瀝青液化劑的製作方法
2023-06-14 06:39:11 2
專利名稱：瀝青液化劑的製作方法
技術領域：
本發明屬於防水材料領域，具體是一種瀝青液化劑。
聚氨酯防水材料是一種性能優良的防水材料，但價格昂貴。目前主要採用添加焦油、滑石粉等材料來降低成本，如美國專利US3,372,083介紹了一種焦油聚氨酯防水材料的製造方法，該方法是先將焦油用多異氰酸酯處理，再合成一種預聚體，將二者混合併加入填料及各種助劑，固化後即成為防水材料。由於焦油與聚氨酯的相容性好，因此可製得性能很好的防水材料。但由於焦油中含有至少二十種致癌物質，其中最強的致癌物質有苯並芘、2-萘胺、7，12-二甲基苯並蒽等，這些致癌物質會嚴重危害人們的健康，因此世界各國均紛紛禁止使用焦油聚氨酯防水材料。而石油瀝青中不含致癌物質，因而成為焦油的最佳替代品。但是，由於石油瀝青與聚氨酯的相容性很差，必須加入一些助劑，否則，材料的性能很差。如美國專利US4,795,760所介紹，以2，3-二苯撐基甲苯為瀝青液化劑，製得瀝青溶液，並加入少量PAPI(粗二苯基甲烷二異氰酸酯)；將PPG-MDI(聚丙二醇-二苯基甲烷二異氰酸酯)預聚體、BUFC(氨基甲酸丁酯-甲醛樹脂)樹脂混勻後，再與瀝青溶液混合，固化後即得防水材料。該方法的缺點是材料的價格較高，因為2，3-二苯撐基甲苯的價格很高，且其用量在7～25％之間，加之無法加入廉價的無機填料，故而有此不足。日本專利JP62-198,898則介紹了另外一種方法，該方法是先合成一種丙烯酸類聚合物，再用此聚合物合成一分散劑，然後用此分散劑將約1∶1的瀝青和聚醚混合，高速分散，得到一種瀝青聚醚分散物，使用時與PAPI混合、攪勻，固化後即得防水材料。這種方法的過程太複雜，且材料的力學性能較差。也有用甲苯、二甲苯作為瀝青液化劑的，但存在著毒性大、汙染環境等缺陷，而且製備出的石油瀝青改性聚氨酯防水材料性能較差。
本發明的目的在於提供一種瀝青液化劑，能提高聚氨酯、石油瀝青、無機填料的相容性，從而降低石油瀝青改性聚氨酯防水材料的成本，又能獲得較好的性能。
本發明的目的是通過以下技術方案來實現的
由環烷油14～50％、氯化程度為42～52％的氯化石蠟20～62％、蓖麻油14～50％組成瀝青液化劑。
將60～180號石油瀝青熔化後，加入上述瀝青液化劑，並加入多元醇和/或多元胺類化合物、無機填料以及催化劑、防老劑，經攪勻、脫水後製成B組分；其中，石油瀝青的用量為B組分的15～50％；瀝青液化劑的用量為B組分的6～35％；無機填料的用量為B組分的15～50％；多元醇和/或多元胺的用量為B組分的3～50％；催化劑的用量為B組分的0.03～5％；防老劑的用量為B組分的0.05～5％；A組分由多異氰酸酯與多元醇反應製得，其-NCO含量在2～10％之間；其中，多異氰酸酯的用量為A組分的8～30％；多元醇的用量為A組分的70～92％。
上述多元醇可以是聚醚(如PPG-330)、1，4-丁二醇(BDO)、三羥甲基丙烷(TMP)、聚酯、聚丙烯酸酯等。
上述多元胺類化合物可以是3，3′-二氯-4，4′-二苯基甲烷二胺(MOCA)等。
上述無機填料可以是滑石粉、矽灰石、高嶺土、碳酸鈣等。
上述催化劑可以是二月桂酸二丁基錫、辛酸亞錫、辛酸鉛等。
上述防老劑可以是2，6-二特丁基-4-甲基苯酚、四[β-(3，5-二特丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯、防老劑H等。
上述多異氰酸酯可以是甲苯二異氰酸酯(TDI)、二苯基甲烷二異氰酸酯(MDI)、PAPI、異佛爾酮二異氰酸酯(IPDI)等。
使用時將A、B兩組分按A∶B＝1∶0.5～1∶3的比例混勻，塗布於基材上，固化一周即得一種性能優良的防水材料。
上述石油瀝青熔化後，加入多元醇和/或多元胺類化合物、無機填料以及催化劑、防老劑，經攪勻、脫水後製成B組分以及由多異氰酸酯與多元醇反應製得A組分的過程可以採用現有技術的其它配方、其它工藝條件等，即不僅限於上述的條件範圍，只是將本發明所述瀝青液化劑在B組分中的加入量控制在6～35％的範圍即可。
本發明採用環烷油、氯化石蠟、蓖麻油的復配物作為瀝青液化劑，該瀝青液化劑能大大提高聚氨酯、石油瀝青、無機填料的相容性，從而能大大降低石油瀝青改性聚氨酯防水材料的成本，又能獲得較好的性能。
下面是本發明的實施例。本發明不僅限於所述實施例。
實施例一由環烷油120克、氯化程度為42％的氯化石蠟200克、蓖麻油100克組成瀝青液化劑。
實施例二由環烷油60克、氯化程度為42％的氯化石蠟260克、蓖麻油100克組成瀝青液化劑。
實施例三由環烷油120克、氯化程度為52％的氯化石蠟100克、蓖麻油200克組成瀝青液化劑。
實施例四由環烷油140克、氯化程度為42％的氯化石蠟220克、蓖麻油60克組成瀝青液化劑。
實施例五由環烷油200克、氯化程度為42％的氯化石蠟120克、蓖麻油100克組成瀝青液化劑。
實施例六A組分的製備在一帶攪拌的2升三口瓶內，加入TDI 80/20 174克，開動攪拌，再加入聚醚PPG-330 850克，在80℃下反應3小時，即可製得A組分，-NCO含量為4.7％。
實施例七操作方法同實施例六TDI 80/20174克；聚醚PPG-330425克，-NCO含量在9.4％。
實施例八B組分的製備在一帶攪拌的2升三口瓶內，加入石油瀝青480克，加熱至120℃，待其熔化後，開動攪拌，再依次加入實施例一的瀝青液化劑420克、矽灰石480克、MOCA 120克、辛酸亞錫6克、四[β-(3，5-二特丁基-4-烴基苯基)丙酸]季戊四醇酯3克，混勻後真空脫水2小時，降溫即可製得B組分。
實施例九B組分的製備石油瀝青480克、實施例二的瀝青液化劑420克、矽灰石480克、MOCA 120克、辛酸鉛6克、四[β-(3，5-二特丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯3克，其餘同實施例八。
實施例十B組分的製備石油瀝青520克、實施例三的瀝青液化劑420克、矽灰石480克、MOCA60克、TMP 10克、BDO 10.25克、二月桂酸二丁基錫6克、四[β-(3，5-二特丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯3克，其餘同實施例八。
實施例十一B組分的製備石油瀝青480克、實施例四的瀝青液化劑420克、矽灰石480克、MOCA 120克、TMP 5.2克、辛酸亞錫6克、2，6-二特丁基-4-甲基苯酚3克，其餘同實施例八。
實施例十二B組分的製備石油瀝青480克、實施例五的瀝青液化劑420克、矽灰石480克、MOCA 120克、辛酸亞錫6克、四[β-(3，5-二特丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯3克，其餘同實施例八。
實施例十三B組分的製備在一帶攪拌的2升三口瓶內，加入石油瀝青740克，加熱至120℃，待其熔化後，開動攪拌，再依次加入實施例一的瀝青液化劑160克、矽灰石480克、MOCA 120克、辛酸亞錫6克、四[β-(3，5-二特丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯3克，混勻後真空脫水2.2小時，降溫即可製得B組分。
實施例十四B組分的製備在一帶攪拌的2升三口瓶內，加入石油瀝青300克，加熱至120℃，待其熔化後，開動攪拌，再依次加入實施例二的瀝青液化劑420克、滑石粉660克、MOCA 120克、辛酸亞錫6克、四[β-(3，5-二特丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯3克，混勻後真空脫水2.1小時，降溫即可製得B組分。
實施例十五將實施例六之A組分分別與實施例八、九、十、十一、十二、十三、十四之B組分按1∶1的重量比混合，固化一周後，測試所得材料的性能，結果見下表1～7號樣；將實施例七之A組分分別與實施例八、九、十、十一、十二、十三、十四之B組分按1∶2的重量比混合，固化一周後，測試所得材料的性能，結果見表一8～14號樣。表一為石油瀝青改性聚氨酯防水材料的性能。
表一 石油瀝青改性聚氨酯防水材料的性能
權利要求
1.一種瀝青液化劑，其特徵在於由環烷油、氯化石蠟、蓖麻油組成，其中各組分的重量百分含量分別為環烷油14～50％，氯化石蠟20～62％，蓖麻油14～50％，氯化石蠟的氯化程度為42～52％。
2.根據權利要求1所述瀝青液化劑的應用，其特徵在於是將瀝青液化劑加入下述瀝青的B組分中，其加入量控制在6～35％的範圍將石油瀝青熔化後，加入多元醇和/或多元胺類化合物、無機填料以及催化劑、防老劑，經攪勻、脫水後製成B組分；由多異氰酸酯與多元醇反應製得A組分；A、B兩組分按A∶B＝1∶0.5～1∶3的比例混勻，塗布於基材上。
3.根據權利要求2所述的瀝青液化劑的應用，其特徵在於較佳是將60～180號石油瀝青熔化後，加入瀝青液化劑，並加入多元醇和/或多元胺類化合物、無機填料以及催化劑、防老劑，經攪勻、脫水後製成B組分；其中，石油瀝青的用量為B組分的15～50％；瀝青液化劑的用量為B組分的6～35％；無機填料的用量為B組分的15～50％；多元醇和/或多元胺的用量為B組分的3～50％；催化劑的用量為B組分的0.03～5％；防老劑的用量為B組分的0.05～5％；A組分由多異氰酸酯與多元醇反應製得，其-NCO含量在2～10％之間；其中，多異氰酸酯的用量為A組分的8～30％；多元醇的用量為A組分的70～92％。
4.根據權利要求3所述的瀝青液化劑的應用，其特徵在於所述多元醇是聚醚(如PPG-330)、1，4-丁二醇、三羥甲基丙烷、聚酯、聚丙烯酸酯。
5.根據權利要求3所述的瀝青液化劑的應用，其特徵在於所述多元胺類化合物是3，3′-二氯-4，4′-二苯基甲烷二胺。
6.根據權利要求3所述的瀝青液化劑的應用，其特徵在於所述無機填料是滑石粉、矽灰石、高嶺土、碳酸鈣。
7.根據權利要求3所述的瀝青液化劑的應用，其特徵在於所述催化劑是二月桂酸二丁基錫、辛酸亞錫、辛酸鉛等。
8.根據權利要求3所述的瀝青液化劑的應用，其特徵在於所述防老劑是2，6-二特丁基-4-甲基苯酚、四[β-(3，5-二特丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯、防老劑H。
9.根據權利要求3所述的瀝青液化劑的應用，其特徵在於所述多異氰酸酯可以是甲苯二異氰酸酯、二苯基甲烷二異氰酸酯、PAPI、異佛爾酮二異氰酸酯。
全文摘要
本發明是一種瀝青液化劑,由環烷油14～50%、氯化程度為42～52%的氯化石蠟20～62%、蓖麻油14～50%組成瀝青液化劑,使用時將石油瀝青熔化後,加入上述瀝青液化劑、多元醇和/或多元胺類化合物、無機填料以及催化劑、防老劑,經攪勻、脫水後製成B組分;由多異氰酸酯與多元醇反應製得A組分;兩組分按比例混勻、固化後,可作防水材料;液化劑能提高聚氨酯、石油瀝青、無機填料的相容性,降低防水材料的成本,提高產品性能。
文檔編號C08L95/00GK1385469SQ01108428
公開日2002年12月18日 申請日期2001年5月15日 優先權日2001年5月15日
發明者徐克勤, 章賢明, 胡新華 申請人:中國科學院成都有機化學研究所