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《水性聚氨酯改性乳化瀝青防水涂料》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、水性聚氨酯改性乳化瀝青防水涂料王長安1,2,吳育良1,2,許凱1,陳鳴才1(1.中科院廣州化學研究所,廣州510650;2.中國科學院研究生院,北京100039)摘要:本文以水性聚氨酯為改性劑對乳化瀝青進行改性,運用相容劑等助劑提高了水性聚氨酯與瀝青的相容性,并較為系統(tǒng)地研究了涂料的配方及其性能。當水性聚氨酯達到瀝青質(zhì)量的1/4后,粘結(jié)強度≥0.18MPa,拉伸強度≥0.68MPa,可作為一種“綠色”環(huán)保防水涂料進行推廣。關(guān)鍵詞:防水涂料;乳化瀝青;水性聚氨酯;相容劑中圖分類號:TU56+1.65文獻標識碼:A文章
2、編號:1004-1672(2004)05-0036-03EmulsifiedBitumenWaterproofCoatingModifiedwithWater-BornePolyurethane/WangChang-anetal//GuangzhouInstituteofChemistry,theChineseAcademyofSciencesAbstract:Emulsifiedbitumenwasmodifiedwithwater-bornepolyurethaneasmodifier,compatibilit
3、yofwater-bornepolyurethanewithbitumenwasenhancedwithaidssuchascompatibilizerandformulationandperformanceofthecoatingwasstudiedsystematically.Whenwater-bornepolyurethanemasswas1/4asmuchasbitumenmass,itscohesivestrength≥0.18MPa,tensilestrength≥0.68MPa,thusthecoa
4、tingcouldbedeployedasa"green"environmentallyfriendlywater-proofcoating.KeyWords:waterproofcoating,emulsifiedbitumen,water-bornepolyurethane,compatibilizer石油瀝青具有良好的粘結(jié)性、抗老化性和防水能力,長期以來被廣泛的用作筑路、防水和密封等材料[1]。用于防水工程有原料易得、價格低廉等的優(yōu)點,是國內(nèi)外防水防滲工程中應用最為廣泛的材料之一。然而瀝青高溫流淌、低溫冷脆開
5、裂、耐候性不佳,大多采用現(xiàn)場熬制、熱施工的方式,這種方法污染空氣,對工人身體危害大,易發(fā)生火災,施工效率低。隨著人們環(huán)保意識的增強和能源危機的加劇,使瀝青的乳化改性和新型防水涂料的開發(fā)成為人們關(guān)注的熱點。乳化瀝青防水涂料的改性以氯丁橡膠(CR)[2]、再生膠[3]、SBR[4]等最為常見,盡管改性效果較為明顯,但CR的價格相對較高,再生膠改性后質(zhì)量不夠穩(wěn)定,粘結(jié)強度較差等。水性聚氨酯(water-bornepolyurethane,WPU)是目前綜合性能較好的防水涂料之一,具有成膜性好、延伸率大、粘結(jié)力較強、耐油、
6、耐酸堿等化學品和施工應用范圍廣等優(yōu)良性能,既有效避免了溶劑型聚氨酯體系中有毒、易燃揮發(fā)性有機化合物(VOC)的排放,又具有不燃、無毒、不污染環(huán)境、節(jié)約能源等的優(yōu)點。但耐水性卻存在一定的不足[5~7]。基于WPU的優(yōu)良性能,我們根據(jù)高分子共混改性的基本原理,研究了WPU乳液改性乳化瀝青的制備,并對相容劑及其助劑的選擇和用量的問題進行了初步探討,有效地解決了瀝青熱淌冷脆以及瀝青型聚氨酯的相容性較差,以及WPU涂料價格較高等問題。另外,水性聚氨酯乳液改性乳化瀝青涂料未見文獻報道。1實驗部分1.1藥品聚醚:商品名N210,
7、Mn=1000±100,羥基值1.86~2.14mmol/g,南京金陵石油化工廠生產(chǎn);甲苯二異氰酸酯(TDI),工業(yè)級,上海五聯(lián)化工廠;2,2-二羥甲基丙酸(DMPA),工業(yè)級,湖州長盛化工有限公司;70#瀝青,茂名石化;相容劑XRJ-10,XR-20及其助劑ZJ-1、ZJ-2,均為市售。1.2瀝青乳液的制備(1)將復合乳化劑溶于40~50℃的水,或加入一定量的相容劑;(2)將瀝青加熱至120~130℃,按油水比60∶40與上述乳化劑溶液,進入高速剪切攪拌5~8min得到固含量60%的瀝青乳液。1.3水性聚氨酯乳液
8、的制備按一定比例,將TDI與一定量的N210加到四口燒瓶(氮氣保護)中并冷卻到5℃,在高速攪拌下,補加化學計量的TDI,最后將一定量的DMPA和剩余的N210加到四口燒瓶中,保持在70℃左右攪拌反應第6期化學建材374.5h,得到預聚體;將少量的三乙胺溶于5℃的水中,加入上述預聚體,高速剪切乳化,得到固含量30%左右的水性聚氨酯乳液。1.4WPU改性乳化瀝青