CN105599399A - 一种塑性体改性沥青防水卷材 - Google Patents

一种塑性体改性沥青防水卷材 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种塑性体改性沥青防水卷材，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采用塑性体改性沥青相互粘结，胎基层B和下表层C采用塑性体改性沥青相互粘结，胎基层B采用聚酯纤维布、玻璃纤维布或聚酯玻纤布制得，上表层A采用聚乙烯膜、细砂或矿物粒料制得，下表层C采用细砂制得，细砂和矿物粒料的粒径≤0.6mm。本发明提出的塑性体改性沥青防水卷材具有良好的防水性能，而且低温柔性和耐热性能优秀。

Description

一种塑性体改性沥青防水卷材
技术领域
本发明涉及防水卷材技术领域，尤其涉及一种塑性体改性沥青防水卷材。
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，本发明提出了一种塑性体改性沥青防水卷材，具有良好的防水性能，而且低温柔性和耐热性能优秀。
本发明提出的一种塑性体改性沥青防水卷材，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采用塑性体改性沥青相互粘结，胎基层B和下表层C采用塑性体改性沥青相互粘结，胎基层B采用聚酯纤维布、玻璃纤维布或聚酯玻纤布制得，上表层A采用聚乙烯膜、细砂或矿物粒料制得，下表层C采用细砂制得，细砂和矿物粒料的粒径≤0.6mm。
优选地，塑性体改性沥青的制备方法包括如下步骤：
a、将甲基环氧氯丙烷、环氧丙醇加入无水乙醇中得到混合溶液；将竹木粉加入NaOH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，调节pH至1-2，抽滤，水洗，干燥得到改性竹木粉；
b、将偶联剂加入无水乙醇中搅拌均匀后，再加入改性竹木粉和蒙脱土混合均匀，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；
c、将基质沥青加热至熔融状态，加入机油、改性胶粉后搅拌均匀，接着加入无规聚丙烯和苯乙烯系热塑性弹性体SBS搅拌，再加入滑石粉、硫酸钙晶须、稳定剂、高温降粘剂搅拌均匀得到塑性体改性沥青。
优选地，塑性体改性沥青制备方法的步骤a中，将甲基环氧氯丙烷、环氧丙醇加入无水乙醇中得到混合溶液；将竹木粉加入NaOH溶液中，升温至50-60℃，搅拌3-5h，再加入混合溶液搅拌均匀后，升温至75-85℃，搅拌4-4.8h，调节pH至1-2，抽滤，水洗，干燥得到改性竹木粉。
优选地，塑性体改性沥青制备方法的步骤a中，甲基环氧氯丙烷、环氧丙醇、无水乙醇、竹木粉、NaOH溶液的重量比为2-5：4-6：10-13：25-28：14-16。
优选地，NaOH溶液的质量分数为5-8wt％。
优选地，塑性体改性沥青制备方法的步骤b中，偶联剂为硅烷偶联剂KH792、铝锆偶联剂TL-5或钛酸酯偶联剂KR-TTS。
优选地，塑性体改性沥青制备方法的步骤b中，偶联剂、无水乙醇、改性竹木粉、蒙脱土、废轮胎胶粉的重量比为0.5-1.5：4-7：50-60：10-18：30-40。
优选地，塑性体改性沥青制备方法的步骤b中，微波处理的功率为1.2-1.6kW，微波处理的时间为2-3min。
优选地，塑性体改性沥青制备方法的步骤c中，基质沥青由90#沥青和10#沥青按重量比为1-1.2：1-1.3混合得到。
优选地，塑性体改性沥青制备方法的步骤c中，将基质沥青将加热至熔融状态，加入机油、改性胶粉后以3800-4200rpm的搅拌速度搅拌35-45min，接着加入无规聚丙烯和苯乙烯系热塑性弹性体SBS以3000-3200rpm的搅拌速度搅拌1-1.4h，再加入滑石粉、硫酸钙晶须、稳定剂、高温降粘剂以200-280rpm的搅拌速度搅拌均匀得到塑性体改性沥青。
优选地，塑性体改性沥青制备方法的步骤c中，基质沥青、机油、改性胶粉、无规聚丙烯、苯乙烯系热塑性弹性体SBS、滑石粉、硫酸钙晶须、稳定剂、高温降粘剂的重量比为2500：250-350：800-1000：200-250：100-150：1800-2000：200-300：10-20：100-200。
优选地，稳定剂为硫磺和一硫化四甲基秋兰姆按重量比为1-4:1混合得到。
本发明将竹木粉碱洗后，易于进行改性，接着加入甲基环氧氯丙烷、环氧丙醇，升温进行反应从而引入环氧基团，调节pH至1-2以提高反应活性，得到改性竹木粉；向改性竹木粉和蒙脱土中加入偶联剂，使改性竹木粉和蒙脱土表面接枝有机基团，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；而改性胶粉中的竹木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、焦木酸，和石油沥青的相容性良好，可防止改性沥青分层，其中自带的木香气味能进行扩散，而木炭粉与蒙脱土配合，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；竹木粉、蒙脱土、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；而无规聚丙烯、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塑性体改性沥青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塑性体改性沥青防水卷材的结构示意图。
参照图1，本发明提出的一种塑性体改性沥青防水卷材，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采用塑性体改性沥青相互粘结，胎基层B和下表层C采用塑性体改性沥青相互粘结，胎基层B采用聚酯纤维布、玻璃纤维布或聚酯玻纤布制得，上表层A采用聚乙烯膜、细砂或矿物粒料制得，下表层C采用细砂制得，细砂和矿物粒料的粒径≤0.6mm。
其中，塑性体改性沥青的制备方法包括如下步骤：
a、按重量份将5份甲基环氧氯丙烷、4份环氧丙醇加入13份无水乙醇中得到混合溶液；将25份竹木粉加入16份质量分数为5wt％的NaOH溶液中，升温至60℃，搅拌3h，再加入混合溶液搅拌均匀后，升温至85℃，搅拌4h，调节pH至2，抽滤，水洗，干燥得到改性竹木粉；
b、按重量份将0.5份硅烷偶联剂KH792加入7份无水乙醇中搅拌均匀后，再加入50份改性竹木粉和18份蒙脱土混合均匀，干燥，再加入30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1.6kW，微波处理的时间为2min；
c、按重量份将25份基质沥青将加热至熔融状态，基质沥青由90#沥青和10#沥青按重量比为1：1.3混合得到，加入2.5份机油、10份改性胶粉后以3800rpm的搅拌速度搅拌45min，接着加入2份无规聚丙烯和1.5份苯乙烯系热塑性弹性体SBS以3000rpm的搅拌速度搅拌1.4h，再加入18份滑石粉、3份硫酸钙晶须、0.1份稳定剂、2份高温降粘剂以200rpm的搅拌速度搅拌均匀得到塑性体改性沥青，稳定剂为硫磺和一硫化四甲基秋兰姆按重量比为4:1混合得到。
实施例2
本发明提出的一种塑性体改性沥青防水卷材，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采用塑性体改性沥青相互粘结，胎基层B和下表层C采用塑性体改性沥青相互粘结，胎基层B采用聚酯纤维布、玻璃纤维布或聚酯玻纤布制得，上表层A采用聚乙烯膜、细砂或矿物粒料制得，下表层C采用细砂制得，细砂和矿物粒料的粒径≤0.6mm。
其中，塑性体改性沥青的制备方法包括如下步骤：
a、按重量份将2份甲基环氧氯丙烷、6份环氧丙醇加入10份无水乙醇中得到混合溶液；将28份竹木粉加入14份质量分数为8wt％的NaOH溶液中，升温至50℃，搅拌5h，再加入混合溶液搅拌均匀后，升温至75℃，搅拌4.8h，调节pH至1，抽滤，水洗，干燥得到改性竹木粉；
b、按重量份将1.5份铝锆偶联剂TL-5加入4份无水乙醇中搅拌均匀后，再加入60份改性竹木粉和10份蒙脱土混合均匀，干燥，再加入40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1.2kW，微波处理的时间为3min；
c、按重量份将20份基质沥青将加热至熔融状态，基质沥青由90#沥青和10#沥青按重量比为1.2：1混合得到，加入3.5份机油、8份改性胶粉后以4200rpm的搅拌速度搅拌35min，接着加入2.5份无规聚丙烯和1份苯乙烯系热塑性弹性体SBS以3200rpm的搅拌速度搅拌1h，再加入20份滑石粉、2份硫酸钙晶须、0.2份稳定剂、1份高温降粘剂以280rpm的搅拌速度搅拌均匀得到塑性体改性沥青，稳定剂为硫磺和一硫化四甲基秋兰姆按重量比为1:1混合得到。
实施例3
本发明提出的一种塑性体改性沥青防水卷材，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采用塑性体改性沥青相互粘结，胎基层B和下表层C采用塑性体改性沥青相互粘结，胎基层B采用聚酯纤维布、玻璃纤维布或聚酯玻纤布制得，上表层A采用聚乙烯膜、细砂或矿物粒料制得，下表层C采用细砂制得，细砂和矿物粒料的粒径≤0.6mm。
其中，塑性体改性沥青的制备方法包括如下步骤：
a、按重量份将3份甲基环氧氯丙烷、5.5份环氧丙醇加入11份无水乙醇中得到混合溶液；将27份竹木粉加入14.3份质量分数为7wt％的NaOH溶液中，升温至52℃，搅拌4.5h，再加入混合溶液搅拌均匀后，升温至78℃，搅拌4.6h，调节pH至1，抽滤，水洗，干燥得到改性竹木粉；
b、按重量份将1.3份钛酸酯偶联剂KR-TTS加入5份无水乙醇中搅拌均匀后，再加入58份改性竹木粉和12份蒙脱土混合均匀，干燥，再加入38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2.6min；
c、按重量份将22份基质沥青将加热至熔融状态，基质沥青由90#沥青和10#沥青按重量比为1.2：1.1混合得到，加入3.2份机油、8.8份改性胶粉后以4100rpm的搅拌速度搅拌38min，接着加入2.3份无规聚丙烯和1.2份苯乙烯系热塑性弹性体SBS以3150rpm的搅拌速度搅拌1.2h，再加入19.5份滑石粉、2.6份硫酸钙晶须、0.16份稳定剂、1.4份高温降粘剂以260rpm的搅拌速度搅拌均匀得到塑性体改性沥青，稳定剂为硫磺和一硫化四甲基秋兰姆按重量比为2：1混合得到。
实施例4
本发明提出的一种塑性体改性沥青防水卷材，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采用塑性体改性沥青相互粘结，胎基层B和下表层C采用塑性体改性沥青相互粘结，胎基层B采用聚酯纤维布、玻璃纤维布或聚酯玻纤布制得，上表层A采用聚乙烯膜、细砂或矿物粒料制得，下表层C采用细砂制得，细砂和矿物粒料的粒径≤0.6mm。
其中，塑性体改性沥青的制备方法包括如下步骤：
a、按重量份将4份甲基环氧氯丙烷、4.5份环氧丙醇加入12份无水乙醇中得到混合溶液；将26份竹木粉加入15.6份质量分数为6wt％的NaOH溶液中，升温至58℃，搅拌3.5h，再加入混合溶液搅拌均匀后，升温至82℃，搅拌4.2h，调节pH至2，抽滤，水洗，干燥得到改性竹木粉；
b、按重量份将0.8份硅烷偶联剂KH792加入6份无水乙醇中搅拌均匀后，再加入55份改性竹木粉和16份蒙脱土混合均匀，干燥，再加入34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2.2min；
c、按重量份将24份基质沥青将加热至熔融状态，基质沥青由90#沥青和10#沥青按重量比为1.1：1.2混合得到，加入2.8份机油、9.6份改性胶粉后以3900rpm的搅拌速度搅拌42min，接着加入2.1份无规聚丙烯和1.3份苯乙烯系热塑性弹性体SBS以3050rpm的搅拌速度搅拌1.3h，再加入18.8份滑石粉、2.8份硫酸钙晶须、0.12份稳定剂、1.8份高温降粘剂以220rpm的搅拌速度搅拌均匀得到塑性体改性沥青，稳定剂为硫磺和一硫化四甲基秋兰姆按重量比为3：1混合得到。
采用实施例1-4按GB18243-2008进行检测，其结果如下：
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)

1.一种塑性体改性沥青防水卷材，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采用塑性体改性沥青相互粘结，胎基层B和下表层C采用塑性体改性沥青相互粘结，胎基层B采用聚酯纤维布、玻璃纤维布或聚酯玻纤布制得，上表层A采用聚乙烯膜、细砂或矿物粒料制得，下表层C采用细砂制得，细砂和矿物粒料的粒径≤0.6mm。
2.根据权利要求1所述塑性体改性沥青防水卷材，其特征在于，塑性体改性沥青的制备方法包括如下步骤：
a、将甲基环氧氯丙烷、环氧丙醇加入无水乙醇中得到混合溶液；将竹木粉加入NaOH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，调节pH至1-2，抽滤，水洗，干燥得到改性竹木粉；
b、将偶联剂加入无水乙醇中搅拌均匀后，再加入改性竹木粉和蒙脱土混合均匀，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；
c、将基质沥青加热至熔融状态，加入机油、改性胶粉后搅拌均匀，接着加入无规聚丙烯和苯乙烯系热塑性弹性体SBS搅拌，再加入滑石粉、硫酸钙晶须、稳定剂、高温降粘剂搅拌均匀得到塑性体改性沥青。
3.根据权利要求2所述塑性体改性沥青防水卷材，其特征在于，塑性体改性沥青制备方法的步骤a中，将甲基环氧氯丙烷、环氧丙醇加入无水乙醇中得到混合溶液；将竹木粉加入NaOH溶液中，升温至50-60℃，搅拌3-5h，再加入混合溶液搅拌均匀后，升温至75-85℃，搅拌4-4.8h，调节pH至1-2，抽滤，水洗，干燥得到改性竹木粉。
4.根据权利要求2或3任一项所述塑性体改性沥青防水卷材，其特征在于，塑性体改性沥青制备方法的步骤a中，甲基环氧氯丙烷、环氧丙醇、无水乙醇、竹木粉、NaOH溶液的重量比为2-5：4-6：10-13：25-28：14-16；优选地，NaOH溶液的质量分数为5-8wt％。
5.根据权利要求2-4任一项所述塑性体改性沥青防水卷材，其特征在于，塑性体改性沥青制备方法的步骤b中，偶联剂为硅烷偶联剂KH792、铝锆偶联剂TL-5或钛酸酯偶联剂KR-TTS。
6.根据权利要求2-5任一项所述塑性体改性沥青防水卷材，其特征在于，塑性体改性沥青制备方法的步骤b中，偶联剂、无水乙醇、改性竹木粉、蒙脱土、废轮胎胶粉的重量比为0.5-1.5：4-7：50-60：10-18：30-40。
7.根据权利要求2-6任一项所述塑性体改性沥青防水卷材，其特征在于，塑性体改性沥青制备方法的步骤b中，微波处理的功率为1.2-1.6kW，微波处理的时间为2-3min。
8.根据权利要求2-7任一项所述塑性体改性沥青防水卷材，其特征在于，塑性体改性沥青制备方法的步骤c中，基质沥青由90#沥青和10#沥青按重量比为1-1.2：1-1.3混合得到。
9.根据权利要求2-8任一项所述塑性体改性沥青防水卷材，其特征在于，塑性体改性沥青制备方法的步骤c中，将基质沥青将加热至熔融状态，加入机油、改性胶粉后以3800-4200rpm的搅拌速度搅拌35-45min，接着加入无规聚丙烯和苯乙烯系热塑性弹性体SBS以3000-3200rpm的搅拌速度搅拌1-1.4h，再加入滑石粉、硫酸钙晶须、稳定剂、高温降粘剂以200-280rpm的搅拌速度搅拌均匀得到塑性体改性沥青。
10.根据权利要求2-9任一项所述塑性体改性沥青防水卷材，其特征在于，塑性体改性沥青制备方法的步骤c中，基质沥青、机油、改性胶粉、无规聚丙烯、苯乙烯系热塑性弹性体SBS、滑石粉、硫酸钙晶须、稳定剂、高温降粘剂的重量比为2500：250-350：800-1000：200-250：100-150：1800-2000：200-300：10-20：100-200；优选地，稳定剂为硫磺和一硫化四甲基秋兰姆按重量比为1-4:1混合得到。
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