论文部分内容阅读
非固化橡胶沥青防水涂料是近十几年来研发出的一种新型防水涂料。它的主要成分是橡胶和沥青,还包含增粘树脂,软化油和添加剂等多种填料。橡胶和增粘树脂的加入可使沥青在室温下成为具有良好蠕变性和自粘性的糊状物。非固化橡胶沥青防水涂料广泛应用于非外露的建筑防水工程,具有防水,粘结,密封和注浆浆料等性质。为了获得较好的蠕变性以及便于施工,通常将非固化橡胶沥青防水涂料设计为在低温条件下具有较好的柔性,在高温环境下具有较大的流动性。夏季室外温度能达到50°C以上,而地表温度可能接近80°C。加热融化后的非固化橡胶沥青防水涂料与环境之间的热交换变得非常缓慢,导致非固化橡胶沥青防水涂料的冷却速率也随之变缓。因此,在非固化橡胶沥青防水涂料的施工过程中容易发生流淌和滴落现象。这些缺点限制了非固化橡胶沥青防水涂料的应用。超支化聚合物可以简单的描述为具有三维网状空间结构,高度支化的聚合物,其末端含有大量活性基团。超支化聚合物具有粘度低,良好的成膜性和溶解性等许多特殊的性质。这些特性使得超支化聚合物广泛的应用于医药、能源、涂料、粘合剂等领域。聚硅氧烷是一种分子主链为重复的Si-O键、且硅原子上连有其它有机基团的聚合物。硅原子上的有机基团为甲基、乙基、苯基、烷氧基等。聚硅氧烷具有很多独特的性能,例如耐高低温性能优异、耐老化、绝缘、憎水、不易燃烧等。目前,聚硅氧烷已经广泛的应用于涂料、胶粘剂、绝热材料、耐候材料、绝缘材料和防水材料等领域。本文重点研究了含聚硅氧烷的超支化聚合物的合成和改性及其对非固化橡胶沥青防水涂料性能的影响。主要内容如下:1、超支化聚酯酰胺（HBPEA）的合成与表征首先,将丁二酸酐,马来酸酐和邻苯二甲酸酐分别与三羟甲基氨基甲烷反应以制备三种AB3单体。AB3单体在端羟丙基聚二甲基硅氧烷链的两端逐步聚合以合成第二代,第三代和第四代HBPEA。通过傅里叶变换红外光谱分析和核磁共振氢谱分析证明已经成功的合成了设想的AB3单体和超支化聚合物,此外对HBPEA的羟值分析和元素分析也证明了这一结论。热稳定性分析表明,HBPEA具有良好的热稳定性。2、改性超支化聚酯酰胺（mHBPEA）的合成与表征以甲基丙烯酸作为改性剂与HBPEA反应将末端的羟基转化为双键,并通过傅里叶变换红外光谱分析和核磁共振氢谱表征产物的结构。结果表明,甲基丙烯酸成功的与HBPEA进行反应。另外,HBPEA的羟值显著降低,这也表明mHBPEA表面的羟基与甲基丙烯酸进行了反应。3、改性非固化橡胶沥青防水涂料的性能测试将HBPEA、mHBPEA与非固化橡胶沥青防水涂料混合,并测试在不同添加量下两种超支化聚合物对非固化橡胶沥青防水涂料性能的影响。根据JC/T 2428-2017《非固化橡胶沥青防水涂料》对改性非固化橡胶沥青防水涂料的耐热性,低温柔韧性和粘结强度进行了测试。结果表明:（1）随着超支化聚合物含量的增加,非固化橡胶沥青防水涂料的耐热性得到了不同程度的提高,其中以邻苯二甲酸酐为原料制备的超支化聚合物改性效果最为明显。随着超支化聚合物代数的增加,末端活性官能团的数量也增加,非固化橡胶沥青防水涂料耐热性也随之提高。（2）粘结强度测试结果显示,经HBPEA和mHBPEA改性后的非固化橡胶沥青防水涂料的粘结强度有了大幅度的提高;当添加量为7.5%时,两者的改性效果达到最大。（3）低温柔性的测试结果显示,经HBPEA和mHBPEA改性后的非固化橡胶沥青防水涂料的低温柔性在-20°C的条件下均没有出现裂缝。这说明在添加量不超过15%的情况下改性非固化橡胶沥青防水涂料的低温柔性符合产品标准。