CN107722647A - 一种sbc热塑性弹性体改性沥青及其在自粘型防水卷材中的应用 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种SBC热塑性弹性体改性沥青及其在自粘型防水卷材中的应用，该SBC热塑性弹性体改性沥青包括沥青基料、增塑油、SBC热塑性弹性体、填料；所述的SBC热塑性弹性体由S‑I/B‑S三嵌段聚合物和S‑I/B两嵌段聚合物按一定比例组成；这种SBC热塑性弹性体改性沥青可以制备具有更好初粘性、更大持粘力，且较好高低温性能等特点的自粘型防水卷材。

Description

一种SBC热塑性弹性体改性沥青及其在自粘型防水卷材中的 应用

技术领域

本发明涉及一种热塑性弹性体改性沥青，特别涉及一种SBC热塑性弹性体改性沥青及一种基于苯乙烯类热塑性弹性体改性沥青在自粘型防水卷材中的应用，属于改性防水卷材技术领域。

背景技术

本技术领域公知，苯乙烯类热塑性弹性体主要包括苯乙烯、丁二烯嵌段共聚物SBS及其选择性加氢产物SEBS，苯乙烯、异戊二烯嵌段共聚物SIS及其选择性加氢产物SEPS。就SBS、SIS的应用领域来说，改性沥青是SBS的一个重要应用，它能有效改善沥青的高温流淌性和低温脆性，提高改性沥青的综合性能；热熔压敏胶是SIS的主要应用领域，受异戊二烯侧甲基的影响，SIS具有很好的内聚力和优良的粘着性能，是制备热熔压敏胶的主要原料。

防水卷材的制备是将用聚合物改性好的沥青通过机械按一定厚度涂布于聚酯无纺布基胎或织物布制成的载体上，表面覆盖一层薄膜或一层细沙。防水卷材的质量主要取决于聚合物改性沥青的性能。经过长期的发展，SBS防水卷材因其独特的质量优势、加工优势及成本优势已成为市场上的一枝独秀。随着我国经济的发展和城镇化进度的加快，市场不仅对防水卷材的质量要求越来越高，同时也对防水卷材的施工性能要求越来越高。近两年来快速兴起的自粘型防水卷材就是卷材施工方便性的具体体现。

防水卷材的制备方法，不同的生产厂家有不同的配方及工艺。但基本方法还是由沥青、SBS、软化油、SBR等混合熔融再加填料后涂覆于无纺布基胎上，加工工艺较为复杂。所不同的是添加各组分比例不同。对于自粘型防水卷材，在上述基础上，往往还需加入SIS并通过调整软化油及SBR的量来达到提高粘附性能的目的，加工工艺更加复杂。

专利“一种改性建筑沥青的生产方法”(专利号ZL 00123137.5)公开了一种使用2-3种聚合物改性基质沥青的方法，所述聚合物为SBS和另外1-2种选自SBR、PE、APP和乙-丙共聚物的聚合物；专利“一种防水卷材及其生产方法”(专利号ZL 02132625.8)公开了一种复合改性聚合物防水卷材的制备方法，该聚合物包括丁苯橡胶、废丁基橡胶以及苯乙烯-丁二烯-苯乙烯(SBS)。在自粘型防水卷材方面还没有发现相关专利。

发明内容

针对现有技术存在的缺陷，本发明的目的是在于提供一种苯乙烯类热塑性弹性体(SBC)改性沥青，这种SBC热塑性弹性体改性沥青可以制备具有更好初粘性、更大持粘力，且较好高低温性能等特点的自粘型防水卷材。

本发明的另一个目的是在于提供所述的SBC热塑性弹性体改性沥青在制备自粘型防水卷材中的应用，可获得初粘性更好、持粘力更大，且高低温性能较好的自粘型防水卷材。

为了实现上述技术目的，本发明提供了一种SBC热塑性弹性体改性沥青，该SBC热塑性弹性体改性沥青包括沥青基料、增塑油、SBC热塑性弹性体、填料；

所述的SBC热塑性弹性体由S-I/B-S三嵌段聚合物和S-I/B两嵌段聚合物按质量百分比(70～90％):(10～30％)组成；

所述S-I/B-S三嵌段聚合物和所述S-I/B两嵌段聚合物中：

S为聚苯乙烯嵌段；

I/B为异戊二烯和丁二烯的无规共聚嵌段，或为异戊二烯和丁二烯的交替共聚嵌段，或为至少包含一个聚异戊二烯嵌段和一个聚丁二烯嵌段的两嵌段或多嵌段共聚嵌段；

S-I/B-S三嵌段聚合物的嵌段比S:(I/B)为2/8～35/65；

S-I/B两嵌段聚合物的嵌段比S:(I/B)为2/8～35/65。

优选的方案，S-I/B-S三嵌段聚合物和S-I/B两嵌段聚合物的质量百分比为(75～85％):(15～25％)。

较优选的方案，S-I/B-S三嵌段聚合物的嵌段比S:(I/B)为25/75～30/70。S-I/B-S三嵌段聚合物可以为星型或线型结构，或者为星型和线型结构的混合型，优选线型结构。

较优选的方案，S-I/B两嵌段聚合物的嵌段比S:(I/B)为25/75～30/70。

优选的方案，S-I/B-S三嵌段聚合物的数均分子量Mn为11～18万；较优选为12～14万。

优选的方案，S-I/B两嵌段聚合物的数均分子量Mn为5.5～9万；较优选为6～7万。

优选的方案，异戊二烯和丁二烯的共聚嵌段中异戊二烯单元和丁二烯单元的质量比为2/8～8/2；较优选为异戊二烯反应和丁二烯单元的质量比为5.5/4.5～7.5/2.5。

优选的方案，SBC热塑性弹性体质量与沥青基料的质量比为(6～12):100；较优选为(9～11):100。沥青基料可以是各种标号的建筑沥青或道路沥青，如10#、30#建筑沥青，70#、90#道路沥青等，也可以是它们之间的混合沥青或防水专用沥青。沥青的选择一般以使用习惯或低成本为原则。通常是10#建筑沥青与90#道路沥青及其混合物。

优选方案，SBC热塑性弹性体改性沥青，包括以下质量份组分：10#沥青100份；增塑油40～60份；SBC热塑性弹性体6～12份；填料5～20％；

或者，包括以下质量份组分：

90#沥青100份；增塑油10～30份；SBC热塑性弹性体6～12份；填料5～20％；

或者，包括以下质量份组分：

10#沥青和90#沥青100份；增塑油10～60份；SBC热塑性弹性体6～12份；填料5～20％；

其中，填料的百分含量为SBC热塑性弹性体改性沥青总质量的相对百分含量。

较优选的方案，增塑油包括环烷油、白油、机油、减三油、减四油中至少一种。

较优选的方案，包括少于或等于5份增粘树脂，最好为2～3份。

进一步优选的方案，增粘树脂包括松香类、萜烯类、石油树脂类中至少一种。

较优选的方案，填料包括碳酸钙粉、陶土、滑石粉、白碳黑中至少一种。填料的加入量最好为SBC热塑性弹性体改性沥青总质量的10～15％。

本发明还提供了所述SBC热塑性弹性体改性沥青的应用，将SBC热塑性弹性体改性沥青应用于制备自粘型防水卷材。

优选的方案，所述SBC热塑性弹性体改性沥青涂布于无纺布基胎上制得自粘型防水卷材。

本发明的SBC热塑性弹性体的制备方法按常规的SBS橡胶合成方法类似。在制备I/B嵌段时，可用将B与I分开加料、单独反应，获得包含聚丁二烯嵌段和聚异戊二烯嵌段的聚合嵌段；也可以混合加料，同时反应，获得以丁二烯和异戊二烯无规共聚为主的聚合嵌段。B与I的加料方式、顺序不影响本发明所得苯乙烯类热塑性弹性体SBC的防水卷材应用性能，具体实施以方便操作为宜。

本发明的自粘型防水卷材的制备方法：根据配方先将增塑油加入到沥青基料中去，加热熔融，再加入SBC热塑性弹性体，升温至180℃左右，搅拌约30分钟，以高剪切乳化机在4000转左右剪切约30min，或者通过胶体磨研磨，再加入增粘树脂松香和填料，继续搅拌10约分钟，保持温度在180℃左右，即得防水卷材用的原料沥青，将此改性沥青按一定厚度(约1mm)双面涂布于聚酯无纺布基胎上冷却即得自粘型防水卷材。

相对现有技术，本发明的技术方案带来的有益技术效果：

本发明提供的包含SBC热塑性弹性体的自粘型防水卷材的性能，与目前市场上使用SBS、SIS、SBR等多种弹性体制备自粘型防水卷材性能相比，具有初粘力更好、持粘时间更长且高低温性能突出的特点。

本发明的技术方案只需采用单一的SBC热塑性弹性体，避免了现有技术中生产自粘型防水卷材需要使用SBS、SIS、SBR等多种弹性体添加剂所带来的繁杂工艺。

本发明的自粘型防水卷材可以采用现有的成熟工艺制备，操作简单、成本低，满足工业生产要求，

具体实施方式

为使本领域技术人员更好地理解本发明，列举以下具体的实施例，但不以任何方式限制本发明。

以下实施例中涉及的SBC弹性体为工业化产品，SAM-YH1602，S-I/B-S(线型结构)及S-I/B的嵌段比均为25/75，S-I/B-S的数均分子量为13万左右，S-I/B的数均分子量为6.5左右，I/B质量比为7:3，两嵌段的质量百分比含量20％)。实施例1

试验配方：

按上面配方先将废机油加入到10#沥青中去，加热熔融，再加入SBC弹性体，升温至180℃左右，搅拌约30分钟，高剪切乳化剂在4000转左右剪切约30min，再加入松香和碳酸钙粉，继续搅拌10约分钟，保持温度在180℃左右，即得防水卷材用的原料沥青，将此改性沥青按一定厚度(约1mm)双面涂布于聚酯无纺布基胎上冷却即得自粘型防水卷材。其性能经测试结果如下：

实施例2

试验配方：

按实施例1的制备方法制备自粘型防水卷材，其性能经测试结果如下：

实施例3

试验配方：

按上面配方先将减三油加入到90#沥青中，加热熔融，再加入SBC弹性体，升温至180℃左右，搅拌约30分钟，高剪切乳化剂在4000转左右剪切约30min，再加入松香和碳酸钙粉，继续搅拌10约分钟，保持温度在180℃左右，即得防水卷材用的原料沥青，将此改性沥青按一定厚度(约1mm)双面涂布于聚酯无纺布基胎上冷却即得自粘型防水卷材。其性能经测试结果如下：

实施例4

试验配方：

按实施例3的制备方法制备自粘型防水卷材，其性能经测试结果如下：

对比例1

试验配方：

按上面配方先将废机油油加入到10#沥青中，加热熔融，再分别加入SBS、SIS、SBR弹性体，升温至180℃左右，搅拌约30分钟，高剪切乳化剂在4000转左右剪切约30min，保持温度在180℃左右，即得防水卷材用的原料沥青，将此改性沥青按一定厚度(约1mm)双面涂布于聚酯无纺布基胎上冷却即得自粘型防水卷材。

其性能经测试结果如下：

对比例2

试验配方：

按对比例1的制备方法制备自粘型防水卷材，其性能经测试结果如下：

对比例3

潍坊市宏源防水材料有限公司提供的自粘防水卷材产品(以SBS、SIS、SBR为沥青改性剂，主沥青为10#建筑沥青)，其性能经测试结果如下：

对比例4

岳阳东方雨虹防水技术有限公司提供的自粘型防水卷材产品(以SBS、SBR为沥青改性剂，所用沥青为90#道路沥青)其性能经测试结果如下：

Claims (16)

1.一种SBC热塑性弹性体改性沥青，其特征在于：包括沥青基料、增塑油、SBC热塑性弹性体、填料；

所述的SBC热塑性弹性体由S-I/B-S三嵌段聚合物和S-I/B两嵌段聚合物按质量百分比(70～90％):(10～30％)组成；

所述S-I/B-S三嵌段聚合物和所述S-I/B两嵌段聚合物中：

S为聚苯乙烯嵌段；

I/B为异戊二烯和丁二烯的无规共聚嵌段，或为异戊二烯和丁二烯的交替共聚嵌段，或为至少包含一个聚异戊二烯嵌段和一个聚丁二烯嵌段的两嵌段或多嵌段共聚嵌段；

S-I/B-S三嵌段聚合物的嵌段比S:(I/B)为20/80～35/65；

S-I/B两嵌段聚合物的嵌段比S:(I/B)为20/80～35/65。

2.根据权利要求1所述的SBC热塑性弹性体改性沥青，其特征在于：S-I/B-S三嵌段聚合物和S-I/B两嵌段聚合物的质量百分比为(75～85％):(15～25％)。

3.根据权利要求1所述的SBC热塑性弹性体改性沥青，其特征在于：

S-I/B-S三嵌段聚合物的嵌段比S:(I/B)为25/75～30/70；

S-I/B两嵌段聚合物的嵌段比S:(I/B)为25/75～30/70。

4.根据权利要求1所述的SBC热塑性弹性体改性沥青，其特征在于：

S-I/B-S三嵌段聚合物的数均分子量Mn为11～18万；

S-I/B两嵌段聚合物的数均分子量Mn为5.5～9万。

5.根据权利要求4所述的SBC热塑性弹性体改性沥青，其特征在于：

S-I/B-S三嵌段聚合物的数均分子量Mn为12～14万；

S-I/B两嵌段聚合物的数均分子量Mn为6～7万。

6.根据权利要求1所述的SBC热塑性弹性体改性沥青，其特征在于：所述异戊二烯和丁二烯的共聚嵌段中异戊二烯单元和丁二烯单元的质量比为2/8～8/2。

7.根据权利要求6所述的SBC热塑性弹性体改性沥青，其特征在于：所述异戊二烯和丁二烯的共聚嵌段中异戊二烯单元和丁二烯单元的质量比为5.5/4.5～7.5/2.5。

8.根据权利要求1～7任一项所述的SBC热塑性弹性体改性沥青，其特征在于：所述的SBC热塑性弹性体质量与沥青基料的质量比为(6～12):100。

9.根据权利要求8所述的SBC热塑性弹性体改性沥青，其特征在于：所述的SBC热塑性弹性体质量与沥青基料的质量比为(9～11):100。

10.根据权利要求1～7任一项所述的SBC热塑性弹性体改性沥青，其特征在于：包括以下质量份组分：

10#沥青 100份；

增塑油 40～60份；

SBC热塑性弹性体 6～12份；

填料 5～20％；

或者，包括以下质量份组分：

90#沥青 100份；

增塑油 10～30份；

SBC热塑性弹性体 6～12份；

填料 5～20％；

或者，包括以下质量份组分：

10#沥青和90#沥青 100份；

增塑油 10～60份；

SBC热塑性弹性体 6～12份；

填料 5～20％；

其中，填料的百分含量为SBC热塑性弹性体改性沥青总质量的相对百分含量。

11.根据权利要求10所述的SBC热塑性弹性体改性沥青，其特征在于：所述的增塑油包括环烷油、白油、机油、减三油、减四油中至少一种。

12.根据权利要求10所述的SBC热塑性弹性体改性沥青，其特征在于：包括少于或等于5份增粘树脂。

13.根据权利要求12所述的SBC热塑性弹性体改性沥青，其特征在于：所述的增粘树脂包括松香类、萜烯类、石油树脂类中至少一种。

14.根据权利要求10所述的SBC热塑性弹性体改性沥青，其特征在于：所述的填料包括碳酸钙粉、陶土、滑石粉、白碳黑中至少一种。

15.权利要求1～14任一项所述SBC热塑性弹性体改性沥青的应用，其特征在于：应用于制备自粘型防水卷材。

16.根据权利要求15所述SBC热塑性弹性体改性沥青的应用，其特征在于：所述SBC热塑性弹性体改性沥青涂布于无纺布基胎上制得自粘型防水卷材。