CN106633965B - 一种耐候高延伸屋面用自粘聚合物防水卷材及其制备方法 - Google Patents

一种耐候高延伸屋面用自粘聚合物防水卷材及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种耐候高延伸屋面用自粘聚合物防水卷材及其制备方法，该防水卷材包括5层结构：从上到下依次为：抗老化的POE保护膜、改性沥青层、茂金属改性聚乙烯、改性沥青层和涂硅隔离铝箔膜；所述改性沥青层采用的改性沥青由包含如下重量份数的原料制成：石油沥青90#：100份、软化油：10‑12份、丁苯橡胶(SBR)：10‑12份、合成橡胶(SIS)：8‑10份、醛树脂KT颗粒：2‑5份、硅烷偶联剂：2‑5份和萜烯树脂T120：8‑10份。本发明采用的是多种原材料复合改性提高了材料的耐候性和物理力学性能，解决了现有自粘类沥青防水卷材不宜暴露使用的局限性。

Description

一种耐候高延伸屋面用自粘聚合物防水卷材及其制备方法
技术领域
本发明设计防水建材产品技术领域，尤其是涉及一种耐候高延伸屋面用自粘聚合物防水卷材及其制备方法。
背景技术
在建筑工程中自粘聚合物防水卷材在防水工程中得到广泛应用，该卷材是以涂覆或刮涂SBS改性沥青防水卷材生产工艺形成的一种卷材。
在现有技术中，用于建筑防水工程上的自粘聚合物防水卷材由于其高温性能只能达到70度，且产品的耐候性能较差，不能暴露使用。原有的材料在应用推广上也受到了局限性。
发明内容
有鉴于此，为解决上述技术问题，本发明提出了一种耐候高延伸屋面用自粘聚合物防水卷材及其制备方法。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种耐热耐候高粘接性改性沥青，该改性沥青由包含如下重量份数的原料制成：石油沥青90#：100份、软化油：10-12份、丁苯橡胶(SBR)：10-12份、合成橡胶(SIS)：8-10份、醛树脂KT颗粒：2-5份、硅烷偶联剂：2-5份和萜烯树脂T120：8-10份(其中，硅烷偶联剂和萜烯树脂为增粘剂)。
进一步，所述醛树脂KT颗粒为醛树脂KT100颗粒。
进一步，所述软化油为环烷油。
一种耐候高延伸屋面用自粘聚合物防水卷材，该防水卷材包括5层结构：从上到下依次为：抗老化的POE保护膜、改性沥青层、茂金属改性聚乙烯、改性沥青层和涂硅隔离铝箔膜；所述改性沥青层采用上述的耐热耐候高粘接性改性沥青(其中，抗老化的POE保护膜是通过茂金属对线性低密度聚乙烯(LLDPE)改性后吹塑而成的薄膜)。
进一步，所述茂金属改性聚乙烯是在聚乙烯中添加茂金属和助剂并通过高分子材料成型工艺制备而成。
一种耐候高延伸屋面用自粘聚合物防水卷材的制备方法，该方法包括如下步骤：
(1)将石油沥青90#和软化油投入到反应釜中搅拌升温到180℃～190℃，然后加入醛树脂KT颗粒、丁苯橡胶(SBR)和合成橡胶(SIS)，并在180℃～190℃下搅拌熔化1-1.5h，得到初步改性混合基料；
(2)将所述步骤(1)得到的初步改性混合基料用胶体磨研磨(直至达到完全融合改性状态)，导入下一增粘改性反应釜降温到140℃～150℃，其中胶体磨驱动电机频率为70Hz；
(3)加入增粘剂硅烷偶联剂和萜烯树脂T120，在140℃～150℃下搅拌，增粘改性反应1-1.5h后制成改性沥青，其中搅拌驱动电机的频率为30Hz；
(4)将所述步骤(3)制得的改性沥青经过齿轮泵送入到涂油池中涂覆在茂金属改性聚乙烯上，然后再在其上表面贴敷抗老化的POE保护膜，下表面贴敷涂硅隔离铝箔膜，之后经过冷却池冷却定型；
(5)将所述步骤(4)中冷却定型得到的耐候、高延伸屋面用自粘聚合物防水卷材牵引至成卷机进行卷曲成卷。
进一步，所述步骤(4)中改性沥青的涂覆的厚度通过厚度自动控制装置进行控制，厚度自动控制装置的对辊间隙设定在3.1±0.1mm。
进一步，所述步骤(4)中冷却池水温为30℃～45℃。
相对于现有技术，本发明所述的耐候高延伸屋面用自粘聚合物防水卷材及其制备方法具有以下优势：
(1)本发明采用的硅烷偶联剂具有优异的粘接促进功能，可提高改性材料与玻璃、铝和钢铁的粘接力；萜烯树脂是一些热塑性嵌段共聚物：如苯乙烯-丁苯橡胶(SBR)、苯乙酸-异戊二烯-苯乙烯(SIS)和苯乙烯(SBS)的优良增粘剂，其增粘性能、抗氧化性和热稳定性优于松香、松香改性物及石油树脂等优点。因此，将硅烷偶联剂、萜烯树脂作为卷材的增粘剂，同时在该配方中加入了醛树脂KT颗粒，保证了防水卷材的耐热、耐候性能与高强的粘接性能。茂金属改性聚乙烯是通过茂金属对聚乙烯(PE)改性的聚乙烯薄膜，其分子规整性好，结晶度高，强度高，韧性好，刚性好，高拉伸强度和耐穿刺性兼而有之，超越了线性低密度聚乙烯(LLDPE)。抗老化的POE保护膜是通过茂金属对线性低密度聚乙烯(LLDPE)改性后吹塑而成的薄膜，其POE的分子链是饱和的且分子链中叔碳原子相对较少其表现出很好的耐热性、耐紫外线老化性能优异。因此，本发明采用多种原材料复合改性提高了材料的耐候性和物理力学性能，解决了现有自粘类沥青防水卷材不宜暴露使用的局限性。
(2)使用胶体磨研磨搅拌并降温后加入硅烷偶联剂、萜烯树脂进行搅拌1-1.5h，从而加速醛树脂KT颗粒对沥青的改性，防止因温度过高和搅拌时间过长而引起的材料凝胶性能衰减、剥离强度下降。
(3)醛树脂KT的加入有利于丁苯橡胶SBR和合成橡胶SIS的复合改性。
(4)本发明施工时，采用冷施工工艺，安全可靠，施工简便，综合成本低，节能环保。
附图说明
构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为本发明的工艺流程图。
具体实施方式
除有定义外，以下实施例中所用的技术术语具有与本发明所属领域技术人员普遍理解的相同含义。以下实施例中所用的试验试剂，如无特殊说明，均为常规生化试剂；所述实验方法，如无特殊说明，均为常规方法。
下面结合实施例来详细说明本发明。
实施例1
一种耐热耐候高粘接性改性沥青，该改性沥青由包含如下重量份数的原料制成：石油沥青90#：100份、软化油(环烷油)：10份、丁苯橡胶(SBR)：10份、合成橡胶(SIS)：8份、醛树脂KT100颗粒：2份、硅烷偶联剂：2份和萜烯树脂T120：8份，其中，硅烷偶联剂和萜烯树脂为增粘剂。
一种耐候高延伸屋面用自粘聚合物防水卷材，该防水卷材包括5层结构：从上到下依次为：抗老化的POE保护膜、改性沥青层、茂金属改性聚乙烯、改性沥青层和涂硅隔离铝箔膜；所述改性沥青层采用上述的耐热耐候高粘接性改性沥青；其中，抗老化的POE保护膜是通过茂金属对线性低密度聚乙烯(LLDPE)改性后吹塑而成的薄膜。
所述茂金属改性聚乙烯是在聚乙烯中添加茂金属和助剂并通过高分子材料成型工艺制备而成。
一种耐候高延伸屋面用自粘聚合物防水卷材的制备方法，该方法包括如下步骤：
(1)将石油沥青90#和软化油投入到反应釜中搅拌升温到185℃，然后加入醛树脂KT颗粒、丁苯橡胶(SBR)和合成橡胶(SIS)，并在185℃下搅拌熔化1.2h，得到初步改性混合基料；
(2)将所述步骤(1)得到的初步改性混合基料用胶体磨研磨(直至达到完全融合改性状态)，导入下一增粘改性反应釜降温到140℃，其中胶体磨驱动电机频率为70Hz；
(3)加入增粘剂硅烷偶联剂和萜烯树脂T120，在140℃下搅拌，增粘改性反应1h后制成改性沥青，其中搅拌驱动电机的频率为30Hz；
(4)将所述步骤(3)制得的改性沥青经过齿轮泵送入到涂油池中涂覆在茂金属改性聚乙烯上，改性沥青的涂覆的厚度通过厚度自动控制装置进行控制，厚度自动控制装置的对辊间隙设定在3.1±0.1mm，然后再在其上表面贴敷抗老化的POE保护膜，下表面贴敷涂硅隔离铝箔膜，之后经过冷却池冷却定型，冷却池水温为45℃；
(5)将所述步骤(4)中冷却定型得到的耐候、高延伸屋面用自粘聚合物防水卷材品牵引至成卷机进行卷曲成卷。
表1本发明实施例1所制备的耐候、高延伸屋面用自粘聚合物防水卷材的主要技术性能
实施例2
一种耐热耐候高粘接性改性沥青，该改性沥青由包含如下重量份数的原料制成：石油沥青90#：100份、软化油(环烷油)：11份、丁苯橡胶(SBR)：11份、合成橡胶(SIS)：9份、醛树脂KT100颗粒：3份、硅烷偶联剂：3份和萜烯树脂T120：9份，其中，硅烷偶联剂和萜烯树脂为增粘剂。
一种耐候高延伸屋面用自粘聚合物防水卷材，该防水卷材包括5层结构：从上到下依次为：抗老化的POE保护膜、改性沥青层、茂金属改性聚乙烯、改性沥青层和涂硅隔离铝箔膜；所述改性沥青层采用上述的耐热耐候高粘接性改性沥青；其中，抗老化的POE保护膜是通过茂金属对线性低密度聚乙烯(LLDPE)改性后吹塑而成的薄膜。
所述茂金属改性聚乙烯是在聚乙烯中添加茂金属和助剂并通过高分子材料成型工艺制备而成。
一种耐候高延伸屋面用自粘聚合物防水卷材的制备方法，该方法包括如下步骤：
(1)将石油沥青90#和软化油投入到反应釜中搅拌升温到185℃，然后加入醛树脂KT颗粒、丁苯橡胶(SBR)和合成橡胶(SIS)，并在185℃下搅拌熔化1h，得到初步改性混合基料；
(2)将所述步骤(1)得到的初步改性混合基料用胶体磨研磨(直至达到完全融合改性状态)，导入下一增粘改性反应釜降温到140℃，其中胶体磨驱动电机频率为70Hz；
(3)加入增粘剂硅烷偶联剂和萜烯树脂T120，在140℃下搅拌，增粘改性反应1h后制成改性沥青，其中搅拌驱动电机的频率为30Hz；
(4)将所述步骤(3)制得的改性沥青经过齿轮泵送入到涂油池中涂覆在茂金属改性聚乙烯上，改性沥青的涂覆的厚度通过厚度自动控制装置进行控制，厚度自动控制装置的对辊间隙设定在3.1±0.1mm，然后再在其上表面贴敷抗老化的POE保护膜，下表面贴敷涂硅隔离铝箔膜，之后经过冷却池冷却定型，冷却池水温为45℃；
(5)将所述步骤(4)中冷却定型得到的耐候、高延伸屋面用自粘聚合物防水卷材牵引至成卷机进行卷曲成卷。
表2本发明实施例2所制备的耐候、高延伸屋面用自粘聚合物防水卷材的主要技术性能
实施例3
一种耐热耐候高粘接性改性沥青，该改性沥青由包含如下重量份数的原料制成：石油沥青90#：100份、软化油(环烷油)：12份、丁苯橡胶(SBR)：12份、合成橡胶(SIS)：10份、醛树脂KT100颗粒：5份、硅烷偶联剂：5份和萜烯树脂T120：10份，其中，硅烷偶联剂和萜烯树脂为增粘剂。
一种耐候高延伸屋面用自粘聚合物防水卷材，该防水卷材包括5层结构：从上到下依次为：抗老化的POE保护膜、改性沥青层、茂金属改性聚乙烯、改性沥青层和涂硅隔离铝箔膜；所述改性沥青层采用上述的耐热耐候高粘接性改性沥青；其中，抗老化的POE保护膜是通过茂金属对线性低密度聚乙烯(LLDPE)改性后吹塑而成的薄膜。
所述茂金属改性聚乙烯是在聚乙烯中添加茂金属和助剂并通过高分子材料成型工艺制备而成。
一种耐候高延伸屋面用自粘聚合物防水卷材的制备方法，该方法包括如下步骤：
(1)将石油沥青90#和软化油投入到反应釜中搅拌升温到185℃，然后加入醛树脂KT颗粒、丁苯橡胶(SBR)和合成橡胶(SIS)，并在185℃下搅拌熔化1h，得到初步改性混合基料；
(2)将所述步骤(1)得到的初步改性混合基料用胶体磨研磨(直至达到完全融合改性状态)，导入下一增粘改性反应釜降温到140℃，其中胶体磨驱动电机频率为70Hz；
(3)加入增粘剂硅烷偶联剂和萜烯树脂T120，在140℃下搅拌，增粘改性反应1h后制成改性沥青，其中搅拌驱动电机的频率为30Hz；
(4)将所述步骤(3)制得的改性沥青经过齿轮泵送入到涂油池中涂覆在茂金属改性聚乙烯上，改性沥青的涂覆的厚度通过厚度自动控制装置进行控制，厚度自动控制装置的对辊间隙设定在3.1±0.1mm，然后再在其上表面贴敷抗老化的POE保护膜，下表面贴敷涂硅隔离铝箔膜，之后经过冷却池冷却定型，冷却池水温为45℃；
(5)将所述步骤(4)中冷却定型得到的耐候、高延伸屋面用自粘聚合物防水卷材牵引至成卷机进行卷曲成卷。
表3本发明实施例3所制备的耐候、高延伸屋面用自粘聚合物防水卷材的主要技术性能
对比例1
一种改性沥青，该改性沥青由包含如下重量份数的原料制成：石油沥青90#：100份、软化油(环烷油)：10份、丁苯橡胶(SBR)：10份、合成橡胶(SIS)：8份、硅烷偶联剂：2份和萜烯树脂T120：8份，其中，硅烷偶联剂和萜烯树脂为增粘剂。
一种耐候高延伸屋面用自粘聚合物防水卷材，该防水卷材包括5层结构：从上到下依次为：抗老化的POE保护膜、改性沥青层、茂金属改性聚乙烯、改性沥青层和涂硅隔离铝箔膜；所述改性沥青层采用上述的改性沥青；其中，抗老化的POE保护膜是通过茂金属对线性低密度聚乙烯(LLDPE)改性后吹塑而成的薄膜。
所述茂金属改性聚乙烯是在聚乙烯中添加茂金属和助剂并通过高分子材料成型工艺制备而成。
该防水卷材的制备方法同实施例1。
表4本发明对比例1所制备的耐候、高延伸屋面用自粘聚合物防水卷材的主要技术性能
对比例2
一种改性沥青，该改性沥青由包含如下重量份数的原料制成：石油沥青90#：100份、软化油(环烷油)：12份、丁苯橡胶(SBR)：12份、合成橡胶(SIS)：10份、醛树脂KT100颗粒：5份和增粘剂萜烯树脂T120：10份。
一种耐候高延伸屋面用自粘聚合物防水卷材，该防水卷材包括5层结构：从上到下依次为：抗老化的POE保护膜、改性沥青层、茂金属改性聚乙烯、改性沥青层和涂硅隔离铝箔膜；所述改性沥青层采用上述的改性沥青；其中，抗老化的POE保护膜是通过茂金属对线性低密度聚乙烯(LLDPE)改性后吹塑而成的薄膜。
所述茂金属改性聚乙烯是在聚乙烯中添加茂金属和助剂并通过高分子材料成型工艺制备而成。
该防水卷材的制备方法同实施例1。
表5本发明对比例2所制备的耐候、高延伸屋面用自粘聚合物防水卷材的主要技术性能
表6实施例1-3和对比例1-2的性能比较表
表7本发明实施例3所制备的耐候、高延伸屋面用自粘聚合物防水卷材与普通自粘聚合
物防水卷材的性能对比表
由以上数据可知，本发明制备的自粘聚合物防水卷材与现有的自粘产品相比，具有较高的耐热性、剥离强度大、断裂伸长率高，并有较好的耐候性性能。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改等同替换改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种耐候高延伸屋面用自粘聚合物防水卷材，其特征在于：该防水卷材包括5层结构：从上到下依次为：抗老化的POE保护膜、改性沥青层、茂金属改性聚乙烯、改性沥青层和涂硅隔离铝箔膜；所述改性沥青层采用如下所述的耐热耐候高粘接性改性沥青：该耐热耐候高粘接性改性沥青由包含如下重量份数的原料制成：石油沥青90#：100份、软化油：10-12份、丁苯橡胶：10-12份、合成橡胶SIS：8-10份、醛树脂KT颗粒：2-5份、硅烷偶联剂：2-5份和萜烯树脂T120：8-10份。
2.根据权利要求1所述的一种耐候高延伸屋面用自粘聚合物防水卷材，其特征在于：所述醛树脂KT颗粒为醛树脂KT100颗粒。
3.根据权利要求1所述的耐候高延伸屋面用自粘聚合物防水卷材，其特征在于：所述茂金属改性聚乙烯是在聚乙烯中添加茂金属和助剂并通过高分子材料成型工艺制备而成。
4.一种权利要求1-3任一项所述的耐候高延伸屋面用自粘聚合物防水卷材的制备方法，其特征在于：该方法包括如下步骤：
(1)将石油沥青90#和软化油投入到反应釜中搅拌升温到180℃～190℃，然后加入醛树脂KT颗粒、丁苯橡胶和合成橡胶SIS，并在180℃～190℃下搅拌熔化1-1.5h，得到初步改性混合基料；
(2)将所述步骤(1)得到的初步改性混合基料用胶体磨研磨，导入下一增粘改性反应釜降温到140℃～150℃，其中胶体磨驱动电机频率为70Hz；
(3)加入增粘剂硅烷偶联剂和萜烯树脂T120，在140℃～150℃下搅拌，增粘改性反应1-1.5h后制成改性沥青，其中搅拌驱动电机的频率为30Hz；
(4)将所述步骤(3)制得的改性沥青经过齿轮泵送入到涂油池中涂覆在茂金属改性聚乙烯上，然后再在其上表面贴敷抗老化的POE保护膜，下表面贴敷涂硅隔离铝箔膜，之后经过冷却池冷却定型；
(5)将所述步骤(4)中冷却定型得到的耐候、高延伸屋面用自粘聚合物防水卷材牵引至成卷机进行卷曲成卷。
5.根据权利要求4所述的耐候高延伸屋面用自粘聚合物防水卷材的制备方法，其特征在于：所述步骤(4)中改性沥青的涂覆的厚度通过厚度自动控制装置进行控制，厚度自动控制装置的对辊间隙设定在3.1±0.1mm。
6.根据权利要求4或5所述的耐候高延伸屋面用自粘聚合物防水卷材的制备方法，其特征在于：所述步骤(4)中冷却池水温为30℃～45℃。
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Assignee: Tangshan Desheng chuangchen Construction Co.,Ltd.

Assignor: TIANJIN YUHONG BUILDING WATERPROOF MATERIALS Co.,Ltd.

Contract record no.: X2021980001844

Denomination of invention: The invention relates to a self-adhesive polymer waterproof coiled material for weather resistant and high extension roof and a preparation method thereof

Granted publication date: 20190405

License type: Common License

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