一種膨脹性阻燃噴涂速凝橡膠瀝青防水涂料及其制備方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種阻燃型的防水材料及其制備方法，具體涉及一種膨脹型阻燃噴涂 速凝橡膠瀝青防水涂料及其制備方法。
【背景技術】
[0002] 噴涂速凝橡膠瀝青防水涂料在國外被稱為液體橡膠，上世紀90年代起源于美國鐳 納公司，由于其優異的防水可靠性、施工便利性以及環保型，在世界范圍得到快速推廣。近 年來，美國、加拿大、俄羅斯、以色列、比利時、韓國、泰國以及中東地區都有該產品的生產和 應用。然而由于噴涂速凝橡膠瀝青防水涂料中瀝青含有油分，易燃燒。瀝青燃燒時，先熔融、 滴落、流淌，然后熔珠燃燒，接著燃燒的熔珠滴落、流淌，造成火勢蔓延擴大；同時，瀝青在燃 燒過程中也會分解出氫、甲烷類等易燃氣體，這些易燃氣體的燃燒又增強了火勢。因此，極 大地阻礙了噴涂速凝橡膠瀝青防水涂料的廣泛應用。
[0003] 目前，阻燃型噴涂速凝橡膠瀝青防水涂料中添加的阻燃劑是加到乳液組分中的， 而且乳液是離子型的，添加一些帶有電荷的高分子易導致產品不穩定，從而使得防水性能 差;與此同時常用的阻燃劑包括有機氯、三氧化二銻和溴化物等，毒性大不環保。例如，現有 技術CN201210500200.4公開了一種阻燃型噴涂速凝橡膠瀝青防水涂料，該發明沒有公開高 分子阻燃劑的成分，而且由于液體橡膠瀝青膠乳液是離子型的，添加一些帶有電荷的高分 子易影響產品的防水性能以及穩定性，同時配方中添加的炭黑、瓷粉細粉料兩種填料使得 生產成本也高。
[0004] 因此，開發一種高效、穩定、低毒、環保、價格低廉的阻燃型噴涂速凝橡膠瀝青防水 涂料已經是防水涂料研究的當務之急。
【發明內容】
[0005] 本發明所要解決的技術問題是，提供一種穩定、高效地保證產品在使用過程中降 低建筑物失火造成的損失的膨脹型阻燃噴涂速凝橡膠瀝青防水涂料。
[0006] 本發明解決其技術問題采用的技術方案是，一種膨脹型阻燃噴涂速凝橡膠瀝青防 水涂料，由固含量為40%_60%膠乳組分與凝結劑組分的雙組份組成，其中，所述膠乳組分 包括以下質量分數的原料制成，乳化瀝青15%_50%、去離子水5%-30%、分散劑0.1-3%、 潤濕劑0.1-3%、消泡劑0.1-1%、增稠劑0.1_5%、?!1調節劑0.1-2%、成炭劑2-10%、發泡劑 1 %-10 %、阻燃協效劑8-50 %、高分子膠乳20 %-50 %、增粘劑1-5 % ;所述凝結劑組分包括 以下質量分數的原料制成，氯鹽30-80 %、聚合硫酸金屬鹽1 % -20 %、脫水成炭催化劑20 % -50% 〇
[0007] 進一步，所述成炭劑為多羥基化合物。
[0008] 進一步，所述成炭劑為甘露醇、山梨糖醇、季戊四醇、二季戊四醇、三季戊四醇、羥 甲基蜜胺、淀粉和葡萄糖的一種或者兩種以上的混合物。
[0009] 進一步，所述發泡劑為三聚氰胺、尿素、雙氰胺和蜜胺中的一種或者兩種以上的混 合物。
[0010] 進一步，所述阻燃協效劑為氫氧化鋁、氫氧化鎂、硼酸鋅、氧化鋅、蒙脫土、鈦白粉 和碳酸鈣中的一種或者兩種以上的混合物。
[0011] 進一步，所述增稠劑為非離子或陰離子型的纖維素醚類、天然高分子及其衍生物 類、合成高分子類中一種或兩種組成;所述高分子膠乳為氯丁膠乳、丁苯膠乳、EVA乳液、順 丁膠乳、丁腈膠乳和乙丙膠乳中的一種或兩種以上的混合物;所述增粘劑為丙烯酸膠乳和/ 或水性環氧樹脂;另外，分散劑、潤濕劑、消泡劑pH調節劑均為普通陰離子型。
[0012] 進一步，所述脫水成炭催化劑為磷酸鹽、硫酸鹽、硼酸鹽和聚磷酸銨中的一種或者 兩種以上的混合物。
[0013] 進一步，所述氯鹽為氯化鈣、氯化鎂和氯化鐵中的一種或兩種以上的混合物。
[0014] 進一步，所述聚合硫酸金屬鹽為聚合硫酸鋁鉀或聚合硫酸鋁鐵。
[0015] 本發明進一步解決其技術問題采用的技術方案是，一種膨脹型阻燃噴涂速凝橡膠 瀝青防水涂料的制備方法，包括以下步驟：
[0016] (1)膠乳組分的制備：先在反應釜中加入去離子水，然后將分散劑、潤濕劑、消泡 劑、增稠劑、pH調節劑按比例依次加入，每加入一種均以100-200轉/分鐘的低速分散5-10分 鐘;接著按比例依次加入成炭劑、發泡劑、阻燃協效劑，以500-800轉/分鐘的高速分散均勻 后作為白漿備用，最后將白漿加入到乳化瀝青中，以200-500轉/分鐘的中速分散20-30min， 加入增粘劑，繼續分散20_30min，再依次加入高分子膠乳，分散30-60min，即成；
[0017] (2)凝結劑組分的制備:采用高速攪拌機將氯鹽、聚合硫酸金屬鹽、脫水成炭催化 劑三者按照比例混合均勻，即成；
[0018] (3)膨脹型阻燃噴涂速凝橡膠瀝青防水涂料的制備:將膠乳組分與凝結劑組分按 45-55:1 配比。
[0019] 本發明采用的膨脹型阻燃劑以氮、磷為主要組成的復合阻燃劑，包括脫水成炭催 化劑、成炭劑、發泡劑和阻燃協效劑構成，不含鹵素，也不采用氧化銻作為協效劑，該類阻燃 劑在受熱時發泡膨脹，故稱為膨脹型阻燃劑，是一類高效低毒的環保型阻燃劑，其中，成炭 劑、發泡劑和阻燃協效劑分布在膠乳組分中，而脫水成炭催化劑則分布在凝結劑組分中，阻 燃性能優越，既可起到催化劑作用又可起到凝結劑作用，既可起到阻燃作用又可起到填料 作用。在150°C左右，脫水成炭催化劑產生能酯化多元醇和可作為脫水劑的酸，在稍高的溫 度下，酸與成炭劑進行酯化反應，而體系中的胺基則作為酯化反應的催化劑加速反應，體系 在酯化反應前和酯化過程中熔融，反應過程中產生的不燃性氣體使已處于熔融狀態的體系 膨脹發泡，與此同時，多元醇和酯脫水碳化，形成無機物及碳殘余物，體系進一步發泡;反應 接近完成時，體系膠化和固化，最后在材料表面形成含有固體、液體和氣態產物的多孔泡沫 焦炭層，該多相系統在本發明發揮了主導性的阻燃作用，阻燃性質主要體現在使熱難于穿 透凝聚相，阻止氧氣進入燃燒區域，阻止降解生成的氣態或液態產物溢出材料表面，對產品 的防水性能以及穩定性沒有影響，而且可以降低生產成本。
[0020] 與現有技術相比，本發明具有以下有益的技術效果：
[0021] (1)采用的膨脹型阻燃劑不含鹵素以及氧化銻，是一種環保型的阻燃劑，而且阻燃 劑中的無機組分成本低廉，加到體系中用來代替填料，相對于市面上的阻燃型產品成本更 低。
[0022] (2)產品配方中添加了增粘劑(例如丙烯酸乳液和/或環氧樹脂），其與基層的粘附 性極尚，大幅提升了廣品的防水性能。
[0023] (3)產品配方采用多種乳液協同作用，產品具有良好的拉伸性能、低溫柔性、耐熱 性等。
[0024] (4)產品中不含有機溶劑，不含對環境有害的組分，避免了對環境造成的污染，具 有很好的環保特點。
【具體實施方式】
[0025] 下面結合實施例對本發明進一步加以說明。
[0026] 實施例1
[0027] 1、膠乳組分的制備:先在反應釜中加入去離子水10%，打開高速分散機開關，調至 100-200轉/分鐘的低速，然后將分散劑0.5%、潤濕劑0.8%、消泡劑0.5%、增稠劑羥乙基纖 維素醚0.4%，陶氏化學的RW-8W型0.8%、pH調節劑0.5%依次加入，每加入一種均分散5-10 分鐘;接著調節至500-800轉/分鐘的高速依次加入成炭劑甘露醇5%、發泡劑雙氰胺8%、阻 燃協效劑氧化鋅5.5%與重質碳酸鈣19%，分散均勻后作為白漿備用，最后將白漿加入到市 售或者自制的普通陰離子乳化瀝青24%中，開200-500轉/分鐘的中速分散30min，加入增粘 劑丙烯酸3%與水性環氧樹脂2%，繼續分散30min，再依次加入高分子膠乳氯丁膠乳20%， 分散30-60min，即成。
[0028] 2、凝結劑組分的制備：采用高速攪拌機將氯化鈣65%、聚合硫酸鋁鉀8%、脫水成 炭催化劑磷酸鎂12%與硼酸鈣15%三者混合均勻，即得凝結劑組分。
[0029] 3、膨脹型阻燃噴涂速凝橡膠瀝青防水涂料的制備