CN104194719A - 一种蠕变型自粘沥青防水卷材及其制备方法 - Google Patents

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宗建华
李文志
刘金景
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Abstract

本发明涉及一种蠕变型自粘沥青防水卷材及其制备方法，该蠕变型自粘沥青防水卷材所用的沥青胶料具有良好的粘接性能以及蠕变性，该沥青胶料由下述比例的原料制成：石油沥青35％～55％、软化剂5％～25％、改性剂5％～25％、增粘剂2％～8％、界面剂0.1％～2％、防老剂0.1％～3％、填充剂5％～20％。本发明的自粘沥青防水卷材具有很好的初粘性，即使在基层表面有少许灰尘，潮湿基层及温度较低的情况下与基层都能够进行良好的粘接，且粘接后不易剥离，能够保证在剥离后在基层上留下完整的胶料，满足防水性能要求。

Description

一种蠕变型自粘沥青防水卷材及其制备方法
技术领域
本发明属于建筑防水材料技术，尤其涉及一种蠕变型自粘沥青防水卷材及其制备方法。
技术背景
自粘沥青防水卷材是近几年发展起来的新型防水材料，适用于工业与民用建筑物的屋面、地下室、室内、市政工程和蓄水池、游泳池以及地铁隧道防水、木结构和金属结构屋面等多种防水工程，特别适用于需要冷施工的军事设施和不宜动用明火的石油库、化工厂、纺织厂、粮库等防水工程。
目前大多数自粘沥青防水卷材为弹性体改性胶料，沥青胶料内聚力较大，不能充分与基层细微的裂缝和坑洞进行粘接，尤其是在基层裂缝扩大时，弹性体自粘卷材的胶料零延伸断裂长度有限，而且使自粘层长期处于受应力状态，加速了卷材的老化，内聚力较大时，由于胶料与基层的粘接力小于内聚力，在受外力变形时很容易从基层脱落且不会在基层留下胶料，从而丧失防水性能。
发明内容
本发明提供一种蠕变型自粘沥青防水卷材及其制备方法，通过该方法制备的沥青胶料所生产出的蠕变型自粘卷材，由于其内聚力相对弹性体改性自粘卷材较小，其初粘性较大，因此施工性能非常优越，可在基层不平整、表面有浮灰、基层潮湿或温度较低的情况下与基层实现满粘，施工后在受到外力时，卷材从基层上剥离下来后是内聚破坏，可以在基层上留下胶料，从而保证继续防水。
为实现上述目的，本发明公开了一种蠕变型自粘沥青防水卷材，由具有下述质量组成的沥青胶料制成：
其中，石油沥青为环烷基石油沥青A级，针入度为70～200(以0.1mm计)；软化剂为顺丁烯二酸、丙烯酸辛酯、减三线机油、糠醛油、环烷油中的一种或多种的混合物，用于促进改性剂以及添加剂的溶胀；改性剂为苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物(SBS)、氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物(SEBS)、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SIS)、丁苯橡胶(SBR)、烯烃共聚物(APAO)、氯丁橡胶、聚乙烯、聚丙烯、丁基再生胶、丁腈再生胶中的一种或多种的混合物，用于提高自粘改性沥青卷材的内聚力、耐高温、抗低温柔性以及提高粘接性能等各种物理性能；增粘剂为烷基酚树脂、C5石油树脂、萜烯树脂、液态松香树脂、氢化松香甘油脂、酚醛树脂、聚异丁烯、液态C5树脂中的一种或多种的混合物，用于提高自粘沥青卷材的初粘性以及粘接持久性；界面剂为聚醋酸乙烯酯、聚丙烯酸酯、木质素磺酸钠盐减水剂，萘系高效减水剂，脂肪族高效减水剂，氨基高效减水剂，聚羧酸高性能减水剂中的一种或多种的混合物，用于降低自粘沥青卷材表面张力，提高自粘沥青卷材与基层之间的“润湿”性能，从而提高界面粘接力，从而提高初粘性以及在基层上粘接的牢固性；防老剂为水杨酸苯酯、炭黑、紫外线吸收剂、光稳定剂、硫磺、含硫有机物或有机过氧化物中的一种或多种的混合物，用于提高自粘沥青卷材的抗老化性能；填充剂为轻质碳酸钙、重质碳酸钙、石粉、石灰粉、粉煤灰、滑石粉中的一种或多种的混合物，用于改善粘沥青卷材的致密性能。
在上述成分中，优选的原料组成为其：石油沥青为环烷基直馏石油沥青，针入度为140～160(以0.1mm计)；软化剂为减三线机油；改性剂为氢化的星型SBS，与丁苯橡胶、氯丁橡胶、聚乙烯、聚丙烯中任意两者的混合物；增粘剂为C5石油树脂、萜烯树脂、酚醛树脂、聚异丁烯中任意两者或三者的混合物；界面活性剂为聚醋酸乙烯酯、聚丙烯酸酯、木质素磺酸钠盐减水剂中的任意两者或三者的混合物；防老剂为光稳定剂和/或有机过氧化物；填充剂为重质碳酸钙与滑石粉的混合物。
优选的，各成分的含量为：
最优选，各成分的用量为：
通过上述组成改进，本发明的自粘沥青防水卷材具有很好的蠕变性，可以很好地封闭基层的毛细孔洞和微细裂缝，使基层具有防水能力。当基层开裂拉伸防水层时，由蠕变型防水材料形成的构造层次吸收了来自基层的应力，使应力不会传递给防水层。
由于具有上述特点，本发明的自粘沥青防水卷材实现了下述效果：
首先，解决了防水层由于基层开裂被拉断而破坏失效引起渗漏的问题；
其次，防水层在使用过程中处于无应力状态，避免了防水层高应力状态下的快速老化，延长了防水层的使用寿命；
第三，材料的蠕变型消除了基层变形传递给防水层的应力，在基层热胀冷缩的动态变化过程中，防水层几乎没有拉压的应力变化，不会产生挠曲破坏现象；
第四，蠕变型防水材料具有压敏性，在防水层的整个耐用年限内都具有粘性和自愈能力，当防水层受到外力作用被戳破时，破坏点不会扩大，防水层底部也不会发生“窜水”现象，而且由于蠕变作用能逐渐将破坏点修复，大大提高了防水层的可靠性。
在此基础上，本发明提供了所述沥青卷材的制备方法，包括下述步骤；
上述材料的制备方法包括下述步骤：
将石油沥青加热到140～160℃，然后加入软化剂、改性剂和增粘剂，搅拌均匀，继续升温至165～185℃，在此温度下发育30～45分钟，开启胶体磨加速溶胀过程，并使改性剂均化更完全，一小时后加入界面剂，防老剂，停止胶体磨，匀速搅拌两小时，加入填充剂，继续发育45～90分钟，制成本发明所用的蠕变型自粘卷材沥青胶料，采用现有的常规自粘沥青卷材生产线即可生产本发明的有胎基或无胎基的蠕变型自粘沥青防水卷材。
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和有益效果有更加清楚的理解，现对本发明的技术方案进行以下详细说明，但不能理解为对本发明的可实施范围的限定。
实施例1
以生产本发明蠕变型自粘卷材沥青胶料100kg为例，所用的原料及其配比如下：
其中，石油沥青为秦皇岛90#重交石油沥青；软化剂为秦皇岛减三线油、丙烯酸辛酯与芳烃类助溶剂(质量比为7∶2∶1)；改性剂为苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物(SBS)、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SIS)、丁苯橡胶(SBR)以及丁基再生胶(质量比为3.5∶2.2∶2.3∶2)；增粘剂为C5石油树脂与萜烯树脂(质量比为6∶4)；界面剂为聚醋酸乙烯酯；防老剂为UV-531与光稳定剂GW-540(质量比为1∶1)；填充剂为轻质碳酸钙。
实施例2
以生产本发明蠕变型自粘卷材沥青胶料100kg为例，所用的原料及其配比如下：
其中，石油沥青为70#重交石油沥青；软化剂为环烷油与芳烃类助溶剂(质量比为9∶1)；改性剂为苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SIS)、烯烃共聚物(APAO)、丁苯橡胶(SBR)以及丁腈再生胶(质量比为4∶2∶3∶1)；增粘剂为C5石油树脂与液态松香树脂(质量比为7∶3)；界面剂为萘系高效减水剂；防老剂为UV-531与硫磺(质量比为9∶1)；填充剂为轻质碳酸钙。
实施例3
以生产本发明蠕变型自粘卷材沥青胶料100kg为例，所用的原料及其配比如下：
其中，石油沥青为120#石油沥青；软化剂为环烷油；改性剂为氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物(SEBS)、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SIS)、丁苯橡胶(SBR)以及脱硫再生橡胶粉(质量比为2∶3∶3∶2)；增粘剂为C5石油树脂、C9石油树脂与氢化松香甘油脂(质量比为4∶4∶2)；界面剂为脂肪族高效减水剂；防老剂为硫磺；填充剂为石粉。
实施例4
以生产本发明蠕变型自粘卷材沥青胶料100kg为例，所用的原料及其配比如下：
其中，石油沥青为90#石油沥青；软化剂为芳烃油与顺丁烯二酸(质量比7∶3)；改性剂为苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物(SBS)、聚丙烯、丁苯橡胶(SBR)以及脱硫再生橡胶粉(质量比为4∶2∶3∶1)；增粘剂为C9石油树脂与环氧树脂(质量比为6∶4)；界面剂为聚丙烯酸酯；防老剂为UV-P与硫磺(质量比为6∶4)；填充剂为重质碳酸钙。
为了验证本发明蠕变型自粘沥青防水卷材的有益效果，发明人采用实施例1～4制备的自粘沥青防水卷材进行了试验。试验结果见下表。
表1：实施例1-4的卷材性能
上述实施例中所述蠕变型自粘沥青防水卷材在实际施工时均可以完美的与基层实现满粘，粘接后两个小时往下撕即可以在基层上留下胶料。
实施例5
以生产本发明蠕变型自粘卷材沥青胶料100kg为例，所用的原料及其配比如下：
其中，石油沥青为针入度140的环烷基直溜石油沥青；软化剂为减三线机油；改性剂为SEBS YH-602、丁苯橡胶(质量比为4∶2)；增粘剂为C5石油树脂与酚醛树脂(质量比为7∶3)；界面剂为聚醋酸乙烯酯、聚丙烯酸酯(质量比为6∶4)；防老剂为光稳定剂GW-540与过氧化乙酰磺酸环己烷(质量比为9∶1)；填充剂为重质碳酸钙、滑石粉(质量比2；8)。
实施例6
以生产本发明蠕变型自粘卷材沥青胶料100kg为例，所用的原料及其配比如下：
其中，石油沥青为针入度160的环烷基直溜石油沥青；软化剂为减三线机油；改性剂为SEBS YH-604、氯丁橡胶、聚乙烯(质量比为2∶5∶3)；增粘剂为萜烯树脂、酚醛树脂、聚异丁烯(质量比为4∶4∶2)；界面剂为聚丙烯酸酯、木质素磺酸钠盐减水剂(质量比5；5)；防老剂为过氧苯甲酸叔丁酯；填充剂为重质碳酸钙、滑石粉(质量比4；6)。
为了验证本发明蠕变型自粘沥青防水卷材的有益效果，发明人采用实施例5、6制备的自粘沥青防水卷材进行了试验。试验结果见下表2。
表2：实施例5、6的卷材性能
由上述可见，在本发明的优选组成下，卷材具有更好的性能，在实际施工时均可以完美的与基层实现满粘，粘接后1-2小时往下撕即可以在基层上留下胶料。

Claims (5)

1.一种蠕变型自粘沥青防水卷材，其特征在于由自粘沥青胶料制成，该自粘沥青胶料组成如下，以质量计：
其中，石油沥青为环烷基石油沥青A级，针入度为70～200(以0.1mm计)；软化剂为顺丁烯二酸、丙烯酸辛酯、减线机油、糠醛油、环烷油中的一种或多种的混合物；改性剂为苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物(SBS)、氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物(SEBS)、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SIS)、丁苯橡胶(SBR)、烯烃共聚物(APAO)、氯丁橡胶、聚乙烯、聚丙烯、丁基再生胶、丁腈再生胶中的一种或多种的混合物；增粘剂为烷基酚树脂、C5石油树脂、萜烯树脂、液态松香树脂、氢化松香甘油脂、酚醛树脂、聚异丁烯、液态C5树脂中的一种或多种的混合物；界面剂为聚醋酸乙烯酯、聚丙烯酸酯、木质素磺酸钠盐减水剂，萘系高效减水剂，脂肪族高效减水剂，氨基高效减水剂，聚羧酸高性能减水剂中的一种或多种的混合物；防老剂为水杨酸苯酯、炭黑、紫外线吸收剂、光稳定剂、硫磺、含硫有机物或有机过氧化物中的一种或多种的混合物；填充剂为轻质碳酸钙、重质碳酸钙、石粉、石灰粉、粉煤灰、滑石粉中的一种或多种的混合物。
2.按照权利要求1所述的蠕变型自粘沥青防水卷材沥青胶料，其特征在于由下述比例的原料制成：
3.按照权利要求1所述的蠕变型自粘沥青防水卷材沥青胶料，其特征在于由下述比例的原料制成：
4.按照权利要求1所述的蠕变型自粘沥青防水卷材沥青胶料，其特征在于石油沥青为环烷基直馏石油沥青，针入度为140～160(以0.1mm计)；软化剂为减三线机油；改性剂为氢化的星型SBS，与丁苯橡胶、氯丁橡胶、聚乙烯、聚丙烯中任意两者的混合物；增粘剂为C5石油树脂、萜烯树脂、酚醛树脂、聚异丁烯中任意两者或三者的混合物；界面活性剂为聚醋酸乙烯酯、聚丙烯酸酯、木质素磺酸钠盐减水剂中的任意两者或三者的混合物；防老剂为光稳定剂和/或有机过氧化物；填充剂为重质碳酸钙与滑石粉的混合物。
5.按照权利要求1所述的蠕变型自粘沥青防水卷材的沥青胶料，其特征在于制备包括下述步骤：
将石油沥青加热到140～160℃，然后加入软化剂、改性剂和增粘剂，搅拌均匀，继续升温至160～180℃，在此温度下发育30～45分钟，开启胶体磨加速溶胀过程，并使改性剂均化更完全，一小时后加入界面剂，防老剂，停止胶体磨，匀速搅拌两小时，加入填充剂，继续发育45～90分钟，即为本发明所用的蠕变型自粘卷材的沥青胶料。
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