含異氰酸酯橋聯(lián)劑的反應(yīng)型復(fù)合防水密封膏及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種密封防水領(lǐng)域，尤其涉及一種含異氰酸酯橋聯(lián)劑的反應(yīng)型復(fù)合防 水密封膏及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前，在樓房廚衛(wèi)間穿越樓板部位的PPR或PVC給排水管與混凝土樓板的線膨脹 系數(shù)相差很大，常溫下混凝土為1*10 5/°C，PPR或PVC管材為（6~7) *10 5/°C，經(jīng)過幾次 季節(jié)性冷熱凍融循環(huán)后，給排水管與混凝土樓板連接處很容易出現(xiàn)縫隙，因此，樓房廚衛(wèi) 間給排水管道施工時，穿越樓板部位PPR或PVC給排水管施工時，需要進行密封防水處理。 現(xiàn)有的密封防水處理技術(shù)有以下的幾種方式： 改性浙青密封處理，采用改性浙青在適宜溫度下熱熔之后進行澆筑，該工藝施工時操 作復(fù)雜，溫度控制與涂布工藝非常關(guān)鍵。首先，熱熔浙青的時候溫度控制要恰到好處，如果 溫度太高，浙青流動性過好，會使得浙青無法粘附與PPR或PVC管材上，無法實現(xiàn)密封，而且 當溫度超過l〇〇°C時，容易損壞；如果溫度太低，浙青與PPR或PVC管材、以及混凝土的粘附 性能都會達不到要求。第二是施工時手法要非常注意，涂布要非常均勻，往往要進行數(shù)次以 上的反復(fù)涂布，這是因為改性浙青與PPR或PVC管材、以及混凝土的粘附效果不夠理想，只 有通過施工手法來進行彌補。
[0003] 浙青混合物密封膏處理，利用純浙青、纖維物和溶劑的混合制備成密封膏，該密封 膏具有常溫下成粘稠液體狀態(tài)的性質(zhì)，可以直接用于水泥和管道連接處的封涂，比如美國 亨利公司的208?_WetPatch?牌子的屋面滲漏維修產(chǎn)品。該類密封膏，但是該類密封膏運 用了低揮發(fā)性的有機溶劑作為溶劑，干燥時間慢，往往需要兩個星期以上的時間才能干燥， 而且在基面潮濕的情況下，因為無法與基面粘附，而不能施工；而且因為主要成分為浙青和 纖維物組成，干燥之后密封層沒有彈性，強度較差，不夠持久耐用。
[0004] 聚氨酯密封膏，以聚氨酯為主要成分，可在常溫下直接使用，缺點是與PPR或PVC 管材、以及混凝土的粘附效果不夠理想，并且在基面潮濕時無法施工。
[0005] 硅酮密封膠，以硅酸鈉和有機硅、硅酮結(jié)構(gòu)聚合物等材料為主要成分，與PPR或 PVC管材、以及混凝土的粘附效果較好，但是其穩(wěn)定性差，在陽光照射或者潮濕狀態(tài)下不能 持久，容易脫落，強度也較差，不能滿足施工要求。
[0006] 聚丙烯酸樹脂密封膏，以丙烯酸樹脂類為主要成分，其制備工藝比較復(fù)雜，需要進 行高要求的改性，制備成水性丙烯酸樹脂，然后制備成乳液。聚丙烯酸樹脂密封膏可在潮濕 基面上施工，但是其與PPR或PVC管材、以及混凝土的粘附效果較差。
[0007] 綜上所述，現(xiàn)有技術(shù)在穿越樓板部位的PPR或PVC給排水管施工時的密封處理技 術(shù)還存在諸多不足，急需找到一種制備工藝簡單，施工方便，密封防水性能好，強度高，經(jīng)久 耐用的新型防水密封產(chǎn)品。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 本發(fā)明旨在提供一種含異氰酸酯橋聯(lián)劑的反應(yīng)型復(fù)合防水密封膏及其制備方法， 該防水密封膏制備工藝簡單，施工方便，密封防水性能好，強度高，經(jīng)久耐用。
[0009] 本發(fā)明所述的防水密封膏，是由包括以下重量份數(shù)的原料制備而成的： 合成橡膠膠乳 m，其中0〈m< 90 ; 乳化浙青 10~90 ; 橋聯(lián)劑 0. 1~5 ; 增稠劑 0. 1~3 ; 所述的橋聯(lián)劑為異氰酸酯硅烷，異氰酸酯硅烷的一端與密封膏中的羥基結(jié)合，另一端 與水泥水化后產(chǎn)生的酸根結(jié)合，架起一座防水材料的防水橋梁； 其通式如下：
其中， X為Cl、_ 0CnH2n+1 或CH3; R2為Η、苯環(huán)或碳原子數(shù)不超過10的烴基；η為1-10之間的自然數(shù)值。
[0010] 所述的合成橡膠膠乳和乳化浙青混合后的總固含量為20%-80%。
[0011] 所述的合成橡膠膠乳為丁苯橡膠膠乳、羧基丁苯橡膠膠乳、氯丁橡膠膠乳、SBS橡 膠膠乳、聚丙烯酸酯類中的任一種或一種以上的混合物。
[0012] 所述的乳化浙青為陽離子乳化浙青、非離子乳化浙青或者陰離子乳化浙青。
[0013] 所述的乳化浙青是SBS改性乳化浙青、丁苯橡膠改性乳化浙青或氯丁橡膠改性乳 化浙青中的一種或一種以上的混合物。
[0014] 建筑防水領(lǐng)域采用的橡膠，多為混合物的形式存在，因此，上述橡膠膠乳可以任何 比例進行混合運用。
[0015] 建筑防水領(lǐng)域采用的石油浙青，多為混合物的形式存在，因此，上述各種石油浙青 乳液可以任何比例進行混合運用。
[0016] 所述的橋聯(lián)劑與混凝土的反應(yīng)機理均一致，并且各橋聯(lián)劑之間其化學(xué)性質(zhì)也相 似，因此可以任何比例混合使用。
[0017] 所述的增稠劑是纖維素醚及其衍生物、堿溶脹型增稠劑、聚氨酯增稠劑、疏水改性 非聚氨酯增稠劑、無機增稠劑、絡(luò)合型有機金屬化合物類增稠劑、聚丙烯酰胺、聚丙烯酸鈉、 羧甲基纖維素鈉、海藻酸鈉中的一種或者一種以上的混合物。
[0018] 所述的纖維素醚及其衍生物包括羥乙基纖維素、甲基羥乙基纖維素、乙基羥乙基 纖維素、甲基羥丙基纖維素、甲基纖維素、疏水改性纖維素、黃原膠、瓜爾膠。
[0019] 所述的堿溶脹型增稠劑包括非締合型聚丙烯酸鹽堿溶脹型乳液、締合型聚丙烯酸 鹽堿溶脹型乳液。
[0020] 所述的聚氨酯增稠劑和疏水改性非聚氨酯增稠劑包括陰離子型締合聚氨酯增稠 劑、陽離子型締合聚氨酯增稠劑、非離子型締合聚氨酯增稠劑、疏水改性氨基增稠劑、疏水 改性聚醚增稠劑、疏水改性聚脲增稠劑。
[0021] 所述的無機增稠劑包括膨潤土、凹凸棒土、氣相二氧化硅。
[0022] 臟的橋聯(lián)劑包括Y-異氰酸酯基丙基三甲氧基硅烷、Y-異氰酸酯基丙基三乙氧基硅烷。
[0023] 所述的防水密封膏，其生產(chǎn)方法包括以下步驟：將合成橡膠膠乳、乳化浙青、橋聯(lián) 劑注入釜內(nèi)，攪拌均勻后，將增稠劑加入釜中，混合攪拌均勻。
[0024] 本發(fā)明的配方體系中加入了橋聯(lián)劑，這一成分對于提升密封膏體系對混凝土的粘 接力起到了至關(guān)重要的作用，是本發(fā)明中核心技術(shù)之一，發(fā)明人經(jīng)過了大量的篩選實驗確 定了這些橋聯(lián)劑成分。其原理如下：橋聯(lián)劑中的異氰酸酯基在反應(yīng)釜配料過程中，因為溫度 達到反應(yīng)條件，會與浙青和橡膠發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)，形成交聯(lián)的網(wǎng)絡(luò)連接結(jié)構(gòu)，與浙青和橡膠的 連接更為穩(wěn)固牢靠；同時由于混凝土是有石料與水泥共混固化而成，水泥水化后生成水化 硅酸鈣（C-S-H凝膠）和氫氧化鈣，表面含有大量的活性Si-ΟΗ基團及帶負電的含氧無機化 合物。本發(fā)明正是通過該橋聯(lián)劑，將水泥和浙青橡膠組成的密封膏橋聯(lián)起來，形成牢固的密 封防水體系，從而獲得了超越現(xiàn)有任何防水密封膏的防水效果。
[0025] 其反應(yīng)機理如下： 1、與浙青和橡膠反應(yīng)
其中
代表浙青和橡膠中的含有羥基的化合物。
[0026] 2、與混凝土反應(yīng) _常溫下水泥發(fā)生水化反應(yīng)生成水化硅酸鈣（C-S-H凝膠)和Ca(0H) 2,CSH凝膠中存在Si-ΟΗ基團，反應(yīng)式：3Ca0 ·Si02+nH20=xCa·Si02 ·yH20+(3-x)Ca(0H)2
膠層中的活性基團遇水水解：
_水解生成Si-ΟΗ基團與CSH凝膠中Si-ΟΗ基團反應(yīng)生成醚鍵，使水化硅酸鈣凝膠與 卷材表面生成化學(xué)鍵而牢固粘結(jié)。反應(yīng)如下：
所述的異氰酸酯硅烷的一端與鋁酸水泥、硫鋁酸水泥或鐵鋁酸水泥反應(yīng)的機理也是一 樣的。所述異氰酸酯硅烷的一端與浙青和橡膠的羥基結(jié)合，另一端與水泥水化后產(chǎn)生的酸 根結(jié)合。所述的水泥水化后產(chǎn)生的酸根是硅酸根、鋁酸根、硫鋁酸根或鐵鋁酸根。也就是說， 以上所述的異氰酸酯硅烷水泥防水橋聯(lián)劑，該橋聯(lián)劑的結(jié)構(gòu)式一端的異氰酸酯基能夠與浙 青和橡膠的羥基連接起來，形成較好的化學(xué)親和力，而硅烷的另一端在加入水和水泥的混 凝土中，產(chǎn)生水化的化學(xué)鍵，與混凝土進行化學(xué)交聯(lián)和物理卯榫協(xié)同粘結(jié)，將密封膏和水泥 緊密地聯(lián)結(jié)為一體，相關(guān)部位存在化學(xué)鍵作用，固化后起到不可逆的粘結(jié)作用，可以做成防 水密封膏，其耐油性和耐屈撓性突出，且無毒，安全環(huán)保、無污染，在水泥、混凝土凝固的過 程中可蠕動滲入到水泥凝膠和混凝土毛細孔內(nèi)，達到結(jié)合緊密、牢固、不可逆的骨肉相連粘 結(jié)效果。要想取走或剝離防水層，是很難做到的。
[0027] 本發(fā)明的氨烴基硅烷橋聯(lián)劑在與水泥凝膠中的羥基、醚鍵與二氧化硅的偶聯(lián)化合 物，不會造成對鋼筋的損害。
[0028] 本發(fā)明運用了同時能夠與浙青、橡膠和混凝土發(fā)生反應(yīng)的橋聯(lián)劑，制成的防水密 封膏相比傳統(tǒng)產(chǎn)品，具有更好的混凝土粘結(jié)強度和抗剝離強度。
[0029] 本發(fā)明的配方體系中采用較大量的增稠劑，運用增稠劑的主要目的是為了增加乳 化浙青和橡膠防水密封膏體系的粘稠度，使得乳化浙青和橡膠防水密封膏能夠用于管根、 立墻而不出現(xiàn)下滑、流掛等現(xiàn)象，實現(xiàn)對PPR或PVC給排水管與混凝土樓板連接處良好的密 封。
【具體實施方式】
[0030] 實施例1 合成橡膠膠乳 90kg; 乳化浙青 l〇kg; 橋聯(lián)劑 0. 6kg ; 增稠劑 〇. 3kg ; 所述的合成橡膠膠乳為氯丁橡膠膠乳； 所述的乳化浙青是SBS橡膠改性乳化浙青； 所述的橋聯(lián)劑是異氰酸酯基丙基二甲氧基??圭燒。
[0031] 所述的增稠劑是纖維素醚及其衍生物，具體為甲基羥丙基纖維素； 所述的合成橡膠膠乳和乳化浙青混合后的總固含量為60% ; 將合成橡膠膠乳、乳化浙青、橋聯(lián)劑注入釜內(nèi)，攪拌均勻后，將增稠劑加入釜中，混合攪 拌均勻。
[0032] 實施例2 合成橡膠膠乳 〇. 1kg ; 乳化浙青 90kg; 橋聯(lián)劑 1. 3kg ; 增稠劑 3kg; 所述的合成橡膠膠乳為丁苯橡膠膠乳； 所述的乳化浙青是氯丁膠改性乳化浙青； 所述的橋聯(lián)劑是異氰酸酯基丙基二乙氧基??圭燒； 所述的增稠劑是聚氨酯增稠劑，具體為陽離子型締合聚氨酯增稠劑； 所述的合成橡膠膠乳和乳化浙青混合后的總固含量為20% ; 將合成橡膠膠乳、乳化浙青、橋聯(lián)劑注入釜內(nèi)，攪拌均勻后，將增稠劑加入釜中，混合攪 拌均勻。
[0033] 實施例3 合成橡膠膠乳 35kg; 乳化浙青 65kg; 橋聯(lián)劑 1.1kg ; 增稠劑 1.〇kg ; 所述的合成橡膠膠乳為SBS橡膠膠乳； 所述的乳化浙青是氯丁橡膠改性乳化浙青； 所述的橋聯(lián)劑是異氰酸酯基丙基二甲氧基??圭