CN107286684A - 一种聚合物改性沥青胶料及其制备方法、防水卷材 - Google Patents
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Abstract
本发明属于建筑材料技术领域,特别是涉及一种聚合物改性沥青胶料及其制备方法、防水卷材。针对现有的改性沥青胶料的高温性能、低温性能、抗老化性能较差的技术问题,提供一种聚合物改性沥青胶料及其制备方法。该胶料的原料配方包括石油沥青、聚合物改性剂、软化油、增粘剂、轮胎胶粉、有机助剂和无机纳米材料。同时,本发明还公开了上述聚合物改性沥青胶料的制备方法。本发明提供的聚合物改性沥青胶料具有较好的高温性能、低温性能,含有该聚合物改性沥青胶料的防水卷材,抗老化性能增强,延长了防水卷材的使用寿命。
Description
技术领域
本发明属于建筑材料技术领域,特别是涉及一种聚合物改性沥青胶料及其制备方法、防水卷材。
背景技术
石油沥青是原油在加工过程中最后的残渣,价格便宜易得,沥青属于憎水材料,它不透水,也几乎不溶于水,防水性能优越,且沥青的粘接性、自愈合性和耐老化性能也非常突出,因此其在防水领域应用广泛。但基质沥青在高温时易软化流淌、低温时易脆裂让其难以直接应用到防水卷材中。
近年来,科研人员逐渐在石油沥青中添加高聚合物改性基质沥青,在很大程度上改善了沥青的高温性能和低温性能,但如应用较为广泛的苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物与沥青在相对分子质量、化学结构上的差异,属于热力学不相容体系,在沥青中分散不够均匀,分散粒径偏大,且苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物改性沥青作为防水层长时间与周围环境接触,易受氧气的侵蚀氧化或日光紫外线的照射而出现分解老化,从而影响防水卷材的综合性能,使得改性沥青在个别极端环境或要求下的应用不尽人意。
往改性沥青中添加轮胎橡胶粉料和无机填料在防水卷材领域是通用的做法,其在增加改性沥青硬挺度、提高其高温性能、增强其抗老化性能可起到一定的作用,但改性沥青浆料是一个非常复杂的胶体系统,且轮胎橡胶粉料和无机填料在沥青中也难以分散均匀且也容易聚集,难以起到良好的改性效果。
一件中国专利申请公开了中一种改性沥青胶料,该改性沥青胶料的原料配方包括:石油沥青、软化油、弹性体改性剂和/或塑性体改性剂、增粘剂、增韧剂、防老化剂、高温改性剂、无机填料,高温改性剂为大于六个碳烷基的硬脂酰胺类。该改性沥青胶料能够改善产品的高温性能,但是其低温性能还是不好,同时需要在胶料中加入防老化剂才能进一步改善产品的抗老化能力。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是:针对现有的改性沥青胶料的高温性能、低温性能、抗老化性能较差的技术问题,提供一种聚合物改性沥青胶料及其制备方法、防水卷材。
本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案如下:
提供一种聚合物改性沥青胶料,其原料配方包括:石油沥青、聚合物改性剂、软化油、增粘剂、轮胎橡胶粉料、有机助剂和无机纳米材料。
所述聚合物改性沥青胶料原料配方包括以下质量分数的组分:
优选地,所述石油沥青包括200号沥青、90号沥青或70号沥青中的一种或几种。
优选地,所述聚合物改性剂包括苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、丁苯橡胶、无规聚丙烯、非晶态α-烯烃共聚物或聚乙烯中的一种或几种。
优选地,所述软化油包括减线油、芳烃油或环烷油中的一种或几种。
优选地,所述增粘剂包括C5石油树脂、C9石油树脂、古马隆树脂、松香树脂或苯乙烯系树脂中的一种或几种。
优选地,所述轮胎橡胶粉料包括目数为60~80目之间的轮胎橡胶粉料。
优选地,所述有机助剂包括酰胺或磺酰胺类有机物。
优选地,所述酰胺或磺酰胺类有机物的熔点小于190℃,分解温度大于300℃。
优选地,所述酰胺或磺酰胺类有机物包含至少两个酰胺或磺酰胺基团。
优选地,所述酰胺或磺酰胺类有机物包括N,N’-亚甲基双丙烯酰胺、N,N’-(亚氨基-2,1-乙二基)双十八酰胺、N,N’-乙撑双硬脂酰胺、N,N’-二甲基磺酰胺或丙二酰胺中的一种或几种。
优选地,所述无机纳米材料包括纳米有机蒙脱土、纳米ZnO或纳米TiO2中的一种或几种。
本发明还提供一种防水卷材,包括由上而下设置的防粘隔离层、侵渍覆盖层和胎基,所述侵渍覆盖层包含所述的聚合物改性沥青胶料。
一种聚合物改性沥青胶料的制备方法,包括以下步骤:
a.将石油沥青和软化油进行复配,加热到170℃~180℃;
b.依此加入聚合物改性剂和增粘剂并维持温度175℃~185℃,持续进行剪切搅拌反应,搅拌时间为1.5h~2h;
c.待聚合物改性剂与增粘剂熔融之后,将反应温度升至190℃~195℃,再添加轮胎橡胶粉料,持续搅拌,搅拌时间为40min~60min;
d.依次添加有机助剂和无机纳米材料搅拌形成聚合物改性沥青胶料,持续搅拌,搅拌时间为40min~60min,待反应温度降至165℃~175℃时便可出料。
优选地,所述步骤a、b、c和d的搅拌速度为100r/min~300r/min。
优选地,所述步骤a、b、c和d的反应总时长为4h~5h。
本发明的有益效果是:所述有机助剂的酰胺或磺酰胺基团中N上的H可以与聚合物改性沥青胶料中的N、O、F等半径小电负性大的原子形成氢键,形成更大的基团,且可以与无机纳米材料中的O元素形成氢键从而可以形成空间的三维网络结构,大幅提升产品的高温性能;同时由于有机助剂、无机纳米材料和聚合物改性沥青能形成氢键,具有极大的化学极性,与沥青相容性好,因而也可改善产品的低温性能。
所述无机纳米材料为可以形成剥离结构的有机蒙脱土、纳米ZnO或纳米TiO2,它们本身比表面积大、纳米的量子隧道效应的缘故具有表面活性大的特点,可以与高聚合物和沥青之间产生物理化学作用,此外剥离结构的有机蒙脱土由于自身的一维纳米尺寸结构,可以呈细片状分散在苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物与沥青的胶体中,像一个楔子插在苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物与沥青所组成的三维网络结构中,从而提高聚合物改性沥青胶料的稳定性,剥离结构的有机蒙脱土的细片状结构可以减缓环境中空气或紫外线侵入到聚合物改性沥青胶料中去,也可以减缓聚合物改性沥青胶料中轻组分挥发;纳米ZnO与纳米TiO2都属于N型半导体,可以通过吸收或散射紫外线达到屏蔽紫外线的效果,从而可减缓聚合物改性沥青胶料因日光照射老化的程度,将该聚合物改性沥青胶料应用到防水卷材上,可以提高防水卷材的抗老化能力,延长防水卷材的使用寿命。
具体实施方式
为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白,以下结合实施例,对本发明进行进一步的详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
本文所述的200号沥青、90号沥青和70号沥青是根据沥青的针入度来定义的,针入度是指标准圆锥体在5秒钟内沉入保温在25℃时垂直穿入沥青试样的深度,以1/10毫米为单位,所述的标准圆锥体载重为100克。
沥青的针入度表示沥青软硬程度、稠度和抵抗剪切破坏的能力,是反映在一定条件下沥青的相对黏度的指标。针入度愈大表示沥青愈软,即稠度愈小;针入度愈小则表示沥青愈硬,即稠度愈大。
本文所述的目数为物料的粒度或粗细度,目数越大,说明物料粒度越细;目数越小,说明物料粒度越大。
本发明公开了一种聚合物改性沥青胶料,所述聚合物改性沥青胶料的原料配方包括:石油沥青、聚合物改性剂、软化油、增粘剂、轮胎橡胶粉料、有机助剂和无机纳米材料。
该聚合物改性沥青胶料原料配方包括以下质量分数的组分:
根据原料配方比例不同,可以选择加入不同软硬程度的石油沥青,石油沥青包括200号沥青、90号沥青或70号沥青中的一种或几种。
聚合物改性剂包括苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、丁苯橡胶、无规聚丙烯、非晶态α-烯烃共聚物或聚乙烯中的一种或几种,加入聚合物改性剂可以改善沥青的耐高温性能和韧性,使沥青能够应用到更多路用条件中。
软化油包括减线油、芳烃油或环烷油中的一种或几种。
在改性沥青中增加增粘剂,可以通过表面扩散或内部扩散湿润粘接表面,使改性沥青与被粘物料之间粘接强度提高。增粘剂包括C5石油树脂、C9石油树脂、古马隆树脂、松香树脂或苯乙烯系树脂中的一种或几种。
轮胎橡胶粉料有不同的粗细大小,轮胎橡胶粉料优选目数为60~80目之间的轮胎橡胶粉料,这种轮胎橡胶粉料属于精细轮胎橡胶粉料,有利于轮胎橡胶粉料在石油沥青中分散均匀,同时,也不会因为太细而导致不容易聚集,影响胶料的改性效果。
轮胎橡胶粉料里面含有天然橡胶或合成橡胶,可以改善改性沥青的高温与低温性能,降低昂贵的苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物的添加量,且轮胎橡胶粉料都是经过硫化处理的,因此轮胎橡胶粉料中含有硫磺,而硫磺可以起到稳定苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物与沥青体系的作用。除此之外轮胎橡胶粉料还含有炭黑,可以一定填充作用,还可以提高改性沥青的耐久性和抗磨性。
有机助剂包括酰胺或磺酰胺类有机物,酰胺或磺酰胺类有机物的熔点小于190℃,分解温度大于300℃。
酰胺或磺酰胺类有机物含有至少两个酰胺或磺酰胺基团,酰胺或磺酰胺类有机物包括N,N’-亚甲基双丙烯酰胺、N,N’-(亚氨基-2,1-乙二基)双十八酰胺、N,N’-乙撑双硬脂酰胺、N,N’-二甲基磺酰胺或丙二酰胺中的一种或几种。
无机纳米材料包括纳米有机蒙脱土、纳米ZnO或纳米TiO2中的一种或几种。
由于有机助剂的酰胺或磺酰胺基团中N上的H可以与聚合物改性沥青胶料中的N、O、F等半径小电负性大的原子形成氢键,形成更大的基团,且可以与无机纳米材料中的O元素形成氢键从而可以形成空间的三维网络结构,大幅提升产品的高温性能;同时由于有机助剂、无机纳米材料和聚合物改性沥青能形成氢键,具有极大的化学极性,与沥青相容性好,因而也可改善产品的低温性能。
所述无机纳米材料为可以形成剥离结构的有机蒙脱土、纳米ZnO或纳米TiO2,它们本身比表面积大、纳米的量子隧道效应的缘故具有表面活性大的特点,可以与高聚合物和沥青之间产生物理化学作用,此外剥离结构的有机蒙脱土由于自身的一维纳米尺寸结构,可以呈细片状分散在苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物与沥青的胶体中,像一个楔子插在苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物与沥青所组成的三维网络结构中,从而提高聚合物改性沥青胶料的稳定性,剥离结构的有机蒙脱土的细片状结构可以减缓环境中空气或紫外线侵入到聚合物改性沥青胶料中去,也可以减缓聚合物改性沥青胶料中轻组分挥发;ZnO与TiO2都属于N型半导体,可以通过吸收或散射紫外线达到屏蔽紫外线的效果,从而可减缓聚合物改性沥青胶料因日光照射老化的程度,将该聚合物改性沥青胶料应用到防水卷材上,可以提高防水卷材的抗老化能力,延长防水卷材的使用寿命。
发明人通过大量实验发现,有机助剂和无机纳米材料与聚合物改性沥青结合后胶料的耐高温性能增强,在一定的高温条件下不易软化流淌,在低温环境中不易脆裂,能够承受比一般改性沥青更低的温度。包含这种聚合物改性沥青在受到氧气或日光紫外线的照射时分解老化的时间延长,从而防水卷材抗老化性能增强,延长了防水卷材的使用寿命。
实施例1
本实施例提供一种聚合物改性沥青胶料,所述聚合物改性沥青胶料的原料配方包括以下质量分数的组分:
石油沥青为90号沥青。
聚合物改性剂为苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物与丁苯橡胶(质量比为2:1)。
软化油为减线油与芳烃油(质量比为1:1)。
增粘剂为C5石油树脂。
有机助剂为N,N’-亚甲基双丙烯酰胺与N,N’-乙撑双硬脂酰胺(质量比为1:1)。
无机纳米材料为有机蒙脱土与纳米TiO2(质量比为3:1)。
该聚合物改性沥青胶料的制备方法如下:
a.将石油沥青和软化油进行复配,加热到170℃;
b.依此加入聚合物改性剂和增粘剂并维持温度180℃,持续进行剪切搅拌反应,搅拌速度为100r/min,搅拌时间为1.5h;
c.待聚合物改性剂与增粘剂熔融之后,将反应温度升至190℃,再添加目数为60的轮胎橡胶粉料,持续搅拌,搅拌速度为100r/min,搅拌时间为60min;
d.依次添加有机助剂和无机纳米材料搅拌形成聚合物改性沥青胶料,持续搅拌,搅拌速度为100r/min,搅拌时间为60min,待反应温度降至170℃时便可出料。
实施例2
本实施例提供一种聚合物改性沥青胶料,所述聚合物改性沥青胶料的原料配方包括以下质量分数的组分:
石油沥青为70号沥青与200号沥青(质量比为40:11)。
聚合物改性剂为苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物与丁苯橡胶(质量比为1:1)。
软化油为减线油与芳烃油(质量比为1:1)。
增粘剂为C5石油树脂。
有机助剂为N,N’-亚甲基双丙烯酰胺与N,N’-乙撑双硬脂酰胺(质量比为1:1)。
无机纳米材料为有机蒙脱土与纳米ZnO(质量比为3:1)。
该聚合物改性沥青胶料的制备方法如下:
a.将石油沥青和软化油进行复配,加热到180℃;
b.依此加入聚合物改性剂和增粘剂并维持温度180℃,持续进行剪切搅拌反应,搅拌速度为300r/min,搅拌时间为2h;
c.待聚合物改性剂与增粘剂熔融之后,将反应温度升至195℃,再添加目数为80目的轮胎橡胶粉料,持续搅拌,搅拌速度为300r/min,搅拌时间为50min;
d.依次添加有机助剂和无机纳米材料搅拌形成聚合物改性沥青胶料,持续搅拌,搅拌速度为300r/min,搅拌时间为50min,待反应温度降至175℃时便可出料。
实施例3
本实施例提供一种聚合物改性沥青胶料,所述聚合物改性沥青胶料的原料配方包括以下质量分数的组分:
石油沥青为70号沥青与200号沥青(质量比为39:11)。
聚合物改性剂为苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物与丁苯橡胶(质量比为1:1)。
软化油为减线油与芳烃油(质量比为1:1)。
增粘剂为C5石油树脂。
有机助剂为N,N’-亚甲基双丙烯酰胺与N,N’-乙撑双硬脂酰胺(质量比为1:1)。
无机纳米材料为有机蒙脱土与纳米ZnO(质量比为1:1)。
该聚合物改性沥青胶料的制备方法如下:
a.将石油沥青和软化油进行复配,加热到175℃;
b.依此加入聚合物改性剂和增粘剂并维持温度180℃,持续进行剪切搅拌反应,搅拌速度为200r/min,搅拌时间为1.7h;
c.待聚合物改性剂与增粘剂熔融之后,将反应温度升至195℃,再添加目数为70的轮胎橡胶粉料,持续搅拌,搅拌速度为200r/min,搅拌时间为50min;
d.依次添加有机助剂和无机纳米材料搅拌形成聚合物改性沥青胶料,持续搅拌,搅拌速度为200r/min,搅拌时间为50min,待反应温度降至165℃时便可出料。
对比例1
本对比例提供一种聚合物改性沥青胶料,所述聚合物改性沥青胶料的原料配方包括以下质量分数的组分:
所述石油沥青为90号沥青。
所述聚合物改性剂为苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物与无规聚丙烯(质量比为4:1)。
所述软化油为减线油与芳烃油(质量比为1:1)。
所述增粘剂为C5石油树脂。
所述普通石粉为200目的重钙粉。
该聚合物改性沥青胶料的制备方法如下:
a.将石油沥青和软化油进行复配,加热到180℃;
b.依此加入聚合物改性剂和增粘剂并维持温度180℃,持续进行剪切搅拌反应,搅拌速度为300r/min,搅拌时间为2h;
c.待聚合物改性剂与增粘剂熔融之后,将反应温度升至192℃,再添加目数为60的轮胎橡胶粉料,持续搅拌,搅拌速度为300r/min,搅拌时间为45min;
d.依次添加有机助剂和无机纳米材料搅拌形成聚合物改性沥青胶料,持续搅拌,搅拌速度为300r/min,搅拌时间为50min,待反应温度降至172℃时便可出料。
对比例2
本对比例提供一种聚合物改性沥青胶料,所述聚合物改性沥青胶料的原料配方包括以下质量分数的组分:
石油沥青为90号沥青。
聚合物改性剂为苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物与丁苯橡胶(质量比为2:1)。
软化油为减线油与芳烃油(质量比为1:1)。
增粘剂为C5石油树脂。
无机纳米材料为有机蒙脱土。
该聚合物改性沥青胶料的制备方法如下:
a.将石油沥青和软化油进行复配,加热到175℃;
b.依此加入聚合物改性剂和增粘剂并维持温度180℃,持续进行剪切搅拌反应,搅拌速度为250r/min,搅拌时间为1.5h;
c.待聚合物改性剂与增粘剂熔融之后,将反应温度升至195℃,再添加目数为70的轮胎橡胶粉料,持续搅拌,搅拌速度为250r/min,搅拌时间为60min;
d.依次添加有机助剂和无机纳米材料搅拌形成聚合物改性沥青胶料,持续搅拌,搅拌速度为250r/min,搅拌时间为50min,待反应温度降至170℃时便可出料。
对比例3
本对比例提供一种聚合物改性沥青胶料,所述聚合物改性沥青胶料的原料配方包括以下质量分数的组分:
石油沥青为90号沥青。
聚合物改性剂为苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物与无规聚丙烯(质量比为4:1)。
软化油为减线油与芳烃油(质量比为1:1)。
增粘剂为C5石油树脂与C9石油树脂(质量比为2:1)。
有机助剂为N,N’-亚甲基双丙烯酰胺与N,N’-乙撑双硬脂酰胺(质量比为1:2)。
普通石粉为200目的重钙粉。
该聚合物改性沥青胶料的制备方法如下:
a.将石油沥青和软化油进行复配,加热到170℃;
b.依此加入聚合物改性剂和增粘剂并维持温度180℃,持续进行剪切搅拌反应,搅拌速度为170r/min,搅拌时间为1.8h;
c.待聚合物改性剂与增粘剂熔融之后,将反应温度升至192℃,再添加目数为80的轮胎橡胶粉料,持续搅拌,搅拌速度为170r/min,搅拌时间为55min;
d.依次添加有机助剂和无机纳米材料搅拌形成聚合物改性沥青胶料,持续搅拌,搅拌速度为170r/min,搅拌时间为50min,待反应温度降至170℃时便可出料。
将实施例1-3和对比例1-3制得的聚合物改性沥青胶料涂覆在经过改性沥青胶料浸渍过的胎基布上,覆压成型,冷却后,即可制得含有聚合物改性沥青胶料的防水卷材。
将制得的防水卷材进行耐高温性能、低温柔性、软化点、热老化后的低温柔性和热存储后的软化点差值测试,测试结果如表1所示。
耐高温测试方法:在规定温度下将防水卷材放在高温试验箱中2小时,测试防水卷材耐高温性能。
低温柔性测试方法:在规定温度下将防水卷材放在低温冷冻液中1小时,测试防水卷材弯折性能。
软化点测试方法:采用环球法测试,测试防水卷材软化点。
热老化后的低温柔性:先将防水卷材按照GB18242-2008弹性体改性沥青防水卷材标准进行热老化实验,然后将样品根据低温柔性测试方法进行测试。
热存储后的软化点差值测试方法:热储存稳定性测试方法按照SH/T0740-2003聚合物改性沥青离析试验法测试,该方法是将防水卷材加热到流动状态倒入一个由薄铝片制作成的直径25.4mm,高度140mm的下端封口的容器中,然后垂直放入163℃烘箱中保持48h,加热结束后保持垂直状态在-2℃的冰箱中放置4h至样品完全固化,分别取上部和底部1/3段样品用环球法进行软化点测试,以两部分软化点差值来评价热储存稳定性,差值越小,稳定性越好。
耐高温性能、软化点和热存储后的软化点差值都可以用来评价防水卷材的耐高温性能,低温柔性和热老化后的低温柔性可以用来评价防水卷材的低温性能,在防水卷材的高温性能和低温性能都得到改善时,防水卷材的抗老化能力加强,能够延长防水卷材的使用寿命。
表1
根据表1可以得出以下结论:
1.通过实施例1-3与对比例1的对比可知,实施例1-3耐高温的温度明显比对比例1耐高温的温度高,实施例1-3的软化点温度明显比对比例1的软化点温度高,实施例1-3的低温柔性温度比对比例1的低温柔性温度低,实施例1-3的热老化后的低温柔性的温度比对比例1热老化后的低温柔性的温度低,实施例1-3的热存储后的软化点差值明显比对比例1的热存储后的软化点差值小。
由此可知,包含实施例1-3制得的胶料的防水卷材比包含对比例1制得的胶料的防水卷材高温性能和低温性能更好,含有该胶料制得的防水卷材的抗老化性增强,可以延长防水卷材的使用寿命。
因为该防水卷材主要改变的是防水卷材上的胶料,由此可知,在胶料中同时加入有机助剂和无机纳米材料的原料配方优于胶料中不加有机助剂和无机纳米材料的原料配方。
2.通过实施例1-3与对比例2的对比可知,实施例1-3的耐高温温度比对比例2的耐高温温度高,实施例1-3的软化点温度比对比例2的软化点温度高,实施例1-3的低温柔性温度比对比例2的低温柔性温度低,实施例1-3的热老化后的低温柔性的温度比对比例2热老化后的低温柔性的温度低,实施例1-3的热存储后的软化点差值与对比例1的热存储后的软化点差值无明显差别。
由此可知,包含实施例1-3制得的胶料的防水卷材比包含对比例2制得的胶料的防水卷材的高温性能和低温性能更好,含有该胶料制得的防水卷材的抗老化性增强,可以延长防水卷材的使用寿命。
因为该防水卷材主要改变的是防水卷材上的胶料,由此可知,在胶料中同时加入有机助剂和无机纳米材料的原料配方优于胶料中加入无机纳米材料的原料配方。
3.通过实施例1-3与对比例3的对比可知,实施例1-3的耐高温温度比对比例3的耐高温温度高,实施例1-3的软化点温度比对比例3的软化点温度高,实施例1-3的低温柔性温度比对比例3的低温柔性温度低,实施例1-3的热老化后的低温柔性的温度比对比例3热老化后的低温柔性的温度低,实施例1-3的热存储后的软化点差值比对比例3的热存储后的软化点差值小。
由此可知,包含实施例1-3制得的胶料的防水卷材比通过包含对比例3制得的胶料的防水卷材的高温性能和低温性能更好,含有该胶料制得的防水卷材的抗老化性增强,可以延长防水卷材的使用寿命。
因为该防水卷材主要改变的是防水卷材上的胶料,由此可知,在胶料中同时加入有机助剂和无机纳米材料的原料配方优于胶料中加入有机助剂的原料配方。
4.实施例1、实施例2和实施例3之间的对比可知,实施例3的耐高温温度比实施例1和实施例2的的耐高温温度高,实施例3的软化点温度比实施例1和实施例2的软化点温度高,实施例3的低温柔性温度比实施例1的低温柔性温度低,实施例3的低温柔性温度和实施例2的低温柔性温度一样,实施例3的热老化后的低温柔性的温度比实施例1和实施例2的热老化后的低温柔性的温度低,实施例1-3的热存储后的软化点差值与实施例1和实施例2的热存储后的软化点差值一样。
由此可知,包含实施例3制得的胶料的防水卷材比包含实施例1-2制得的胶料的防水卷材的高温性能和低温性能更好,含有该胶料制得的防水卷材的抗老化性增强,可以延长防水卷材的使用寿命。
因为该防水卷材主要改变的是防水卷材上的胶料,由此可知,实施例3的胶料原料质量分数的组分优于实施例1和实施例2的胶料原料质量分数。
5.综上所述,实施例3的原料配方和原料质量分数所制得的胶料的高温性能和低温性能都得到了显著的改善,含有该胶料制得的防水卷材的抗老化性增强,延长了防水卷材的使用寿命。
6.通过表1中的实验数据可知:防水卷材至少在130℃高温时无滑动流淌,-30℃低温时没有脆裂,具有较好的高温性能和低温性能。
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、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种聚合物改性沥青胶料,其特征在于,所述聚合物改性沥青胶料原料配方包括石油沥青、聚合物改性剂、软化油、轮胎橡胶粉料、增粘剂、有机助剂和无机纳米材料。
2.如权利要求1所述的聚合物改性沥青胶料,其特征在于,所述原料配方包括以下质量分数的组分:
3.如权利要求1所述的聚合物改性沥青胶料,其特征在于,所述石油沥青包括200号沥青、90号沥青或70号沥青中的一种或几种;
所述聚合物改性剂包括苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、丁苯橡胶、无规聚丙烯、非晶态α-烯烃共聚物或聚乙烯中的一种或几种;
所述软化油包括减线油、芳烃油或环烷油中的一种或几种;
所述增粘剂包括C5石油树脂、C9石油树脂、古马隆树脂、松香树脂或苯乙烯系树脂中的一种或几种。
4.如权利要求1所述的聚合物改性沥青胶料,其特征在于,所述轮胎橡胶粉料包括目数为60~80目之间的轮胎橡胶粉料。
5.如权利要求1所述的聚合物改性沥青胶料,其特征在于,所述有机助剂包括酰胺或磺酰胺类有机物;
所述酰胺或磺酰胺类有机物的熔点小于190℃,分解温度大于300℃;
所述酰胺或磺酰胺类有机物包含至少两个酰胺或磺酰胺基团。
6.如权利要求5所述的聚合物改性沥青胶料,其特征在于,所述酰胺或磺酰胺类有机物包括N,N’-亚甲基双丙烯酰胺、N,N’-(亚氨基-2,1-乙二基)双十八酰胺、N,N’-乙撑双硬脂酰胺、N,N’-二甲基磺酰胺或丙二酰胺中的一种或几种。
7.如权利要求1-6任意一项所述的聚合物改性沥青胶料,其特征在于,所述无机纳米材料包括纳米有机蒙脱土、纳米ZnO或纳米TiO2中的一种或几种。
8.一种防水卷材,包括由上而下设置的防粘隔离层、侵渍覆盖层和胎基,其特征在于,所述侵渍覆盖层包含权利要求1-7任意一项所述的聚合物改性沥青胶料。
9.一种聚合物改性沥青胶料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
a.将石油沥青和软化油进行复配,加热到170℃~180℃;
b.依此加入聚合物改性剂和增粘剂并维持温度175℃~185℃,持续进行剪切搅拌反应,搅拌时间为1.5h~2h;
c.待聚合物改性剂与增粘剂熔融之后,将反应温度升至190℃~195℃,再添加轮胎橡胶粉料,持续搅拌,搅拌时间为40min~60min;
d.依次添加有机助剂和无机纳米材料搅拌形成聚合物改性沥青胶料,持续搅拌,搅拌时间为40min~60min,待反应温度降至165℃~175℃时便可出料。
10.如权利要求9所述的聚合物改性沥青胶料的制备方法,其特征在于,所述步骤a、b、c和d的搅拌速度为100r/min~300r/min;所述步骤a、b、c和d的反应总时长为4h~5h。
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Legal Events
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20171024 |
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