CN105062105A - 一种耐热型玻纤沥青瓦基料及其制备方法和应用 - Google Patents

Abstract

本发明创造提供一种耐热型玻纤沥青瓦基料，由包括以下重量份的原料制成：90#沥青12～17份、10#沥青18～23份、聚丙颗粒2-5份、石粉50-65份、丁苯橡胶3-5份、偶联剂0.2～1份。本发明创造能够克服屋面高温流淌、滑动的不利影响，极大地提高了玻纤沥青瓦的抗风揭性能。

Description

一种耐热型玻纤沥青瓦基料及其制备方法和应用

技术领域

本发明创造属于防水建筑材料领域，具体涉及建筑防水工程中的耐热性玻纤沥青瓦基料及其制备方法和在玻纤沥青瓦产品中的应用。

背景技术

玻纤沥青瓦由欧美国家兴起传入我国，自2000年我国的玻纤沥青瓦发展迅速，但市场上的沥青瓦质量参差不齐，目前防水市场上应用的玻纤沥青瓦基料多为普通沥青或氧化沥青材质的，由于我国地域辽阔，南北气候温差较大，特别是在南方屋面的温度高达90℃以上，玻纤沥青瓦中的沥青在这一温度下易流淌、滑动，造成玻纤沥青瓦防水功能的丧失，导致屋面防水系统失败。另外玻纤沥青瓦在销往国际市场时，由于运输时间长玻纤沥青瓦在集装箱内高温的影响而粘连在一起，导致施工困难。

发明内容

本发明创造为解决现有技术中的问题，提供一种耐热型玻纤沥青瓦基料和使用该基料制成的玻纤沥青瓦，不仅能够克服屋面高温流淌、滑动的不利影响，而且极大地提高了玻纤沥青瓦的抗风揭性能。

本发明创造所采用的技术方案为，一种耐热型玻纤沥青瓦基料，由包括以下重量份的原料制成：90#沥青12～17份、10#沥青18～23份、聚丙颗粒(PP)2-5份、石粉50-65份、丁苯橡胶(SBR)3-5份、偶联剂0.2～1份。

其中，所述90#沥青一方面有利于SBR的溶解与分散，另一方面有利于玻纤沥青瓦的成型。优选的，所述90#沥青为中石油生产的重交道路石油沥青，为油状物。

其中，所述10#沥青能够提高沥青瓦的挺括性及耐热性。优选的，所述10#沥青为中石油生产的建筑石油沥青，为油状物或块状物。

其中，所述的聚丙颗粒(pp)优选为无规聚丙烯树脂，具有优异的耐紫外线照射和耐老化性能，当聚丙颗粒加入到热沥青，沥青温度在160～180℃之间时，聚丙颗粒在搅拌器搅拌桨的作用下呈粘稠态与沥青形成均匀的混合物，改善沥青在高温条件下易变形流淌的弱点。更优选的，所述无规聚丙烯树脂的熔融指数为8-10。

其中，所述石粉不仅能降低产品成本，还能提高基料的耐热性能。所述石粉优选为滑石粉，更优选的细度为200目，能够更加有效地分散于沥青之中。

其中，所述的SBR能够同时改善沥青的低温和高温性能。优选的，所述SBR为聚苯乙烯增强丁苯橡胶；更优选的，所述聚苯乙烯增强丁苯橡胶中聚苯乙烯含量为30％-45％，生胶门尼粘度(ML100℃1+4)为48-66，拉伸强度(35minMPa)≥400。

其中，所述偶联剂优选为硅烷偶联剂，硅烷偶联剂含有两种不同的化学官能团，一端能与无机材料表面的羟基反应生产共价键，另一端能与高分子材料生产共价键。从而使沥青油与石粉两种性质差别很大的材料“偶联”起来，起到提高沥青与石粉混合基料的耐水性、耐热性和耐候性等性能。更优选的硅烷偶联剂型号为A-172。

本发明还提供了一种耐热型玻纤沥青瓦，由包括上述的耐热型玻纤沥青瓦基料以及玻璃纤维胎基布制成。

其中，所述的玻璃纤维胎基布优选为以天然石英砂为主要原料，经高温拉丝而成的无碱玻璃纤维；更优选的单位面积质量为90-95g/m²，含水率≤0.5％；还优选的拉伸强度为纵向≥375N/50mm、横向≥250N/50mm。

进一步，所述耐热型玻纤沥青瓦中还包括彩砂，优选为玄武岩烧结砂，更优选的细度为20目筛通过率98％以上。

本发明还提供了上述耐热型玻纤沥青瓦基料及耐热型玻纤沥青瓦的制备方法，包括以下步骤：90#沥青和10#沥青分别加热至160-180℃后进行计量，计量后将二者与PP、SBR、偶联剂混合搅拌，充分混合后进行研磨，然后加入加热后的石粉在160-180℃下进行二次混合搅拌，得本发明基料；继续将混合好的基料放入到涂油池，进行涂覆、撒砂、冷却、切割成型获得最终产品。

其中，所述90#沥青和10#沥青的加热过程采用采用导热油加热工艺，由导热油炉进行加热。所述90#沥青和10#沥青的计量过程采用计量罐进行计量。所述90#沥青、10#沥青与PP、SBR、偶联剂的混合搅拌过程采用搅拌罐搅拌，优选为立式搅拌罐。采用上述160-180℃沥青加热温度能够使SBR、pp等助剂溶解分散，配合合适的配料组成能够得到粘度适宜的混合基料，即基料合适的粘度在涂油池中基料能够浸透胎基，使其有利于沥青瓦成型。

其中，所述研磨过程采用胶体磨，经过研磨能够得到分散性更好的没加石粉前的基料。所述石粉加热过程采用滚筒加热烘干机，优选的石粉加热至170-180℃，更优选的石粉加热温度控制为：一区：160-170℃，二区：170-180℃，三区：170-180℃，四区：170-180℃，五区：170-180℃。

其中，所述二次混合搅拌采用卧式搅拌罐，使石粉在偶联剂的作用下与沥青紧密的结合在一起，卧式搅拌罐比立式搅拌罐搅拌得更加充分，更有利于助剂的分散。

进一步，所述涂覆过程优选涂油池及对辊工艺，将配好的基料放入到涂油池中，涂油池温度控制在170-180℃，将基料涂覆在玻纤胎基上，并由对辊控制沥青瓦的厚度。

本发明创造提供的耐热型沥青瓦具有良好的防水性能及较好的耐热性能，相对于现有沥青瓦具有更高的耐热性、矿物料粘附性、更好的挺括性、以及抗风揭性能，特别适合于环境温度较高的屋面防水工程。同时由于原材料易得，制备工艺简便，施工方便，安全可靠，使得本发明产品综合成本低廉，适用于大规模工业生产和广泛使用。

本发明创造提供的耐热型玻纤沥青瓦基料性能指标如表1，本发明创造提供的耐热型沥青瓦与普通沥青瓦在性能上的综合区别见下表2。

表1

表2

具体实施方式

下面对本发明创造进行进一步说明。为了叙述方便，本发明创造中的设备略去了必要或常规的操作步骤或条件，本领域技术人员能够根据反应的需要进行任意的调整。在不冲突的条件下，本发明方案中各实施例中的特征可以相互组合。

实施例1

将12份的90#沥青、18份的10#沥青利用导热油炉分别加热到160-180℃时用流量泵打入到计量罐中进行计量，计量后将90#沥青、10#沥青通过流量泵打入到1#立式搅拌罐中，开启搅拌。再将聚丙颗粒(PP)2份、SBR3份、偶联剂1份加入到1#立式搅拌罐中进行搅拌，搅拌时间为90min-120min充分混合后经胶体磨研磨，研磨时间60min，经胶体磨研磨后的基料进入到2#立式搅拌罐中，然后将混合好的基料用泵打入到卧式搅拌罐中。将65份的石粉加热，石粉加热采用的是滚筒加热烘干机，其温度控制为：一区：160-170℃，二区：170-180℃，三区：170-180℃，四区：170-180℃，五区：170-180℃，加热时间为30-40min。石粉加热后利用螺旋上料机将石粉加入到卧式搅拌罐中进行二次混合搅拌，混合时间为90-120min，再将混合好的基料放入到涂油池，涂油温度控制在170-180℃进行涂覆在玻纤胎基上，由涂油池的对辊控制沥青瓦的厚度，再进行撒砂、冷却、切割成型获得最终产品。

其中，所述90#沥青选用中石油生产的重交道路石油沥青，为油状物。所述10#沥青选用中石油生产的建筑石油沥青，为油状物或块状物。所述的聚丙颗粒(pp)选用熔融指数为8-10的无规聚丙烯树脂。所述石粉选用细度为200目的滑石粉。所述的SBR选用聚苯乙烯增强丁苯橡胶，其聚苯乙烯含量为30％-45％，生胶门尼粘度(ML100℃1+4)为48-66，拉伸强度(35minMPa)≥400。所述偶联剂选用型号为A-172的硅烷偶联剂。所述的玻璃纤维胎基布选用以天然石英砂为主要原料，经高温拉丝而成的无碱玻璃纤维；其单位面积质量为90-95g/m²，含水率≤0.5％，拉伸强度为纵向≥375N/50mm、横向≥250N/50mm。所述撒砂过程使用玄武岩烧结砂，其细度为20目筛通过率98％以上。

实施例2

采用同实施例1的原料，将15份的90#沥青、20份的10#沥青利用导热油炉分别加热到160-180℃时用流量泵打入到计量罐中进行计量，计量后将90#沥青、10#沥青通过流量泵打入到1#立式搅拌罐中，开启搅拌。再将聚丙颗粒(PP)3份、SBR4份、偶联剂0.5份加入到1#立式搅拌罐中进行搅拌，搅拌时间为90min-120min充分混合后经胶体磨研磨，研磨时间60min，经胶体磨研磨后的基料进入到2#立式搅拌罐中，然后将混合好的基料用泵打入到卧式搅拌罐中。将57份的石粉加热，石粉加热采用的是滚筒加热烘干机，其温度控制为：一区：160-170℃，二区：170-180℃，三区：170-180℃，四区：170-180℃，五区：170-180℃，加热时间为30-40min。石粉加热后利用螺旋上料机将石粉加入到卧式搅拌罐中进行二次混合搅拌，混合时间为90-120min，再将混合好的基料放入到涂油池，涂油温度控制在170-180℃进行涂覆在玻纤胎基上，由涂油池的对辊控制沥青瓦的厚度，再进行撒砂、冷却、切割成型获得最终产品。

实施例3

采用同实施例1的原料，将17份的90#沥青、23份的10#沥青利用导热油炉分别加热到160-180℃时用流量泵打入到计量罐中进行计量，计量后将90#沥青、10#沥青通过流量泵打入到1#立式搅拌罐中，开启搅拌。再将聚丙颗粒(PP)5份、SBR5份、偶联剂0.2份加入到1#立式搅拌罐中进行搅拌，搅拌时间为90min-120min充分混合后经胶体磨研磨，研磨时间60min，经胶体磨研磨后的基料进入到2#立式搅拌罐中，然后将混合好的基料用泵打入到卧式搅拌罐中。将50份的石粉加热，石粉加热采用的是滚筒加热烘干机，其温度控制为：一区：160-170℃，二区：170-180℃，三区：170-180℃，四区：170-180℃，五区：170-180℃，加热时间为30-40min。石粉加热后利用螺旋上料机将石粉加入到卧式搅拌罐中进行二次混合搅拌，混合时间为90-120min，再将混合好的基料放入到涂油池，涂油温度控制在170-180℃进行涂覆在玻纤胎基上，由涂油池的对辊控制沥青瓦的厚度，再进行撒砂、冷却、切割成型获得最终产品。

对比例1

采用同实施例1的制备条件和方法，其他成分不变，沥青仅采用90#沥青一种30份，而获得的一种沥青瓦。

对比例2

采用同实施例1的制备条件和方法，其他成分不变，将90#沥青替换为70#沥青12份，而获得的沥青瓦。

采用上述各实施例和对比例的方法制备相同规格的沥青瓦产品，所获得的产品的性能测试结果如下表3所示。

表3

Claims (9)

1.一种耐热型玻纤沥青瓦基料，由包括以下重量份的原料制成：90#沥青12～17份、10#沥青18～23份、聚丙颗粒2-5份、石粉50-65份、丁苯橡胶3-5份、偶联剂0.2～1份。

2.根据权利要求1所述的一种耐热型玻纤沥青瓦基料，其特征在于，所述90#沥青为中石油生产的重交道路石油沥青，所述10#沥青为中石油生产的建筑石油沥青。

3.根据权利要求1所述的一种耐热型玻纤沥青瓦基料，其特征在于，所述的聚丙颗粒优选为无规聚丙烯树脂，更优选为熔融指数为8-10的无规聚丙烯树脂。

4.根据权利要求1所述的一种耐热型玻纤沥青瓦基料，其特征在于，所述石粉优选为滑石粉，更优选为细度为200目的滑石粉。

5.根据权利要求1所述的一种耐热型玻纤沥青瓦基料，其特征在于，所述的丁苯橡胶为聚苯乙烯增强丁苯橡胶；优选为聚苯乙烯含量为30％-45％，生胶门尼粘度(ML100℃1+4)为48-66的聚苯乙烯增强丁苯橡胶；更优选为拉伸强度(35minMPa)≥400的聚苯乙烯增强丁苯橡胶。

6.根据权利要求1所述的一种耐热型玻纤沥青瓦基料，其特征在于，所述偶联剂优选为硅烷偶联剂。

7.权利要求1所述的一种耐热型玻纤沥青瓦基料在耐热型玻纤沥青瓦上的应用。

8.权利要求1-6任一项所述的一种耐热型玻纤沥青瓦基料的制备方法，包括以下步骤：90#沥青和10#沥青分别加热至160-180℃后进行计量，计量后将二者与PP、SBR、偶联剂混合搅拌，充分混合后进行研磨，然后加入加热后的石粉在160-180℃下进行二次混合搅拌，得本发明基料。

9.根据权利要求8所述的一种耐热型玻纤沥青瓦基料的制备方法，其特征在于，所述石粉在被加热至170-180℃后加入二次混合搅拌。