CN105238083A - 一种沥青复合胎柔性防水卷材及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种沥青复合胎柔性防水卷材，包括胎基层B、粘结在胎基层B上的上表层A和粘结在胎基层B下的下表层C，其中上表层A与胎基层B，及胎基层B和下表层C均采用改性沥青相互粘结，胎基层B采用无纺布制得，上表层A采用聚乙烯膜、耐高温聚酯薄膜或细砂制得，下表层C采用聚乙烯膜制得。改性沥青制备包括：将秸秆粉加入硫酸溶液中进行升温，搅拌，再加入环氧氯丙烷、过氧化氢搅拌均匀后升温得到改性秸秆粉；将改性秸秆粉、沸石粉、海泡石、废轮胎胶粉、乙醚和铝锆偶联剂混合均匀后进行微波处理得到改性胶粉；将沥青加热，加入改性胶粉、SBS、机油搅拌均匀，进行氧化打磨处理，再加入滑石粉和硫酸钙晶须搅拌均匀得到改性沥青。
Description
技术领域
本发明涉及防水卷材技术领域，尤其涉及一种沥青复合胎柔性防水卷材及其制备方法。
背景技术
防水卷材主要是用于建筑墙体、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，主要有沥青防水卷材和高分子防水卷材。沥青防水卷材是在基胎(如原纸、纤维织物)上沥青后，再在表面撒布粉状或片状的隔离材料而制成的可卷曲片状防水材料。常用的隔离材料一般是粉状或片状的无机材料，例如滑石粉、碎石粉等。隔离材料和沥青只能起到单纯的隔离目的，无法在一定程度上提高防水卷材的耐热性和耐低温性能。
发明内容
基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种沥青复合胎柔性防水卷材及其制备方法，所得防水卷材的低温柔性和耐热性能优秀，而且具有良好的防水性能。
本发明提出的一种沥青复合胎柔性防水卷材，包括胎基层B、粘结在胎基层B上的上表层A和粘结在胎基层B下的下表层C，其中上表层A与胎基层B采用改性沥青相互粘结，胎基层B和下表层C采用改性沥青相互粘结，胎基层B采用无纺布制得，上表层A采用聚乙烯膜、耐高温聚酯薄膜或细砂制得，下表层C采用聚乙烯膜制得。
优选地，改性沥青的制备方法包括如下步骤：
S1、将环氧氯丙烷、过氧化氢加入丙酮中得到混合溶液；将秸秆粉加入硫酸溶液中进行升温，搅拌，再加入混合溶液搅拌均匀后升温，搅拌均匀后调节pH至1-2，抽滤，水洗，70-80℃干燥得到改性秸秆粉；
S2、将改性秸秆粉、沸石粉、海泡石和乙醚混合均匀后，加入铝锆偶联剂搅拌均匀，干燥，再加入废轮胎胶粉进行搅拌，然后进行微波处理得到改性胶粉；
S3、将沥青加热后，依次加入改性胶粉、苯乙烯系热塑性弹性体SBS、机油搅拌均匀，继续升温，然后停止加热，搅拌得到混合物料；将混合物料进行氧化打磨处理，再加入滑石粉和硫酸钙晶须搅拌均匀得到改性沥青。
优选地，改性沥青的制备方法包括如下步骤：
S1、将环氧氯丙烷、过氧化氢加入丙酮中得到混合溶液；将秸秆粉加入硫酸溶液中升温至105-120℃，搅拌3-5h，再加入混合溶液搅拌均匀后升温至125-140℃，搅拌均匀后调节pH至1-2，抽滤，水洗，干燥得到改性秸秆粉；
S2、将改性秸秆粉、沸石粉、海泡石和乙醚混合均匀后，加入铝锆偶联剂搅拌均匀，干燥，再加入废轮胎胶粉进行搅拌，然后进行微波处理得到改性胶粉；
S3、将沥青加热至130-140℃后，依次加入改性胶粉、苯乙烯系热塑性弹性体SBS、机油搅拌均匀，继续升温至220-240℃，然后停止加热，搅拌2-2.5h得到混合物料；将混合物料进行氧化打磨处理，再加入滑石粉和硫酸钙晶须后，调节温度至160-180℃，然后搅拌均匀得到改性沥青。
优选地，改性沥青制备方法的S1中，按重量份将2-5份环氧氯丙烷、1-2份过氧化氢加入6-8份丙酮中得到混合溶液；将50-65份秸秆粉加入20-30份浓度为2-5mol/L的硫酸溶液中升温至105-120℃，搅拌3-5h，再加入混合溶液搅拌均匀后升温至125-140℃，搅拌均匀后调节pH至1-2，抽滤，水洗，干燥得到改性秸秆粉。
优选地，改性沥青制备方法的S2中，按重量份将50-60份改性秸秆粉、30-36份沸石粉、15-18份海泡石和6-9份乙醚混合均匀后，加入2-4份铝锆偶联剂搅拌均匀，干燥，再加入100-120份废轮胎胶粉进行搅拌，然后进行微波处理得到改性胶粉。
优选地，改性沥青制备方法的S2中，微波处理的功率为1.4-1.8kW，微波处理的时间为1-2min。
优选地，改性沥青制备方法的S3中，沥青按重量份包括：1-3份250#重油，12-16份70#沥青，5-8份10#沥青。
优选地，改性沥青制备方法的S3中，按重量份将22-25份沥青加热至130-140℃后，依次加入8-12份改性胶粉、1.5-3份苯乙烯系热塑性弹性体SBS、1-3份机油搅拌均匀，继续升温至220-240℃，然后停止加热，搅拌2-2.5h得到混合物料；将混合物料进行氧化打磨处理，再加入18-22份滑石粉和6-8份硫酸钙晶须后，调节温度至160-180℃，然后搅拌均匀得到改性沥青。
优选地，改性沥青制备方法的S3中，氧化打磨处理的具体操作如下：将混合物料进行氧化处理1-1.2h后，置于胶体磨中循环打磨2-3次，再进行氧化处理2-2.4h。
本发明还提出的上述沥青复合胎柔性防水卷材的制备方法，包括：将无纺布浸入改性沥青中，控制改性沥青的厚度，然后将上表层A和下表层C粘覆在改性沥青层表面，水冷，得到沥青复合胎柔性防水卷材。
本发明将秸秆粉酸洗后，易于进行改性，接着加入环氧氯丙烷、过氧化氢，升温进行反应从而引入环氧基团，调节pH至1-2以进一步提高反应活性，得到改性秸秆粉；向改性秸秆粉、沸石粉和海泡石中加入偶联剂，使改性秸秆粉、沸石粉和海泡石表面接枝有机基团，从而可以与废轮胎胶粉配合形成整体，然后进行微波处理，大大提高了废轮胎胶粉的表面活性，不仅提高改性胶粉和沥青之间相容性，而且能降低针入度和温度敏感性，提高软化点和抗流动性，还提高了耐高温性能和低温柔韧性，同时使本发明的黏附性增强，易于涂覆于胎基层B上，使上表层A和下表层C不易被剥离；而改性胶粉中的秸秆粉在隔绝空气的状态下升温，形成高温无氧干馏，形成木炭粉、木焦油、木醋液，和沥青的相容性良好，可防止改性沥青分层，其中自带的木香气味能进行扩散，而木炭粉与沸石粉、海泡石配合，能锁定油分，同时吸附沥青在高温下产生的异味，从而提高了生产车间的工作环境；秸秆粉、沸石粉、海泡石、废轮胎胶粉、滑石粉、硫酸钙晶须作为填充剂，减轻本发明的密度，增强本发明的剥离性能，提高本发明的软化点，提高本发明的尺寸稳定性，减少表面皱褶；而废轮胎胶粉和苯乙烯系热塑性弹性体SBS相互配合，使本发明在韧性和柔性之间平衡，适于实际需要，还进一步提高耐热性能，改变本发明在高温下抗流延性、低温下的龟裂，提高本发明自身的曲挠性、韧性和内聚力。
附图说明
图1为本发明提出的一种沥青复合胎柔性防水卷材的结构示意图。
具体实施方式
下面，通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。
实施例1
如图1所示，图1为本发明提出的一种沥青复合胎柔性防水卷材的结构示意图。
参照图1，本发明提出的一种沥青复合胎柔性防水卷材，包括胎基层B、粘结在胎基层B上的上表层A和粘结在胎基层B下的下表层C，其中上表层A与胎基层B采用改性沥青相互粘结，胎基层B和下表层C采用改性沥青相互粘结，胎基层B采用无纺布制得，上表层A采用聚乙烯膜、耐高温聚酯薄膜或细砂制得，下表层C采用聚乙烯膜制得。
改性沥青的制备方法包括如下步骤：
S1、按重量份将2份环氧氯丙烷、2份过氧化氢加入6份丙酮中得到混合溶液；将65份秸秆粉加入20份浓度为5mol/L的硫酸溶液中升温至120℃，搅拌3h，再加入混合溶液搅拌均匀后升温至140℃，搅拌均匀后调节pH至1，抽滤，水洗，干燥得到改性秸秆粉；
S2、按重量份将60份改性秸秆粉、30份沸石粉、18份海泡石和6份乙醚混合均匀后，加入4份铝锆偶联剂搅拌均匀，干燥，再加入100份废轮胎胶粉进行搅拌，然后进行微波处理得到改性胶粉，微波处理的功率为1.8kW，微波处理的时间为1min；
S3、按重量份将25份沥青加热至130℃后，依次加入12份改性胶粉、1.5份苯乙烯系热塑性弹性体SBS、3份机油搅拌均匀，继续升温至220℃，然后停止加热，搅拌2.5h得到混合物料；将混合物料进行氧化处理1h后，置于胶体磨中循环打磨3次，再进行氧化处理2h，接着加入22份滑石粉和6份硫酸钙晶须后，调节温度至180℃，然后搅拌均匀得到改性沥青，其中沥青按重量份包括：1份250#重油，16份70#沥青，5份10#沥青。
本发明还提出的上述沥青复合胎柔性防水卷材的制备方法，包括：将无纺布浸入改性沥青中，控制改性沥青的厚度，然后将上表层A和下表层C粘覆在改性沥青层表面，水冷，得到沥青复合胎柔性防水卷材。
实施例2
本发明提出的一种沥青复合胎柔性防水卷材，包括胎基层B、粘结在胎基层B上的上表层A和粘结在胎基层B下的下表层C，其中上表层A与胎基层B采用改性沥青相互粘结，胎基层B和下表层C采用改性沥青相互粘结，胎基层B采用无纺布制得，上表层A采用聚乙烯膜、耐高温聚酯薄膜或细砂制得，下表层C采用聚乙烯膜制得。
改性沥青的制备方法包括如下步骤：
S1、按重量份将5份环氧氯丙烷、1份过氧化氢加入8份丙酮中得到混合溶液；将50份秸秆粉加入30份浓度为2mol/L的硫酸溶液中升温至105℃，搅拌5h，再加入混合溶液搅拌均匀后升温至125℃，搅拌均匀后调节pH至2，抽滤，水洗，干燥得到改性秸秆粉；
S2、按重量份将50份改性秸秆粉、36份沸石粉、15份海泡石和9份乙醚混合均匀后，加入2份铝锆偶联剂搅拌均匀，干燥，再加入120份废轮胎胶粉进行搅拌，然后进行微波处理得到改性胶粉，微波处理的功率为1.4kW，微波处理的时间为2min；
S3、按重量份将22份沥青加热至140℃后，依次加入8份改性胶粉、3份苯乙烯系热塑性弹性体SBS、1份机油搅拌均匀，继续升温至240℃，然后停止加热，搅拌2h得到混合物料；将混合物料进行氧化处理1.2h后，置于胶体磨中循环打磨2次，再进行氧化处理2.4h，接着加入18份滑石粉和8份硫酸钙晶须后，调节温度至160℃，然后搅拌均匀得到改性沥青，其中沥青按重量份包括：3份250#重油，12份70#沥青，8份10#沥青。
本发明还提出的上述沥青复合胎柔性防水卷材的制备方法，包括：将无纺布浸入改性沥青中，控制改性沥青的厚度，然后将上表层A和下表层C粘覆在改性沥青层表面，水冷，得到沥青复合胎柔性防水卷材。
实施例3
本发明提出的一种沥青复合胎柔性防水卷材，包括胎基层B、粘结在胎基层B上的上表层A和粘结在胎基层B下的下表层C，其中上表层A与胎基层B采用改性沥青相互粘结，胎基层B和下表层C采用改性沥青相互粘结，胎基层B采用无纺布制得，上表层A采用聚乙烯膜、耐高温聚酯薄膜或细砂制得，下表层C采用聚乙烯膜制得。
改性沥青的制备方法包括如下步骤：
S1、按重量份将3份环氧氯丙烷、1.8份过氧化氢加入6.5份丙酮中得到混合溶液；将60份秸秆粉加入22份浓度为4mol/L的硫酸溶液中升温至115℃，搅拌3.8h，再加入混合溶液搅拌均匀后升温至135℃，搅拌均匀后调节pH至1.5，抽滤，水洗，干燥得到改性秸秆粉；
S2、按重量份将53份改性秸秆粉、34份沸石粉、16份海泡石和8份乙醚混合均匀后，加入2.6份铝锆偶联剂搅拌均匀，干燥，再加入110份废轮胎胶粉进行搅拌，然后进行微波处理得到改性胶粉，微波处理的功率为1.5kW，微波处理的时间为1.8min；
S3、按重量份将23份沥青加热至136℃后，依次加入9份改性胶粉、2.6份苯乙烯系热塑性弹性体SBS、1.6份机油搅拌均匀，继续升温至235℃，然后停止加热，搅拌2.2h得到混合物料；将混合物料进行氧化处理1.16h后，置于胶体磨中循环打磨2次，再进行氧化处理2.2h，接着加入19份滑石粉和7.4份硫酸钙晶须后，调节温度至165℃，然后搅拌均匀得到改性沥青，其中沥青按重量份包括：2.3份250#重油，13份70#沥青，7份10#沥青。
本发明还提出的上述沥青复合胎柔性防水卷材的制备方法，包括：将无纺布浸入改性沥青中，控制改性沥青的厚度，然后将上表层A和下表层C粘覆在改性沥青层表面，水冷，得到沥青复合胎柔性防水卷材。
实施例4
本发明提出的一种沥青复合胎柔性防水卷材，包括胎基层B、粘结在胎基层B上的上表层A和粘结在胎基层B下的下表层C，其中上表层A与胎基层B采用改性沥青相互粘结，胎基层B和下表层C采用改性沥青相互粘结，胎基层B采用无纺布制得，上表层A采用聚乙烯膜、耐高温聚酯薄膜或细砂制得，下表层C采用聚乙烯膜制得。
改性沥青的制备方法包括如下步骤：
S1、按重量份将4份环氧氯丙烷、1.5份过氧化氢加入7.2份丙酮中得到混合溶液；将55份秸秆粉加入26份浓度为3mol/L的硫酸溶液中升温至110℃，搅拌4.4h，再加入混合溶液搅拌均匀后升温至130℃，搅拌均匀后调节pH至1.5，抽滤，水洗，干燥得到改性秸秆粉；
S2、按重量份将57份改性秸秆粉、32份沸石粉、17份海泡石和7份乙醚混合均匀后，加入3.4份铝锆偶联剂搅拌均匀，干燥，再加入105份废轮胎胶粉进行搅拌，然后进行微波处理得到改性胶粉，微波处理的功率为1.7kW，微波处理的时间为1.5min；
S3、按重量份将24份沥青加热至132℃后，依次加入11份改性胶粉、2份苯乙烯系热塑性弹性体SBS、2.2份机油搅拌均匀，继续升温至225℃，然后停止加热，搅拌2.4h得到混合物料；将混合物料进行氧化处理1.1h后，置于胶体磨中循环打磨3次，再进行氧化处理2.1h，接着加入21份滑石粉和6.6份硫酸钙晶须后，调节温度至175℃，然后搅拌均匀得到改性沥青，其中沥青按重量份包括：1.5份250#重油，15份70#沥青，6份10#沥青。
本发明还提出的上述沥青复合胎柔性防水卷材的制备方法，包括：将无纺布浸入改性沥青中，控制改性沥青的厚度，然后将上表层A和下表层C粘覆在改性沥青层表面，水冷，得到沥青复合胎柔性防水卷材。
将实施例4按JC/T690-2008进行检测，其结果如下：
| 检测项目 | 实施例1-4的平均值 | 技术要求 |
| 不透水性(0.2MPa，30min) | 三个试样均不透水 | 不透水 |
| 低温柔性(-10℃) | 三个试样均无裂缝 | 无裂缝 |
| 耐热性(90℃，120min) | 三个试样均无滑动、流淌、滴答 | 无滑动、流淌、滴答 |
| 可溶物含量(g/m3) | 1903 | ≥1600 |
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种沥青复合胎柔性防水卷材，其特征在于，包括胎基层B、粘结在胎基层B上的上表层A和粘结在胎基层B下的下表层C，其中上表层A与胎基层B采用改性沥青相互粘结，胎基层B和下表层C采用改性沥青相互粘结，胎基层B采用无纺布制得，上表层A采用聚乙烯膜、耐高温聚酯薄膜或细砂制得，下表层C采用聚乙烯膜制得。
2.根据权利要求1所述沥青复合胎柔性防水卷材，其特征在于，改性沥青的制备方法包括如下步骤：
S1、将环氧氯丙烷、过氧化氢加入丙酮中得到混合溶液；将秸秆粉加入硫酸溶液中进行升温，搅拌，再加入混合溶液搅拌均匀后升温，搅拌均匀后调节pH至1-2，抽滤，水洗，70-80℃干燥得到改性秸秆粉；
S2、将改性秸秆粉、沸石粉、海泡石和乙醚混合均匀后，加入铝锆偶联剂搅拌均匀，干燥，再加入废轮胎胶粉进行搅拌，然后进行微波处理得到改性胶粉；
S3、将沥青加热后，依次加入改性胶粉、苯乙烯系热塑性弹性体SBS、机油搅拌均匀，继续升温，然后停止加热，搅拌得到混合物料；将混合物料进行氧化打磨处理，再加入滑石粉和硫酸钙晶须搅拌均匀得到改性沥青。
3.根据权利要求2所述沥青复合胎柔性防水卷材，其特征在于，改性沥青的制备方法包括如下步骤：
S1、将环氧氯丙烷、过氧化氢加入丙酮中得到混合溶液；将秸秆粉加入硫酸溶液中升温至105-120℃，搅拌3-5h，再加入混合溶液搅拌均匀后升温至125-140℃，搅拌均匀后调节pH至1-2，抽滤，水洗，干燥得到改性秸秆粉；
S2、将改性秸秆粉、沸石粉、海泡石和乙醚混合均匀后，加入铝锆偶联剂搅拌均匀，干燥，再加入废轮胎胶粉进行搅拌，然后进行微波处理得到改性胶粉；
S3、将沥青加热至130-140℃后，依次加入改性胶粉、苯乙烯系热塑性弹性体SBS、机油搅拌均匀，继续升温至220-240℃，然后停止加热，搅拌2-2.5h得到混合物料；将混合物料进行氧化打磨处理，再加入滑石粉和硫酸钙晶须后，调节温度至160-180℃，然后搅拌均匀得到改性沥青。
4.根据权利要求2或3所述沥青复合胎柔性防水卷材，其特征在于，改性沥青制备方法的S1中，按重量份将2-5份环氧氯丙烷、1-2份过氧化氢加入6-8份丙酮中得到混合溶液；将50-65份秸秆粉加入20-30份浓度为2-5mol/L的硫酸溶液中升温至105-120℃，搅拌3-5h，再加入混合溶液搅拌均匀后升温至125-140℃，搅拌均匀后调节pH至1-2，抽滤，水洗，干燥得到改性秸秆粉。
5.根据权利要求2-4任一项所述沥青复合胎柔性防水卷材，其特征在于，改性沥青制备方法的S2中，按重量份将50-60份改性秸秆粉、30-36份沸石粉、15-18份海泡石和6-9份乙醚混合均匀后，加入2-4份铝锆偶联剂搅拌均匀，干燥，再加入100-120份废轮胎胶粉进行搅拌，然后进行微波处理得到改性胶粉。
6.根据权利要求2-5任一项所述沥青复合胎柔性防水卷材，其特征在于，改性沥青制备方法的S2中，微波处理的功率为1.4-1.8kW，微波处理的时间为1-2min。
7.根据权利要求2-6任一项所述沥青复合胎柔性防水卷材，其特征在于，改性沥青制备方法的S3中，沥青按重量份包括：1-3份250#重油，12-16份70#沥青，5-8份10#沥青。
8.根据权利要求2-7任一项所述沥青复合胎柔性防水卷材，其特征在于，改性沥青制备方法的S3中，按重量份将22-25份沥青加热至130-140℃后，依次加入8-12份改性胶粉、1.5-3份苯乙烯系热塑性弹性体SBS、1-3份机油搅拌均匀，继续升温至220-240℃，然后停止加热，搅拌2-2.5h得到混合物料；将混合物料进行氧化打磨处理，再加入18-22份滑石粉和6-8份硫酸钙晶须后，调节温度至160-180℃，然后搅拌均匀得到改性沥青。
9.根据权利要求2-8任一项所述沥青复合胎柔性防水卷材，其特征在于，改性沥青制备方法的S3中，氧化打磨处理的具体操作如下：将混合物料进行氧化处理1-1.2h后，置于胶体磨中循环打磨2-3次，再进行氧化处理2-2.4h。
10.一种如权利要求1-9任一项所述沥青复合胎柔性防水卷材的制备方法，其特征在于，包括：将无纺布浸入改性沥青中，控制改性沥青的厚度，然后将上表层A和下表层C粘覆在改性沥青层表面，水冷，得到沥青复合胎柔性防水卷材。
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