物和丁苯橡胶的质量比为35-40：5-10：20-25：4-6：2-3。

5、在本发明的一些实施方式中，所述无机抗剥落剂选自硅酸盐水泥和/或消石灰。

6、在本发明的一些实施方式中，所述有机抗剥落剂的闪点为200℃以上，所述有机抗剥落剂选自胺类抗剥落剂或非胺类抗剥落剂。其中，有机抗剥落剂可以为液体，也可以为固体。

7、在本发明的一些实施方式中，所述沥青和所述无机抗剥落剂的质量比为30-40：5-10。

8、在本发明的一些实施方式中，所述沥青和所述有机抗剥落剂的质量比为30-40：0.2-1.0。

9、在本发明的一些实施方式中，所述沥青选自70#沥青、90#沥青和110#沥青中的一种或多种的组合。

10、在本发明的一些实施方式中，所述线性苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物为颗粒状。

11、在本发明的一些实施方式中，所述丁苯橡胶为粉末状。

12、在本发明的一些实施方式中，所述增粘树脂选自c5石油树脂、c9石油树脂、c5c9共聚石油树脂、萜烯树脂和加氢石油树脂中的一种或多种的组合。

13、在本发明的一些实施方式中，所述软化油选自芳烃油、环烷油、白油和机油中的一种或多种的组合。

14、在本发明的一些实施方式中，所述热熔橡胶沥青防水涂料还包括高温助剂和填料，所述高温助剂的熔滴点为115-135℃。所述高温助剂可以改善热熔橡胶沥青防水涂料的高温性能，使得涂料在高于高温助剂的熔滴点时，高温助剂熔化成液态，起到对涂料的润滑剂的作用，而在高温助剂的熔滴点以下时，熔融分散于体系中的高温助剂会结晶析出，形成稳定的网状晶格结构，阻碍体系的分子运动，从而改善了涂料的耐高温性能。

15、在本发明的一些实施方式中，所述沥青和所述高温助剂的质量比为30-40：2-8。

16、在本发明的一些实施方式中，所述沥青和所述填料的质量比为30-40：20-30。

17、在本发明的一些实施方式中，所述热熔橡胶沥青防水涂料还包括高温助剂和填料，所述沥青、增粘树脂、软化油、线性苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、丁苯橡胶、高温助剂、无机抗剥落剂、有机抗剥落剂和填料的质量比为30-40：5-10：15-25：4-7：2-4：2-8：5-10：0.2-1.0：20-30。

18、在本发明的一些实施方式中，所述高温助剂选自氧化聚乙烯蜡粉、改性聚丙烯蜡粉和聚酰胺蜡粉中的一种或多种的组合，所述高温助剂的熔滴点为115-135℃。

19、在本发明的一些实施方式中，所述填料选自重质碳酸钙、轻质碳酸钙、滑石粉和云母粉中的一种或多种的组合。

20、在本发明的一些实施方式中，所述热熔橡胶沥青防水涂料在140℃的粘度为

21、3000-8000mpa.s。

22、本发明的热熔橡胶沥青防水涂料通过以下两个方面来改善沥青基防水卷材和水泥基层、或者沥青基防水卷材和沥青基防水卷材之间的粘结性能，进而实现高粘结力：1)防水涂料的组分中加入ph值为12-14的无机抗剥落剂、有机抗剥落剂，二者可以协同改善防水涂料与水泥基层的粘结性能，其机理为：无机抗剥落剂呈强碱性，而沥青中含有少量羧酸与亚砜基团，使沥青呈弱酸性，所以当无机抗剥落剂均匀分布到热熔橡胶沥青防水涂料中时，无机抗剥落剂与涂料中主要成分沥青就会发生反应而生成具有较强吸附性的产物，这些产物能牢固地粘附在水泥基层表面而不剥落；有机抗剥落剂是一种表面活性剂，其分子中同时具有的极性端基和非极性端基，分别与极性的水泥基层及非极性的涂料的分子具有极强的结合力，有机抗剥落剂可以在涂料和水泥基层两界面间架起了一座相互联系的分子桥梁，借助它使两种互不亲和的材料间能相互亲和、紧密地粘附起来，从而形成了抗剥落的功能和效果；2)通过控制防水涂料中聚合物改性剂的用量，使热熔橡胶沥青防水涂料具有合适的内聚力，使得沥青基防水卷材与水泥基层、或者沥青基防水卷材与沥青基防水卷材的剥落强度达到2.0n/mm以上(非固化橡胶沥青防水涂料仅有0.5n/mm左右)，且破环形式为内聚破坏。若防水涂料的内聚力增大，蠕变性变差，其与水泥基层，尤其是平面不坚实且有浮灰的水泥基层(这种情况在实际防水施工中很常见)粘结性能较差，剥离实验表现为界面破坏，即防水涂料无法封闭基层裂缝及毛细孔洞，一旦出现渗水，防水涂层与水泥基层极易脱离；若防水涂料的内聚力偏小，蠕变性较好，则为非固化橡胶沥青防水涂料，其存在背景技术中描述的一系列问题；3)本发明的无机抗剥落剂遇水可以发生水化反应，反应产物可以与水泥基层进一步发生反应，加强热熔橡胶沥青防水涂料与水泥基层的粘结强度；有机抗剥落剂遇水后亲水端(胺基、羧基等)可以与碱性的水泥基层发生反应，也进一步加强热熔橡胶沥青防水涂料与水泥基层的粘结强度。即无机抗剥落剂和有机抗剥落剂均具有改善热熔橡胶沥青防水涂料与水泥基层粘结性能的作用，使得防水涂层与水泥基层在浸水后的剥离强度保持率在90％以上(一般油性和水性涂料浸水后剥离强度保持率低于60％)。

23、本发明进一步提供上述热熔橡胶沥青防水涂料的制备方法，所述方法包括以下步骤：

24、1)将所述沥青、增粘树脂和软化油混合均匀并加热，得到沥青混合物；

25、2)往所述沥青混合物中加入所述聚合物改性剂，加热并搅拌下使所述聚合物改性剂熔融并分散至所述沥青混合物中；

26、3)加入高温助剂，加热并搅拌下使所述高温助剂熔融分散；

27、4)加入无机抗剥落剂和有机抗剥落剂，加热并搅拌下使所述无机抗剥落剂和有机抗剥落剂分散均匀；

28、5)加入填料，加热并搅拌下使填料分散均匀，得到所述热熔橡胶沥青防水涂料

29、在本发明的一些实施方式中，所述步骤1)中加热的温度为135-160℃。

30、在本发明的一些实施方式中，所述步骤2)中加热的温度为170-185℃。

31、在本发明的一些实施方式中，所述步骤2)中搅拌的时间为1-5h。

32、在本发明的一些实施方式中，所述步骤3)中加热的温度为170-185℃。

33、在本发明的一些实施方式中，所述步骤3)中搅拌的时间为1-4h。

34、在本发明的一些实施方式中，所述步骤4)中加热的温度为170-185℃。

35、在本发明的一些实施方式中，所述步骤4)中搅拌的时间为1-4h。

36、在本发明的一些实施方式中，所述步骤5)中加热的温度为170-185℃。

37、在本发明的一些实施方式中，所述步骤5)中搅拌的时间为1-4h。

38、本发明还进一步提供一种防水层叠体，所述防水层叠体包括基材层、防水涂层、沥青基防水卷材层，所述防水涂层由前述热熔橡胶沥青防水涂料形成。

39、进一步地，所述防水涂层由前述热熔橡胶沥青防水涂料涂布在基材层上形成。

40、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。

41、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，可以直接粘结至基材层上的防水涂层上。

42、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。

43、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，再将其粘结至基材层上的防水涂层上。

44、进一步地，所述基材层为建筑面。

45、优选地，所述建筑面为屋顶、车库顶板或地下室侧墙。

46、本发明还进一步提供一种防水层叠体，所述防水层叠体包括第一沥青基防水卷材层、防水涂层、第二沥青基防水卷材层，所述防水涂层由前述热熔橡胶沥青防水涂料形成。

47、进一步地，所述防水涂层由前述热熔橡胶沥青防水涂料涂布在第一沥青基防水卷材上形成。

48、进一步地，所述防水层叠体通过将第二沥青基防水卷材粘结至所述防水涂层上制备得到。

49、由于沥青基防水卷材通常为长方形形状，其具有长边和短边，而在实际建筑施工时，需要将多块沥青基防水卷材进行拼接，以覆盖目标建筑物的所有面积，拼接时，将一块沥青基防水卷材的长边(或短边)重叠在另一块沥青基防水卷材的长边(或短边)上，在拼接之处即形成了前述包括第一沥青基防水卷材层、防水涂层、第二沥青基防水卷材层的防水层叠体结构。

50、在本发明的一些实施方案中，先将热熔橡胶沥青防水涂料加热至160-200℃，然后均匀地涂覆在建筑面上，趁热立即将沥青基防水卷材粘结至防水涂层上(其中湿铺防水卷材和自粘聚合物改性沥青防水卷材需要移除隔离膜后，再与热熔橡胶沥青防水涂料进行铺贴施工)，最后将加热至160-200℃的热熔橡胶沥青防水涂料均匀地涂在沥青基防水卷材的长短搭接边的两层防水卷材中间，趁热立即将搭接边压实，完成搭接边施工，进而可以制备得到防水建筑。

51、由于上述技术方案的运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：

52、本发明通过在防水涂料中加入ph值为12-14的无机抗剥落、有机抗剥落剂，通过二者的协同作用，同时控制防水涂料中聚合物改性剂的用量，可以使得防水涂料具有合适的内聚力，使得热熔橡胶沥青防水涂料在与防水卷材和水泥基层形成防水层叠体时，防水涂料与基层的粘结强度大于0.2mpa，且进行防水卷材与防水卷材剥离性能测试以及防水卷材与水泥基层剥离性能测试时，卷材与卷材剥离强度大于2.0n/mm，卷材与水泥基层剥离强度大于2.5n/mm(而现有的非固化橡胶沥青防水涂料为0.5n/mm左右)，且均为内聚破坏形式，同时防水层叠体在浸水后的剥离强度保持率显著提高，浸水后卷材与卷材剥离强度以及卷材与水泥基层剥离强度保持率均在90％以上，极大地改善了建筑的防水效果和寿命。

53、本发明的热熔橡胶沥青防水涂料具有优异的耐高低温性能，耐热温度高达90℃，耐寒温度低至-30℃，可以极大程度的适应不同地区，不同环境的使用要求。

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，或沥青基防水卷材层、防水涂层、沥青基防水卷材层，防水涂层为本发明的热熔橡胶沥青防水涂料形成。即本发明的热熔橡胶沥青防水涂料不仅可以替代非固化橡胶沥青防水涂料应用于建筑的大面积防水施工，还可以应用于沥青基防水卷材搭接边密封防水的施工。

55、本发明的热熔橡胶沥青防水涂料能够应用于各种建筑的平面和立面的防水，解决了非固化橡胶沥青防水涂料自身耐热性能差和内聚力小(防水卷材与水泥基层的剥离强度小)的问题和水乳型沥青基防水涂料施工繁琐的问题。