水性基层处理剂组合物、水性基层处理剂及其制备方法和应用
阅读说明：本技术 水性基层处理剂组合物、水性基层处理剂及其制备方法和应用 (Aqueous base layer treating agent composition, aqueous base layer treating agent, preparation method and application thereof ) 是由 胡伟华 龚兴宇 刘勤 陈思思 于 2021-07-06 设计创作，主要内容包括：本发明涉及建筑防水技术领域,公开了水性基层处理剂组合物、一种水性基层处理剂及其制备方法和应用。该水性基层处理剂组合物中含有两者以上混合保存或各自独立保存的以下组分：乳化沥青、水、SBS乳液、pH调节剂、消泡剂、增稠剂,其中,所述乳化沥青为阴离子乳化沥青,所述SBS乳液为SBS与丙烯酸酯的互穿聚合物网络乳液。本发明将乳化沥青、SBS乳液、增稠剂、消泡剂和pH调节剂协同复配,形成的水性基层处理剂能够有效的与沥青防水卷材融为一体,增强两者之间的粘结强度,并且经过长期泡水也能达到目前标准要求,有效降低窜水可能性。(The invention relates to the technical field of building waterproofing, and discloses a water-based base course treating agent composition, a water-based base course treating agent, and a preparation method and application thereof. The aqueous base layer treating agent composition contains the following components which are stored in a mixed manner or independently: the emulsified asphalt comprises emulsified asphalt, water, SBS emulsion, a pH regulator, a defoaming agent and a thickening agent, wherein the emulsified asphalt is anionic emulsified asphalt, and the SBS emulsion is interpenetrating polymer network emulsion of SBS and acrylic ester. According to the invention, emulsified asphalt, SBS emulsion, a thickening agent, a defoaming agent and a pH regulator are compounded in a synergistic manner, so that the formed water-based base layer treating agent can be effectively integrated with the asphalt waterproof coiled material, the bonding strength between the emulsified asphalt and the SBS emulsion is enhanced, the existing standard requirements can be met after long-term water soaking, and the water channeling possibility is effectively reduced.)
技术领域
本发明涉及建筑防水技术领域，具体涉及一种水性基层处理剂组合物、一种水性基层处理剂及其制备方法和应用。
背景技术
建筑物防水是延长建筑寿命的有效手段，建筑物防水分为材料防水和构造防水，材料防水是靠建筑材料阻断水的通路，以达到防水的目的或增强抗渗漏的能力，如卷材防水、涂膜防水、混凝土及水泥砂浆刚性以及粘土、灰土防水等，其中沥青卷材防水为最主要的材料防水，但沥青卷材直接铺贴在基层上易导致卷材与基层粘接不牢，并且由于基层含水率高，施工后卷材将湿气封闭在防水层，遇热后起鼓，也易出现空鼓。
目前，为了避免卷材与基层粘接不牢、防水层出现空鼓的现象，在防水施工前，需要预先在基层上涂刷涂料，也即基层处理剂，这种基层处理剂能够提高沥青防水材料与混凝土基层之间的粘结力。
目前的基层处理剂主要分为油性基层处理剂和水性基层处理剂，这些基层处理剂不仅能够增强防水材料与基层之间的粘结力，还能够将基层湿气封闭，有效的提高卷材防水层的使用年限。其中，油性基层处理剂由于存在环保性差的缺陷，限制其应用范围。水性基层处理剂由于其优异的环保性能成为国内外学者的研究热点。
CN105694494A公开了一种乳化沥青及其制备方法、沥青防水卷材用水性基层处理剂及其制备方法，采用特定量的乳化沥青、高聚物乳化液、消泡剂和稳定剂形成水性基层处理剂，其中，乳化沥青是通过采用阳离子乳化剂和非离子乳化剂按照一定比例复配处理得到的。
前述方法得到的水性基层处理剂虽然具有成膜干燥后与基层的相容性好、与沥青防水卷材的粘结强度高、剥离强度高的优点，但是该水性基层处理剂由于使用丙烯酸乳液、苯丙乳液等，在遇水后性能大幅下降，极易出现窜水现象，且含水量大、封闭基层不密实、导致水汽大量存在于基层与卷材之间，极有可能导致窜水。
因此，提供一种环保型、固体含量高与沥青防水卷材粘结优异的水性基层处理剂是十分重要的。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术存在的用于沥青卷材的基层处理剂环保性差、固体含量低、粘结性能差的缺陷。
如背景技术部分所述，现有水性基层处理剂使用的丙烯酸、苯丙等乳液，遇水后极易出现窜水现象，导致水汽大量存在于基层与卷材之间，从而出现粘结性能差的问题。本发明的发明人通过创造性地将特定种类特定量的乳化沥青与SBS乳液协同复配，配合特定量的增稠剂、消泡剂和pH调节剂，SBS乳液中的有效成分能够与沥青防水卷材融为一体，从而有效增强两者之间的粘结强度，降低使用过程中窜水的可能性。
为了实现上述目的，本发明第一方面提供一种水性基层处理剂组合物，该水性基层处理剂组合物中含有两者以上混合保存或各自独立保存的以下组分：乳化沥青、水、SBS乳液、pH调节剂、消泡剂、增稠剂，其中，所述乳化沥青为阴离子乳化沥青，所述SBS乳液为SBS与丙烯酸酯的互穿聚合物网络乳液；
在所述SBS乳液中，所述SBS与所述丙烯酸酯用量摩尔比为1：0.2-5；
以所述水性基层处理剂的总重量为基准，所述乳化沥青的含量为30-70wt％，所述水的含量为5-30wt％，所述SBS乳液的含量为5-40wt％，所述pH调节剂的含量为0.1-1wt％，所述消泡剂的含量为0.1-1wt％，所述增稠剂的含量为0.1-1.5wt％。
本发明第二方面提供一种制备水性基层处理剂的方法，该方法包括：将第一方面所述的水性基层处理剂组合物中的各组分进行混合。
本发明第三方面提供一种由第二方面所述的方法制备得到的水性基层处理剂。
本发明第四方面提供一种第三方面所述的水性基层处理剂在沥青防水卷材施工中的应用。
本发明将特定种类特定量的乳化沥青和SBS乳液协同复配，并配合增稠剂、消泡剂和pH调节剂等助剂形成的水性基层处理剂能够有效的与沥青防水卷材融为一体，增强两者之间的粘结强度，并且经过长期泡水也能达到目前标准要求，有效降低窜水可能性。
发明人还发现，本发明获得的水性基层处理剂具有固体含量高、干燥时间短的特点，有效的缩短工期，且该处理剂为水性产品，对环境友好，适于大面积使用。
具体实施方式
在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。
需要说明的是，在本发明中，所述常温或室温均表示23±2℃。
需要说明的是，在本发明中，所述水性基层处理剂中水的含量不包括所述SBS乳液中的水。
如前所述，本发明的第一方面提供了一种水性基层处理剂组合物，该水性基层处理剂组合物中含有两者以上混合保存或各自独立保存的以下组分：乳化沥青、水、SBS乳液、pH调节剂、消泡剂、增稠剂，其中，所述乳化沥青为阴离子乳化沥青，所述SBS乳液为SBS与丙烯酸酯的互穿聚合物网络乳液；
在所述SBS乳液中，所述SBS与所述丙烯酸酯用量摩尔比为1：0.2-5；
以所述水性基层处理剂的总重量为基准，所述乳化沥青的含量为30-70wt％，所述水的含量为5-30wt％，所述SBS乳液的含量为5-40wt％，所述PH调节剂的含量为0.1-1wt％，所述消泡剂的含量为0.1-1wt％，所述增稠剂的含量为0.1-1.5wt％。
优选地，在所述SBS乳液中，所述SBS与所述丙烯酸酯用量摩尔比为1：0.3-3。发明人发现，采用该优选情况的具体实施方式，能够获得粘结强度更优异的水性基层处理剂。
优选地，以所述水性基层处理剂的总重量为基准，所述乳化沥青的含量为40-65wt％，所述水的含量为5-25wt％，所述SBS乳液的含量为10-30wt％，所述pH调节剂的含量为0.15-0.3wt％，所述消泡剂的含量为0.1-0.5wt％，所述增稠剂的含量为0.2-1wt％。
根据一种特别优选的具体实施方式，所述SBS乳液为购自上海光普化工有限公司的SBS乳液T-138。
根据一种特别优选的具体实施方式，所述乳化沥青为购自佛山中油高富石油有限公司的乳化沥青CYC-27。
优选地，所述pH调节剂选自乙酸、甲酸、盐酸、氨水、二甲胺水溶液、一甲胺水溶液中的至少一种。
根据一种特别优选的具体实施方式，在所述pH调节剂中，所述乙酸、所述甲酸、所述盐酸的浓度均为1-5wt％，所述氨水、所述二甲胺水溶液、所述一甲胺水溶液的浓度均为3-10wt％。
优选地，所述消泡剂选自有机硅类消泡剂。
根据一种特别优选的具体实施方式，所述消泡剂选自陶氏AFE1410、中联邦B313、中联邦B314、中联邦B315中的至少一种。
优选地，所述增稠剂选自纤维素醚类增稠剂。
根据一种特别优选的具体实施方式，所述增稠剂选自巴斯夫C040、陶氏ASE60、亚跨龙HHBR250中的至少一种。
如前所述，本发明的第二方面提供了一种制备水性基层处理剂的方法，该方法包括：将第一方面所述的水性基层处理剂组合物中的各组分进行混合。
本发明第二方面涉及的各个组分的用量、种类与本发明第一方面所述的相应组分的含量、种类相同，在此不再赘述，本领域技术人员不应理解为对本发明的限制。
优选地，将各组分进行混合的操作包括以下步骤：
(1)将水与增稠剂进行第一混合，得到第一混合物；
(2)将所述第一混合物与pH调节剂进行第二混合，得到第二混合物；
(3)将所述第二混合物与SBS乳液、消泡剂进行第三混合，得到第三混合物；
(4)将所述第三混合物与乳化沥青进行第四混合。
根据一种特别优选的具体实施方式，在步骤(1)中，所述第一混合的条件至少满足：搅拌速度为100-200rpm，温度为5-35℃，时间为5-10min。
根据一种特别优选的具体实施方式，在步骤(2)中，所述第二混合的条件至少满足：搅拌速度为100-300rpm，温度为5-35℃，时间为5-10min。
根据一种特别优选的具体实施方式，在步骤(3)中，所述第三混合的条件至少满足：搅拌速度为500-1000rpm，温度为5-35℃，时间为10-20min。
根据一种特别优选的具体实施方式，在步骤(4)中，所述第四混合的条件至少满足：搅拌速度为500-1000rpm，温度为5-35℃，时间为10-20min。
如前所述，本发明的第三方面提供了一种由第二方面所述的方法制备得到的水性基层处理剂。
如前所述，本发明的第四方面提供了一种第三方面所述的水性基层处理剂在沥青防水卷材施工中的应用。
以下将通过实例对本发明进行详细描述。以下实例中，在没有特别说明的情况下，使用的各种原料均为市售品。
乳化沥青：阴离子乳化沥青，型号为CYC-27，购自佛山中油高富石油有限公司；
乳化沥青：阳离子乳化沥青，型号为01，购自山东森美特防水材料有限公司；
SBS乳液：SBS和丙烯酸酯的互穿聚合物网络(IPN)乳液，型号为T-138，购自上海光普化工有限公司；
SBS乳液：SBS水性树脂，型号为彰麒，购自广州市彰麒环保科技有限公司；
pH调节剂：二甲胺，购自常州聚丰化工；
pH调节剂：氨水，购自西陇化工；
消泡剂：型号为B313，购自广东中联邦精细化工有限公司；
消泡剂：型号为AFE1410，购自美国陶氏；
消泡剂：型号为B314，购自广东中联邦精细化工有限公司；
消泡剂：型号为B315，购自广东中联邦精细化工有限公司；
增稠剂：型号为HHBR250，购自美国亚跨龙；
增稠剂：型号为C040，购自巴斯夫股份公司；
增稠剂：型号为ASE60，购自美国陶氏；
以下实例中，所述二甲胺水溶液的浓度为5wt％，所述氨水的浓度为5wt％。
实施例1
本实施例用于说明本发明所述的水性基层处理剂组合物按照表1中的配方和工艺参数，并按如下所述的方法制备水性基层处理剂。
所述制备水性基层处理剂的方法包括以下步骤：
(1)在常温下，将水与增稠剂在150rpm下搅拌8min，得到第一混合物；
(2)在常温下，将前述得到的第一混合物与pH调节剂在150rpm下搅拌8min，得到第二混合物；
(3)在常温下，将前述得到的第二混合物与SBS乳液、消泡剂在800rpm下搅拌15min，得到第三混合物；
(4)在常温下，将前述得到的第三混合物与乳化沥青进行在800rpm下搅拌15min，得到水性基层处理剂S1。
在没有特别说明的情况下，实施例2-实施例4采用与实施例1相同的流程进行，不同的是所采用的水性基层处理剂组合物配方和工艺参数不同，具体参见表1中。
实施例5
本实施例采用与实施例1相似的配方和方法制备水性基层处理剂，所不同的是：在所述SBS乳液中，所述SBS与所述丙烯酸酯用量摩尔比为1:5，具体参见表1。
实施例6
本实施例采用与实施例1相似的配方和方法制备水性基层处理剂，所不同的是：在所述SBS乳液中，所述SBS与所述丙烯酸酯用量摩尔比为1:0.2，具体参见表1。
对比例1
本对比例采用与实施例1相似的配方和方法制备水性基层处理剂，所不同的是：采用等质量的阳离子乳化沥青替换阴离子乳化沥青，具体参见表1。
对比例2
本对比例采用与实施例1相似的配方和方法制备水性基层处理剂，所不同的是：采用等质量等浓度的SBS水性树脂替换SBS和丙烯酸酯的IPN乳液，具体参见表1。
对比例3
本对比例采用与实施例1相似的配方和方法制备水性基层处理剂，所不同的是：在所述SBS乳液中，所述SBS与所述丙烯酸酯用量摩尔比为1:6，具体参见表1。
表1
表1(续表)
测试例
将实施例和对比例制备得到的水性基层处理按照标准JCT1069-2008《沥青基防水卷材用基层处理剂》进行测试，具体测试结果见表2。
表2
从表1可以看出，本发明提供的水性基层处理剂不但具有固体含量高、干燥时间短的特点，而且将该水性基层处理剂应用于沥青防水卷材中还能够有效封闭基层水汽的逸出，从而增强防水卷材与基层的粘结强度。
以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于此。在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，包括各个技术特征以任何其它的合适方式进行组合，这些简单变型和组合同样应当视为本发明所公开的内容，均属于本发明的保护范围。
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