一種聚合物復合瀝青基膨脹阻火防水涂料及制備方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于有機高分子復合材料【技術領域】，尤其涉及一種聚合物改性瀝青基膨脹阻火防水涂料及制備方法。本發(fā)明的技術方案為：聚合物改性瀝青基膨脹阻火防水涂料，其組成和質量份數為：改性聚合物10-20、石油瀝青10-30、增強樹脂4-10、增塑軟化劑2-8、溶劑60-80、熱膨脹劑10-15、脫水碳化劑8-15、燒結成碳劑10-20；阻燃填充料15-30。本發(fā)明的技術方案可以形成柔軟、致密的憎水涂層，密封防水性能可靠。
【專利說明】一種聚合物復合瀝青基膨脹阻火防水涂料及制備方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于有機高分子復合材料【技術領域】，尤其涉及一種聚合物改性浙青基膨脹阻火防水涂料及制備方法。
【背景技術】
[0002]有機高分子防水涂料因為優(yōu)越的防水功能和簡便的施工方法，其應用快速發(fā)展，幾乎可應用于所有的防水工程，其中用量最大種類之一是聚合物改性浙青基的防水涂料，特別適合用于厚度要求較大的應用部位的防水層?，F(xiàn)有的聚合物改性浙青防水涂料的改性聚合物分別有聚氨酯、SBS、丁苯橡膠、氯丁橡膠、氯化橡膠、過氯乙烯等，其中SBS和幾種橡膠類的粘接力較低，聚氨酯改性浙青的強度不足和施工不便，施工環(huán)境毒性較高。 [0003]隨著建筑節(jié)能與輕型鋼結構建筑的發(fā)展，大多數屋面防水工程在可燃保溫材料層以上實施防水層施工，防水層大多屬于外露層，在干燥地區(qū)，外部失火燃燒的機會增加，提高防水層的阻火性能，增加防火安全性已屬必要，對于外露厚質的防水涂料材質本身應達到必要的防火阻燃的要求?，F(xiàn)有的阻燃防水材料，如阻燃防水卷材和阻燃防水涂料，采用的技術措施是在材料組分中使用阻燃劑，隨著其含量達到一定要求，阻燃性能會有所提高。但是防水阻燃涂層一旦燃燒，隨著熱量向基層傳遞，基層或者底層結構會升溫，燃燒會蔓延致基層和結構，導致結構失效。
【發(fā)明內容】
[0004]本發(fā)明的目的在于，克服現(xiàn)有技術的不足，提供了一種聚合物改性浙青基膨脹阻火防水涂料及制備方法。本發(fā)明的技術方案可以形成柔軟、致密的憎水涂層，密封防水性能可靠；本發(fā)明使用SIS作為浙青改性劑聚合物，與現(xiàn)行改性劑比較，與浙青有更好的分散相容性，粘接性和延伸性得到了提高，與聚氨酯類比較，施工方便、毒性降低，由于不涉及固化反應，涂層質量穩(wěn)定性增加。在使用阻燃劑技術的同時，采用了涂層燃燒膨脹結碳技術，可以阻燃、自熄，隔熱，保護基層和底層結構，延緩結構失效的時間。
[0005]為解決上述技術問題，本發(fā)明的技術方案為:聚合物改性浙青基膨脹阻火防水涂料，其組成和質量份數為:改性聚合物10-20、石油浙青10-30、增強樹脂4-10、增塑軟化劑
2-8、溶劑60-80、熱膨脹劑10-15、脫水碳化劑8-15、燒結成碳劑10-20 ;阻燃填充料15-30。
[0006]本發(fā)明所述改性聚合物是SIS，即苯乙烯-異戊二烯-苯乙烯(SIS)熱塑性嵌段共聚物，是熱塑性彈性體，由于含有異戊二烯聚合嵌段，與聚合物改性浙青基防水涂料常用的改性劑SBS、丁苯橡膠、氯丁橡膠、氯化橡膠、過氯乙烯等比較，粘接力高，易于分散。與聚氨酯比較使用簡便，質量穩(wěn)定，毒性低。
[0007]本發(fā)明所述增強樹脂為超高分子量聚氯乙烯樹脂(UHMWPVC)，其聚合度在2500以上，使用對體系有很好相容性，也有阻燃效果的氯化石蠟做增塑柔韌劑，在有機增塑劑和其他有機物的作用下，由于UHMWPVC的長鏈結構會成為類似彈性體，且有較高的強度，對涂層起增強作用。[0008]本發(fā)明所述增塑軟化劑是氯化石蠟，所述溶劑是二甲苯和溶劑汽油的一種或兩種以任意比例混合。
[0009]本發(fā)明所述熱膨脹劑是三聚氰胺，所述脫水碳化劑是聚磷酸胺，所述燒結成碳劑是季戊四醇。
[0010]本發(fā)明所述的石油浙青，使用10號建筑浙青，具有優(yōu)良的致密性和憎水性能，粘接性、塑性、可提供可靠的防水功能，在燃燒結碳膨脹體系中，也是有效的結碳成分，由于具有熱塑性，其炭層在膨脹劑的作用下，也能夠在加熱狀況下膨脹。但是浙青有熱淌冷脆的缺點，用于高性能防水涂料的浙青，應使用聚合物進行改性。
[0011 ] 本發(fā)明所用阻燃填充劑是氫氧化鎂和輕燒白云土的一種或兩種任意比例混合。
[0012]聚合物改性浙青基膨脹阻火防水涂料的制備方法，包括如下的步驟:
(1)改性聚合物、增塑軟化劑、增強樹脂和溶劑，攪拌預溶解分散得分散液，其中改性聚合物、增塑軟化劑和增強樹脂的加入量為配料組成量，溶劑的加入量為配料組成量的一半;
(2)按照配料組成量將熱膨脹劑、脫水碳化劑、燒結成炭劑、阻燃填充料粉體高速捏合預混得共混粉，;
(3)按照配料組成稱量石油浙青和剩余量的溶劑預溶解，投入到帶有攪拌器的浙青預混罐內，啟動攪拌30分鐘，得到浙青溶液；
(4)步驟(1)的分散液、步驟(2)的共混粉、步驟(3)的浙青溶液進行攪拌共混，得共混液體；
(5)步驟(4)的共混液體進行研磨分散，制得聚合物改性浙青基膨脹阻火防水涂料。
[0013]本發(fā)明涉及的聚合物改性浙青基膨脹阻火防水涂料，含有阻燃成分，燃燒初期可以自熄阻燃。本發(fā)明基于膨脹隔熱阻火機理，設計了防水涂料的遇火燃燒膨脹結碳成分組成，其中包括了熱膨脹劑、脫水催化碳化劑，燒結成碳劑阻燃填充料。該發(fā)明涂料涂層在失火燃燒伊始，即會在熱膨脹劑的作用下膨脹，脫水催化碳化劑脫水碳化，燒結成炭劑形成結碳層，結碳層具有高溫隔熱阻火的作用，類似隔熱層阻滯熱量的傳遞。
[0014]本發(fā)明提供的聚合物改性浙青膨脹阻火防水涂料，由于在遇火燃燒時可以阻滯熱量的傳遞，降低基層和結構的溫升速率，尤其對于基層和結構層是金屬制造，或含有較多鋼筋的混凝土結構，可明顯延緩可燃保溫層或者結構層的受熱失效的時間。
[0015]本發(fā)明提供的聚合物改性浙青膨脹阻火防水涂料，防水與阻火功能一體化，除了對屋面防水密封外，對金屬基層、金屬屋頂梁件、大型鋼筋混凝土屋頂構件等建筑結構，具有失火保護作用。
[0016]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明使用聚合物改性浙青作為基料，得到既可用于防水工程，又可以具有防火功能的的涂料。使用改性浙青基料，得到的涂層致密、憎水符合防水涂料的要求?；谂蛎涀杌饳C理，浙青質是天然的的成炭劑，易于高溫結碳，有利于阻燃炭層的形成，該涂料燃燒結碳厚度可達到達到原厚度的30倍，阻火性能更可靠。 [0017]本發(fā)明使用SIS作為改性劑，較SBS、丁苯橡膠、氯丁橡膠、氯化橡膠、過氯乙烯等改性浙青防水涂料，粘接性能提高，由于和浙青有更好的相容性，降低了形成連續(xù)相的最低質量含量，其延伸性得到了提高。與聚氨酯改性浙青防水涂料比較，其強度提高、施工方便、毒性降低，由于不涉及固化反應，涂層質量穩(wěn)定性增加。[0018]本發(fā)明使用了增強樹脂UHMWPVC和氯化石蠟增塑柔韌劑，可以提高涂料強度，也有阻燃作用。使用的氫氧化鎂和輕燒白云土，即時改性浙青防水涂料的填料，也是膨脹阻火功能的阻燃劑。
[0019]本發(fā)明的制備方法使用了粉體高速混合技術，便于各組分的互相滲透，提升各成分的功效；本發(fā)明的預分散處理和三輥研磨工藝，提高了涂料的均質性和功能助劑的有效性。本發(fā)明的制備方法是常溫工藝，無加熱過程。
[0020]本發(fā)明提供的聚合物改性浙青基膨脹阻火防水涂料，一次施工，防水阻火雙重功效，適合于屋面使用可燃保溫層上部的外露防水層，也適合于金屬結構屋頂的外露防水層施工。除了密封防水外，對于可燃保溫層和金屬構造有失火保護作用。
【具體實施方式】
[0021]實施例1:
(I)按照本發(fā)明的配方組分，按照質量分數稱量:SIS，13份；UHMWPVC樹脂，10份；10號建筑浙青，25份；氯化石蠟，6份；溶劑汽油，70份；三聚氰胺，10份；聚磷酸胺，10份；季戊四醇12份；輕燒白云土，12份。
[0022](2)依據本發(fā)明制備方法，取(I)配方組分的溶劑汽油35份，加入攪拌容器，啟動攪拌，順序把的增塑劑氯化石蠟6份、UHMWPVC樹脂10份、SIS膠粉13份混滿加入，完成加料后高速攪拌分散60分鐘，得到聚合物溶膠。
[0023](3)依據本發(fā)明的制備方法，順序把(I)配方組分的輕燒白云土 12份、三聚氰胺10份、聚磷酸胺10份、季戊四醇12份加入高速捏合機，啟動高速混合10分鐘出料，得到共混粉體。
[0024](4)依據本發(fā)明制備方法，取(I)配方組分的溶劑汽油35份，加入浙青預混罐，啟動攪拌，投入(I)配方組分的10號建筑浙青25份，攪拌45分鐘，得到浙青溶液。
[0025](5)依據本發(fā)明制備方法，把步驟(2)的聚合物溶膠和步驟(3)的共混粉體，順序投入到浙青預混罐內，繼續(xù)攪拌60分鐘，得到液狀涂料。
[0026](6)把預混涂料置入三輥機中研磨分散，得到聚合物改性浙青基膨脹阻火防水涂料。
[0027]實施例2:
(O按照本發(fā)明的配方組分，按照質量分數稱量:SIS，16份；UHMWPVC，8份；10號建筑浙青，25份；氯化石蠟，6份；溶劑汽油，70份；三聚氰胺，10份；聚磷酸胺，10份；季戊四醇12份；輕燒白云土，12份。
[0028]制備步驟(2) IlJ (6)與實例I相同。
[0029]實施例3:
(O按照本發(fā)明的配方組分，按照質量分數稱量:SIS，18份；UHMWPVC，6份；10號建筑浙青，25份；氯化石蠟，6份；溶劑汽油，70份；三聚氰胺，10份；聚磷酸胺，10份；季戊四醇12份；輕燒白云土，18份。
[0030]制備步驟(2)到(6)與實例I相同。
[0031]實施例4:
(O按照本發(fā)明的配方組分，按照質量分數稱量:SIS，20份；UHMWPVC，4份；10號建筑浙青，25份；氯化石蠟，6份；溶劑汽油，70份；三聚氰胺，10份；聚磷酸胺，10份；季戊四醇12份；輕燒白云土, 20份。
[0032]制備步驟(2)到(6)與實例I相同。
[0033]聚合物改性浙青基膨脹阻火防水涂料性能見下表:
【權利要求】
1.聚合物改性浙青基膨脹阻火防水涂料，其特征在于:其組成和質量份數為:改性聚合物10-20、石油浙青10-30、增強樹脂4-10、增塑軟化劑2_8、溶劑60-80、熱膨脹劑10-15、脫水碳化劑8-15、燒結成碳劑10-20 ;阻燃填充料15-30 ;所述改性聚合物是SIS，即苯乙烯-異戊二烯-苯乙烯(SIS)熱塑性嵌段共聚物；所述增強樹脂為超高分子量聚氯乙烯樹脂；所述增塑軟化劑是氯化石蠟，所述溶劑是二甲苯和溶劑汽油的一種或兩種以任意比例混合。
2.根據權利要求1所述聚合物改性浙青基膨脹阻火防水涂料，其特征在于:所述石油浙青是10號建筑浙青。
3.根據權利要求1所述聚合物改性浙青基膨脹阻火防水涂料，其特征在于，所述熱膨脹劑是三聚氰胺，所述脫水碳化劑是聚磷酸胺，所述燒結成碳劑是季戊四醇。
4.根據權利要求1所述聚合物改性浙青基膨脹阻火防水涂料，其特征在于，所用阻燃填充劑是氫氧化鎂和輕燒白云土的一種或兩種任意比例混合。
5.權利要求1所述聚合物改性浙青基膨脹阻火防水涂料的制備方法，其特征在于如下的步驟: (1)改性聚合物、增塑軟化劑、增強樹脂和溶劑，攪拌預溶解分散得分散液，其中改性聚合物、增塑軟化 劑和增強樹脂的加入量為配料組成量，溶劑的加入量為配料組成量的一半; (2)按照配料組成量將熱膨脹劑、脫水碳化劑、燒結成炭劑、阻燃填充料粉體高速捏合預混得共混粉，； (3)按照配料組成稱量石油浙青和剩余量的溶劑預溶解，投入到帶有攪拌器的浙青預混罐內，啟動攪拌30分鐘，得到浙青溶液； (4)步驟(1)的分散液、步驟(2)的共混粉、步驟(3)的浙青溶液進行攪拌共混，得共混液體； (5)步驟(4)的共混液體進行研磨分散，制得聚合物改性浙青基膨脹阻火防水涂料。
【文檔編號】C09D195/00GK103773241SQ201410038529
【公開日】2014年5月7日 申請日期:2014年1月27日 優(yōu)先權日:2014年1月27日
【發(fā)明者】王峰, 李良波 申請人:山東天匯防水材料有限公司