CN1037449C - 用于防水卷材的橡胶改性沥青及制法 - Google Patents
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Abstract
本发明是一种用于制备冷施工的自粘防水卷材的橡胶改性沥青和制备方法，橡胶改性沥青由沥青40%-60%(重量)、丁苯橡胶(SBR)3%-15%(重量)、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)2%-10%(重量)、矿物油20%-50%(重量)组成，通常单独用SBR改性沥青存在着相容性差，粘度大，高、低温综合性能不足等缺点，本发明采用SBR-SBS复合改性剂来改性沥青，可以弥补SBR改性沥青的不足，大大提高改性沥青的综合性能。
Description
本发明涉及一种建材用来制备自粘防水卷材的橡胶改性沥青和制备方法。
众所周知，传统的沥青防水卷材由纸胎浸渍直馏沥青，然后外涂氧化沥青而成。由于沥青存在着热淌冷脆的缺点，致使纸胎油毡耐热度低、低温柔性差、适应温度范围窄，而且需要热施工，造成环境污染。为了改善沥青材料的感温性能，人们通常在沥青中加入橡胶、塑料等高分子材料对沥青进行改性，如日本专利昭52-41397介绍用丁苯橡胶(SBR)改性沥青代替氧化沥青作油毡涂盖料，制成的防水卷材其柔软性、延伸性都显著提高，但由于SBR粒子在沥青中的分散性差，橡胶混入量少，低温时柔软性、延伸性不足，在寒冷的北方地区冬季难以进行施工。为了获得良好的低温柔性，通常要提高SBR的掺量，相应地SBR要借助其他工艺进行预处理，如采用矿物油溶解SBR制成母液，然后再与沥青混合。采用这一工艺时尽管可以解决SBR在沥青中分散性差、掺量少的问题，但随之带来新的问题；由于SBR和油成比例地加入沥青，结果是随着SBR掺量的增加，改性沥青的软化点降低，沥青与橡胶的相溶性变差，改性沥青外观粗糙、无光泽、延伸度小、弹性差且粘度大，影响制毡时的工艺性能。因此，单独用SBR改性沥青存在着不能同时满足要求的软化点、低温柔性和加工性能的问题。
鉴于上述问题，本发明的目的在于改进现有SBR沥青质量的不足，提供一种高软化点、低温柔度、粘度较小的自粘橡胶沥青及制备方法。
本发明自粘橡胶沥青由沥青、橡胶、热塑性弹体、矿物油构成。自粘沥青的制备方法采用两步法，第一步先将橡胶溶于矿物油中，制成橡胶母料；第二步将母料与热塑性弹性体和沥青混合。
本发明使用的沥青为石油沥青(包括直馏沥青和氧化沥青)、天然沥青或煤沥青等，一般要求沥青的软化点为40～120℃(环球法)，最好软化点是60～100℃。
本发明使用的橡胶为丁苯橡胶(SBR)，结合苯乙烯含量可从15％(重量)到30％(重量)。SBR掺量为3％～15％(重量)(占自粘橡胶沥青重量，下同)。
本发明使用的热塑性弹性体为苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)，苯乙烯/丁二烯(S/B)＝30/70～50/50，星型和线型结构均可。SBS的掺量为2％～10％重量。
本发明使用的矿物油为富含芳烃或/和环烷烃的高沸点石油馏份，其作用是帮助SBR在沥青中分散，增加沥青的塑性，改善自粘沥青组分的湿润性，油的加入量一般为20～50％重量。
本发明自粘橡胶沥青用两步法制备；第一步将SBR碎块放入矿物油中，在温度100～200℃。搅拌速度100～2000转/分，搅拌至均匀，制成SBR母液；第二步将SBR母液与SBS一起加入熔化的沥青中，在温度140～230℃，搅拌速度100～2000转/分条件下搅拌至均匀为止。
本发明自粘橡胶沥青的效果详见表1。由表1可见，本发明的橡胶沥青较SBR沥青的性能有了全面显著的改进，表现在低温柔性好、延伸度大、回弹率高、粘度小，因此本发明的橡胶改性沥青，适用温度范围更宽，并且由于粘度小，制毡时工艺性能好；本发明的橡胶沥青针入度较大，可以制成冷施工的自粘防水卷材，具有施工方便，无环境污染的优点。
为了降低成本，本发明可对SBS改性沥青进行方便的转产和改造，对SBS的溶解速度可以由2小时缩短到1小时，本发明特别适用于作自粘型防水卷材的浸涂料，用于屋面和地下工程的防水防潮，特别适用于作竖直面的防水和包覆管道等。(表1见文后)
例1：
将24克SBR-1500碎块加入56克矿物油中，在140℃，400转/分条件下搅拌溶解，制成母液备用；然后称取200克10#沥青加热至熔融，加入92克矿物油，24克SBS和制备好的SBR母液，在170℃，800转/分条件下搅拌至SBS溶解为止。
例2～3：
本例说明在提高SBS掺量的情况下，只要加入少量的SBS，就会有效地改善聚合物与沥青的相容性，例2～3的改性沥青制备工艺与例1相同。
例2：SBR 3％(重量)
例3：SBR 12％(重量)
表1.本发明改性沥青与SBR沥青性能比较
注：表中“％”均为该物料占全部物料的重量百分数。
| 本发明项目 | 本发明产品性能SBR SBS3％～15％(重量)2％～10％(重量) | SBR沥青3％(重量) | SBR沥青12％(重量) |
| 针入度(1/10毫米) | 100～120 | 32 | 70 |
| 软化点(℃) | 106～93 | 99.5 | 87 |
| 延伸度(厘米) | 52～35 | 6 | 8 |
| 低温柔性(℃) | -25～-23 | 15 | -13 |
| 回弹率(％) | 89～68 | 10 | 30 |
| 180℃粘度(厘泊) | 5200～6000 | 4500 | 7500 |
| 粘结力(牛顿/厘米) | 35～23 | - | - |
| 相容性 | 好 | 好 | 差 |
Claims (2)
1.一种用于制备自粘防水卷材的橡胶改性沥青，其特征是：由沥青40％～60％(重量)、橡胶3％～15％(重量)、热塑性弹性体2％～10％(重量)、矿物油20％～50％(重量)组成，其中：
沥青是软化点为40～120℃(环球法)的石油沥青、天然沥青或煤沥青；
橡胶是结合苯乙烯含量为15％～30％(重量)的丁苯橡胶；
热塑性弹性体是苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物，苯乙烯/丁二烯为30/70～50/50(重量)；
矿物油是富含芳烃或/和环烷烃的高沸点石油馏分。
2.一种制备橡胶改性沥青的方法，其特征是采用两步法，第一步将丁苯橡胶碎块放入矿物油中，在温度100～200℃，搅拌速度100～2000转/分的条件下搅拌至均匀，制成丁苯橡胶母液，第二步将丁苯橡胶母液与苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物一起加入到熔化的沥青中，在温度140～230℃，搅拌速度100～2000转/分的条件下搅拌均匀为止。
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