[發明專利]快凝型高分子合成改性乳化瀝青堵水劑的制備及施工方法

有效

• 申請號: 202110795633.6
• 申請日: 2021-07-14
• 公開（公告）號: CN113604205B
• 公開（公告）日: 2022-09-20
• 發明（設計）人: 王榮博;辛海洋
• 申請（專利權）人: 山東北方創信防水科技集團股份有限公司
• 主分類號: C09K8/467
• 分類號: C09K8/467;E21B33/138
• 代理公司: 濟南泉城專利商標事務所 37218
• 代理人: 張貴賓

1.一種快凝型高分子合成改性乳化瀝青堵水劑，其特征在于，由合成高分子材料改性乳化瀝青堵水劑和驅進表活水組成，所述合成高分子材料改性乳化瀝青堵水劑占比為44%～48%，驅進表活水占比為52%～56%；

合成高分子材料改性乳化瀝青堵水劑由陰離子乳化瀝青溶液58%～70.5%、樹脂乳液8.2%、橡膠乳液13.3%、納米ZnO分散液2%～5%、粉料漿3%～7%、橡膠操作油0.5%～3.0%、偶聯劑0.2%～0.5%、pH值調節劑水溶液0.4%～1.2%、分散劑0.1%～0.5%、乳液防霉劑0.02%～0.05%、消泡劑0.05%～0.15%組成；驅進表活水由0.05%～0.1%的磺酸鹽表活劑、0.4%～0.9%的松香酸皂表活劑、0.03%～0.05%異構醇聚氧乙烯醚、0.1%～0.3%的烷基酚聚氧乙烯醚以及0.07%～0.1%的炔二醇和電導率小于0.50mS/m去離子水組成，所述分散劑為脂肪酸聚乙二醇酯；

陰離子乳化瀝青溶液為中裂或慢裂快凝型陰離子乳化瀝青，固含量為48%～65%，包括瀝青選用70A瀝青、90A瀝青，主乳化劑選用中裂或慢裂快凝型妥爾油陰離子乳化劑、中裂或慢裂快凝型油酸鉀乳化劑、中裂或慢裂快凝型松香酸鈉陰離子乳化劑的一種或多種；輔助乳化劑采用非離子烷基酚聚氧乙烯醚乳化劑、異構醇聚氧乙烯醚乳化劑、非離子型磷酸鹽乳化劑的一種或多種；穩定劑選用羧甲基纖維素鈉CMC、羥乙基纖維素、羥乙基甲基纖維素中的一種或兩者復配使用；消泡劑選用礦物油類或有機硅礦物油類消泡劑；pH值調節劑選用氫氧化鈉50%水溶液或粉劑，軟化水或去離子水；

所述樹脂乳液以1000公斤配方數量合成高分子材料改性乳化瀝青堵水劑為例，由非離子苯丙乳液44kg，陰離子水性苯乙烯丙烯酸共聚物乳液18kg，水性聚氨酯單體乳液20kg組成；

所述橡膠乳液以1000公斤配方數量合成高分子材料改性乳化瀝青堵水劑為例，由羧基丁苯乳液70kg，陰離子氯丁橡膠乳液25kg、陰離子SBS橡膠乳液38kg組成；

所述粉料漿的固含量為50%～60%，其中填料包括納米碳酸輕鈣、硅灰石、高嶺土，粒徑在1250目～3000目之間，粉料漿由填料49.5%～58.5%，鈉基膨潤土0.5%～1.5%，氫氧化鈉0.25%～0.35%，聚丙烯酸銨鹽分散劑1.0%～2.0%，烷基酚聚氧乙烯醚0.3%～1.0%，異構醇聚氧乙烯醚0.2%～0.5%，助溶劑0.06%～0.1%，有機硅消泡劑0.3%～0.5%，去離子水為剩余組分組成；

所述快凝型高分子合成改性乳化瀝青堵水劑的制備方法，具體步驟如下：

S1：陰離子乳化瀝青溶液的制備；先將計量好的去離子水或軟化水加入皂液罐內，開啟低速攪拌及升溫裝置，將水溫升40℃后，依次加入各種乳化劑攪拌均勻升溫至58℃～70℃，再依次加入pH值調節劑、穩定劑、消泡劑攪拌均勻，要求皂液pH值≥11，70A或90A基質瀝青泵入加熱罐內，開啟導熱油加熱裝置將其加熱至融化狀態后再開啟攪拌裝置將瀝青料溫提升至135～145℃待用，膠體磨高速剪切、研磨、分散，經二級換熱后降溫至32℃以下至中轉罐，80目、150目鋼絲濾網過濾，粒徑要求D50≤1.50μm，D97≤4.00μm，泵送至原料儲罐內待用；

S2：樹脂乳液的制備；使用前應對其復配共混性能進行處理，對于樹脂乳液pH值存在差異較大的，采用pH調節劑進行平衡處理；

樹脂乳液粒徑分布應在30nm～1200nm之間，且乳液粒徑要求D50≤700nm，乳液共混以低速分散攪拌，轉速≤200r/min，加料完畢后攪拌時長不低于10min，穩定后過濾后待用；

S3：橡膠乳液的制備；使用前應對其復配共混性能進行處理，對于pH值存在差異較大的，采用pH調節劑進行平衡處理；

橡膠乳液粒徑分布應在200nm～1500nm之間，且乳液粒徑要求D50≤900nm，乳液共混以低速分散攪拌，轉速≤200r/min，加料完畢后攪拌時長不低于15min，穩定后過濾后待用；

S4：納米ZnO分散液的制備；使用前用3～4倍去離子水高速分散稀釋至5%～6%再進行配方添加；

S5：粉料漿的制備；低速500～600r/min攪拌下，向去離子水中加入少量氫氧化鈉助溶劑調節體系pH至11～12之間，之后添加鈉基膨潤土后升速至2000～3000r/min將土分散至均勻；之后再降速至500r/min攪拌下依次加入聚丙烯酸銨鹽分散劑、烷基酚聚氧乙烯醚非離子表活劑、異構醇聚氧乙烯醚乳化劑非離子表活劑、1/2有機硅消泡劑、納米碳酸輕鈣、硅灰石、高嶺土，升至高速 2000～3000r/min分散30～40min，最后加入剩余1/2消泡劑即可；

S6：pH值調節劑水溶液為AMP-95多功能pH值中和劑，使用前用3～4倍去離子水高速分散稀釋后再進行添加；分散劑為脂肪酸聚乙二醇酯，使用前用5～7倍去離子水高速分散稀釋后再進行添加；乳液防霉劑為固含量為50%的防霉防藻的吡啶硫酮鋅懸浮液或去離子水稀釋3～4倍魯道夫抗菌劑RUCO-BAC AGL后直接進行配方添加；消泡劑為礦物油類消泡劑LT-466或ML-A203E，采用去離子水稀釋3～4倍后直接進行配方添加；

S7：驅進表活水為電導率小于0.50mS/m的去離子水中，依次加入規定比例的磺酸鹽表活劑、松香酸皂表活劑、異構醇聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚表活劑后采用不低于200r/min轉速攪拌均勻后，再加入規定比例炔二醇潤濕劑進行不低于300r/min轉速攪拌均勻分散，罐裝待用；

S8：開啟瀝青攪拌罐體攪拌裝置，定速至65～85r/min，直至加入乳化瀝青溶液完畢后攪拌不低于5分鐘；依次緩慢加入橡膠操作油、粉料漿完畢后提高轉速至300～400r/min，將其攪拌均勻；

S9：開啟樹脂乳液攪拌罐體裝置，定速至80～120r/min，依次分別加入樹脂乳液、pH值調節劑，至全部完成后攪拌不低于5分鐘；

S10：開啟膠乳攪拌罐體裝置，定速至80～120r/min，依次分別加入橡膠乳液，納米ZnO分散液至全部完成后攪拌不低于5分鐘；將硅烷偶聯劑用3～4倍的去離子水稀釋攪拌均勻后，再加入膠乳攪拌罐內，提升攪拌速度至300r/min～400r/min分散均勻，時間不少于5分鐘；

S11：開啟反應罐攪拌，控制攪拌轉速在120～150r/min之間，先泵送乳化瀝青、橡膠操作油、粉料漿混合液至成品反應罐內，依次加入混合后樹脂乳液、橡膠乳液攪拌均勻，加料完畢后攪拌不少于5分鐘；

S12：降低反應罐攪拌轉速至65～85r/min之間，依次加入分散劑水溶液、消泡劑水溶液、防霉劑水溶液等，加料完畢后，再攪拌不低于30分鐘后完成生產；

S13：采用80目金屬過濾網過濾后罐裝。