CN105368385A - 一种高初粘性自粘防水卷材及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高初粘性自粘防水卷材，包含以下成分，以质量百分比计：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％；其中，软化剂为环烷油与芳烃类助溶剂的混合物；改性剂为苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物、热塑性弹性体POE、丁苯橡胶以及丁腈再生胶的混合物；增粘剂为C5石油树脂与液态松香树脂的混合物。本发明的自粘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也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改性沥青料，确保较高的防水性能。

Description

一种高初粘性自粘防水卷材及其制备方法
本发明专利申请为申请号CN201310306329.6，申请日2013年7月19日，发明名称为一种高初粘性自粘防水卷材及其制备方法的发明专利的分案申请。
技术领域
本发明涉及一种高初粘性的自粘沥青防水卷材，属于建筑防水材料领域。
背景技术
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，还适用于木结构和金属结构屋面的防水工程，尤其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。
自粘防水卷材在正常施工条件下，揭去表面隔离膜，露出自粘胶料，然后再与基层进行粘接，形成一层防水层。但是在基层不平整、表面有浮灰、基层潮湿或温度较低的情况下，会出现自粘防水卷材与基层粘接不牢，易形成空鼓现象，且会在基层界面形成一层膜不能与基层完美粘接，也即是施工后卷材从基层上剥离下来后是界面脱离，不能在基层上留下改性沥青料，从而影响防水效果。
发明内容
针对已有自粘防水卷材的缺陷，本申请发明人通过大量创造性研究对自粘防水卷材的组成进行了改进，从而发明了一种具有高初粘性的自粘防水卷材，该自粘防水卷材具有很好的初粘性，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改性沥青料，确保仍具有较高的防水性能。
基于上述发明，申请人完成了本发明，本发明是通过下述技术方案实现的：
一种高初粘性自粘防水卷材，包含以下成分，以质量百分比计：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％。
优选的，各成分的用量为，以质量百分比计：石油沥青40％～55％，软化剂10％～17％，改性剂10％～20％，增粘剂3％～6％，界面剂0.5％～1％，防老剂1％～2％，填充剂10％～20％。
更优选，各成分的用量为，以质量百分比计：石油沥青50％，软化剂15％，改性剂13％，增粘剂5％，界面剂0.8％，防老剂1.2％，填充剂15％。
在本发明的更进一步详述和具体实施中，公开了所用的各种成分的优选类型，以便更好、更清楚的描述本发明，然而这种详细描述并不构成对本发明的特别限制，不依靠这些细节信息而采用本发明技术领域其他通用的化学材料，只要其符合本发明上述对各组成成分名称所做的限定，依旧属于本发明的保护范围。
在本发明中，所述石油沥青为环烷基石油沥青A级，针入度为70～200，以0.1mm计。
在本发明中，各种辅料的使用并不受到特别限制，凡是符合化学上所定义的名称的对应材料均可用于本发明的自粘防水卷材。
其中，软化剂选自顺丁烯二酸、丙烯酸辛酯、减二线机油、减三线机油、糠醛油、环烷油、芳烃油、含低分子量芳烃的助溶剂中的一种或一种以上的混合物，主要用于促进改性剂以及添加剂的溶胀。
其中，改性剂选自苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物、氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物、丁苯橡胶、氯丁橡胶、聚乙烯、聚丙烯、热塑性弹性体POE、脱硫再生橡胶粉、丁基再生胶、丁腈再生胶中的一种或一种以上的混合物，主要用于提高自粘改性沥青卷材的各种物理性能。
其中，增粘剂选自烷基酚树脂、C5石油树脂、C9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、环氧树脂、液态C5树脂中的一种或一种以上的混合物，用于提高自粘沥青卷材的初粘性以及粘接持久性。
其中，界面剂选自聚醋酸乙烯酯、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一种以上的混合物，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，提高初粘性以及在基层上粘接的牢固性。
其中，防老剂选自水杨酸苯酯、紫外线吸收剂UV-P、UV-O、UV-531、光稳定剂GW-540、硫磺、含硫有机物或有机过氧化物中的一种或一种以上的混合物，用于提高自粘沥青卷材的抗老化性能。
其中，填充剂选自轻质碳酸钙、重质碳酸钙、石粉、石灰粉、粉煤灰、滑石粉、炭黑中的一种或一种以上的混合物，用来使得卷材固化后粘结强固。
相应的，本发明所公开的高初粘性自粘防水卷材，可采用常规自粘沥青卷材生产线生产，利用现有生产线即可高效、低成本的生产所述自粘防水卷材，便于大规模工业生产应用。
具体的，本发明自粘防水卷材的制备方法，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，制成所述高初粘性自粘卷材沥青胶料。
附图说明
图1为用于检测自粘防水卷材性能的初粘性测定仪。
具体实施方式
在下述具体实施例中，本发明给出了技术方案的具体实现方式，仅用于本发明可如何实现，并非对本发明构成限定。在理解本发明技术方案的基础上，对实施例的材料替换、用量增减等依旧属于本发明的保护范围。
实施例1
生产本发明高初粘性自粘卷材沥青胶料100kg，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
生产本发明高初粘性自粘卷材沥青胶料100kg，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)、热塑性弹性体POE、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
生产本发明高初粘性自粘卷材沥青胶料100kg，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
生产本发明高初粘性自粘卷材沥青胶料100kg，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。
为了体现本发明所定义的“高初粘性”，本发明采用国家质量监督检验检疫总局颁标准GBT4852-2002《压敏性胶粘带初粘性试验方法(滚球法)》进行，测试方法如下：
制备试样前，自粘沥青防水卷材应除去包装材料，互不重叠的在试样室温湿度条件下(温度21℃～25℃，湿度60％～70％)放置2小时以上。
试样：试样宽度为10～80mm,长度约250mm，以约300mm/min的速度揭去其隔离层，每隔200mm左右截取一个试样，取4个以上。试样拉伸变形较大时，允许有不大于3min的停放时间，使其复原。取样时不允许手或其他物体接触试样测试段。
斜面滚球装置由能倾斜20°,30°,40°的倾斜板及其联接结构组成，如图1所示，各部分如下:倾斜板2安装在底座1的支架10上，倾斜板采用光滑的硬质平面板(玻璃板、金属板、木板、塑料板等)，与倾斜板相对的是接球盒3。为了调节倾斜板的倾角，在支架上设有角度调节旋钮11；为了调节钢球在倾斜板上的位置，倾斜板上端放球器20位置设有钢球前后位置调节旋钮21、钢球左右位置调节旋钮22。在底座上还安装有水准泡12用于校准对直。
其中，助滚段由长100mm以上，厚约25μm的透明聚酯薄膜，在规定的位置粘贴于自粘卷材之上而成。助滚段长100mm。
测定段为从助滚段下端开始算起，长度为100mm范围内的胶粘面。
滚球材质以GCr15轴承钢制造，钢球形状公差和表面粗糙度的精度级别应达到GB/T308规定的等级40以上。滚球的球号与对应的公称直径见表1。
表1滚球的球号与对应的公称直径
试验方法：
用水平仪把滚球装置水平地固定在测试台上，倾斜面取标准角度30°。需要时也可以取20°或40°。
在自粘卷材试样的下端分别用定位胶粘带或砝码(质量约500g)，将试样以胶粘面向上的方式固定在规定的位置上。把助滚段用聚醋薄膜贴敷在试样胶粘面的规定位置上，在贴敷聚醋薄膜时应勿使气泡夹杂或起皱，也不要加上大的压力。在固定试样时，注意不要使之发生翘曲或鼓起。若在边缘部分发生鼓起，则应用别的胶粘带把这部分固定在倾斜面上。
为使助滚段的长度恒定为100mm，根据球的大小，如图1所示，把球中心调整在球的起始位置上。
将保存在防锈剂中的球，用镊子取出，用纱布蘸酒精清洗钢球，清洁后，放置在起始位置上，用不同大小的球，重复球的清洗、滚转等一系列操作，从停止在测定段内(球不动达5s以上)的各种球中挑出最大的。拿出同一试片中发现的最大球以及该球号与之相邻的大小两个球，在同一试样上各进行一次测试，以确认最大球号的钢球。
为了验证本发明高初粘性自粘沥青防水卷材的有益效果，基于上述检测方法对实施例1～4制备的自粘沥青防水卷材的初粘性进行试验。试验结果见表2。
表2：实施例制备的自粘防水卷材的初粘性检测结果
试验项目 实施例1 实施例2 实施例3 实施例4
初粘性 33 29 28 29
对市面目前自粘沥青防水卷材初粘性测试一般在7-20#球之间，而本试验数值远高于这类产品数值，表明采用本发明配方及制备方法生产的一种高初粘性自粘沥青防水卷材的初粘性达到GBT4852-2002《压敏性胶粘带初粘性试验方法(滚球法)》的技术要求，具有良好的初粘性，与基层能够进行良好的粘接。

Claims (8)

1.一种高初粘性自粘防水卷材，其特征在于包含以下成分，以质量百分比计：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％；其中，软化剂为环烷油与芳烃类助溶剂的混合物；改性剂为苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物、热塑性弹性体POE、丁苯橡胶以及丁腈再生胶的混合物；增粘剂为C5石油树脂与液态松香树脂的混合物。
2.根据权利要求1所述的高初粘性自粘防水卷材，其特征在于包含以下成分，以质量百分比计：石油沥青40％～55％，软化剂10％～17％，改性剂10％～20％，增粘剂3％～6％，界面剂0.5％～1％，防老剂1％～2％，填充剂10％～20％。
3.根据权利要求1所述的高初粘性自粘防水卷材，其特征在于包含以下成分，以质量百分比计：石油沥青50％，软化剂15％，改性剂13％，增粘剂5％，界面剂0.8％，防老剂1.2％，填充剂15％。
4.根据权利要求1所述的高初粘性自粘防水卷材，其特征在于所述石油沥青为环烷基石油沥青A级，针入度为70～200，以0.1mm计。
5.根据权利要求1所述的高初粘性自粘防水卷材，其特征在于在所述软化剂中，环烷油与芳烃类助溶剂的质量比为9:1。
6.根据权利要求1所述的高初粘性自粘防水卷材，其特征在于在所述改性剂中，苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物、热塑性弹性体POE、丁苯橡胶以及丁腈再生胶的质量比为4:2:3:1。
7.根据权利要求1所述的高初粘性自粘防水卷材，其特征在于在所述增粘剂中，C5石油树脂与液态松香树脂的质量比为7:3。
8.权利要求1所述高初粘性自粘防水卷材的制备方法，其特征在于包括下述步骤：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，制成所述高初粘性自粘卷材沥青胶料。
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