近年来,非固化橡胶沥青防水涂料与卷材复合防水系统,发挥了涂料和卷材的各自优势,在许多防水工程中得到了应用,得到了建筑防水行业的一致认可。然而,非固化橡胶沥青防水涂料与基面的粘结性能和剥离强度较低,尤其是高温日晒条件下,卷材极易受到外力作用产生滑移甚至脱落。为了克服上述缺陷,开发了一种高粘抗滑水性高聚物改性沥青防水涂料,该涂料具有绿色环保、施工简便、抗流挂、耐高温和粘结强度高的优点。
01
高粘抗滑水性高聚物改性沥青防水涂料的制备
沥青和芳烃油混合加热至150 ℃后,加入SBR粉末搅拌30 min,升温至180~190 ℃,加入SBS搅拌1.5 h,然后在该温度下以8 000 r/min高速剪切1 h,之后在180~190 ℃下搅拌30 min,制得改性沥青。
沥青乳化剂和水混合均匀后,升温至50~55 ℃,调节pH值至11~13,制得皂液。将皂液倒入胶体磨中循环1 min,然后将改性沥青缓慢倒入胶体磨中循环1 min,出料迅速置于冷水浴中,不断搅拌乳化沥青,将其温度迅速降低至40 ℃以下。
将乳化沥青、丙烯酸乳液、消泡剂、防霉剂按比例称量混合后搅拌30 min,然后将增稠剂和水按1∶1质量比混合均匀后加入,继续搅拌15 min,制得高粘抗滑水性高聚物改性沥青防水涂料成品。
02
SBS和SBR对乳化沥青和涂料性能的影响
图1和图2反映了SBS和SBR在改性沥青体系中的用量对乳化沥青稳定性的影响,表1和表2反映了SBS和SBR用量对涂料粘结性能和剥离强度的影响。SBS和SBR作为改性剂可以提高涂料的性能,然而添加量过多会造成乳化沥青稳定性的下降,甚至产生分层和破乳,又会降低涂料的性能。根据试验结果可知,SBS和SBR的添加量分别为3%和2%时,制得的乳化沥青具有良好的稳定性,涂料成品具有良好的粘结性能和剥离强度。
图1 SBS用量对乳化沥青稳定性的影响
图2 SBR用量对乳化沥青稳定性的影响
表1 SBS用量对涂料粘结性能和剥离强度的影响
表2 SBR用量对涂料粘结性能和剥离强度的影响
03
芳烃油用量对涂料性能的影响
芳烃油用量对乳化沥青稳定性的影响见图3。芳烃油用量对涂料粘结性能和剥离强度的影响见表3。芳烃油与沥青有良好的相容性,可以改善改性沥青的乳化效果并提高涂料的低温性能,但加入量过多会造成涂料粘结性能和剥离强度的降低。
图3 芳烃油用量对乳化沥青稳定性的影响
表3 芳烃油用量对涂料粘结性能和剥离强度的影响
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丙烯酸乳液用量对涂料性能的影响
丙烯酸乳液作为重要的改性剂,对涂料的最终性能具有重要的影响。表4反映了丙烯酸乳液的用量对涂料粘结性能和剥离强度的影响。一定范围内随着丙烯酸乳液用量的增加,涂料的粘结性能和剥离强度也随之增加,然而超过一定范围时,涂料性能反而下降。这是因为丙烯酸乳液加入量过多,会导致涂料的吸水率增加以及与沥青卷材的相容性变差,从而导致涂料粘结性能和剥离强度的下降。
表4 丙烯酸乳液的用量对涂料粘结性能和剥离强度的影响
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乳化沥青的粒径测试
乳化沥青的制备过程需要借助于胶体磨的强力剪切分散作用和乳化剂的乳化作用,使得沥青以微米级颗粒的形式分散在水中。乳化沥青性能的优劣依赖于原材料及乳化设备,乳化沥青粒径及其分布可以一定程度上反映乳化效果的优劣。图4为乳化沥青的粒径分布,可见乳化沥青的粒径分布均一稳定,粒径在2.1 μm左右,细小且呈正态分布,从而从源头上保证了涂料成品的各项性能。
图4 乳化沥青的粒径分布
06
涂料成品的性能测试以及实际使用效果
高粘抗滑水性高聚物改性沥青防水涂料具有非常优异的粘结性能和剥离强度,涂料耐热性和延伸性能好,施工过程抗流挂,远远高于非固化橡胶沥青防水涂料的性能,而且还具有绿色环保的特点。图5反映了高粘抗滑水性高聚物改性沥青防水涂料的实际应用效果。
图5 高粘抗滑水性高聚物改性沥青防水涂料应用效果
由高粘抗滑水性高聚物改性沥青防水涂料与改性沥青防水卷材组成的复合防水体系与基层牢牢粘结到一起,立面抗滑移能力强,延伸性能好,可有效抵御基层应力造成的开裂、变形,从而保障了防水的整体有效性和耐久性。高粘抗滑水性高聚物改性沥青防水涂料由于其优异的性能和良好的施工性能,已在实际地下工程领域得到迅速推广。
本文来源于《中国建筑防水》杂志社