阴离子乳化沥青及喷涂速凝橡胶沥青防水涂料

褚建军     沈春林

（苏州中材非金属矿工业设计研究院有限公司，215004）

摘  要：介绍了喷涂速凝橡胶沥青防水涂料用阴离子乳化沥青的主要原材料、生产工艺、原则要求、技

     术要求、生产控制要点，以及用阴离子乳化沥青生产喷涂速凝橡胶沥青防水涂料产品的特性、

     质量和技术、应用等，提出了在推广应用喷涂速凝橡胶沥青防水涂料还需要在产品、质量、成

     本、喷涂设备等还需要有关各方的共同努力。

关健词：阴离子乳化沥青；喷涂速凝防水涂料；性能质量要求；应用

1 前言

喷涂速凝橡胶沥青防水涂料是一种新型防水材料，在我国已有近十年余时间的应用，但是该产品真正被国内防水行业认识并大面积推广应用是近几年的事。喷涂速凝橡胶沥青防水涂料是由橡胶沥青乳液A组分与破乳剂B组分构成。其中A组分由高固含量乳化沥青与高分子聚合物等组成，经共混改性形成高分子聚合物、乳化沥青的水溶性混合物。A、B组分经现场专用喷涂设备的两个喷嘴喷出，雾化混合后快速（10 s内）破乳析水，凝聚成膜，实干后形成一种致密、连续、完整，具有极高伸长率、超强弹性、优异耐久性，且具有防水、防腐、防渗、防护作用的橡胶沥青涂层。一次喷涂可达到2 mm以上厚度，且施工速度快、环保。

本文就阴离子沥青乳化生产及在喷涂速凝橡胶沥青防水涂料质量、应用作一介绍，以飨读者。

2阴离子乳化沥青

2.1 乳化沥青主要原材料

乳化沥青的生产主要原材料：基质沥青、乳化剂、稳定剂和水等。

基质沥青：沥青是乳化沥青的主要材料，占55%以上，其性质决定了乳化沥青的成膜及喷涂速凝的产品质量。经试验，喷涂速凝用乳化沥青宜选用，蜡含量低、胶质含量高的石油沥青，这类沥青具有较好粘结性和耐高低温性能。根据季节、用途、综合性能的不同，可以选择70^﹟、90^﹟重交沥青作为喷涂速凝橡胶沥青防水涂料专用乳化沥青的基质沥青；

乳化剂：乳化剂在乳化沥青中是一种关键性材料。乳化剂，在一个分子结构上，有两种极性分子，一种分子具有亲水性，一种分具有亲油性，正是由于乳化剂这一特殊性，使沥青与水这两种互不相溶的物质，通过乳化剂连接起来形成新的材料--乳化沥青。喷涂速凝用的乳化沥青，其乳化剂是对基质沥青有着良好的乳化、并经乳化后的沥青能相对稳定地存在于水溶液中，并与橡胶胶乳配伍性好，对破乳剂敏感、能在数秒内快速破乳的阴离子乳化剂；

稳定剂：乳化沥青是一个不稳定体系，从生产、运输到使用有一定时间，所以要在一定的储存时间内必须保持相对稳定性，这需要添加稳定剂。稳定剂的作用就是在储存期内不发生彼此凝聚、分层、沉降、分裂。提高乳化沥青的储存稳定性一方面可以通过提高电位，使乳化沥青双电层的电位颗粒之间发生相互排斥的作用而达到稳定，如无机物稳定剂；另一方面可以适度提高乳液的黏度，从而达到减缓沉降的目的，使乳化沥青达到稳定，如有机物稳定剂。喷涂速凝橡胶沥青防水涂料用乳化沥青，其稳定剂通常采用有机-无机复合稳定剂。

水：水在乳化沥青中既是沥青的载体，又是溶剂，起着润湿、溶解以及发生一定化学反应的作用。由于乳化剂对钙、镁、铝等金属离子敏感，因此，生产乳化沥青时特别强调对水质的要求。

2.2 乳化沥青生产工艺

 乳化沥青生产工艺见图1。

图1 乳化沥青生产工艺图

2.3 乳化沥青的原则要求

要达到喷涂速凝橡胶沥青防水涂料优异的产品性能，首先要生产出符合喷涂速凝橡胶沥青防水涂料要求的乳化沥青。对乳化沥青的原则要求：①固含量要高，58%以上；②粒径要小，5μm以下，粒径越小涂膜越细腻密实；③与橡胶胶乳相容性好；④破乳速度快；⑤机械稳定性好，乳化沥青通过机械搅拌与橡胶胶乳共混，同时产品在喷涂施工过程当中，要经受高速高压的剪切力；⑥储存稳定性好，产品在储存期内，不分层、不析出。

2.4 乳化沥青质量要求

为达到上述要求，对喷涂速凝乳化沥青防水涂料用乳化沥青提出了具体的质量要求，见表2。

表2

喷涂速凝橡胶沥青防水涂料用乳化沥青的质量要求

2.5 乳化沥青生产控制要点

  为达到上述原则和技术要求，在乳化沥青的生产过程中，要优选沥青、乳化剂、稳定剂等原材料，优化并确定生产工艺，主要包括乳化温度、乳化沥青PH等的控制，并选用合适的乳化设备、流量控制。只有对这些影响乳化沥青生产质量的因素进行控制，才能确保乳化沥青的质量，并应用于喷涂速凝橡胶沥青防水涂料产品中

3 喷涂速凝橡胶沥青防水涂料

3.1产品生产

 生产出符合要求的乳化沥青，经选用一种或多种高分子聚合物（例丁苯胶乳、氯丁胶乳、丁睛乳乳、丙烯酸胶乳等），进行共混，对乳化沥青进行改性，生产出喷涂速凝橡胶沥青防水涂料。

3.2 质量要求

喷涂速凝橡胶沥青防水涂料其产品质量要求应满足JC/T 2317—2015《喷涂橡胶沥青防水涂料》（公告）要求。

2015年7月，国家工业和信息化部批准JC/T 2317—2015《喷涂橡胶沥青防水涂料》为建材行业标准，该标准是由中国建材检验认证集团苏州有限公司和苏州非金属矿工业设计研究院组织有关单位编制完成。标准规定了喷涂速凝橡胶沥青防水涂料产品的一般要求和技术要求。

3.3 一般要求

产品的生产和应用不应对人体、生物与环境造成有害的影响，所涉及与生产和使用有关的安全与环保要求，应符合我国的相关国家标准和规范的规定。

3.4技术要求

3.4.1 外观

橡胶沥青乳液组分（A组分）搅拌后颜色均匀一致、无凝胶、无结块，无丝状物。破乳剂（B组分）无结块，溶于水后能形成均匀的液体。

3.4.2  物理力学性能

产品的物理力学性能应符合表1的规定。

表1　物理力学性能

3.4.3 有害物质限量

产品的有害物质含量应符合JC 1066—2008《建筑防水涂料中有害物质限量》中水性防水涂料B级要求。

3.5产品特性

  1）超高弹性：涂膜断裂伸长率可达1000%以上，适合于伸缩缝及变形缝部位，能够有效解决各种构筑物因应力变形、膨胀开裂、穿刺或连接不牢等造成的渗漏、锈蚀等问题；有效应对结构变形，保证防水效果。

  2）整体防水：涂膜可完美包覆基层，实现涂层的无缝连接，从而满足不窜水、不剥离的要求。对于异型结构或形状复杂的基层施工更加简便可靠。

  3）耐穿刺性强：涂料中橡胶形成的网状结构紧密，同时有超高的延伸率，所以有良好的防穿刺性能，适用于易受穿刺的部位。

  4）自密自愈：高弹性和高伸长率造就了涂膜的自愈功能，对一般性的穿刺可以自行修补，不会出现渗漏现象。

  5）耐化学性优异、耐温性好：涂膜具有优异的耐化学腐蚀性，耐酸、碱、盐和氯，并且耐高温和耐低温性能优异。

  6）机械施工：机械喷涂后瞬间成型，采用专业喷涂机械施工，大大节约施工成本和劳动力，可大幅度缩短施工工期。

  7）施工方式灵活多样：除主要采用喷涂施工方式外，也可采用刷涂、刮涂等涂装方式，满足对落水口、阴阳角、施工缝、结构裂缝等防水作业的特殊要求。

  8）可在潮湿表面施工：可以在潮湿、无明水的基面施工，便于应用在地铁、隧道、水利等工程领域。

9)水性、环保、节能：作为新一代节能环保防水材料，在生产、施工和使用过程中，均不使用有机溶剂，冷制冷喷，无毒无味，无废气排放，无污染。整个施工过程中，无需加热，常温施工，无明火，保证了施工的安全性和可靠性。。

4 喷涂速凝橡胶沥青防水涂料产品的应用

喷涂速凝橡胶沥青防水涂料的市场应用规模也在逐年扩大，其应用领域也在逐年拓宽：从单一的地下侧墙、底板和普通屋面防水、隧道、景观湖的防水维修等工程，到逐步大规模应用于新建大型市政工程（比如垃圾填埋场的垃圾渗滤液储存池、污水处理池，地铁隧道、城市管廊等防水项目）、高铁站房等关系到国计民生重大项目以及彩钢屋面、种植屋面、车库等防水工程。

目前，喷涂速凝橡胶沥青防水涂料的应用工程，细分部位为：地下建筑物基础防水（地下车库、地铁、地下室、地下通道）、屋顶防水（楼顶、阳台、女儿墙、屋顶绿化带）、公路路面防水、铁路路面防水、地铁防水（隧道、站台等）、隧道防水防渗（铁路、桥梁、公路隧道及涵洞）、水处理厂防水（蓄水池、污水池、地下填埋场）、钢结构屋顶防水防腐（彩钢板、白铁皮屋顶）、人工湖、水利设施（水渠、水库等）、城市管廊（底板、侧墙）等等，得到了广泛应用。是近几年被公认为“10项”最具发展潜力的防水材料之一，且应用量，逐年增加。2015年中国建筑防水行业年度发展报告，专门提到了喷涂速凝橡胶沥青涂料产品在2015年度增长较快；《中国建筑防水》杂志社具体实施的2014年度“全国防水材料工程应用调查”，统计50家施工企业，38种防水材料，包含有喷涂速凝橡胶沥青涂料产品在内的沥青类涂料在2014年应用量959.42万㎡占调查应用量25393.12万㎡比例3.42%，位居防水材料应用第7位。

5 结语

⑴喷涂速凝橡胶沥青防水涂料因其机械快速喷涂施工以及优越的伸长率和粘结性能，已被市场认可。特别在立墙、侧墙、异型基面、对变形要求高和施工工期要求紧的防水工程，相比于其他防水材料，喷涂速凝橡胶沥青防水有着其无与伦比的独特的优势；

⑵随着JC/T 2237—2015《喷涂橡胶沥青防水涂料》行业标准的颁布，北京市地方标准《喷涂速凝橡胶沥青防水涂料应用技术规程》即将推出，有关喷涂速凝橡胶沥青防水涂料应用标准图集出版，将推动喷涂速凝橡胶沥青防水涂料的推广与应用；

⑶虽然喷涂速凝橡胶沥青防水涂料已得到了广泛的应用，但还需要在理论和实践方面的不断探索，包括在新产品开发、质量提升和产品成本的控制等方面。这就需要包括石油沥青生产企业、乳化剂生产企业、聚合物胶乳生产企业、施工机械生产企业等共同来努力。

⑷喷涂速凝橡胶沥青防水涂料是二十世纪初发展起来的一种新型防水材料。随着我国基础建设工程的不断增长，这种新型防水材料将有非常大的市场需求，将成为防水涂料领域新的经济增长点，是一种值得推广的防水涂料之一，市场前景看好。苏州中材非金属矿工业设计研究院有限公司，多年致立于研究、开发、推广喷涂速凝橡胶沥青防水涂料，已在全国建设了近10家喷涂速凝橡胶沥青防水涂料生产企业，取得了较好社会效益和经济效益。