非固化橡胶沥青防水涂料施工后可保持一定的蠕变性,与混凝土基面形成皮肤式防水,既具有高蠕变可修复性,又在涂卷复合防水层中起着承上启下的作用,保证了防水层的长期耐久性[1]。但非固化橡胶沥青防水涂料在实际施工过程中需要高温加热,且在使用过程中会产生沥青烟雾,对环境和人体造成伤害。喷涂速凝型水性非固化橡胶沥青防水涂料既可保证涂料的粘结性及环保性,又能缩短涂料成膜时间、提高施工效率。有研究结果表明,采用高分子脂肪族烷烃与70#石油沥青制备改性乳化沥青,再与丁苯胶乳复配得到的水性非固化橡胶沥青防水涂料,性能符合T/CWA211—2022的要求,在此基础上制得的喷涂速凝型水性非固化橡胶沥青防水涂料性能良好,施工效率高。生产改性乳化沥青常用的改性方法是加入阳离子丁苯胶乳(SBR乳液)。上海聚合物丁苯胶乳

改性乳化沥青生产工艺主要有以下三种类型:1)先乳化后改性:即将热沥青与含乳化剂的皂液以一定的流量一起通过胶体磨生产普通乳化沥青,再加入胶乳改性剂,通过机械搅拌的作用使胶乳与乳化沥青分散均匀,制作改性乳化沥青。该方法的优点是对设备要求不高,操作简单,缺点是改性剂选择单一,只适合水性胶乳。2)边乳化边改性:将胶乳改性剂与乳化剂同时添加到皂液罐,然后与热沥青一起通过胶体磨生产改性乳化沥青的方法也是常用的一种工艺。其优点是生产工艺与普通乳化沥青一致,不用做设备改动;其缺点是改性剂的添加量受到限制,必须考虑改性剂的耐酸碱性。3)先改性后乳化:将改性沥青加热到一定温度,与皂液一起通过胶体磨生产改性乳化沥青,该方法通常需将改性沥青加热至160℃以上,增加能耗,且乳化沥青出料温度过高,需要改造设备装置冷却系统;其优点是乳化后的微粒均匀分布,储存稳定性较好。湖北粘层丁苯胶乳生产苯乙烯是丁苯胶乳中的硬单体,苯乙烯含量高,胶膜变硬,强度提高,弹性降低。

SBR是以丁二烯和苯乙烯为单体且通过共聚反应合成的聚合物材料,其中中存在一个C=C不饱和双键,致使SBR能够进行加成或取代反应,通过使用交联剂,使得SBR分子中的不饱和双键发生反应而形成交联的网状结构,使得橡胶有足够好的强度和弹性。因此,可利用交联剂对SBR改性沥青进行交联改性,从而达到提升改性沥青粘韧性的目的。随着交联剂加入量增加, 改性沥青软化点升高,可以满足SBR II-A改性沥青软化点指标的技术要求。改性沥青体系中添加交联剂,针入度降低和延度增加,但是,交联剂加入量的增加对针入度和延度性质影响不明显,有试验表明,随着交联剂加入量增加,改性沥青粘韧性和韧性增加幅度逐渐变缓。
在选择SBR 胶乳作为沥青改性剂时,处于胶乳状态的改性剂与乳化剂应当具有一致的离子类型,否则会发生化学反应导致乳化失败。SBR胶乳一般呈现为液态,其中的有效成分为胶乳中的固态胶,如果胶乳的固含量过低,在使用胶乳时需要更多的掺加量,体系中的水分将会增加,导致沥青与集料的裹附与破乳成型过程受到影响,进而影响路用性能,而且用于微表处的乳化沥青,对乳化沥青的残留物含量要求也高,要求不小于62%,所以要求SBR胶乳的固含量应足够高且满足规范要求,一般微表处使用的SBR胶乳固含量在60%以上。苯乙烯含量为20%-30%,40%-60%和70%-90%的胶乳分别称作低苯乙烯含量、中苯乙烯含量和高苯乙烯含量胶乳。

在建筑防水以及道路桥梁建设中,乳化沥青涂料取代热熔和溶剂型沥青用于防水已成为发展趋势。乳化沥青防水涂料是以乳化沥青作为主要成膜物质,再通过加入高分子材料进行改性而制得的一种水性涂料。乳化沥青是乳化沥青防水涂料的主要组成成分,其性能决定着涂料的性能和使用效果。目前,防水行业大多选用阴离子乳化沥青,由沥青、阴离子乳化剂、稳定剂等助剂和水制得,然后由乳化沥青、胶乳、粉末填料、水和各类功能助剂按照一定的加料顺序通过高速分散搅拌制备而成乳化沥青防水涂料,该涂料属于固液分散的非牛顿流体。丁苯胶乳即SBR胶乳是以苯乙烯和丁二烯为单体,经过乳液聚合所得的高分子聚合物乳液。湖北丁苯丁苯胶乳共同合作
SBR胶乳可以增强乳化沥青与石料及原路面的粘结性能。上海聚合物丁苯胶乳
SBR胶乳对乳化沥青的改性效果,可以在取得蒸发残留物后,检测相应的技术指标进行验证,通过相关试验总结,改性乳化沥青的标准粘度随着随SBR胶乳用量的增加而增大,蒸发残留物的针入度随SBR胶乳用量的增加而减小,软化点及低温延度随SBR胶乳用量的增加而增大,说明加入SBR胶乳后,沥青的温度敏感性下降,克服了沥青冷脆热流的缺点,使沥青性能获得较大改善。采用显微镜观察,可以观察到SBR胶乳在沥青充分溶胀,形成立体网络结构,改性效果较好。上海聚合物丁苯胶乳