CN105419357B - 一种低温抗剥离的自粘聚合物改性沥青卷材及其制备方法 - Google Patents

一种低温抗剥离的自粘聚合物改性沥青卷材及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种低温抗剥离的自粘聚合物改性沥青卷材，所述的改性沥青卷材包括表面材料、改性沥青层、隔离膜。所述改性沥青层的厚度为1.5mm。所述改性沥青层包括以下原料组分：石油沥青、环烷油、热塑性丁苯橡胶、苯乙烯‑异戊二烯‑苯乙烯、粉末丁苯橡胶、古马隆树脂、碳五加氢石油树脂、萜烯树脂、紫外线吸收剂、抗氧剂、硅烷偶联剂、轻质碳酸钙。本发明低温抗剥离性能好；低温下持粘性好，实现了低温条件下进行自粘法施工。

Description

一种低温抗剥离的自粘聚合物改性沥青卷材及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种建筑用自粘聚合物改性沥青防水卷材，具体涉及一种低温抗剥离自粘聚合物改性沥青卷材及其制备方法，属于防水材料领域。
背景技术
自粘聚合物改性沥青防水卷材是一种新型防水卷材,不论在国内,或者国外,均属于起步阶段。无论是原材料及其配方,生产工艺与生产技术以至生产装备、应用技术、施工方法等,都在不断研究探索,积累经验。
自粘聚合物改性沥青卷材具有较高的撕裂强度、优异的粘结性、具有极高的抗穿透性；可以常温下冷施工，不需要热熔施工；可以与未固化的水泥基面粘接等优点。
但由于表面材料内部分子结构的特点，涂覆到表面材料的改性沥青在低温环境条件下粘接性能下降或者丧失了粘接性能，造成表面材料与改性沥青之间剥离强度下降，更甚者失去剥离力，导致表面材料与改性沥青粘接不牢或分离 ，使得自粘聚合物改性沥青卷材持粘性、撕裂强度、抗穿透性能下降而导致渗水、漏水事故的时有发生。
因此,我们应加强对这一新型防水卷材的研究、开发,完善与改进生产与施工技术,执行标准,制定相应的设计、施工与验收规范,扩大其应用范围,使其为我国的建筑防水事业作出新贡献。对于低温下与表面材料抗剥离性能好的自粘聚合物改性沥青卷材的研究，是一个重要的研究方向。
现有技术具有以下缺陷：（1）低温抗剥离性能不强；（2）低温下持粘性能不强；（3）无法自粘法施工。
发明内容
本发明为解决现有技术存在的不足，提供一种低温抗剥离自粘聚合物改性沥青卷材及其制备方法，以实现以下发明目的：
1、提高自粘聚合物改性沥青卷材的低温抗剥离性能；
2、提高自粘聚合物改性沥青卷材的低温下持粘性能；
3、克服自粘聚合物改性沥青卷材无法自粘法施工的难题。
为实现以上发明目的，采用以下技术方案：
一种低温抗剥离的自粘聚合物改性沥青卷材，所述的改性沥青卷材包括表面材料、改性沥青层、隔离膜。
以下是对上述技术方案的进一步改进：
所述改性沥青层的厚度为1.5mm。
所述改性沥青层包括以下原料组分：
石油沥青、环烷油、热塑性丁苯橡胶 、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯、粉末丁苯橡胶、古马隆树脂、碳五加氢石油树脂、萜烯树脂、紫外线吸收剂、抗氧剂、硅烷偶联剂、轻质碳酸钙。
所述改性沥青层的原料组分，以重量份计，含量为：
原料组分 重量份
石油沥青 40 ～ 60份
环烷油 10 ～ 20份
热塑性丁苯橡胶 3 ～ 15份
苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯 1 ～ 5份
粉末丁苯橡胶 6 ～ 15份
古马隆树脂 1 ～ 3份
碳五加氢石油树脂 1 ～ 4份
萜烯树脂 0.5 ～ 2份
紫外线吸收剂 0.05 ～ 2份
抗氧剂 0.03 ～ 1份
硅烷偶联剂 0.03 ～ 1份
轻质碳酸钙 10 ～ 30份。
所述改性沥青层的原料组分，以重量份计，含量为：
原料组分 重量份
石油沥青 42份
环烷油 11份
热塑性丁苯橡胶 4份
苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯 2.5份
粉末丁苯橡胶 6份
古马隆树脂 2份
碳五加氢石油树脂 3份
萜烯树脂 2份
紫外线吸收剂 0.05份
抗氧剂 0.03份
硅烷偶联剂 0.22份
轻质碳酸钙 27.2份。
所述表面材料为PET增强金属铝箔或45度强力交叉膜。
所述的隔离膜：厚度为0.025mm，材质为PET。
一种低温抗剥离的自粘聚合物改性沥青卷材的制备方法，包括制备自粘聚合物改性沥青、涂覆改性沥青层。
所述的制备自粘聚合物改性沥青：
沥青与环烷油混合，加热至120℃，开启搅拌；
120-150℃下，加入热塑性丁苯橡胶和苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯，搅拌20min，加入粉末丁苯橡胶，升温至185℃，搅拌1.5h；
在185℃下， 加入紫外线吸收剂、抗氧剂、硅烷偶联剂， 180-190℃下搅拌0.5h；
研磨；
加入改性萜烯树脂、碳五加氢石油树脂、古马隆树脂，搅拌0.5h。
所述涂覆改性沥青层：
将自粘聚合物改性沥青降温至130℃，涂覆在表面材料上，涂覆厚度为1.5mm。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
1、本发明低温抗剥离性能好；-15℃，剥离强度为2.1～2.3N/mm；
2、本发明低温下持粘性好；-15℃，60min，改性沥青层与表面材料未剥落、分离；克服了自粘聚合物改性沥青在低温下(-15℃以内) ，表面材料与改性沥青不粘的缺陷；
3、本发明实现了低温条件下进行自粘法施工；-15℃的低温下仍具有良好的粘结性能，可用自粘法施工；
4、本发明改性沥青卷材的耐热性能好，70℃，2h无滑动、流淌、滴落；经70℃，168h热老化后，拉力保持率为95～96%，伸长率保持率为90～92%，-23℃，无裂纹；
5、本发明改性沥青卷材的剥离强度高且耐老化性能好；卷材与卷材剥离强度为2.4～2.8 N/mm，卷材与水泥砂浆剥离强度为2.2～2.6N/mm，卷材与水泥砂浆浸水后剥离强度为1.4～1.8N/mm；热老化后，卷材与卷材剥离强度为2.0～2.4N/mm，热老化后，卷材与水泥砂浆剥离强度为1.6～2.2N/mm。
具体实施方式
以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
实施例1 一种低温抗剥离的粘聚合物改性沥青卷材
所述的改性沥青卷材包括表面材料、改性沥青层、隔离膜；
所述表面材料为45度强力交叉膜；
所述改性沥青层的厚度为1.5mm；
所述改性沥青层包括以下重量份的组分：
原料组分 重量份
石油沥青 42份
环烷油 11份
热塑性丁苯橡胶 4份
苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯 2.5份
粉末丁苯橡胶 6份
古马隆树脂 2份
碳五加氢石油树脂 3份
萜烯树脂 2份
紫外线吸收剂 0.05份
抗氧剂 0.03份
硅烷偶联剂 0.22份
轻质碳酸钙 27.2份。
实施例2 一种低温抗剥离的自粘聚合物改性沥青卷材
所述的改性沥青卷材包括表面材料、改性沥青层、隔离膜；
所述表面材料为PET增强金属铝箔；
所述改性沥青层的厚度为1.5mm；
所述改性沥青层包括以下重量份的组分：
原料组分 重量份
石油沥青 41份
环烷油 12份
热塑性丁苯橡胶 3份
苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯 3.5份
粉末丁苯橡胶 6份
古马隆树脂 2份
碳五加氢石油树脂 3份
萜烯树脂 2份
紫外线吸收剂 0.05份
抗氧剂 0.03份
硅烷偶联剂 0.22份
轻质碳酸钙 27.2份。
实施例3 一种低温抗剥离的粘聚合物改性沥青卷材
所述的改性沥青卷材包括表面材料、改性沥青层、隔离膜；
所述表面材料为45度强力交叉膜；
所述改性沥青层的厚度为1.5mm；
所述改性沥青层包括以下重量份的组分：
原料组分 重量份
石油沥青 50份
环烷油 16份
热塑性丁苯橡胶 10份
苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯 1份
粉末丁苯橡胶 10份
古马隆树脂 1份
碳五加氢石油树脂 1份
萜烯树脂 0.5份
紫外线吸收剂 1份
抗氧剂 0.06份
硅烷偶联剂 0.03份
轻质碳酸钙 10份。
实施例4 一种低温抗剥离的自粘聚合物改性沥青卷材
所述的改性沥青卷材包括表面材料、改性沥青层、隔离膜；
所述表面材料为PET增强金属铝箔；
所述改性沥青层的厚度为1.5mm；
所述改性沥青层包括以下重量份的组分：
原料组分 重量份
石油沥青 60份
环烷油 20份
热塑性丁苯橡胶 15份
苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯 5份
粉末丁苯橡胶 15份
古马隆树脂 3份
碳五加氢石油树脂 4份
萜烯树脂 1份
紫外线吸收剂 2份
抗氧剂 1份
硅烷偶联剂 1份
轻质碳酸钙 20份。
实施例5 一种低温抗剥离的自粘聚合物改性沥青卷材的制备方法
（1）按照改性沥青层的原料配方称取各组分；
（2）制备自粘聚合物改性沥青
向石油沥青中加入环烷油，加热升温至120℃时，开启搅拌器搅拌30min，转速保持在60r/min ；升温至150℃，加入热塑性丁苯橡胶、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯，搅拌20min，转速保持在80r/min ；加入粉末丁苯橡胶，之后缓慢升温至185℃，并计时搅拌1.5h，转速保持在90r/min 。开启胶体磨研磨，循环研磨3次，研磨时间为1.5h。 依次加入萜烯树脂、C5加氢树脂、古马隆树脂、紫外线吸收剂、抗氧剂、硅烷偶联剂，搅拌0.5小时，保持搅拌器搅拌30min，转速保持在80r/min 。 加入轻质碳酸钙，搅拌30min，转速保持在80r/min ,温度保持在135℃，即可制成自粘聚合物改性沥青；
（3）涂覆改性沥青层
将上述制备的自粘聚合物改性沥青降温至130℃， 涂覆在表面材料上，涂覆厚度为1.5mm；
（4）覆盖隔离膜
改性沥青层上覆盖隔离膜隔离，即可制成防水卷材。
实施例1-4中：
所述的表面材料：PET增强金属铝箔，购自上海优珀斯材料科技有限公司；
所述的表面材料：45度强力交叉膜，厚度0.12mm，材质为高密度聚乙烯，购自雄县舰海防水辅料有限公司的；
所述的隔离膜：PET隔离膜，厚度0.025mm，材质为PET；购自雄县舰海防水辅料有限公司；
所述的萜烯树脂：为芳烃改性萜烯树脂TP2105L，购自泰普化学有限公司；
所述的碳五加氢树脂：为碳五加氢石油树脂，购自兰州石油化工；
所述的古马隆树脂：型号为PR-60，购自恒河材料科技股份有限公司；
所述的石油沥青：为90#石油沥青，购自滨州中海；
所述的环烷油：型号为4006，购自淄博橡旺化工有限公司；
所述的热塑性丁苯橡胶：型号为1401，岳阳石化；
所述的苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯：型号为1106，购自岳阳石化；
所述的粉末丁苯橡胶：为80目粉末丁苯橡胶，购自山东桥隆科技有限责任公司；
所述的紫外线吸收剂：为UV-531紫外线吸收剂；
所述的抗氧剂：为二叔丁基对甲酚；
所述的硅烷偶联剂：型号为KH-592，购自杭州杰西卡化工有限公司；
所述的轻质碳酸钙：细度为400目，购自淄博瀛通化工销售有限公司。
结果检测：
(1)实施例1-4的低温抗剥离自粘橡胶沥青防水卷材表面材料与改性沥青之间的低温剥离强度、低温改性沥青与表面材料的持粘性测定结果见表1；
表1 实施例1-4的改性沥青卷材性能指标
Figure DEST_PATH_IMAGE001
由表1可见，本发明低温抗剥离性能好，持粘性好；-15℃，剥离强度为2.1～2.3N/mm；-15℃，60min，改性沥青层与表面材料未剥落、分离。
（2）对实施例1-4的改性沥青卷材的性能测试结果见表2；
表2 实施例1-4的改性沥青卷材的性能指标
Figure 558634DEST_PATH_IMAGE002
本发明的低温抗剥离自粘聚合物改性沥青防水卷材低温下表面材料与改性沥青之间剥离强度性能检测仪器为JDL-2500 N型电子拉力试验机（江都市精艺试验机械有限公司）、持粘性能检测仪器为持粘性测试仪（赛成科技）。
本发明的低温抗剥离自粘聚合物改性沥青防水卷材低温下表面材料与改性沥青之间剥离强度性能的测试方法参考了GB/T328.20-2007,一个试件的下表面与表面材料粘结，粘合面为50mm×75mm，其余的无改性沥青。用质量为2kg、宽度为（50到60）mm的压辊反复滚压三次，粘合放置24h。将持粘性测试仪置于低温环境中。以最大力值计算剥离强度，单位N/mm，取五个试件的算术平均值作为试验结果。
本发明的低温抗剥离自粘聚合物改性沥青防水卷材低温下表面材料与改性沥青之间持粘性的测试方法：裁取试件，长200mm，宽50mm，其中没有涂覆改性沥青的占试件长50mm，宽50mm，位置在所裁取试件正中间。在（23±2）℃下，将试件粘在干净不锈钢面板上，然后用质量为2kg、宽度为（50到60）mm的压辊反复滚压三次，粘合放置24h，试样制取完毕。将持粘性测试仪置于低温箱中检测，每隔10min检测表面材料与改性沥青之间是否剥落、分离。
以上仅为本发明实施例的较佳实施例而已，并不用以限制本发明实施例，凡在本发明实施例的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明实施例的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种低温抗剥离的自粘聚合物改性沥青卷材，其特征在于：所述的改性沥青卷材包括表面材料、改性沥青层、隔离膜；
所述改性沥青层的原料组分，以重量份计，含量为：
原料组分 重量份
石油沥青 40 ～ 60份
环烷油 10 ～ 20份
热塑性丁苯橡胶 3 ～ 15份
苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯 2.5 ～ 5份
粉末丁苯橡胶 6 ～ 15份
古马隆树脂 1 ～ 3份
碳五加氢石油树脂 3 ～ 4份
萜烯树脂 0.5 ～ 2份
紫外线吸收剂 0.05 ～ 2份
抗氧剂 0.03 ～ 1份
硅烷偶联剂 0.03 ～ 1份
轻质碳酸钙 10 ～ 30份；
所述的萜烯树脂：为芳烃改性萜烯树脂TP2105L；
所述的古马隆树脂：型号为PR-60；
所述的石油沥青：为90#石油沥青；
所述的苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯：型号为1106；
所述的环烷油：型号为4006；
所述的热塑性丁苯橡胶：型号为1401；
所述的粉末丁苯橡胶：为80目粉末丁苯橡胶；
所述的硅烷偶联剂：型号为KH-592；
所述的轻质碳酸钙：细度为400目；
所述改性沥青的制备方法：
沥青与环烷油混合，加热至120℃，开启搅拌；
120-150℃下，加入热塑性丁苯橡胶和苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯，搅拌20min，加入粉末丁苯橡胶，升温至185℃，搅拌1.5h；
在185℃下， 加入紫外线吸收剂、抗氧剂、硅烷偶联剂， 180-190℃下搅拌0.5h；研磨；加入改性萜烯树脂、碳五加氢石油树脂、古马隆树脂，搅拌0.5h；
所述的低温抗剥离的自粘聚合物改性沥青卷材在-15℃下的剥离强度为2.1～2.3N/mm；耐热性能达到70℃，2h无滑动、流淌、滴落；耐老化性能达到经70℃，168h热老化后，拉力保持率为95～96%，伸长率保持率为90～92%，-23℃，无裂纹；而且卷材与卷材剥离强度为2.4～2.8 N/mm，卷材与水泥砂浆剥离强度为2.2～2.6N/mm，卷材与水泥砂浆浸水后剥离强度为1.4～1.8N/mm；热老化后，卷材与卷材剥离强度为2.0～2.4N/mm，热老化后，卷材与水泥砂浆剥离强度为1.6～2.2N/mm。
2.根据权利要求1所述的一种低温抗剥离的自粘聚合物改性沥青卷材，其特征在于：所述改性沥青层的厚度为1.5mm。
3.根据权利要求1所述的一种低温抗剥离的自粘聚合物改性沥青卷材，其特征在于：所述改性沥青层的原料组分，以重量份计，含量为：
原料组分 重量份
石油沥青 42份
环烷油 11份
热塑性丁苯橡胶 4份
苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯 2.5份
粉末丁苯橡胶 6份
古马隆树脂 2份
碳五加氢石油树脂 3份
萜烯树脂 2份
紫外线吸收剂 0.05份
抗氧剂 0.03份
硅烷偶联剂 0.22份
轻质碳酸钙 27.2份。
4.根据权利要求1所述的一种低温抗剥离的自粘聚合物改性沥青卷材，其特征在于：所述表面材料为PET增强金属铝箔或45度强力交叉膜。
5.根据权利要求1所述的一种低温抗剥离的自粘聚合物改性沥青卷材，其特征在于：所述的隔离膜：厚度为0.025mm，材质为PET。
6.根据权利要求1所述的一种低温抗剥离的自粘聚合物改性沥青卷材的制备方法，其特征在于：包括制备自粘聚合物改性沥青、涂覆改性沥青层。
7.根据权利要求6所述的一种低温抗剥离的自粘聚合物改性沥青卷材的制备方法，其特征在于：
所述涂覆改性沥青层：
将自粘聚合物改性沥青降温至130℃，涂覆在表面材料上，涂覆厚度为1.5mm。
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