[发明专利]一种复合改性乳化沥青防水涂料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种复合改性乳化沥青防水涂料的制备方法，包括如下步骤：1)将纳米改性粒子加入环氧树脂乳液中，进行常温搅拌，然后加热蒸发溶剂，得沉淀物A；2)将沥青和改性剂进行加热搅拌，使之充分熔融混合，得混合物B；3)将混合物B与乳化剂混合，进行剪切乳化，制备成乳液；4)向所得乳液中加入沉淀物A，进行二次剪切乳化；5)最后加入交联剂，进行搅拌处理，得所述改性乳化沥青防水涂料。本发明首先利用共混法制备纳米SiO₂/环氧树脂复合材料，采用先改性后乳化的复合改性工艺，所得改性乳化沥青防水涂料粘结力强、便于常温施工、高温稳定性好，适合推广应用。

技术领域

本发明属于功能材料技术领域，具体涉及一种复合改性乳化沥青防水涂料及其制备方法。

背景技术

沥青作为石油工业的副产品，是原油蒸馏过程中的渣油。它通常被描述为复杂的深棕色或黑色物质，主要由碳氢化合物组成，杂原子的百分比很小，包括氧、氮和硫。沥青由于具有优良的粘结性、延展性、耐化学性和抗渗性，在路面施工、防水卷材制造、接缝密封胶等领域得到了广泛的应用。然而，在摊铺过程中，沥青热拌生产过程中会释放大量有害物质，并造成严重的环境污染。近年来，这些关于减少温室气体、能源消耗和固体废物管理的环境问题在世界范围内得到了广泛关注。能源和环境因素促使路面施工行业转向更环保的材料，例如乳化沥青和冷拌沥青技术。

然而，目前市场上的乳化沥青涂料的性能相对较差，如机械强度较低，高低温性能差，粘结力较低，耐久性较短。这些主要缺点在一定程度上制约了乳化沥青的广泛应用。一般来说，乳化沥青的改性剂根据其化学结构和性能分为三类，包括弹性体、塑性体和具有反应性基团的聚合材料。目前常用的聚合物改性剂一般与沥青结合料进行物理共混，没有发生明显的化学变化。此外，沥青结合料与聚合物改性剂在分子量、密度、结构等性能上也存在一定的差异。聚合物改性剂与沥青结合料之间很难形成稳定的热力学体系，因此它们的相容性受到限制，在高温下不连续搅拌就会导致分层和离析。因此，目前常用的几种聚合物改性乳化沥青在生产、储存、经济性、性能等方面都存在不足。如SBS改性沥青结合料粘度大，乳化困难。另外，SBR改性沥青的高温稳定性不理想。因此，有必要寻找一种新的改性剂和改性方法来制备改性乳化沥青。

发明内容

本发明的主要目的在于针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种复合改性乳化沥青防水涂料，首先利用共混法制备纳米SiO₂/环氧树脂复合材料，采用先改性后乳化的复合改性工艺，所得改性乳化沥青防水涂料粘结力强、便于常温施工、高温稳定性好，适合推广应用。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种复合改性乳化沥青防水涂料的制备方法，包括如下步骤：

1)将纳米改性粒子加入环氧树脂乳液中，进行常温搅拌，然后加热蒸发溶剂，得沉淀物A；

2)将沥青和改性剂进行加热搅拌，使之充分熔融混合，得混合物B；

3)将混合物B与乳化剂混合，进行剪切乳化，制备成乳液；

4)向所得乳液中加入沉淀物A，进行二次剪切乳化；

5)最后加入交联剂，进行搅拌处理，得所述改性乳化沥青防水涂料。

上述方案中，所述乳化沥青防水涂料的制备过程中，各原料及其所占重量份数包括：纳米改性粒子1～10份，环氧树脂乳液5～20份，沥青30～50份，改性剂5～15份，乳化剂0.5～5份，交联剂0.5～5份。

上述方案中，所述纳米改性粒子为纳米SiO₂；具体可采用气相SiO₂粉末等。

上述方案中，所述环氧树脂乳液为E44、E51中的一种。

上述方案中，所述沥青为70#或90#基质沥青。