CN104210170B - 一种自粘沥青防水卷材 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种自粘沥青防水卷材，该卷材自上而下依次为矿物粒料层、第一高耐热弹性体改性沥青胶料层、聚酯胎基层、第二高耐热弹性体改性沥青胶料层、高耐热自粘沥青胶料层、隔离膜层。本发明的卷材通过利用矿物粒料层、两层高耐热弹性体改性沥青胶料层及聚酯胎基层实现了产品的突出耐高温特性；通过在底层覆高耐热的自粘沥青胶料层不仅方便施工，而且进一步改善了产品的耐高温性能。
Description
技术领域
本发明涉及一种自粘沥青防水卷材，属于建筑防水材料，土木建筑工程防水领域。
背景技术
SBS热塑性弹性体在二十世纪六十年代初首次出现在美国，很快在法国开发出SBS改性沥青并命名为弹性沥青。由于SBS改性剂具有多种优良的特性，因此在欧洲迅速流传并传播到日本和美国等地。当前，SBS仍然是改性沥青材料的首选。SBS弹性体改性沥青和长丝聚酯无纺布的组合，使SBS改性沥青防水卷材的性能更加完善并跨入高档防水材料的行列，在防水领域广泛应用。在德国，法国，芬兰和挪威等国，SBS改性沥青防水卷材占防水材料市场的70％以上。在美国和日本，市场占有率在30％以上，并有逐年上涨的趋势。
目前国内弹性体(SBS)改性沥青防水卷材仍是主流产品，尤其是在屋面外露使用时，由于其优越的耐高温性能是其他材料难以代替的，然而，弹性体(SBS)改性沥青防水卷材在施工时需要进行热熔施工，在喷灯烘烤时明火存在极大的火灾隐患，而烘烤过程中表面PE膜的燃烧以及部分改性沥青胶料由于加热分解也会产生一些二噁英、烃类物质等，对环境造成严重污染。
自粘卷材是一种可常温施工，不需要热熔施工的一种新型防水材料，目前受到市场的青睐，其增长速率远超过弹性体(SBS)改性沥青防水卷材，但是这种自粘卷材由于耐热性只有70℃，而在屋面由于防水材料具有吸热储热的特点，在夏季很容易达到70℃以上，这就造成了常规自粘卷材不能在屋面使用，而常规改性沥青卷材由于长期在高热的环境下也影响了其寿命，针对这两种材料的一些弊端，本发明旨在通过配方调整以及特殊的卷材构造，达到安全、方便、环保、耐久的目标。
发明内容
针对现有技术的需要，申请人结合长期的实践经验，发明了一种可热风辅助施工、高耐热的自粘沥青防水卷材，该卷材耐热性高于弹性体(SBS)改性沥青防水卷材国标II型产品15℃，在底层有与国标II型产品相同耐热性的自粘沥青胶料，可以采用自粘的方式施工，避免了因热熔造成的火灾隐患以及避免热熔造成的环境污染，该卷材可应用于屋面工程，特别是在屋面外露使用，不仅具有良好的防水特性，并且施工简单，使用寿命长。
为实现上述目的，本发明是通过下述技术方案实现的：
一种自粘沥青防水卷材，该卷材自上而下依次为矿物粒料层、第一高耐热弹性体改性沥青胶料层、聚酯胎基层、第二高耐热弹性体改性沥青胶料层、高耐热自粘沥青胶料层、隔离膜层。
本发明的卷材，是利用高耐热弹性体改性沥青胶料层将各层粘结在一起，最后隔离膜层覆在高耐热自粘沥青胶料层的表面。
本发明的防水卷材，其长度、厚度等可以根据实际需要合理调整，通常为了销售、运输以及施工的简便，单位防水卷材的宽度为1000mm，在其一端具有100mm宽度的搭接边(用于在施工时将多块防水卷材搭接起来形成更大的区域)，防水卷材厚度为3-5mm。
在本发明中，聚酯胎规格优选规格为克重为120g/m2-280g/m2，厚度为0.6mm-1.2mm，所用材料均可根据技术指标的需要从市场上购买到，例如多功能性聚酯纺粘无纺布等。
在本发明中，矿物粒料层是一层矿物粒料，可采用建筑领域任意可用的矿物粒料，优选的是玄武岩颗粒或陶瓷岩浆料，均有市售。
在本发明中，常见的隔离膜均可应用，例如PE隔离膜、PET隔离膜、硅油隔离膜、MCP隔离膜等。
本发明中，所述第一和第二高耐热弹性体改性沥青胶料化学组成为：
优选的，所述第一和第二高耐热弹性体改性沥青胶料化学组成为：
其中，石油沥青为环烷基直馏石油沥青，针入度为120～300(以0.1mm计)；天然沥青为天然岩沥青和/或天然湖沥青；弹性体改性剂为星型SBS和/或氢化的星型SBS；第二改性剂为丁苯橡胶、聚乙烯、聚丙烯、热塑性弹性体POE中的一种或多种的混合物；增韧剂为丙烯酸酯橡胶、氯磺化聚乙烯、ABS、聚醋酸乙烯中的一种或多种的混合物；防老剂为紫外线吸收剂、光稳定剂、硫磺、含硫有机物、有机过氧化物中的一种或多重的混合物；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、炭黑中的一种或多种的混合物。
在本发明中，所用的天然沥青含沥青质相对较高，提高了最终产品的耐老化性能。
在本发明中，采用星型SBS、氢化的星型SBS提供优越的耐老化性能。
在本发明中，采用第二改性剂补充弹性体改性剂的不足，与弹性体改性剂达到协同效果。
在本发明中，增韧剂大大提高了各种改性剂之间的联系，提高了产品的韧性、剥离强度，增加了胶料间的密实性以及与基层之间的粘接牢固度。
在本发明中，防老剂用于提高改性沥青卷材的抗老化性能。
申请人仔细研究了上述原料中不同组合的性能，发现在下述组成下具有尤其优异的性能：石油沥青为环烷基直馏石油沥青，针入度为220～260(以0.1mm计)；天然沥青为天然岩沥青；弹性体改性剂为氢化的星型SBS；第二改性剂为丁苯橡胶、聚乙烯、聚丙烯中任意两者或三者的混合物；增韧剂为丙烯酸酯橡胶、氯磺化聚乙烯的混合物；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。
因此，上述组成是本发明最优选的。
本发明中，所述高耐热的自粘沥青胶料化学组成为：
优选的，高耐热的自粘沥青胶料化学组成为：
其中，石油沥青为环烷基直馏石油沥青，针入度为120～300(以0.1mm计)；软化剂为顺丁烯二酸、丙烯酸辛酯、减线机油、糠醛抽出油、环烷油、芳烃油、含低分子量芳烃的助溶剂中的一种或多种的混合物；弹性体改性剂为星型SBS和/或氢化的星型SBS；第二改性剂为丁苯橡胶、聚乙烯、聚丙烯、热塑性弹性体POE中的一种或多种的混合物；增粘剂为C5-C9石油树脂、烷基酚树脂、液态松香树脂、萜烯树脂、氢化松香甘油脂、酚醛树脂、环氧树脂、聚异丁烯中的一种或多种的混合物；界面活性剂为聚醋酸烯烃酯、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；防老剂为紫外线吸收剂、光稳定剂、硫磺、含硫有机物、有机过氧化物中的一种或多重的混合物；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、炭黑中的一种或多种的混合物。
在本发明中，所用的界面活性剂可有效降低自粘胶料的表面张力，从而提高自粘胶料与基层的粘接性能。
申请人仔细研究了上述原料中不同组合的性能，发现在下述组成下具有尤其优异的性能：石油沥青为环烷基直馏石油沥青，针入度为220～260(以0.1mm计)；软化剂为减一线机油；弹性体改性剂为氢化的星型SBS；第二改性剂为丁苯橡胶、聚乙烯、聚丙烯中任意两者或三者的混合物；增粘剂为萜烯树脂、酚醛树脂、环氧树脂中任意两者或三者的混合物；界面活性剂为聚醋酸烯烃酯、萘系高效减水剂的混合物；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。
因此，上述组成是最优选的。
上述高耐热弹性体改性沥青胶料的制备方法包括下述步骤：
将石油沥青与天然沥青加热到170～180℃，然后依次加入软化剂、弹性体改性剂、第二改性剂和增韧剂，搅拌均匀，继续升温至180～190℃，在此温度下发育30～45分钟，开启胶体磨加速溶胀过程，使改性剂均化更完全，两小时后停止胶体磨，匀速搅拌两小时，加入防老剂、填充剂，继续发育45～90分钟，制成本发明所用的沥青胶料。
上述高耐热的自粘沥青胶料的制备方法包括下述步骤：
将石油沥青加热到170～180℃，然后加入软化剂、弹性体改性剂、第二改性剂和增粘剂，搅拌均匀，继续升温至180～190℃，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，一个半小时后停止胶体磨，加入界面活性剂，防老剂，匀速搅拌两小时，加入填充剂，继续搅拌发育45～90分钟，制成本发明所用的耐高温的需热风辅助的自粘聚合物改性沥青胶料。
本发明的自粘沥青防水卷材其施工方法与常规自粘卷材施工方法相同，但其施工温度受环境温度限制与常规自粘卷材不同，本发明的自粘沥青防水卷材在环境温度为15℃以上时可以采用常规自粘卷材相同的施工方法，在温度低于15℃时，可采用热风辅助加热至基层与卷材温度均超过15℃再进行施工，比申请人早期研发的改性沥青防水卷材性能更好(早期的产品，技术方案为中国专利申请201410071883.5，气温阀值为25℃，在气温高于25℃时不需要热风辅助，在遇到低温时需要用热风辅助温度达到50℃才可进行施工)。
附图说明
图1为本发明防水卷材构造示意图。
其中，附图中各层的厚度仅为示意，并非按比例绘制。
具体实施方式
为了能更清楚地理解本发明的技术实质，申请人结合附图在下面对本发明的具体实施方式作详细说明。这些说明不构成对本发明方案的限制，因此，任何人只要在本发明方案的启示下所做出的等效变化和改型都应当视为本发明所公开的技术方案范畴并且视为主张权利保护的范围。
参考附图1所示，本发明的防水卷材，自上到下依次为矿物粒料层1、第一高耐热弹性体改性沥青胶料层2、聚酯胎基层3、第二高耐热弹性体改性沥青胶料层4、高耐热自粘沥青胶料层5、隔离膜层6，利用高耐热弹性体改性沥青胶料层将各层粘结在一起，最后隔离膜层覆在高耐热自粘沥青胶料层的表面。
其中，防水卷材厚度为3-5mm，长度为1000mm，搭接边7宽度为100mm。
实施例1
聚酯胎规格选择克重为140g/m2，厚度为0.6mm；矿物粒料层厚度0.7mm，高耐热弹性体改性沥青胶料层厚度1、1.2mm，自粘聚合物改性沥青胶料厚度0.6mm，隔离膜层0.3mm。
第一和第二高耐热弹性体改性沥青胶料组成如下：
高耐热的自粘沥青胶料化学组成为：
申请人测试了本发明防水卷材的理化特性，显示上述的防水卷材在-30℃均无裂缝、开裂等现象，上表面耐高温达到130℃，下表面达到110℃，其拉力不低于1000N/50mm，与铝板的剥离强度不低于3.0N/mm，不透水性在0.3MPa下保持时间不低于120min，热老化在80℃高温箱中老化20天仍能符合标准。
实施例2
聚酯胎规格选择克重为160g/m2，厚度为0.7mm；矿物粒料层厚度1.0mm，高耐热弹性体改性沥青胶料层厚度0.8mm、1.2mm，自粘聚合物改性沥青胶料厚度1.2mm，隔离膜层0.1mm。
第一和第二高耐热弹性体改性沥青胶料组成如下：
高耐热的自粘沥青胶料化学组成为：
申请人测试了本发明防水卷材的理化特性，显示上述的防水卷材在-30℃均无裂缝、开裂等现象，上表面耐高温达到140℃，下表面达到115℃，其拉力不低于1500N/50mm，与铝板的剥离强度不低于4.5N/mm，不透水性在0.3MPa下保持时间不低于200min，热老化在80℃高温箱中老化20天仍能符合标准。
实施例3
聚酯胎规格选择克重为180g/m2，厚度为0.7mm；矿物粒料层厚度1.1mm，高耐热弹性体改性沥青胶料层厚度0.9mm，自粘聚合物改性沥青胶料厚度1.0mm，隔离膜层0.2mm。
第一和第二高耐热弹性体改性沥青胶料组成如下：
高耐热的自粘沥青胶料化学组成为：
申请人测试了本发明防水卷材的理化特性，显示上述的防水卷材在-30℃均无裂缝、开裂等现象，上表面耐高温达到140℃，下表面达到115℃，其拉力不低于1500N/50mm，与铝板的剥离强度不低于4.5N/mm，不透水性在0.3MPa下保持时间不低于200min，热老化在80℃高温箱中老化20天仍能符合标准。
实施例4
聚酯胎规格选择克重为220g/m2，厚度为1mm；矿物粒料层厚度1mm，高耐热弹性体改性沥青胶料层厚度0.8、0.5mm，自粘聚合物改性沥青胶料厚度0.8mm，隔离膜层0.1mm。
第一和第二高耐热弹性体改性沥青胶料组成如下：
高耐热的自粘沥青胶料化学组成为：
申请人测试了本发明防水卷材的理化特性，显示上述的防水卷材在-30℃均无裂缝、开裂等现象，上表面耐高温达到140℃，下表面达到115℃，其拉力不低于1500N/50mm，与铝板的剥离强度不低于4.5N/mm，不透水性在0.3MPa下保持时间不低于200min，热老化在80℃高温箱中老化20天仍能符合标准。
采用的检测方法为GB/T328-2007、GB18242-2008、GB23441-2009，所检其它指标均符合并高于GB18242-2008、GB23441-2009标准要求。
Claims (4)
1.一种自粘沥青防水卷材，其特征在于该卷材自上而下依次为矿物粒料层、第一高耐热弹性体改性沥青胶料层、聚酯胎基层、第二高耐热弹性体改性沥青胶料层、高耐热自粘沥青胶料层、隔离膜层；第一和第二高耐热弹性体改性沥青胶料化学组成为，以质量计：石油沥青33～37%、天然沥青27～28%、弹性体改性剂10～12%、第二改性剂8～12%、增韧剂1～5%、防老剂0.1～3%、填充剂10～15%；在第一和第二高耐热弹性体改性沥青胶料中，石油沥青为环烷基直馏石油沥青，针入度为120～300，以0.1mm计；天然沥青为天然岩沥青和/或天然湖沥青；弹性体改性剂为星型SBS和/或氢化的星型SBS；第二改性剂为丁苯橡胶、聚乙烯、聚丙烯、热塑性弹性体POE中的一种或多种的混合物；增韧剂为丙烯酸酯橡胶、氯磺化聚乙烯、ABS、聚醋酸乙烯中的一种或多种的混合物；防老剂为紫外线吸收剂、光稳定剂、硫磺、含硫有机物、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、炭黑中的一种或多种的混合物；高耐热的自粘沥青胶料化学组成为，以质量计：石油沥青42%～45%、软化剂10%～15%、弹性体改性剂6%～7%、第二改性剂8%～12%、增粘剂7%～9%、界面活性剂2%～3%、防老剂1%～3%、填充剂16%～18%；在高耐热的自粘沥青胶料中，石油沥青为环烷基直馏石油沥青，针入度为120～300，以0.1mm计；软化剂为顺丁烯二酸、丙烯酸辛酯、减线机油、糠醛抽出油、环烷油、芳烃油、含低分子量芳烃的助溶剂中的一种或多种的混合物；弹性体改性剂为星型SBS和/或氢化的星型SBS；第二改性剂为丁苯橡胶、聚乙烯、聚丙烯、热塑性弹性体POE中的一种或多种的混合物；增粘剂为C5—C9石油树脂、烷基酚树脂、液态松香树脂、萜烯树脂、氢化松香甘油脂、酚醛树脂、环氧树脂、聚异丁烯中的一种或多种的混合物；界面活性剂为聚醋酸烯烃酯、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；防老剂为紫外线吸收剂、光稳定剂、硫磺、含硫有机物、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、炭黑中的一种或多种的混合物。
2.根据权利要求1所述的自粘沥青防水卷材，其特征在于所用聚酯胎规格选择克重为120g/m2—280g/m2，厚度为0.6mm-1.2mm。
3.根据权利要求1所述的自粘沥青防水卷材，其特征在于在第一和第二高耐热弹性体改性沥青胶料中，石油沥青为环烷基直馏石油沥青，针入度为220～260，以0.1mm计；天然沥青为天然岩沥青；弹性体改性剂为氢化的星型SBS；第二改性剂为丁苯橡胶、聚乙烯、聚丙烯中任意两者或三者的混合物；增韧剂为丙烯酸酯橡胶、氯磺化聚乙烯的混合物；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。
4.根据权利要求1所述的自粘沥青防水卷材，其特征在于在高耐热自粘沥青胶料中，石油沥青为环烷基直馏石油沥青，针入度为220～260，以0.1mm计；软化剂为减一线机油；弹性体改性剂为氢化的星型SBS；第二改性剂为丁苯橡胶、聚乙烯、聚丙烯中任意两者或三者的混合物；增粘剂为萜烯树脂、酚醛树脂、环氧树脂中任意两者或三者的混合物；界面活性剂为聚醋酸烯烃酯、萘系高效减水剂的混合物；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。
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| CN201410466136.1A CN104210170B (zh) | 2014-09-11 | 一种自粘沥青防水卷材 |
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| CN104210170A CN104210170A (zh) | 2014-12-17 |
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