陰離子乳化瀝青及噴涂速凝橡膠瀝青防水涂料

褚建軍，沈春林

（蘇州中材非金屬礦工業(yè)設(shè)計(jì)研究院有限公司，江蘇蘇州 215004）

陰離子乳化瀝青及噴涂速凝橡膠瀝青防水涂料

褚建軍，沈春林

（蘇州中材非金屬礦工業(yè)設(shè)計(jì)研究院有限公司，江蘇蘇州 215004）

介紹了噴涂速凝橡膠瀝青防水涂料用陰離子乳化瀝青的主要原材料、生產(chǎn)工藝、原則要求、技術(shù)要求、生產(chǎn)控制要點(diǎn)，以及用陰離子乳化瀝青生產(chǎn)噴涂速凝橡膠瀝青防水涂料產(chǎn)品的特性、質(zhì)量和技術(shù)、應(yīng)用等，提出了推廣應(yīng)用噴涂速凝橡膠瀝青防水涂料還需要在產(chǎn)品、質(zhì)量、成本、噴涂設(shè)備等有關(guān)各方共同努力。

陰離子乳化瀝青；噴涂速凝防水涂料；性能質(zhì)量要求；應(yīng)用

0　前言

噴涂速凝橡膠瀝青防水涂料是一種新型防水材料，在我國(guó)已有10年余的應(yīng)用，但是該產(chǎn)品在最近幾年才真正被國(guó)內(nèi)防水行業(yè)認(rèn)識(shí)并大面積推廣應(yīng)用。噴涂速凝橡膠瀝青防水涂料由橡膠瀝青乳液A組分與破乳劑B組分構(gòu)成。其中A組分由高固含量乳化瀝青與高分子聚合物等組成，經(jīng)共混改性形成高分子聚合物、乳化瀝青的水溶性混合物。A、B組分經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)專用噴涂設(shè)備的2個(gè)噴嘴噴出，霧化混合后快速（10 s內(nèi)）破乳析水，凝聚成膜，實(shí)干后形成一種致密、連續(xù)、完整，具有極高伸長(zhǎng)率、超強(qiáng)彈性、優(yōu)異耐久性，且具有防水、防腐、防滲、防護(hù)作用的橡膠瀝青涂層。一次噴涂可達(dá)到2 mm以上厚度，且施工速度快、環(huán)保。本文主要介紹陰離子瀝青乳化生產(chǎn)及噴涂速凝橡膠瀝青防水涂料的質(zhì)量及應(yīng)用。

1　陰離子乳化瀝青

1.1乳化瀝青主要原材料

乳化瀝青的生產(chǎn)主要原材料：基質(zhì)瀝青、乳化劑、穩(wěn)定劑和水等。

基質(zhì)瀝青：瀝青是乳化瀝青的主要材料，其性質(zhì)決定了乳化瀝青的成膜及噴涂速凝的產(chǎn)品質(zhì)量。經(jīng)試驗(yàn)，噴涂速凝用乳化瀝青宜選用蠟含量低、膠質(zhì)含量高的石油瀝青，這類瀝青具有較好粘結(jié)性和耐高低溫性能。根據(jù)季節(jié)、用途、綜合性能的不同，可以選擇70#、90#重交瀝青作為噴涂速凝橡膠瀝青防水涂料專用乳化瀝青的基質(zhì)瀝青。

乳化劑：乳化劑在乳化瀝青中是一種關(guān)鍵性材料，在阿迪分子結(jié)構(gòu)上，既有親水性基團(tuán)又有親油性基團(tuán)，正是由于乳化劑這一特殊性，使瀝青與水這2種互不相溶的物質(zhì)，通過乳化劑連接起來(lái)形成新的材料——乳化瀝青。噴涂速凝橡膠瀝青用的乳化瀝青，其乳化劑是對(duì)基質(zhì)瀝青有著良好的乳化、并經(jīng)乳化后的瀝青能相對(duì)穩(wěn)定地存在于水溶液中，并與橡膠膠乳配伍性好，對(duì)破乳劑敏感、能在數(shù)秒內(nèi)快速破乳的陰離子乳化劑。

穩(wěn)定劑：乳化瀝青是一個(gè)不穩(wěn)定體系，從生產(chǎn)、運(yùn)輸?shù)绞褂糜幸欢〞r(shí)間，所以要在一定的儲(chǔ)存時(shí)間內(nèi)保持相對(duì)穩(wěn)定性，這需要添加穩(wěn)定劑。穩(wěn)定劑的作用就是在儲(chǔ)存期內(nèi)不發(fā)生彼此凝聚、分層、沉降、分裂。提高乳化瀝青的儲(chǔ)存穩(wěn)定性，一方面，可以通過提高電位，使乳化瀝青雙電層的電位顆粒之間發(fā)生相互排斥的作用而達(dá)到穩(wěn)定，如無(wú)機(jī)物穩(wěn)定劑；另一方面，可以適度提高乳液的黏度，從而達(dá)到減緩沉降的目的，使乳化瀝青達(dá)到穩(wěn)定，如有機(jī)物穩(wěn)定劑。噴涂速凝橡膠瀝青防水涂料用乳化瀝青，其穩(wěn)定劑通常采用有機(jī)-無(wú)機(jī)復(fù)合穩(wěn)定劑。

水：水在乳化瀝青中既是瀝青的載體，又是溶劑，起著潤(rùn)濕、溶解以及發(fā)生一定化學(xué)反應(yīng)的作用。由于乳化劑對(duì)鈣、鎂、鋁等金屬離子敏感，因此，生產(chǎn)乳化瀝青時(shí)特別強(qiáng)調(diào)對(duì)水質(zhì)的要求。

1.2乳化瀝青生產(chǎn)工藝流程（見圖1）

圖1　乳化瀝青的生產(chǎn)工藝流程

1.3乳化瀝青的要求

要達(dá)到噴涂速凝橡膠瀝青防水涂料優(yōu)異的產(chǎn)品性能，首先要生產(chǎn)出符合噴涂速凝橡膠瀝青防水涂料要求的乳化瀝青。對(duì)乳化瀝青的原則要求：（1）固含量要達(dá)到58%以上；（2）粒徑要小于5 μm以下，粒徑越小涂膜越細(xì)膩密實(shí)；（3）與橡膠膠乳相容性好；（4）破乳速度快；（5）機(jī)械穩(wěn)定性好，乳化瀝青通過機(jī)械攪拌與橡膠膠乳共混，同時(shí)產(chǎn)品在噴涂施工過程當(dāng)中，要經(jīng)受高速高壓的剪切力；（6）儲(chǔ)存穩(wěn)定性好，產(chǎn)品在儲(chǔ)存期內(nèi)不分層、不析出。

為達(dá)到上述要求，對(duì)噴涂速凝乳化瀝青防水涂料用乳化瀝青提出了具體的質(zhì)量要求，見表1。

1.4乳化瀝青生產(chǎn)控制要點(diǎn)

為達(dá)到上述原則和質(zhì)量要求，在乳化瀝青的生產(chǎn)過程中，要優(yōu)選瀝青、乳化劑、穩(wěn)定劑等原材料，優(yōu)化并確定生產(chǎn)工藝，主要包括乳化溫度、乳化瀝青pH值等的控制，并選用合適的乳化設(shè)備、流量控制。只有對(duì)這些影響乳化瀝青生產(chǎn)質(zhì)量的因素進(jìn)行控制，才能確保乳化瀝青的質(zhì)量，并應(yīng)用于噴涂速凝橡膠瀝青防水涂料產(chǎn)品中。

表1　噴涂速凝橡膠瀝青防水涂料用乳化瀝青的質(zhì)量要求

2　噴涂速凝橡膠瀝青防水涂料

2.1產(chǎn)品生產(chǎn)

生產(chǎn)出符合要求的乳化瀝青，經(jīng)選用一種或多種高分子聚合物（例丁苯膠乳、氯丁膠乳、丁睛膠乳、丙烯酸膠乳等）進(jìn)行共混，對(duì)乳化瀝青進(jìn)行改性，生產(chǎn)出噴涂速凝橡膠瀝青防水涂料。

2.2質(zhì)量要求

噴涂速凝橡膠瀝青防水涂料的產(chǎn)品質(zhì)量應(yīng)符合JC/T 2317—2015《噴涂橡膠瀝青防水涂料》的要求。

2.3一般要求

產(chǎn)品的生產(chǎn)和應(yīng)用不應(yīng)對(duì)人體與環(huán)境造成有害的影響，所涉及與生產(chǎn)和使用有關(guān)的安全與環(huán)保要求，應(yīng)符合我國(guó)的相關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范的規(guī)定。

2.4技術(shù)要求

2.4.1外觀

橡膠瀝青乳液組分（A組分）攪拌后顏色均勻一致、無(wú)凝膠、無(wú)結(jié)塊，無(wú)絲狀物。破乳劑（B組分）無(wú)結(jié)塊，溶于水后能形成均勻的液體。

2.4.2物理力學(xué)性能

產(chǎn)品的物理力學(xué)性能應(yīng)符合表2的規(guī)定。

2.4.3有害物質(zhì)限量

產(chǎn)品的有害物質(zhì)含量應(yīng)符合JC 1066—2008《建筑防水涂料中有害物質(zhì)限量》中水性防水涂料B級(jí)要求。

2.5產(chǎn)品特性

（1）超高彈性：涂膜斷裂伸長(zhǎng)率可達(dá)1000%以上，適合于伸縮縫及變形縫部位，能夠有效解決各種構(gòu)筑物因應(yīng)力變形、膨脹開裂、穿刺或連接不牢等造成的滲漏、銹蝕等問題；有效應(yīng)對(duì)結(jié)構(gòu)變形，保證防水效果。

表2　噴涂速凝橡膠瀝青防水涂料的物理力學(xué)性能

（2）整體防水：涂膜可完美包覆基層，實(shí)現(xiàn)涂層的無(wú)縫連接，從而滿足不竄水、不剝離的要求。對(duì)于異型結(jié)構(gòu)或形狀復(fù)雜的基層施工更加簡(jiǎn)便可靠。

（3）耐穿刺性強(qiáng)：涂料中橡膠形成的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)緊密，同時(shí)有超高的延伸率，所以有良好的防穿刺性能，適用于易受穿刺的部位。

（4）自密自愈：高彈性和高伸長(zhǎng)率造就了涂膜的自愈功能，對(duì)一般性的穿刺可以自行修補(bǔ)，不會(huì)出現(xiàn)滲漏現(xiàn)象。

（5）耐化學(xué)性優(yōu)異、耐溫性好：涂膜具有優(yōu)異的耐化學(xué)腐蝕性，耐酸、堿、鹽和氯，并且耐高溫和耐低溫性能優(yōu)異。

（6）機(jī)械施工：機(jī)械噴涂后瞬間成型，采用專業(yè)噴涂機(jī)械施工，大大節(jié)約施工成本和勞動(dòng)力，可大幅度縮短施工工期。

（7）施工方式靈活多樣：除主要采用噴涂施工方式外，也可采用刷涂、刮涂等涂裝方式，滿足對(duì)落水口、陰陽(yáng)角、施工縫、結(jié)構(gòu)裂縫等防水作業(yè)的特殊要求。

（8）可在潮濕表面施工：可以在潮濕、無(wú)明水的基面施工，便于應(yīng)用在地鐵、隧道、水利等工程領(lǐng)域。

（9）水性、環(huán)保、節(jié)能：作為新一代節(jié)能環(huán)保型防水材料，在生產(chǎn)、施工和使用過程中，均不使用有機(jī)溶劑，冷制冷噴，無(wú)毒無(wú)味，無(wú)廢氣排放，無(wú)污染。整個(gè)施工過程中，無(wú)需加熱，常溫施工，無(wú)明火，保證了施工的安全性和可靠性。

3　噴涂速凝橡膠瀝青防水涂料的應(yīng)用

噴涂速凝橡膠瀝青防水涂料的市場(chǎng)應(yīng)用規(guī)模也在逐年擴(kuò)大，其應(yīng)用領(lǐng)域也在逐年拓寬：從單一的地下側(cè)墻、底板和普通屋面、隧道、景觀湖的防水維修等工程，到逐步大規(guī)模應(yīng)用于新建大型市政工程（如垃圾填埋場(chǎng)的垃圾滲濾液儲(chǔ)存池、污水處理池、地鐵隧道、城市管廊等防水項(xiàng)目）、高鐵站房等重大項(xiàng)目以及彩鋼屋面、種植屋面、車庫(kù)等防水工程。

目前，噴涂速凝橡膠瀝青防水涂料的應(yīng)用工程，細(xì)分部位為：地下建筑物基礎(chǔ)防水（地下車庫(kù)、地鐵、地下室、地下通道）、屋頂防水（樓頂、陽(yáng)臺(tái)、女兒墻、屋頂綠化帶）、公路路面防水、鐵路路面防水、地鐵防水（隧道、站臺(tái)等）、隧道防水防滲（鐵路、橋梁、公路隧道及涵洞）、水處理廠防水（蓄水池、污水池、地下填埋場(chǎng)）、鋼結(jié)構(gòu)屋頂防水防腐（彩鋼板、白鐵皮屋頂）、人工湖、水利設(shè)施（水渠、水庫(kù)等）、城市管廊（底板、側(cè)墻）等，得到了廣泛應(yīng)用。是近幾年被公認(rèn)為“10項(xiàng)”最具發(fā)展?jié)摿Φ姆浪牧现?，且?yīng)用量逐年增加。

4　結(jié)語(yǔ)

（1）噴涂速凝橡膠瀝青防水涂料因其機(jī)械快速噴涂施工以及優(yōu)異的伸長(zhǎng)率和粘結(jié)性能，已被市場(chǎng)認(rèn)可。特別在立墻、側(cè)墻、異型基面、對(duì)變形要求高和施工工期要求緊的防水工程，相比于其它防水材料，噴涂速凝橡膠瀝青防水有著獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。

（2）隨著JC/T 2317—2015《噴涂橡膠瀝青防水涂料》的頒布，北京市地方標(biāo)準(zhǔn)《噴涂速凝橡膠瀝青防水涂料應(yīng)用技術(shù)規(guī)程》即將推出，有關(guān)噴涂速凝橡膠瀝青防水涂料應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)圖集出版，將進(jìn)一步推動(dòng)噴涂速凝橡膠瀝青防水涂料推廣與應(yīng)用。

（3）雖然噴涂速凝橡膠瀝青防水涂料已得到了廣泛應(yīng)用，但在新產(chǎn)品開發(fā)、質(zhì)量提升和產(chǎn)品成本的控制等方面還需要在理論和實(shí)踐方面的不斷探索。這就需要包括石油瀝青生產(chǎn)企業(yè)、乳化劑生產(chǎn)企業(yè)、聚合物膠乳生產(chǎn)企業(yè)、施工機(jī)械生產(chǎn)企業(yè)等共同努力。

（4）噴涂速凝橡膠瀝青防水涂料是21世紀(jì)初發(fā)展起來(lái)的一種新型防水材料。隨著我國(guó)基礎(chǔ)建設(shè)工程的不斷增長(zhǎng)，這種新型防水材料將具有非常大的市場(chǎng)需求，將成為防水涂料領(lǐng)域新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)，是一種值得推廣的防水涂料之一，市場(chǎng)前景良好。

Anion emulsified asphalt and spray rapid hardening rubber asphalt waterproofing paint

CHU Jianjun，SHEN Chunlin
（Suzhou SINOMA Design and Research Institute of Non-Metallic Minerals Industry Co.Ltd.，Suzhou 215004，China）

This paper introduced main raw material，production technology，principles and demands，technical requirements and production control gist of anion emulsified asphalt which used for spray rapid hardening rubber asphalt waterproofing paint，presented characteristics，quality and technology，applications of productions which produced by anion emulsified asphalt，and put forward the view that spray rapid hardening rubber asphalt waterproofing paint popularization and application should be improved in production，quality，spraying equipment cost and other related aspects.

anion emulsified asphalt，spray rapid hardening waterproofing paint，performance quality demands，application

TU56+1.65

A

1001-702X（2016）10-0106-03

2016-07-21

褚建軍，男，1962年生，江蘇蘇州人，教授級(jí)高級(jí)工程師，主要從事新型建筑防水材料的研究與開發(fā)、國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)與行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的編制。