CN105419358B - 一种高延伸率沥青防水卷材及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种高延伸率沥青防水卷材，包括沥青层、胎基层、隔离层。所述的防水卷材的沥青层包括以下原料组分：基质沥青、矿物机油、SBS弹性体、橡胶添加剂、改性料、抗氧剂、填充料。解决了目前沥青防水卷材延伸率小的问题。本发明高延伸率沥青防水卷材具有高标准的防水材料性能，在耐高低温，耐撕裂性及抗疲劳性等方面表现出优异性能，且耐老化性能突出。
Description
技术领域
本发明涉及一种防水卷材，具体来说，涉及一种高延伸率沥青防水卷材及其制备方法，属于防水材料领域。
背景技术
众所周知，基础设施建设是国民经济的一个重要组成部分，而防水材料则是建筑、城市建设、道路建设重要的物质基础，防水卷材作为防水材料一个重要分支，其性能、质量将直接影响到基础设施建设的品质和使用寿命，这就对防水卷材性能的要求越来越高。
传统的沥青防水卷材，用原纸、纤维毡等胎体材料浸涂沥青，表面撒布粉状、粒状或片状材料，制成可卷曲的片状防水材料。
沥青防水卷材分为有胎卷材和无胎卷材。凡是用厚纸或玻璃丝布、石棉布、棉麻织品等胎料浸渍石油沥青制成的卷状材料，称为有胎卷材;将石棉、橡胶粉等掺入沥青材料中，经碾压制成的卷状材料称为辊压卷材即无胎卷材。
上面熟知的防水卷材，常用的聚酯胎未浸胶前纵向延伸能达到60%，浸胶后延伸率仅有15%左右，现有防水卷材延伸率普遍不高，按GB/T 18242-2008中要求的GB/T 328.8-2007试验方法SBS型防水卷材材料性能，延伸率≥40%为合格，型延伸率要求30%。
由于道路、桥梁等要求较高的场合，需要高延伸率的沥青防水卷材；高延伸率防水卷材，可适用于大多数防水工程领域，所以，对于高延伸率的沥青防水卷材研究是当前一个重要的课题。
现有技术具有以下缺陷：（1）沥青防水卷材的延伸率低；（2）沥青防水卷材耐高低温性能差；（3）沥青防水卷材接缝剥离强度低；（4）沥青防水卷材耐老化的性能差。
发明内容
针对上述技术问题，本发明提供一种高延伸率沥青防水卷材及其制备方法，该材料用于道路桥梁、地下室车库等防水工程，已实现以下发明目的：
1、提高沥青防水卷材的延伸率，使纵向延伸率可达到70%~90%；
2、提高沥青防水卷材的耐高低温性能；
3、提高沥青防水卷材的防水性能；
4、提高沥青防水卷材的接缝剥离强度；
5、提高沥青防水卷材抗热老化的性能。
为实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：
一种高延伸率沥青防水卷材，所述的防水卷材包括沥青层、胎基层、隔离层。
以下是对上述技术方案的进一步改进:
所述的防水卷材的沥青层包括以下原料组分：基质沥青、矿物机油、SBS弹性体、橡胶添加剂、改性料、抗氧剂、填充料。
所述的防水卷材的沥青层各原料组分，以重量份计，含量为：
原料组分 重量份
基质沥青 40~60
矿物机油 5~15
SBS弹性体 5~20
橡胶添加剂 1-10
改性料 10-25
抗氧剂 0.02-1
填充料 15~30。
所述的防水卷材的沥青层各原料组分，以重量份计，含量为：
原料组分 重量份
基质沥青 60份
矿物机油 15份
SBS弹性体 20份
橡胶添加剂 10份
改性料 7份
抗氧剂 0.5份
填充料 10份。
所述的矿物机油为环烷油、芳烃油、脂肪油中的一种或多种的组合。
所述的改性料为EPDM、粉末SBR、丁基橡胶、EVA、氯丁橡胶的一种或多种的组合。
所述的填充料为碳酸钙或/和滑石粉。
所述的抗氧剂为2,6-二叔丁基对甲酚。
一种高延伸率沥青防水卷材的制备方法，其特征在于：包括制备改性沥青、涂覆沥青层步骤。
所述的改性沥青步骤：在基质沥青中加入矿物机油，升温到130℃~180℃加入改性SBS弹性体，搅拌0.5~1.5h；温度升高到150~200℃后，加入改性料，搅拌1-2h；加入特种橡胶助剂、抗氧剂、填充料，搅拌0.5~1.5h后；在140℃~190℃出料；
所述的涂覆沥青层步骤：将胎基层展开，单侧涂覆改性沥青，涂覆厚度为1~2.5mm。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
1、本发明沥青防水卷材的延伸率高，最大拉力时纵向延伸率为70～90 % ，最大拉力时横向延伸率为76～94 %；现有的沥青防水卷材的延伸率通常为30%~40%，本发明的沥青防水卷材的延伸率提高了1.75倍以上；
2、本发明沥青防水卷材的耐高低温性能好；耐热性好，可达120～130℃；低温柔性好，可达-32～-38℃；
3、本发明沥青防水卷材的不透水性为30min、0.3MPa不透水；
4、本发明沥青防水卷材的接缝剥离强度为6.5～7.46N/mm；
5、本发明沥青防水卷材热老化后性能保持率高，拉力保持率为95～99%,延伸率保持率为94～97%，低温柔性为-30℃无裂缝。
本发明具有良好的高延伸性能，是一种高延伸率沥青防水卷材，即，按GB/T18242-2008弹性体改性沥青防水卷材最大峰时延伸率可达到70%以上。
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应用。
本发明的高延伸率沥青防水卷材延伸率的测试方法按GB/T 328.8中的试验方法。测试过程中使用的拉力机为微机控制、传感器测力系统电子万能试验机，型号为JDL-2500。
实施例1 一种高延伸率沥青防水卷材
所述的防水卷材，由沥青层和胎基层及隔离层组成；
所述胎基为长纤聚酯胎，基重为250g/m³，厚度为1mm；
所述隔离层为PE膜；
所述的沥青层包括下列重量份组分：
原料组分 重量份
基质沥青 40份
矿物机油 5份
SBS弹性体 5份
特种橡胶添加剂 2份
改性料 7份
抗氧剂 0.5份
填充料 15份。
所述基质沥青为70 #石油沥青；
所述矿物机油为减二线石蜡油；
所述的特种橡胶添加剂为氧化锌；
所述改性料为EPDM；
所述填充料为碳酸钙；
所述抗氧剂为2,6-二叔丁基对甲酚；
所述防水卷材的制备方法，其主要包括以下步骤：
步骤1、根据配方比例称取沥青层的原料组分。
步骤2、制备改性沥青
在40g 70#沥青中加入5g矿物机油，升温至145℃，
加入5g SBS弹性体，搅拌1h，搅拌速率为1500±50rpm，
温度升高到180℃后，加入7g EPDM，搅拌1.5h，搅拌速率为1500±50rpm，
加入2g 氧化锌、0.5g 2,6-二叔丁基对甲酚、15g活性碳酸钙，搅拌速度为1500±50rpm， 1h后，即可制得高延伸率沥青。
步骤3、涂覆沥青层
将聚酯胎展开，在其单侧涂覆高延伸率沥青，涂覆厚度为1mm。
步骤4、制得成品
覆隔离膜，自然冷却、定型， 制成高延伸率沥青防水卷材。
实施例2 一种高延伸率沥青防水卷材
所述的防水卷材，由沥青层和胎基层及隔离层组成；
所述胎基为长纤聚酯胎，基重为250g/m³，厚度为1mm；
所述隔离层为PE膜；
所述的沥青层包括下列重量份组分：
原料组分 重量份
基质沥青 50份
矿物机油 10份
SBS弹性体 16.5份
特种橡胶添加剂 6份
改性料 10份
抗氧剂 1份
填充料 10份。
所述基质沥青为70 #石油沥青；
所述矿物机油为减二线石蜡油；
所述的特种橡胶添加剂为氧化锌；
所述改性料为EPDM；
所述填充料为碳酸钙；
所述抗氧剂为2,6-二叔丁基对甲酚；
所述防水卷材的制备方法，其主要包括以下步骤：
步骤1、根据配方比例称取沥青层的原料组分。
步骤2、制备改性沥青
在50g 70#沥青中加入10g矿物机油，升温至160℃；
加入16.5g SBS弹性体，搅拌1.5h，搅拌速率为1500±50rpm；
温度升高到190℃后，
加入10g EPDM，搅拌2h，搅拌速率为1500±50rpm；
加入6g氧化锌、1g抗氧剂、10g填充料，，搅拌速度为1500±50rpm，搅拌1.5h后即可制得高延伸率沥青。
步骤3、涂覆沥青层
将聚酯胎展开，在其单侧涂覆高延伸率沥青，涂覆厚度为2.0mm。
步骤4、制得成品
覆隔离膜，自然冷却、定型， 制成高延伸率沥青防水卷材。
实施例3 一种高延伸率沥青防水卷材
所述的防水卷材，由沥青层和胎基层及隔离层组成；
所述胎基为长纤聚酯胎，基重为250g/m³，厚度为1.5mm；
所述隔离层为PE膜；
所述的沥青层包括下列重量份组分：
原料组分 重量份
基质沥青 60份
矿物机油 15份
SBS弹性体 20份
特种橡胶添加剂 10份
改性料 7份
抗氧剂 0.5份
填充料 10份。
所述基质沥青为70 #石油沥青；
所述矿物机油为减二线石蜡油；
所述的特种橡胶添加剂为硅烷偶联剂Si-69；
所述改性料为粉末SBR橡胶；
所述填充料为碳酸钙；
所述抗氧剂为2,6-二叔丁基对甲酚；
所述防水卷材的制备方法，其主要包括以下步骤：
步骤1、根据配方比例称取沥青层的原料组分。
步骤2、制备改性沥青
在60g 70#沥青中加入15g矿物机油，升温至160℃，
加入20g SBS弹性体，搅拌1.5h，搅拌速率为1500±50rpm，
温度升高到190℃后，
加入7g粉末SBR橡胶，搅拌1.5h，搅拌速率为1500±50rpm，
加入10g硅烷偶联剂Si-69、0.5g 2,6-二叔丁基对甲酚、10g活性碳酸钙，搅拌速率为1500±50rpm，搅拌1h后即可制得高延伸率沥青。
步骤3、涂覆沥青层
将聚酯胎展开，在其单侧涂覆高延伸率沥青，涂覆厚度为2.0mm。
步骤4、制得成品
覆隔离膜，自然冷却、定型， 制成高延伸率沥青防水卷材。
实施例4 一种高延伸率沥青防水卷材
所述的防水卷材，由沥青层和胎基层及隔离层组成；
所述胎基为长纤聚酯胎，基重为250g/m³，厚度为2mm；
所述隔离层为PE膜；
所述的沥青层包括下列重量份组分：
原料组分 重量份
基质沥青 40份
矿物机油 5份
SBS弹性体 5份
特种橡胶添加剂 15份
改性料 5份
抗氧剂 0.5份
填充料 15份。
所述基质沥青为70 #石油沥青；
所述矿物机油为减二线石蜡油；
所述的特种橡胶添加剂为硅烷偶联剂Si-69；
所述改性料为粉末SBR橡胶；
所述填充料为碳酸钙；
所述抗氧剂为2,6-二叔丁基对甲酚；
所述防水卷材的制备方法，其主要包括以下步骤：
步骤1、根据配方比例称取沥青层的原料组分。
步骤2、制备改性沥青
在40g 70#沥青中加入5g矿物机油，升温至145℃，
加入5g热塑性SBS弹性体，搅拌1h，搅拌速率为1500±50rpm，
温度升高到180℃后，
加入15g粉末SBR橡胶，搅拌1.5h，搅拌速率为1500±50rpm，
加入5g硅烷偶联剂Si-69、0.5g 2,6-二叔丁基对甲酚、15g活性碳酸钙等，搅拌速率为1500±50rpm， 1h后即可制得高延伸率沥青。
步骤3、涂覆沥青层
将聚酯胎展开，在其单侧涂覆高延伸率沥青，涂覆厚度为2.5mm。
步骤4、制得成品
覆隔离膜，自然冷却、定型， 制成高延伸率沥青防水卷材。
结果检测；
本发明防水卷材的性能指标检测结果见表1；
表1 本发明的高延伸率沥青防水卷材的性能指标测试结果
由表1可见，本发明防水卷材的延伸率高，最大拉力时纵向延伸率为70～90 % ，最大拉力时横向延伸率为76～94 %；
本发明防水卷材的耐热性好，可达120～130℃；低温柔性好，可达-32～-38℃；
本发明防水卷材的不透水性为30min、0.3MPa不透水；
本发明防水卷材的接缝剥离强度为6.5～7.46N/mm；
本发明防水卷材热老化后性能保持率高，拉力保持率为95～99%,延伸率保持率为94～97%，低温柔性为-30℃无裂缝。
按GB/T 18244-2000建筑防水材料老化试验方法，对本发明防水卷材的人工气候加速老化性能进行检测，结果见表2；
表2本发明的高延伸率沥青防水卷材的人工气候加速老化性能测试结果
由表2可见，本发明防水卷材在人工气候加速老化后，960h无滑动、流淌、滴落；拉力保持率为94～96%，低温柔性为-30℃无裂缝。
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 (3)
1.一种高延伸率沥青防水卷材，其特征在于：所述的防水卷材包括沥青层、胎基层、隔离层；
所述胎基为长纤聚酯胎，基重为250g/m³，厚度为1.5mm；
所述的防水卷材的沥青层各原料组分，以重量份计，含量为：
原料组分 重量份
基质沥青 60份
矿物机油 15份
SBS弹性体 20份
橡胶添加剂 10份
改性料 7份
抗氧剂 0.5份
填充料 10份；
所述基质沥青为70 #石油沥青；
所述矿物机油为减二线石蜡油；
所述的橡胶添加剂为硅烷偶联剂Si-69；
所述改性料为粉末SBR橡胶；
所述填充料为碳酸钙；
所述抗氧剂为2,6-二叔丁基对甲酚；
防水卷材的纵向延伸率为70～90 % ，横向延伸率为76～94 %；防水卷材的接缝剥离强度为6.5～7.46N/mm；耐热性达120～130℃；低温柔性达-32～-38℃；不透水性为30min、0.3MPa不透水；热老化后，防水卷材的拉力保持率为95～99%,延伸率保持率为94～97%，低温柔性为-30℃无裂缝。
2.根据权利要求1所述的一种高延伸率沥青防水卷材的制备方法，其特征在于：包括制备改性沥青、涂覆沥青层步骤。
3.根据权利要求2所述的一种高延伸率沥青防水卷材的制备方法，其特征在于：
所述的改性沥青步骤：在基质沥青中加入矿物机油，升温到130℃~180℃加入改性SBS弹性体，搅拌0.5~1.5h；温度升高到150~200℃后，加入改性料，搅拌1~2h；加入特种橡胶助剂、抗氧剂、填充料，搅拌0.5~1.5h后；在140℃~190℃出料；
所述的涂覆沥青层步骤：将胎基层展开，单侧涂覆改性沥青，涂覆厚度为1~2.5mm。
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