本發(fā)明涉及建筑材料領(lǐng)域，尤其涉及一種水乳型瀝青涂料改性用乳液及其制備方法及涂料。
背景技術(shù)：
：隨著路橋和建筑工程的發(fā)展，瀝青以其優(yōu)異的防水性、粘結(jié)性在路橋工程和防水工程中被廣泛地應(yīng)用。水乳型瀝青防水涂料是將瀝青熱熔后，在乳化劑等作用下通過(guò)高剪切機(jī)械力的作用將瀝青分散在水中形成的水包油乳液。這種僅僅由瀝青乳化得到的乳化瀝青，因其力學(xué)性能較差，溫度敏感性高等缺陷無(wú)法單獨(dú)作為防水材料使用，只能作為一般的基層處理劑使用。近年來(lái)，人們通過(guò)在熱熔瀝青中加入SBS等橡膠材料，得到了橡膠改性乳化瀝青防水材料，使得水乳型瀝青涂料的性能有所改善，材料的高低溫性能及斷裂延伸率明顯提高。但是上述橡膠改性水乳型瀝青涂料施工應(yīng)用時(shí)效果依然不夠理想，主要表現(xiàn)為涂膜與基面粘接力差，黏腳，抗?jié)B壓力小，太陽(yáng)直射易起泡等問(wèn)題。另外，橡膠類(lèi)材料的加入使得熱熔瀝青的粘度明顯升高，實(shí)際應(yīng)用時(shí)橡膠類(lèi)材料的添加量受到限制，通常在5％左右，因此無(wú)法達(dá)到預(yù)期的改性效果。利用丙烯酸類(lèi)乳液、SBR或氯丁乳液對(duì)乳化瀝青進(jìn)行冷拼改性可以使加入的聚合物不受添加量的限制。目前的研究結(jié)果表明，丙烯酸類(lèi)乳液對(duì)水乳型瀝青涂料的粘結(jié)強(qiáng)度和抗起泡能力改善較為明顯，但因其與瀝青的相容性差，對(duì)水乳型瀝青涂料的拉伸強(qiáng)度、斷裂延伸率、低溫柔性的改善方面效果不理想。為解決上述問(wèn)題，急需研究出一種能夠同時(shí)提高涂料粘結(jié)強(qiáng)度、拉伸強(qiáng)度、斷裂延伸率、低溫柔性和抗起泡能力的乳液，而這一技術(shù)將非常有應(yīng)用前景。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：有鑒于此，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種水乳型瀝青涂料改性用乳液及其制備方法及涂料，主要目的是解決水乳型瀝青涂料不能同時(shí)具備高拉伸強(qiáng)度、高延伸率、高粘結(jié)強(qiáng)度及施工不起泡的問(wèn)題。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明主要提供了如下技術(shù)方案：一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種水乳型瀝青涂料改性用乳液，所述乳液由如下質(zhì)量百分含量的組分組成：作為優(yōu)選，所述乳液由如下質(zhì)量百分含量的組分組成：作為優(yōu)選，所述乳液由如下質(zhì)量百分含量的組分組成：作為優(yōu)選，所述長(zhǎng)鏈丙烯酸酯單體選自丙烯酸異葵酯、甲基丙烯酸十二烷酯、丙烯酸十二烷酯、甲基丙烯酸十八烷酯及丙烯酸十八烷酯中的至少一種。作為優(yōu)選，所述苯乙烯類(lèi)單體選自苯乙烯、a-甲基苯乙烯及對(duì)甲基苯乙烯中的至少一種。作為優(yōu)選，所述丙烯酸類(lèi)軟單體選自丙烯酸異辛酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸異丁酯、丙烯酸乙酯及丙烯酸甲酯中的至少一種。作為優(yōu)選，所述丙烯酸類(lèi)硬單體選自甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸異丁酯、丙烯酸叔丁酯及甲基丙烯酸叔丁酯中的至少一種；所述親水性單體選自丙烯腈、丙烯酸、甲基丙烯酸及丙烯酰胺中的至少一種。作為優(yōu)選，所述乳液的固含量為49％-50％；所述乳液的粒徑為190nm-230nm。另一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了上述乳液的制備方法，該方法包括以下步驟：按配方比例準(zhǔn)備原料，將長(zhǎng)鏈丙烯酸酯單體、苯乙烯類(lèi)單體、丙烯酸類(lèi)軟單體、丙烯酸類(lèi)硬單體及親水性單體混合，得到混合單體；將去離子水與乳化劑混合，得到乳化劑溶液；將所述混合單體加入到所述乳化劑溶液中，得到預(yù)乳化液；將水加入引發(fā)劑中，得到引發(fā)劑溶液；將部分引發(fā)劑溶液升溫至80℃-90℃并保溫5min，保溫結(jié)束后加入所述預(yù)乳化液和剩余引發(fā)劑溶液，所述預(yù)乳化液和剩余引發(fā)劑溶液全部加完用時(shí)3h,加完后再保溫2h，保溫結(jié)束后降至30℃以下并過(guò)濾，所得濾液為水乳型瀝青涂料用改性乳液。又一方面，本發(fā)明提供了一種涂料，其原料中包括乳液，所述乳液為上述水乳型瀝青涂料改性用乳液。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明針對(duì)丙烯酸類(lèi)乳液對(duì)水乳型瀝青涂料的粘結(jié)強(qiáng)度和抗起泡能力改善較為明顯，但對(duì)水乳型瀝青涂料的拉伸強(qiáng)度、斷裂延伸率、低溫柔性的改善方面效果不理想的技術(shù)問(wèn)題，采用了在聚合物中引入長(zhǎng)鏈丙烯酸酯單體和苯乙烯類(lèi)單體以及兩者合適的添加配比，提高了聚合物乳液與瀝青材料的相容性，進(jìn)而提高了水乳型改性瀝青涂料的拉伸強(qiáng)度、斷裂延伸率、低溫柔性等性能；通過(guò)在聚合物乳液中引入丙烯酸類(lèi)軟單體和丙烯酸類(lèi)硬單體以及兩者合適的配比，提高了改性后水乳型瀝青涂料的透氣性以及該涂料在在太陽(yáng)直射下的抗起泡性能。具體實(shí)施方式為更進(jìn)一步闡述本發(fā)明為達(dá)成預(yù)定發(fā)明目的所采取的技術(shù)手段及功效,以下以較佳實(shí)施例，對(duì)依據(jù)本發(fā)明申請(qǐng)的具體實(shí)施方式、技術(shù)方案、特征及其功效，詳細(xì)說(shuō)明如后。下述說(shuō)明中的多個(gè)實(shí)施例中的特定特征、結(jié)構(gòu)、或特點(diǎn)可由任何合適形式組合。實(shí)施例1準(zhǔn)備110g丙烯酸十八烷酯、132g苯乙烯、182g丙烯酸丁酯，99g甲基丙烯酸甲酯、27.5g甲基丙烯酸，將以上單體加入容器中混合均勻得到混合單體；將稱(chēng)取的200g去離子水加入到預(yù)乳化罐中，再加入英國(guó)禾大生產(chǎn)的5gHYPERMER2296乳化劑，在緩慢攪拌的情況下加入上述混合單體，將上述混合單體全部加完后通過(guò)均質(zhì)器得到預(yù)乳化液；將準(zhǔn)備好的40g去離子水加入到3g過(guò)硫酸銨中，攪拌溶解得到過(guò)硫酸銨溶液；將準(zhǔn)備好的300g去離子水加入到反應(yīng)瓶中，將水升溫至80℃，再向反應(yīng)瓶中加入20g過(guò)硫酸銨溶液，保溫5min后開(kāi)始滴加上述預(yù)乳化液，將上述預(yù)乳化液全部滴加完用時(shí)3h，滴加完成后保溫2h，保溫過(guò)程結(jié)束后得到反應(yīng)物，將上述反應(yīng)物降至室溫，過(guò)濾取其濾液，共計(jì)1093g,所得濾液即為水乳型瀝青涂料用改性乳液；經(jīng)測(cè)試，所得改性乳液的固含量為50％，粒徑為180nm。實(shí)施例2準(zhǔn)備165g丙烯酸異葵酯、104.5g對(duì)甲基苯乙烯、143g丙烯酸異辛酯、110g丙烯酸甲酯及27.5g丙烯酰胺，將以上單體加入容器中混合均勻得到混合單體；將稱(chēng)取的200g去離子水加入到預(yù)乳化罐中，再加入英國(guó)禾大生產(chǎn)的5gHYPERMER2296乳化劑，在緩慢攪拌的情況下加入上述混合單體，將上述混合單體全部加完后通過(guò)均質(zhì)器得到預(yù)乳化液；將準(zhǔn)備好的40g去離子水加入到3g過(guò)硫酸銨中，攪拌溶解得到過(guò)硫酸銨溶液；將準(zhǔn)備好的300g去離子水加入到反應(yīng)瓶中，將水升溫至85℃，再向反應(yīng)瓶中加入20g過(guò)硫酸銨溶液，保溫5min后開(kāi)始滴加上述預(yù)乳化液，將上述預(yù)乳化液全部滴加完用時(shí)3h，滴加完成后保溫2h，保溫過(guò)程結(jié)束后得到反應(yīng)物，將上述反應(yīng)物降至室溫，過(guò)濾取其濾液，共計(jì)1095g,所得濾液即為水乳型瀝青涂料用改性乳液；經(jīng)測(cè)試，所得改性乳液的固含量為49.5％，粒徑為190nm。實(shí)施例3準(zhǔn)備137.5g丙烯酸十二烷基酯、115.5g對(duì)甲基苯乙烯、176g丙烯酸丁酯，99g甲基丙烯酸甲酯、10g丙烯酰胺、12g丙烯腈，將以上單體混合均勻得到混合單體A，將以上單體加入容器中混合均勻得到混合單體；將稱(chēng)取的200g去離子水加入到預(yù)乳化罐中，再加入英國(guó)禾大生產(chǎn)的5gHYPERMER2296乳化劑，在緩慢攪拌的情況下加入上述混合單體，將上述混合單體全部加完后通過(guò)均質(zhì)器得到預(yù)乳化液；將準(zhǔn)備好的40g去離子水加入到3g過(guò)硫酸銨中，攪拌溶解得到過(guò)硫酸銨溶液；將準(zhǔn)備好的300g去離子水加入到反應(yīng)瓶中，將水升溫至88℃，再向反應(yīng)瓶中加入20g過(guò)硫酸銨溶液，保溫5min后開(kāi)始滴加上述預(yù)乳化液，將上述預(yù)乳化液全部滴加完用時(shí)3h，滴加完成后保溫2h，保溫過(guò)程結(jié)束后得到反應(yīng)物，將上述反應(yīng)物降至室溫，過(guò)濾取其濾液，共計(jì)1098g,所得濾液即為水乳型瀝青涂料用改性乳液；經(jīng)測(cè)試，所得改性乳液的固含量為49.5％，粒徑為220nm。實(shí)施例4準(zhǔn)備40g丙烯酸異葵酯、50g甲基丙烯酸十二烷基酯、48g丙烯酸十八烷基酯、115g對(duì)甲基苯乙烯、100g丙烯酸丁酯、76g丙烯酸乙酯，99g甲基丙烯酸甲酯、10g丙烯酰胺、12g丙烯酸，將以上單體加入容器中混合均勻得到混合單體；將稱(chēng)取的200g去離子水加入到預(yù)乳化罐中，再加入英國(guó)禾大生產(chǎn)的5gHYPERMER2296乳化劑，在緩慢攪拌的情況下加入上述混合單體，將上述混合單體全部加完后通過(guò)均質(zhì)器得到預(yù)乳化液；將準(zhǔn)備好的40g去離子水加入到3g過(guò)硫酸銨中，攪拌溶解得到過(guò)硫酸銨溶液；將準(zhǔn)備好的300g去離子水加入到反應(yīng)瓶中，將水升溫至85℃，再向反應(yīng)瓶中加入20g過(guò)硫酸銨溶液，保溫5min后開(kāi)始滴加上述預(yù)乳化液，將上述預(yù)乳化液全部滴加完用時(shí)3h，滴加完成后保溫2h，保溫過(guò)程結(jié)束后得到反應(yīng)物，將上述反應(yīng)物降至室溫，過(guò)濾取其濾液，共計(jì)1098g,所得濾液即為水乳型瀝青涂料用改性乳液；經(jīng)測(cè)試，所得改性乳液的固含量為49.5％，粒徑為230nm。實(shí)施例5準(zhǔn)備138g丙烯酸十八烷基酯、115.5ga-基苯乙烯、100g丙烯酸丁酯、76g丙烯酸乙酯，99g甲基丙烯酸甲酯、10g丙烯酰胺、12g丙烯酸，將以上單體加入容器中混合均勻得到混合單體；將稱(chēng)取的200g去離子水加入到預(yù)乳化罐中，再加入英國(guó)禾大生產(chǎn)的5gHYPERMER2296乳化劑，在緩慢攪拌的情況下加入上述混合單體，將上述混合單體全部加完后通過(guò)均質(zhì)器得到預(yù)乳化液；將準(zhǔn)備好的40g去離子水加入到3g過(guò)硫酸銨中，攪拌溶解得到過(guò)硫酸銨溶液；將準(zhǔn)備好的300g去離子水加入到反應(yīng)瓶中，將水升溫至83℃，再向反應(yīng)瓶中加入20g過(guò)硫酸銨溶液，保溫5min后開(kāi)始滴加上述預(yù)乳化液，將上述預(yù)乳化液全部滴加完用時(shí)3h，滴加完成后保溫2h，保溫過(guò)程結(jié)束后得到反應(yīng)物，將上述反應(yīng)物降至室溫，過(guò)濾取其濾液，共計(jì)1098g,所得濾液即為水乳型瀝青涂料用改性乳液；經(jīng)測(cè)試，所得改性乳液的固含量為49.5％，粒徑為230nm。實(shí)施例6選取實(shí)施例1-5制備的五種改性乳液、市售丙烯酸彈性乳液和市售氯丁乳液，分別依次標(biāo)記1號(hào)乳液，2號(hào)乳液，3號(hào)乳液和、4號(hào)乳液、5號(hào)乳液、6號(hào)乳液和7號(hào)乳液，采用相同的制備工藝(具體為：將改性乳液、無(wú)機(jī)填料及助劑等加入純?nèi)榛癁r青中得到改性水乳型瀝青防水涂料)，按照表1中的涂料配方分別制備七種涂料，分別標(biāo)記1號(hào)涂料，2號(hào)涂料，3號(hào)涂料，4號(hào)涂料，5號(hào)涂料，6號(hào)涂料，7號(hào)涂料，涂料配方數(shù)據(jù)如表1所示。表1.涂料基本配方比例參照《JC/T408-2005水乳型瀝青防水涂料》標(biāo)準(zhǔn)對(duì)上述7種涂料的性能進(jìn)行測(cè)試，并在各涂料樣品均滿(mǎn)足標(biāo)準(zhǔn)要求的情況下，對(duì)關(guān)鍵考察指標(biāo)進(jìn)行比較；其中拉伸強(qiáng)度測(cè)試方法參照《JG/T172-2014彈性建筑涂料》進(jìn)行，測(cè)試數(shù)據(jù)如表2所示。表2.7種涂料的力學(xué)和粘接強(qiáng)度測(cè)試數(shù)據(jù)樣品拉伸強(qiáng)度/MPa斷裂延伸率/MPa粘結(jié)強(qiáng)度/MPa1號(hào)涂料樣品0.819750.832號(hào)涂料樣品0.839860.753號(hào)涂料樣品0.788950.864號(hào)涂料樣品0.739130.895號(hào)涂料樣品0.759320.886號(hào)涂料樣品0.36050.927號(hào)涂料樣品0.8510560.46將上述7種涂料分別涂布在水泥板上，濕膜厚度達(dá)到1.2mm，并在夏季正午環(huán)境溫度達(dá)到38℃時(shí)，放置在太陽(yáng)下，觀察7種涂料樣品是否起泡；目測(cè)結(jié)果如表3所示。表3.7種涂料在高溫太陽(yáng)直射情況下起泡現(xiàn)象樣品是否起泡1號(hào)涂料樣品否2號(hào)涂料樣品否3號(hào)涂料樣品否4號(hào)涂料樣品否5號(hào)涂料樣品否6號(hào)涂料樣品否7號(hào)涂料樣品是由表2中測(cè)試數(shù)據(jù)可知，1號(hào)-5號(hào)涂料的拉伸強(qiáng)度、斷裂延伸率及粘結(jié)強(qiáng)度均較好，說(shuō)明本發(fā)明的改性乳液可以同時(shí)提高涂料的拉伸強(qiáng)度、斷裂延伸率及粘結(jié)強(qiáng)度。由表2中測(cè)試數(shù)據(jù)可知，6號(hào)涂料(丙烯酸乳液制備的涂料)的拉伸強(qiáng)度和斷裂延伸率均明顯不如采用本發(fā)明乳液制備的涂料的拉伸強(qiáng)度和斷裂延伸率，但6號(hào)涂料(采用丙烯酸乳液制備的涂料)的粘結(jié)強(qiáng)度與采用本發(fā)明的改性乳液制備的涂料的粘結(jié)強(qiáng)度基本相近。由表2中測(cè)試數(shù)據(jù)可知，7號(hào)涂料(氯丁乳液制備的涂料)的拉伸強(qiáng)度和斷裂延伸率均與采用本發(fā)明乳液制備的涂料的拉伸強(qiáng)度和斷裂延伸率效果相近；但7號(hào)涂料(氯丁乳液制備的涂料)的粘結(jié)強(qiáng)度明顯不如采用本發(fā)明的改性乳液制備的涂料的粘結(jié)強(qiáng)度。通過(guò)上述試驗(yàn)結(jié)果可知，采用本發(fā)明乳液制備的涂料在粘結(jié)強(qiáng)度性能上與丙烯酸乳液制備的涂料的粘結(jié)強(qiáng)度效果相近，在拉伸強(qiáng)度和斷裂延伸率性能上與采用氯丁乳液制備的涂料的效果相近；采用本發(fā)明乳液制備的涂料性能同時(shí)具有采用丙烯酸乳液制備的涂料的較優(yōu)的粘結(jié)強(qiáng)度和采用氯丁乳液制備的涂料的較優(yōu)的拉伸強(qiáng)度和斷裂延伸率，相對(duì)傳統(tǒng)的丙烯酸乳液和氯丁乳液，本發(fā)明的乳液取其優(yōu)點(diǎn)并改善其缺點(diǎn)。由表3測(cè)試結(jié)果可知，1號(hào)-6號(hào)涂料在施工干燥時(shí)未出現(xiàn)起泡現(xiàn)象，7號(hào)涂料出現(xiàn)起泡現(xiàn)象，本發(fā)明乳液通過(guò)引入了一定量的親水性組份，調(diào)節(jié)涂膜的透氣率，有效緩解了涂膜干燥時(shí)的起泡現(xiàn)象。由以上實(shí)施例和測(cè)試結(jié)果可知，本發(fā)明提供的乳液可同時(shí)提高水乳型乳化瀝青的拉伸強(qiáng)度、斷裂延伸率、粘接強(qiáng)度及抗起泡能力等性能，兼具了氯丁乳液和丙烯酸類(lèi)乳液對(duì)水乳型瀝青防水涂料的改性?xún)?yōu)點(diǎn)，合理避免了上述兩種乳液的缺陷。本發(fā)明提供的改性乳液是由如下質(zhì)量百分含量的組分組成：進(jìn)一步優(yōu)選的組分配比為：進(jìn)一步優(yōu)選的組分配比為：本發(fā)明的乳液在聚合物中引入長(zhǎng)鏈丙烯酸酯單體和苯乙烯類(lèi)單體以及兩者合適的添加配比，由于這兩類(lèi)單體與瀝青相溶性很好，因此提高了聚合物乳液與瀝青材料的相容性，增強(qiáng)了乳液對(duì)瀝青材料的改性效果，進(jìn)而提高了水乳型改性瀝青涂料的拉伸強(qiáng)度、斷裂延伸率、低溫柔性等性能；本發(fā)明通過(guò)在聚合物乳液中引入丙烯酸類(lèi)軟單體和丙烯酸類(lèi)硬單體以及兩者合適的配比，由于丙烯酸類(lèi)單體對(duì)基層有非常好的粘接力，從而提高改性后水乳型改性瀝青乳液與基層的粘接力；通過(guò)親水性單體的引入，提高了改性后水乳型瀝青涂料的透氣性以及該涂料在太陽(yáng)直射下的抗起泡性能；本發(fā)明提供的乳液具有非常廣大的應(yīng)用前景。本發(fā)明還提供了一種涂料，該涂料可采用本發(fā)明提供的改性乳液，該涂料的組分配比可根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行調(diào)整。本發(fā)明實(shí)施例中未盡之處，本領(lǐng)域技術(shù)人員均可從現(xiàn)有技術(shù)中選用。以上公開(kāi)的僅為本發(fā)明的具體實(shí)施方式，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本
技術(shù)領(lǐng)域：
的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)以上述權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。當(dāng)前第1頁(yè)1 2 3