專利名稱：可用微波加熱的高分子防水涂料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及熱塑性高分子防水涂料，尤其涉及一種可用微波加熱的熱塑性高分子防水涂料極其制備方法。
背景技術(shù)：
高分子防水涂料是防水優(yōu)良材料，目前采用的高分子涂料都采用水乳化的乳液為基礎(chǔ)的水乳性涂料，它采用冷施工，但它固含量低，一般不超過(60-70%)，每遍涂刷厚度都要受到固化條件限制，不可能很厚，成膜需要多遍涂刷，潮濕條件下，乳液的水份無法揮發(fā)，就不能固化。非常不方便。改性浙青卷材如目前市場(chǎng)比較流行的SBS、APP卷材。它要火焰噴槍進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)表面熱熔，需明火，技術(shù)要求高，易使表面熱熔膠焦化。卷材寬度只有一米，鋪設(shè)時(shí)搭接多，因基層形狀要求，需要裁剪，更加大了搭接的量，容易造成接縫防水隱患。高分子卷材與基層的粘貼采用氯丁系膠粘劑，其耐水性差。很容易因脫膠而造成防水失敗。高分子卷材的粘結(jié)成為防水質(zhì)量的關(guān)鍵。這些材料性能存在的問題和技術(shù)的不足，限制了防水工程質(zhì)量的提高和完善，急需提出一個(gè)完整的方案來解決上述問題。熱塑性彈性體的誕生使高分子材料的加工更加方便，使橡膠性材料真正擺脫了硫化工藝的制約，它同時(shí)具有橡膠和塑料的特征。熱塑性彈性體可反復(fù)加熱不影響它的性能，它受熱軟化，冷卻硬化的性能使混合、改性、施工更加方便。它使現(xiàn)場(chǎng)熱施工成為可能。加熱后一遍涂刷即可形成所需要的完整的防水涂膜?，F(xiàn)場(chǎng)熱熔高分子防水涂料的優(yōu)點(diǎn)
I、該涂料能封閉防水層的基層，且能克服基層變形開裂，防水效果最佳，固含量最高，延伸率大，低溫性好。一 二遍施工即可，使施工速度比水乳型防水涂料加快了 5飛倍。工期縮短幾十倍(它不需要養(yǎng)護(hù)期)。2、施工環(huán)境要求低，利用它的成膜性，不怕陣雨(下雨前可涂刷)可全天侯施工，力口快工程進(jìn)度，作業(yè)條件適合多陣雨和低溫時(shí)施工。3、和高分子卷材復(fù)合使用，即是卷材的粘結(jié)層同時(shí)又是防水層，和卷材復(fù)合做成“涂——卷”復(fù)合防水層，充分發(fā)揮材料各自的特點(diǎn)，解決了滲漏難題，這是一大創(chuàng)造。大大提高防水的效果又降低了造價(jià)。4、施工后形成完整的防水層克服了卷材搭接容易滲漏的缺陷。5、材料便宜，綜合造價(jià)低。由于消防安全的國(guó)家明令禁止施工工地現(xiàn)場(chǎng)明火熬燒。使得現(xiàn)場(chǎng)大鍋燒熬熱熔變的不可能。目前熱熔型的加熱方法有電熱式、燃?xì)夂腿加褪?，由于高分子材料?dǎo)熱系數(shù)小(導(dǎo)熱系數(shù)0.756w/ (m.k))，傳熱性能差，其表面張力和粘度很大，限制了流動(dòng)。邊界已變焦、炭化，內(nèi)部仍然是固體。如果通過導(dǎo)熱油作介質(zhì)來傳導(dǎo)，雖然解決了炭化問題，卻不僅大大地加大了爐具體積和重量，更大大地延長(zhǎng)了加熱時(shí)間。而在施工現(xiàn)場(chǎng)無法機(jī)動(dòng)使用。微波頻率約在300MHz 300GHz,即波長(zhǎng)在IOOcm 0. Icm范圍內(nèi)的電磁波。能穿透絕緣體介質(zhì)，直接把能量輻射到有電介特性的物質(zhì)上，微波的能量在通過物料時(shí)被吸收，并轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮埽⒉訜崾钦w型加熱，它的熱效率是最高。熱效率高達(dá)80%?？茖W(xué)發(fā)現(xiàn)自然界的物質(zhì)與微波的相互作用可大致分為三類形式
導(dǎo)體反射微波——金屬反射微波能，并不被加熱?？捎糜谥圃煳⒉▋x器的腔體和外殼的材料；
絕緣體透射微波——許多材料透射微波并且不被加熱，可制成良好的絕緣體，如微波腔內(nèi)的傳感器材料，密閉反應(yīng)容器材料等；
電介質(zhì)吸收微波——這些材料吸收微波能并被加熱。根據(jù)微波原理，材料的介電常數(shù)￡、介電損耗因子e 〃、磁導(dǎo)率U及介質(zhì)損耗角正切tan S越大，微波的吸收越好。微波的損耗就越大。
微波的損耗的機(jī)制有3類一是與材料電導(dǎo)率有關(guān)的電阻型損耗；二是與電極化有關(guān)的介電損耗；三是與動(dòng)態(tài)磁化過程有關(guān)的磁損耗；選擇加熱改性材料需綜合考慮多種損耗。才能加快溫度提高。熱塑性彈性體和浙青等高聚物，它是由飽和烴、芳烴、膠質(zhì)、浙青質(zhì)組成的穩(wěn)定的膠體體系。膠質(zhì)的分子量一般為1000 2000，C/H (原子比)約為I. 4 I. 7 ;浙青質(zhì)分子量約為2000 6000，C/H (原子比)約為I. I I. 4 ;分子多是環(huán)狀結(jié)構(gòu)，多為稠環(huán)系。包含油分、膠質(zhì)、浙青質(zhì)及蠟等四種成分，是良好的絕緣體，非極性材料。經(jīng)試驗(yàn)證明，他們幾乎不吸收微波。采用微波的加熱，在工業(yè)上得到很大發(fā)展。路面浙青混合料采用了無機(jī)微波加熱，如《ASPHLT COMPOUNDS AND METHOD FOR ASPHALT RECONDITIONING USING MICROWAVERADIATION (浙青混合料和浙青微波修復(fù)法)》(美國(guó)給予專利號(hào)4，849,020)就是一例。中國(guó)發(fā)明專利(申請(qǐng)?zhí)?00910219360.X申請(qǐng)日2009-12-07)公開了一種適用于微波加熱的道路浙青材料制備方法，包括以下步驟選擇微波加熱鐵磁性粉體、偶聯(lián)劑和道路浙青；吸波劑的制備是將鐵磁性粉體和偶聯(lián)劑加入到三氯乙烯溶液后，三氯乙烯溶液在超聲波作用下分散，將分散均勻的溶液混合物加熱去除三氯乙烯，獲得吸波劑；吸波劑與道路浙青按質(zhì)量比加入浙青加熱攪拌器高速剪切，冷卻獲得適用于微波加熱的道路浙青材料；選擇浙青電磁參數(shù)為微波頻率在0. 9-6GHz的范圍內(nèi)。廣泛應(yīng)用在微波道路除冰、化雪，可再生浙青路面材料加熱等領(lǐng)域。上述的技術(shù)都鐵氧體等材料作無機(jī)微波吸收劑，來加熱防水涂料。但是由于電介質(zhì)升溫很快，很容易會(huì)造成局部熱點(diǎn)，造成碳化，破壞高聚物的分子。溫度過高能引燃涂料造成很多不安全因素。雖然在工業(yè)實(shí)用上得到一定程度的發(fā)展，但是由于密度大，再加工性差，鐵氧體的水密性差，很容易分解變化，造成防水失效。再者其比重大，加熱后當(dāng)涂料粘度變低時(shí)，很容易沉淀，造成加熱效率降低。還有它的溫度穩(wěn)定性差。當(dāng)溫度高時(shí)，功效將大大降低。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述的技術(shù)問題，本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種可用微波加熱的高分子防水涂料，該防水涂料可用微波加熱的防水涂料能滿足現(xiàn)場(chǎng)熱熔的要求，使達(dá)到其防水施工的溫度。本命的另外一個(gè)目的是提供一種上述的可用微波加熱的高分子防水涂料制備方法。為了實(shí)現(xiàn)上述的第一個(gè)目的，本發(fā)明采用了以下的技術(shù)方案
可用微波加熱的高分子防水涂料，該防水涂料由包括彈性熱塑性聚合物、浙青、稀釋溶齊U、相容劑和吸收微波材料經(jīng)高溫剪切攪拌制備得到；按重量百分比計(jì)，彈性熱塑性聚合物10%-50%，浙青20%-60%，稀釋溶劑5%-20%，吸收微波材料6%_30%，相容劑適量，所述的吸收微波材料包括導(dǎo)電聚合物 和廢舊硫化橡膠粉，其中導(dǎo)電聚合物為0. 5%-5%，廢舊硫化橡膠粉為5%-25%。上述的高溫指的是溫度在120°C 220°C。作為優(yōu)選，按重量百分比計(jì)，彈性熱塑性聚合物10%_40%，浙青30%_60%，稀釋溶劑5%-10%，導(dǎo)電聚合物為1%_3%，廢舊硫化橡膠粉為10%-20%，相容劑0. 5%-4%。作為再優(yōu)選，按重量百分比計(jì)，彈性熱塑性聚合物10%_30%，浙青40%_60%，稀釋溶劑5%-10%，導(dǎo)電聚合物為1%_2%，廢舊硫化橡膠粉為10%-20%，相容劑1%-2%。作為優(yōu)選，本發(fā)明的防水涂料還包括填料，填料為0%—20% ;作為再優(yōu)選，所述的填料為滑石粉、活性碳酸鈣、硅灰石粉、膨潤(rùn)土中的一種或者兩種以上混合。為了使填料在系統(tǒng)中，可以快速吸收微波升溫，本發(fā)明吸收微波材料還添加了無機(jī)金屬氧化物，無機(jī)金屬氧化物為3%-5% ;作為在優(yōu)選，所述的無機(jī)金屬氧化物指磁性金屬粉、鐵氧體、鐵砂尾礦粉中的一種。作為優(yōu)選，上述的熱塑性彈性體為為苯乙烯類熱塑性彈性體(SBS)、聚烯烴類熱塑體(TP0)、熱塑性聚氨酯(TPU)中一種或者兩種混合物。作為優(yōu)選，上述的導(dǎo)電聚合物選自聚苯胺、聚吡咯、聚乙炔中的一種或者兩種以上混合。作為優(yōu)選，上述的相容劑選自十二烷基苯磺酸鈉、N-甲基吡咯烷酮、馬來酸酐和甲基丙烯酸中一種或者兩種以上混合。作為優(yōu)選，上述的稀釋溶劑選自四氫呋喃、二甲苯、丙酮和氯仿中的一種或者兩種以上混合。為了實(shí)現(xiàn)上述的第二個(gè)目的，本發(fā)明采用了以下的技術(shù)方案
一種制備上述的可用微波加熱的高分子防水涂料的制備方法，該方法包括以下的步
驟
1)將熱塑性彈性體、導(dǎo)電聚合物加入到稀釋溶劑中溶脹變軟；
2)加入15%-25%總量的浙青、相容劑加熱到180-210°C，攪拌60-120分鐘，進(jìn)膠體磨磨20-40分鐘；
3)再加入剩下的浙青和廢舊硫化橡膠粉，在140-160°C攪拌混合40-80分鐘后到入模中，降溫包裝。本發(fā)明采用熱塑性彈性體和浙青互相改性，既提高了涂料的高溫的流動(dòng)性性又降低了成本使工程大量使用成為可能，常溫又表現(xiàn)良好的彈性和柔韌性，其加熱后即可表現(xiàn)為良好的流動(dòng)性、浸潤(rùn)性。非常適用于建筑防水。浙青是優(yōu)良的基礎(chǔ)建筑材料，具有不透水、不吸水、不導(dǎo)電、耐腐蝕、良好的粘結(jié)性和抗沖擊性等一系列優(yōu)點(diǎn)。其又是石油提煉后的下腳料，且價(jià)格便宜，具有粘合、防水和防腐的作用。作為建設(shè)材料和原料，廣泛應(yīng)用于如交通運(yùn)輸(道路、鐵路、航空等)、建筑業(yè)、農(nóng)業(yè)、水利工程、工業(yè)(采掘業(yè)、制造業(yè))、民用等各行業(yè)。本發(fā)明的核心是將熱塑性高分子防水涂料的廢舊硫化橡膠粉和導(dǎo)電性高聚物混煉交聯(lián)形成電介質(zhì)橡膠。既提高了微波進(jìn)入涂料時(shí)的電磁損耗，將微波的電磁能轉(zhuǎn)換成熱能，同時(shí)不降低涂料性能又提高橡膠改性的程度。對(duì)防水涂料的綜合性能有很大提高。并利用廢橡膠中炭黑加大對(duì)微波的吸收。提高加熱的效率。對(duì)于導(dǎo)電性高聚物可以在絕緣體、半導(dǎo)體、金屬導(dǎo)體之間廣泛的變化，可以按照對(duì)吸波不同要求進(jìn)行材料的分子設(shè)計(jì)，我們采用改性導(dǎo)電高聚物如聚苯胺等，對(duì)熱塑性改性彈性體改性、接枝使其能吸收微波，使用成共同熱點(diǎn)，不會(huì)產(chǎn)生局部的熱點(diǎn)而燃燒，并可與浙青混合實(shí)現(xiàn)交聯(lián)。改善了無機(jī)微波吸收劑不穩(wěn)定，容易沉淀而影響性能。舊橡膠粉中的炭黑是吸收微波的優(yōu)良的電介質(zhì)，大大增強(qiáng)了對(duì)微波的吸收，拓寬了舊輪胎的使用途徑。提高了舊橡膠的利用。為提高微波吸收效率，加入一些金屬氧化物。使整個(gè)涂料成為了微波吸收介質(zhì)。本發(fā)明的有益效果是熱塑性防水涂料在現(xiàn)場(chǎng)用微波爐(微波諧振腔)采用無火熱熔加工，形成流態(tài)?？芍苯愉伖纬赡せ蛘迟N卷材，一次成活，大大縮短工期，有效地解決了封閉基層，克服了基層開裂導(dǎo)致拉裂防水層，提高了防水可靠性。同時(shí)，本發(fā)明可以做到一材多用，既是涂膜層，又是卷材粘結(jié)層，形成涂一卷復(fù)合、互補(bǔ)，充分發(fā)揮了各自材料的優(yōu)點(diǎn)和 特點(diǎn)，工藝簡(jiǎn)便，能快速施工，不需要養(yǎng)護(hù)，工期短。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例I
本發(fā)明可用微波加熱的高分子防水涂料的原料各組分配比如下
聚烯烴類熱塑體(TPO) 10%
浙青45%
導(dǎo)電聚合物聚苯胺1.5%
廢舊硫化橡膠粉20%
磁性金屬粉2. 5%
馬來酸酐1%
滑石粉17%
四氫呋喃3%。上述的可用微波加熱的高分子防水涂料制備方法如下
1)將聚烯烴類熱塑體(TP0)、聚苯胺加入到四氫呋喃中溶脹變軟；
2)加入20%總量的浙青、馬來酸酐加熱到200°C，攪拌60—120分鐘，進(jìn)膠體磨磨30分
鐘；
3)再加入剩下的浙青和廢舊硫化橡膠粉、磁性金屬粉、滑石粉等在150°C攪拌混合60分鐘后到入模中，降溫包裝。上述的可用微波加熱的高分子防水涂料的測(cè)試數(shù)據(jù)如下
1、物理性能抗拉強(qiáng)度I.2MPa 延伸率300%
低溫柔性-10 °C ；
2、微波加熱性能微波功率1200W時(shí)間120S 材料IlOg 升溫AT 150°C。
實(shí)施例2
本發(fā)明可用微波加熱的高分子防水涂料的原料各組分配比如下
苯乙烯類熱塑性彈性體(SBS) 25%
浙青35%
聚吡咯I. 5%
廢舊硫化橡膠 17% 鐵氧體2. 5%
N-甲基吡咯烷酮 1%
活性碳酸鈣13%
二甲苯5%。上述的可用微波加熱的高分子防水涂料制備方法如下
1)將苯乙烯類熱塑性彈性體(SBS)、聚吡咯加入到二甲苯中溶脹變軟；
2)加入20%總量的浙青、N-甲基吡咯烷酮加熱到200°C，攪拌60—120分鐘，進(jìn)膠體磨磨30分鐘；
3)再加入剩下的浙青和廢舊硫化橡膠粉、鐵氧體、活性碳酸鈣在150°C攪拌混合60分鐘后到入模中，降溫包裝。上述的可用微波加熱的高分子防水涂料的測(cè)試數(shù)據(jù)如下
1、物理性能抗拉強(qiáng)度2.3MPa
延伸率600%
低溫柔性_20°C ；
2、微波加熱性能微波功率1200W時(shí)間120S 材料IOOg 升溫A T 1200C
實(shí)施例2
本發(fā)明可用微波加熱的高分子防水涂料的原料各組分配比如下
熱塑性聚氨酯(TPU) 45%
浙青30%
聚苯胺2%
廢舊硫化橡膠粉12%
磁性金屬粉4%
十二烷基苯磺酸鈉 2%
丙酮5%。上述的可用微波加熱的高分子防水涂料制備方法如下
1)將苯乙烯類熱塑性彈性體(SBS)、聚吡咯加入到丙酮中溶脹變軟；
2)加入20%總量的浙青、十二烷基苯磺酸鈉加熱到200°C，攪拌60—120分鐘，進(jìn)膠體磨磨30分鐘；
3)再加入剩下的浙青和廢舊硫化橡膠粉、磁性金屬粉在150°C攪拌混合60分鐘后到入模中，降溫包裝。上述的可用微波加熱的高分子防水涂料的測(cè)試數(shù)據(jù)如下
I、物理性能抗拉強(qiáng)度5MPa延伸率 1500%
低溫柔性_40°C ； 2、微波加熱性能微波功率1200W時(shí)間120S
材料IOOg 升溫AT 200°C。
權(quán)利要求
1.可用微波加熱的高分子防水涂料，其特征在于該防水涂料由包括彈性熱塑性聚合物、浙青、稀釋溶劑、相容劑和吸收微波材料經(jīng)高溫剪切攪拌制備得到；按重量百分比計(jì)，彈性熱塑性聚合物10%-50%，浙青20%-60%，稀釋溶劑5%-20%，吸收微波材料6%_30%，相容劑適量，所述的吸收微波材料包括導(dǎo)電聚合物和廢舊硫化橡膠粉，其中導(dǎo)電聚合物為0. 5%-5%，廢舊硫化橡膠粉為5%-25%。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的可用微波加熱的高分子防水涂料，其特征在于按重量百分比計(jì)，彈性熱塑性聚合物10%-40%，浙青30%-60%，稀釋溶劑5%-10%，導(dǎo)電聚合物為1%_3%，廢舊硫化橡膠粉為10%-20%，相容劑0. 5%-4%。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的可用微波加熱的高分子防水涂料，其特征在于按重量百分比計(jì)，彈性熱塑性聚合物10%-30%，浙青40%-60%，稀釋溶劑5%-10%，導(dǎo)電聚合物為1%_2%，廢舊硫化橡膠粉為10%-20%，相容劑1%-2%。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的可用微波加熱的高分子防水涂料，其特征在于該防水涂料還包括填料，填料為0%—20% ;作為優(yōu)選，所述的填料為滑石粉、活性碳酸鈣、硅灰石粉、膨 潤(rùn)土中的ー種或者兩種以上混合。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的可用微波加熱的高分子防水涂料，其特征在于吸收微波材料還包括無機(jī)金屬氧化物，無機(jī)金屬氧化物為3%-5% ;作為優(yōu)選，所述的無機(jī)金屬氧化物指磁性金屬粉、鐵氧體、鐵砂尾礦粉中的ー種。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的可用微波加熱的高分子防水涂料，其特征在于熱塑性弾性體為苯こ烯類熱塑性弾性體、聚烯烴類熱塑體、熱塑性聚氨酯中ー種或者兩種混合物。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-5任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的可用微波加熱的高分子防水涂料，其特征在于導(dǎo)電聚合物選自聚苯胺、聚吡咯、聚こ炔中的ー種或者兩種以上混合。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-5任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的可用微波加熱的高分子防水涂料，其特征在于相容劑選自十二烷基苯磺酸鈉、N-甲基吡咯烷酮、馬來酸酐和甲基丙烯酸中ー種或者兩種以上混合。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-5任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的可用微波加熱的高分子防水涂料，其特征在于稀釋溶劑選自四氫呋喃、ニ甲苯、丙酮和氯仿中的ー種或者兩種以上混合。
10.ー種制備權(quán)利要求1-5任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的可用微波加熱的高分子防水涂料的制備方法，其特征在于該方法包括以下的步驟 1)將熱塑性弾性體、導(dǎo)電聚合物加入到稀釋溶劑中溶脹變軟； 2)加入15%-25%總量的浙青、相容劑加熱到180-210°C，攪拌60-120分鐘，進(jìn)膠體磨磨20-40分鐘； 3)再加入剩下的浙青和廢舊硫化橡膠粉，在140-160°C攪拌混合40-80分鐘后到入模中，降溫包裝。
全文摘要
本發(fā)明涉及熱塑性高分子防水涂料，尤其涉及一種可用微波加熱的熱塑性高分子防水涂料極其制備方法。可用微波加熱的高分子防水涂料，該防水涂料按重量百分比計(jì)，由包括彈性熱塑性聚合物10%-50%、瀝青20%-60%、稀釋溶劑5%-20%、相容劑適量和吸收微波材料6%-30%經(jīng)高溫剪切攪拌制備得到；所述的吸收微波材料包括導(dǎo)電聚合物和廢舊硫化橡膠粉，其中導(dǎo)電聚合物為0.5%-5%，廢舊硫化橡膠粉為5%-25%。本發(fā)明可一次成活，大大縮短工期，有效地解決了封閉基層，克服了基層開裂導(dǎo)致拉裂防水層，提高了防水可靠性。同時(shí)，本發(fā)明可以做到一材多用，充分發(fā)揮了各自材料的優(yōu)點(diǎn)和特點(diǎn)，工藝簡(jiǎn)便，能快速施工，不需要養(yǎng)護(hù)，工期短。
文檔編號(hào)C09D5/32GK102732155SQ20121025263
公開日2012年10月17日 申請(qǐng)日期2012年7月20日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月20日
發(fā)明者項(xiàng)曉睿 申請(qǐng)人:項(xiàng)曉睿