道橋用聚合物改性瀝青防水徐料的研制

1、道橋用聚合物改性瀝青防水徐料的研制摘要：介紹了WFT-306道橋用聚合物改性瀝青防水涂料的生產(chǎn)工藝、配方和主要原材料，并分析了影響涂料性能的主要因素。關(guān)鍵詞：道橋用改性瀝青防水涂料；陽(yáng)離子氯丁膠乳；生產(chǎn)工藝1 概述近年來(lái)，我國(guó)道路建設(shè)發(fā)展迅速，道路等級(jí)不斷提高，橋梁構(gòu)造物所占比例越來(lái)越大。橋梁作為道路的重要環(huán)節(jié)，其正常使用對(duì)道路的運(yùn)行起著非常關(guān)鍵的作用。國(guó)內(nèi)上世紀(jì)90年代初建設(shè)的道橋橋面鋪裝基本上不設(shè)防水層，投入使用不久，橋面瀝青混凝土鋪裝層就出現(xiàn)嚴(yán)重的破損、開(kāi)裂、坑槽、涌包等早期破壞現(xiàn)象嚴(yán)重影響橋梁使用壽命和行車(chē)的舒適性、安全性。因此，做好橋面防水處理是保證和提高橋梁的耐久性，預(yù)防凍融破壞、

2、鋼筋腐蝕、堿集料反應(yīng)，使橋面免遭破壞、延長(zhǎng)使用壽命的必要措施。隨著道橋防水技術(shù)研究的不斷深入，我國(guó)頒布實(shí)施了道橋用防水材料的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)推動(dòng)我國(guó)道橋用防水材料的技術(shù)升級(jí)、更新?lián)Q代和健康發(fā)展發(fā)揮了重要作用，并為確保道橋工程質(zhì)量提供了技術(shù)支持。為滿(mǎn)足道橋防水市場(chǎng)的需求，我公司根據(jù)JTT5352004“路橋用水性瀝青基防水涂料”和JCT9752005“道橋用防水涂料”標(biāo)準(zhǔn)的要求，研發(fā)了WFT一306道橋用聚合物改性瀝青防水涂料(以下簡(jiǎn)稱(chēng)WFT一306防水涂料)，該涂料是以?xún)?yōu)質(zhì)石油瀝青為基料，采用多種高分子聚合物為改性劑，添加特別助劑經(jīng)科學(xué)生產(chǎn)工藝制成的新型水性環(huán)保防水材料。該涂料無(wú)毒、無(wú)味、不污染環(huán)境

3、，可在常溫下進(jìn)行冷施工，同時(shí)具有較好的耐熱性、低溫柔性、粘結(jié)性和抗剪切性，可防止?jié)B水造成的結(jié)構(gòu)破壞，延長(zhǎng)公路橋梁的使用壽命。下面就該涂料的研究作一介紹。2 配方、生產(chǎn)工藝與性能指標(biāo)21 主要原料及基本配方(見(jiàn)表1)表1 WFT一306防水涂料的主要原料及基本配方主要原料和生產(chǎn)廠家配比(質(zhì)量分?jǐn)?shù))瀝青1518 改性樹(shù)脂一1l2 改性樹(shù)脂一2(自制)05lOT O204乳化劑1(自制)O1O-2乳化劑2(自制)0406穩(wěn)定劑(德謙上海公司) O05 O075消泡劑(德謙上海公司)O10.2pH調(diào)節(jié)劑010.2 增塑劑O.4O6陽(yáng)離子氯丁膠乳2535 各種助劑(分散劑、潤(rùn)濕劑、增稠劑、防腐劑)O51

4、O 硫化劑001O015水3040 復(fù)合增強(qiáng)劑 35 填料 35 22 生產(chǎn)工藝陽(yáng)離子氯丁膠乳改性乳化瀝青的生產(chǎn)采用二次熱混合法，即陽(yáng)離子氯丁膠乳經(jīng)過(guò)兩次熱混合分散過(guò)程,其特點(diǎn)是分散性好、有較好的改性效果。221工藝流程圖(見(jiàn)圖1) 222生產(chǎn)操作過(guò)程1)將石油瀝青加入到攪拌罐A中，慢慢升溫到180，然后降溫到160170，加改性樹(shù)脂，使其攪拌熔化，降溫到120130待用。2)將改性膠乳、水、乳化劑、穩(wěn)定劑、消泡劑，加入攪拌罐B中加熱，充分?jǐn)嚢杈鶆?，調(diào)pH值達(dá)到工藝要求。于7080保溫待用。3)將7080的乳化液和120130的瀝青樹(shù)脂液打入乳化罐C中進(jìn)行攪拌乳化，得到初步改性瀝青乳液。再經(jīng)過(guò)

5、膠體磨便得到微粒均細(xì)化、性能穩(wěn)定的改性瀝青乳液。4)按配方計(jì)量要求，稱(chēng)取定量水注入分散罐D(zhuǎn)中開(kāi)動(dòng)攪拌，加入各種助劑攪拌均勻，調(diào)pH值達(dá)到工藝要求；在高速分散狀態(tài)下，加入硫化劑、復(fù)合增強(qiáng)劑、填料，加完后高速分散2030 min；再將該漿料通過(guò)砂磨機(jī)，研磨到要求的細(xì)度(一遍或多遍)。該料稱(chēng)為復(fù)合增強(qiáng)漿料。5)將制備好的改性瀝青乳液加入涂料調(diào)配罐中，在攪拌狀態(tài)下加入復(fù)合增強(qiáng)漿料，攪拌均勻后，加入消泡劑，低速攪拌均勻即為成品，最后過(guò)濾、包裝。2.3物理力學(xué)性能(見(jiàn)表2)表2 WFT-306防水涂料的物理力學(xué)性能項(xiàng)目標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定檢測(cè)結(jié)果固體含量/，5052表干時(shí)間h432實(shí)干時(shí)間/h。845耐熱度160，無(wú)

6、流淌、滑動(dòng)、滴落合格不透水性O(shè).3 MPa30 min不透水合格低溫柔度一25無(wú)裂紋合格拉伸強(qiáng)度MPa1oo156斷裂延伸率8001796涂料與水泥混凝土的粘結(jié)強(qiáng)度MPa0600863 涂料性能的影響因素31 生產(chǎn)工藝對(duì)涂料性能的影響改性乳化瀝青的制備工藝有三種：二次熱混合法、一次熱混合法、一次冷混合法3。試驗(yàn)證明，三種制備工藝中二次熱混合法效果最好。在同等原材料的條件下。一次冷混合法制備的改性乳化瀝青涂料不穩(wěn)定、易分層，其性能指標(biāo)也較差；二次熱混合法制備的改性乳化瀝青涂料穩(wěn)定性最好，其性能指標(biāo)也最好。32 膠乳的加入量對(duì)涂料性能的影響膠乳是該涂料的主要成膜物質(zhì)，其用量對(duì)涂膜的性能起決定性的作

7、用。通過(guò)試驗(yàn)表明，在同等條件下，隨著膠乳用量的增加，其低溫性能、不透水性均得到提高；其加入量在304011時(shí)，能滿(mǎn)足標(biāo)準(zhǔn)要求。膠乳添加量對(duì)涂膜性能的影響見(jiàn)表3。表3膠乳添加量對(duì)涂膜性能的影響膠乳添加量/拉伸強(qiáng)度MPa斷裂伸長(zhǎng)率/低溫柔性25072853-15通過(guò)30O881350-15通過(guò)351071900-25通過(guò)40162l685-25通過(guò)33 增塑劑對(duì)涂料性能的影響(見(jiàn)表4)表4增塑劑對(duì)低溫柔性和拉伸強(qiáng)度的影響增塑劑添加量1）改性瀝青的乳化性低溫柔性拉伸強(qiáng)度/MPaO差-25未通過(guò)1663可以-25通過(guò)1456好-25通過(guò)1139好-27通過(guò)O86注：1）增塑劑的添加量為占瀝青質(zhì)量的百分

8、比，其他條件和原材料用量與基本配方相同。從表4中可以看出，增塑劑對(duì)改性瀝青的乳化、涂膜的低溫性能、拉伸強(qiáng)度有很大的影響。試驗(yàn)表明，增塑劑用量為瀝青量的510(質(zhì)量分?jǐn)?shù))時(shí)，改性瀝青的乳化件、涂膜的低溫性能、拉伸強(qiáng)度均較好。34 硫化劑對(duì)涂料性能的影響硫化劑的加入量雖少。但作用很大。能使涂膜的交聯(lián)密度增加提高涂膜的拉伸強(qiáng)度和耐熱性，使涂膜的不透水性得到加強(qiáng)但對(duì)涂膜的延伸率影響不大。硫化劑的加入量和加人工藝應(yīng)特別注意，否則會(huì)造成涂料生產(chǎn)過(guò)程中發(fā)生交聯(lián)而破乳。35復(fù)合增強(qiáng)劑對(duì)涂料性能的影響 復(fù)合增強(qiáng)劑可明顯增強(qiáng)涂膜的拉伸強(qiáng)度和粘結(jié)強(qiáng)度。對(duì)比試驗(yàn)表明，不加復(fù)合增強(qiáng)劑涂膜拉伸強(qiáng)度為08l MPa斷裂伸長(zhǎng)率為1968；加了復(fù)合增強(qiáng)劑涂膜拉伸強(qiáng)度為168 MPa，斷裂伸長(zhǎng)率為l632。由此說(shuō)明，復(fù)合增強(qiáng)劑的加入可明顯提高涂料的力學(xué)性能。同時(shí)，該復(fù)合增強(qiáng)劑具有透氣性，可避免高溫天氣涂膜起鼓、起泡引起剝離而影響防水效果。4 結(jié)論以氯丁膠乳改性瀝青乳液為基料，添加優(yōu)質(zhì)助劑和復(fù)合增強(qiáng)劑，可以制備涂料體系穩(wěn)定、符合JCT9752005行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的道橋防水涂料。試驗(yàn)證明，氯丁膠乳改性瀝青采用二次熱混合