CN104890337A

CN104890337A - 一种能够快速渗透的pfs反应粘湿铺防水卷材的制备方法

Info

Publication number: CN104890337A
Application number: CN201510366192.2A
Authority: CN
Inventors: 郭德松; 陈周群; 彭时利; 郭培生; 钟思源; 严巨汇; 李明格; 章礼杰
Original assignee: Sichuan Aoxing Building Material Technology Co Ltd
Current assignee: Sichuan Aoxing Building Material Technology Co Ltd
Priority date: 2015-06-29
Filing date: 2015-06-29
Publication date: 2015-09-09

Abstract

本发明公开了一种能够快速渗透的PFS反应粘湿铺防水卷材的制备方法，将石油沥青加热为流体状态，体系升温的同时将增粘剂、热塑性弹性体、增塑剂、抗氧化剂、功能助剂依次投料到石油沥青中，然后加热并保持体系在140~170℃时搅拌1.0至2.0小时，再加入填充料搅拌0.5小时，使料浆混合均匀；将上述料浆送入胶体磨进行反复研磨，得到具有快速渗透能力的反应粘胶料；将上述胶料在胎体材料上进行浸涂，再控厚定型、覆膜收卷制备得到可快速渗透的PFS反应粘湿铺防水卷材。该制备方法生产能耗小、生产工艺简单、可快速与混凝土基面形成牢固满粘。

Description

一种能够快速渗透的PFS反应粘湿铺防水卷材的制备方法

技术领域

本发明涉及建筑防水领域，具体地，涉及一种能够快速渗透的PFS反应粘湿铺防水卷材的制备方法。

背景技术

防水卷材主要是用于地下室、屋面、以及隧道、公路、垃圾填埋场等处，起到抵御外界雨水、地下水渗漏的一种可卷曲成卷状的柔性建材产品，作为工程基础与建筑物之间无渗漏连接，是整个工程防水的第一道屏障，对整个工程起着至关重要的作用。产品主要有沥青防水卷材和高分子防水卷材。

目前建筑防水领域市场占有率最高的防水卷材是SBS/APP改性沥青类防水卷材，其特点是需要以明火热熔卷材以和混凝土基础进行粘结，操作要求高、危险性高且环境污染大，在环境湿度与温度变化情况下易脱粘形成窜水而致使防水失败，我国北京已明文“限制使用明火施工的热熔法沥青类防水卷材”。

反应粘类防水卷材以其方便的湿铺特性和优异的粘结效果而市场份额逐年上升，产品主要包括广西金雨伞CPS（CN 101694114 A、CN 102991073 A）、广东鼎新高科CCB（CN 103350536 A）、余云超CNT（CN 104312467 A）等专利所描述的品种，其原理基本类似，均为在卷材粘胶层与混凝土基体间形成物理与化学协同的粘结作用，但在卷材生产与实际使用过程中存在诸如卷材加工过程反应温度高能耗大、卷材铺贴过程对粘结介质有特殊要求、卷材铺贴后与混凝土基面牢固粘结所需时间长、随温度起伏变化卷材仍易剥落、不能完全形成满粘等问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种能够快速渗透的PFS反应粘湿铺防水卷材的制备方法，该制备方法生产能耗小、生产工艺简单、可快速与混凝土基面形成牢固满粘。

本发明解决上述问题所采用的技术方案是：一种能够快速渗透的PFS反应粘湿铺防水卷材的制备方法，将石油沥青加热为流体状态，体系升温的同时将增粘剂、热塑性弹性体、增塑剂、抗氧化剂、功能助剂依次投料到石油沥青中，然后加热并保持体系在140~170℃时搅拌1.0至2.0小时，其最佳搅拌温度为1.5小时，再加入填充料搅拌0.5小时，使料浆混合均匀；将上述料浆送入胶体磨进行反复研磨，得到具有快速渗透能力的反应粘胶料；将上述胶料在胎体材料上进行浸涂，再控厚定型、覆膜收卷制备得到可快速渗透的PFS反应粘湿铺防水卷材。在本技术方案中，PFS称为皮肤式，产品如同皮肤一样渗透并粘贴在建筑基体上。石油沥青加热成为流体后用泵输送至反应釜，在搅拌下加热并投入其它添加剂。本方案经大量实验，选取在120℃时开始投入其它添加剂，此温度下沥青流体流动性能好，所得产品效果最佳。

本方案中的成分质量百分比为：石油沥青含量为50~55%、增粘剂含量为7~10%、热塑性弹性体含量为1~15%、增塑剂含量为5~10%、抗氧化剂含量为0.5~1%、功能助剂含量为0.5~2%、填充料含量为20~30%。上述材料都是现有的材料，虽然能够在市场上直接购买得到，但是本领域技术人员无法将其进行组合得到本方案，每种材料需要的百分比不同，其得到的效果也千差万别，本方案所选取的百分比经过研究人员的劳动性创造得出，为其效果最佳的百分比，相对于现有技术中长达24小时以上的满粘时间，本方案能在4~24小时内快速与混凝土基础在物理化学作用的协同下形成牢固不可逆的满粘效果，且不受温度与时间变化的影响，不易老化。

增塑剂为三线油或环烷油或两者的混合物。环烷油是从环烷基原油中提炼出来的，具有高溶解力、优异的低温性能、与某些树脂及聚合物优良的兼容性、与橡胶的良好增速和互溶性。三线油属于石油系增塑剂，由原油进行常压和减压蒸馏制得，增塑效果好，来源丰富，成本低廉。在本方案中选用三线油与环烷油或两者混合后作为增塑剂，使得其塑性更佳。

所述抗氧化助剂为三壬基苯基亚磷酸酯，三壬基苯基亚磷酸酯为非污染性耐热抗氧化防老剂。适用于SBS、TPR、IPS、PS、SBR、BR、PVC、PE、PP、ABS等橡塑弹性体，热氧稳定效能高，加工使用过程中不变色，尤其适宜作不变色稳定剂。对产品色泽无影响，广泛用于白色及艳色制品。能提高橡塑制品的耐热性和抗氧化性，能防止聚合物制造和贮存中的树脂化现象。本方案选用这种材料是抑制凝胶生成和粘度升高现象，可防止橡塑产品的热氧老化及黄变。

所述功能助剂为聚合物硅烷类或聚合物磺酸盐类或两者的混合物；胎体材料为高分子胎体、强力交叉膜胎体或聚酯胎体中的一种。高分子胎体、强力交叉膜胎体和聚酯胎体是现有材料，能够在市场上直接购买得到。在本发明中选用这些材料，是利用其具有高弹性、防水性、耐久性和优良的耐高低温性能。

本方案中提及的140~170℃是加入各种添加剂后的改性温度，大量物料需要在此温度下停留较长时间，现有技术的改性温度一般在200℃甚至230℃，高温下将消耗更大量的能量才能达到较好的改性效果，并且粘接的质量不能保证。如果温度低于140℃，材料不能充分溶胀混合，改性效果差，卷材粘结胶层粘结不好，温度过高则能耗太大成本高。

搅拌时间设定为1.0-2.0小时，其最优为1.5小时，超出设定范围值后产品使用效果基本无变化，小于1.0小时不能保证很好的效果，超出2.0小时后能耗增大。本工艺的改性温度低、时间短、能耗少是本发明的主要优点。

本方案采用SBS中的线型、S/B=3/7为改性剂，SBS为苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物。此特殊品种改性剂，的产品信息如下表：

将以上特殊品种SBS研磨至40-80目细颗粒,先融胀再投料，以利于改性时很好的分散，确保改性剂等材料可以在较低温度达到较好的效果。

综上，本发明的有益效果是：

1、本发明在大量实验的基础上进行了配方改进，在沥青改性的过程中选取适当的改性助剂并调整其比例，使改性过程的反应温度由普遍的180~230℃降至140~170℃，大大减少了改性能耗；

2、在卷材粘结胶体助剂中选取合适的功能助剂及其用量，使卷材与基体形成牢固满粘的时间从普遍的大于24小时缩短至4~24小时；

3、本卷材在使用过程中无需使用特殊的化学粘结剂处理基面，就能让卷材与混凝土长在一起，形成皮肤式防水层，杜绝窜水的可能；

4、本发明简单可靠、能耗低、效果明显，所制备出的卷材根据外部使用环境的不同能在4~24小时内快速与混凝土基础在物理化学作用的协同下形成牢固不可逆的满粘效果，且不受温度与时间变化的影响，不易老化。

具体实施方式

下面结合实施例，对本发明作进一步地的详细说明，但本发明的实施方式不限于此。

实施例1：

将石油沥青加热至120℃，体系升温的同时按石油沥青51%、增粘剂8%、热塑性弹性体14.5%、三线油5%、三壬基亚磷酸酯1%、乙烯基三乙氧基硅烷0.5%顺序投料，保持体系在170℃搅拌1.5小时，再加入填充料20%，搅拌0.5小时，使料浆混合均匀；将上述料浆送入胶体磨进行反复研磨，得到具有快速渗透能力的反应粘胶料；将上述胶料在胎体材料上进行浸涂，再控厚定型、覆膜收卷制备得到可快速渗透的PFS反应粘湿铺防水卷材。

通过上述步骤最终得到的防水卷材能够牢牢地与混凝土长在一起，形成皮肤式防水层，能在4小时内快速与混凝土基础在物理化学作用的协同下形成牢固不可逆的满粘效果，其能量消耗相对于现有技术降低了20%。

实施例2：

将石油沥青加热至120℃，体系升温的同时按石油沥青52%、增粘剂9%、热塑性弹性体9%、环烷油6%、三壬基亚磷酸酯1%、聚萘甲醛磺酸钠盐1%顺序投料，保持体系在160℃搅拌1.5小时，再加入填充料22%，搅拌0.5小时，使料浆混合均匀；将上述料浆送入胶体磨进行反复研磨，得到具有快速渗透能力的反应粘胶料；将上述胶料在胎体材料上进行浸涂，再控厚定型、覆膜收卷制备得到可快速渗透的PFS反应粘湿铺防水卷材。

通过上述步骤最终得到的防水卷材能够牢牢地与混凝土长在一起，形成皮肤式防水层，能在12小时内快速与混凝土基础在物理化学作用的协同下形成牢固不可逆的满粘效果，其能量消耗相对于现有技术降低了25%。

实施例3：

将石油沥青加热至120℃，体系升温的同时按石油沥青55%、增粘剂10%、热塑性弹性体3.5%、三线油7%、三壬基亚磷酸酯0.5%、乙烯基三乙氧基硅烷1%顺序投料，保持体系在160℃搅拌1.5小时，再加入填充料23%，搅拌0.5小时，使料浆混合均匀；将上述料浆送入胶体磨进行反复研磨，得到具有快速渗透能力的反应粘胶料；将上述胶料在胎体材料上进行浸涂，再控厚定型、覆膜收卷制备得到可快速渗透的PFS反应粘湿铺防水卷材。

通过上述步骤最终得到的防水卷材能够牢牢地与混凝土长在一起，形成皮肤式防水层，能在16小时内快速与混凝土基础在物理化学作用的协同下形成牢固不可逆的满粘效果，其能量消耗相对于现有技术降低了28%。

实施例4：

将石油沥青加热至120℃，体系升温的同时按石油沥青50%、增粘剂7.5%、热塑性弹性体4.2%、三线油5%、环烷油3%、三壬基亚磷酸酯0.8%、γ-氨丙基三乙氧基硅烷1.5%顺序投料，保持体系在150℃搅拌1.5小时，再加入填充料28%，搅拌0.5小时，使料浆混合均匀；将上述料浆送入胶体磨进行反复研磨，得到具有快速渗透能力的反应粘胶料；将上述胶料在胎体材料上进行浸涂，再控厚定型、覆膜收卷制备得到可快速渗透的PFS反应粘湿铺防水卷材。

通过上述步骤最终得到的防水卷材能够牢牢地与混凝土长在一起，形成皮肤式防水层，能在20小时内快速与混凝土基础在物理化学作用的协同下形成牢固不可逆的满粘效果，其能量消耗相对于现有技术降低了31%。

实施例5：

将石油沥青加热至120℃，体系升温的同时按石油沥青50%、增粘剂7%、热塑性弹性体1.5%、三线油4%、环烷油5%、三壬基亚磷酸酯0.5%、乙烯基三乙氧基硅烷1.5%、聚萘甲醛磺酸钠盐0.5%顺序投料，保持体系在140℃搅拌1.5小时，再加入填充料30%，搅拌0.5小时，使料浆混合均匀；将上述料浆送入胶体磨进行反复研磨，得到具有快速渗透能力的反应粘胶料；将上述胶料在胎体材料上进行浸涂，再控厚定型、覆膜收卷制备得到可快速渗透的PFS反应粘湿铺防水卷材。

通过上述步骤最终得到的防水卷材能够牢牢地与混凝土长在一起，形成皮肤式防水层，能在24小时内快速与混凝土基础在物理化学作用的协同下形成牢固不可逆的满粘效果，其能量消耗相对于现有技术降低了32%。

本发明在制备过程中改性温度为140~170℃，低于行业普遍温度，具有低温低能耗的优点；本发明所述的快速渗透的PFS反应粘湿铺防水卷材，具有能在4~24小时内，通过与混凝土基面产生物理吸附与刚-铰有机框架体系协同作用，形成胶塑性卯榫粘结，在混凝土表面快速形成牢固不可逆的“皮肤式”满粘界面密封反应层，粘结时间远小于同类产品；该发明在制备过程中所需反应温度低、形成满粘快速不可逆，具有生产成本低、卷材不易老化等诸多优点。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术、方法实质上对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种能够快速渗透的PFS反应粘湿铺防水卷材的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）将石油沥青加热为流体状态，体系升温的同时将增粘剂、热塑性弹性体、增塑剂、抗氧化剂、功能助剂依次投料到石油沥青中，然后加热并保持体系在140~170℃时搅拌1.0至2.0小时，再加入填充料搅拌0.5小时，使料浆混合均匀；

（2）将上述料浆送入胶体磨进行反复研磨，得到具有快速渗透能力的反应粘胶料；

（3）将上述胶料在胎体材料上进行浸涂，再控厚定型、覆膜收卷制备得到可快速渗透的PFS反应粘湿铺防水卷材。

2.根据权利要求1所述的一种能够快速渗透的PFS反应粘湿铺防水卷材的制备方法，其特征在于，所述步骤（1）中的成分质量百分比为：石油沥青含量为50~55%、增粘剂含量为7~10%、热塑性弹性体含量为1~15%、增塑剂含量为5~10%、抗氧化剂含量为0.5~1%、功能助剂含量为0.5~2%、填充料含量为20~30%。

3.根据权利要求1所述的一种能够快速渗透的PFS反应粘湿铺防水卷材的制备方法，其特征在于，所述步骤（1）中的石油沥青的流体状态温度为120℃。

4.根据权利要求1所述的一种能够快速渗透的PFS反应粘湿铺防水卷材的制备方法，其特征在于，所述增塑剂为三线油或环烷油或两者的混合物；所述抗氧化助剂为三壬基苯基亚磷酸酯；所述功能助剂为聚合物硅烷类或聚合物磺酸盐类或两者的混合物。

5.根据权利要求1所述的一种能够快速渗透的PFS反应粘湿铺防水卷材的制备方法，其特征在于，所述胎体材料为高分子胎体、强力交叉膜胎体或聚酯胎体中的一种。

6.根据权利要求1所述的一种能够快速渗透的PFS反应粘湿铺防水卷材的制备方法，其特征在于，所述体系在140~170℃搅拌时间为1.5小时。