CN108164178A - 一种自粘沥青、无胎自粘沥青防水卷材及其制备方法 - Google Patents

一种自粘沥青、无胎自粘沥青防水卷材及其制备方法 Download PDF

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吴士玮
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Abstract

本发明公开了一种自粘沥青、无胎自粘沥青防水卷材及其制备方法。所述自粘沥青包括以下重量份组分：沥青100‑150份，软化剂15‑40份，聚合物改性剂10‑25份，增粘剂8‑20份，功能助剂2‑4份，中空玻璃微球30‑50份，滑石粉15‑20份。所述无胎自粘沥青防水卷材从从上至下依次包括：上防滑层、自粘沥青层及下隔离层，上防滑层相对两侧各具有搭接边；上防滑层表面设有连续的凸出体，用于防滑。本发明的自粘沥青粘结性能优异，与基层粘结强度大，自重较小，本发明的无胎自粘防水沥青卷材自重低，厚度薄，防水性能好，尤其防滑性能优异，更适用于轻质坡屋面结构，提升了施工安全性。

Description

一种自粘沥青、无胎自粘沥青防水卷材及其制备方法
技术领域
本发明涉及建筑防水领域，尤其涉及一种自粘沥青、无胎自粘沥青防水卷材及其制备方法。
背景技术
近年来，自粘卷材以其施工便捷、安全环保等特点，在国内建筑防水中的应用越来越广泛。无胎自粘卷材作为自粘卷材的一种，其便捷、节能的优点更加突出，主要用作防水垫层，起防水、防潮、隔汽等作用。但是普通的无胎自粘卷材表面是一层增强高分子薄膜，不具备防滑功能，尤其在轻质坡屋面应用时，由于屋面存在一定的坡度，工人施工时滑落危险性较大，为了保障施工安全,卷材的防滑性能显得尤其重要,由于是轻质屋面，因此还要求卷材尽量降低自重。
目前国内的防滑型自粘沥青卷材主要分为两种，一类为高分子防滑膜类型自粘卷材，该类卷材采用聚酯胎、玻纤毡或者玻纤增强聚酯胎为增强层，上表面为具备防滑功能的编织膜、PP膜、PE膜、PVC及其它类型高分子膜，下表面为隔离膜，中间为自粘沥青；另外一种为矿物粒料型自粘卷材，上表面为矿物粒料防滑，中间采用胎基增强，下表面为隔离膜，各层之间填充自粘沥青。这两类卷材均为有胎自粘卷材，不具备无胎自粘卷材施工便捷、节能的特点，而且以上两种类型的卷材自重较大，在坡屋面施工后容易脱落,这两类卷材均不适合在轻质坡屋面施工和应用。
因此，亟需开发一种特殊防水卷材以解决轻质坡屋面的防水施工应用难题。
发明内容
有鉴于此，本发明实施例提供了一种自粘沥青、无胎自粘沥青防水卷材及其制备方法，主要目的是解决卷材不防滑和自重大的问题。
为达到上述目的，本发明主要提供了如下技术方案：
一方面，本发明实施例提供了一种自粘沥青，所述沥青包括以下重量份的组分：沥青100-150份，软化剂15-40份，聚合物改性剂10-25份，增粘剂8-20份，功能助剂2-4份，中空玻璃微球30-50份，滑石粉15-20份。
作为优选，所述沥青包括以下重量份的组分：沥青120-140份，软化剂20-35份，聚合物改性剂15-20份，增粘剂10-15份，功能助剂3-4份，中空玻璃微球30-35份，滑石粉18-20份。
作为优选，所述沥青包括以下重量份的组分：沥青130-140份，软化剂30-35份，聚合物改性剂18-20份，增粘剂13-15份，功能助剂4份，中空玻璃微球35份，滑石粉19-20份。
作为优选，所述沥青为90#石油沥青；所述软化剂为减一线石油和/或减二线石油，其闪点为170℃-200℃；所述聚合物改性剂为苯乙烯-丁二烯-苯乙烯、丁苯橡胶及苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯中的至少一种；所述增粘剂为C5石油树脂和/或聚异丁烯；所述功能助剂为抗氧化剂和/或光稳定剂；所述中空玻璃微球的密度为0.12g/cm3-0.60g/cm3，其粒径为15μm-135μm；所述滑石粉为200目粒度的轻质碳酸钙。
另一方面，本发明实施例提供了上述自粘沥青的制备方法，所述方法包括以下步骤：按原料配方准备各原料；将沥青、软化剂、聚合物改性剂、增粘剂、功能助剂、中空玻璃微球和滑石粉在温度为130℃-160℃条件下混合搅拌，再升温至170℃-180℃并恒温混合6h-8h后的产物即为所述自粘沥青。
又一方面，本发明实施例提供了一种无胎自粘沥青防水卷材，所述防水卷材从与空气接触的一侧至与基层粘结的一侧依次包括：上防滑层、自粘沥青层及下隔离层，所述上防滑层的相对的两侧各具有搭接边；其中，所述上防滑层的表面设有连续的凸出体，用于防滑。
作为优选，具有所述凸出体的上防滑层的竖向截面形状为锯齿形、梯形或长方形，或者锯齿形与梯形交替排列，或者锯齿形与长方形交替排列。
作为优选，所述搭接边包括第一搭接边和第二搭接边，所述第一搭接边的长度大于所述第二搭接边；所述自粘沥青层靠近所述第一搭接边的内部嵌设增强薄膜或网格布。
作为优选，所述锯齿的相邻两边的夹角大于0且小于等于120°。
作为优选，所述锯齿的相邻两边的夹角大于0°且小于等于90°。
作为优选，所述锯齿的相邻两边的夹角大于等于30°且小于等于90°。
作为优选，所述锯齿的相邻两边的夹角大于等于45°且小于等于90°。
作为优选，所述锯齿的相邻两边的夹角大于等于60°且小于等于90°。
作为优选，所述上防滑层为柔性高分子膜，所述上防滑层的厚度为0.15mm-0.25mm，所述上防滑层的克重为80g/㎡-150g/㎡；所述防水卷材的厚度为1mm-2mm。
作为优选，所述自粘沥青的密度大于等于0.5g/cm3且小于等于0.8g/cm3，所述卷材的克重为0.8-2.0kg/㎡。
作为优选，所述上防滑层为一层或多层柔性高分子膜复合形成；所述柔性高分子膜为聚丙烯膜或聚乙烯膜；所述下隔离层和所述搭接边均为聚对苯二甲酸乙二醇酯膜。
再一方面，本发明实施例提供了上述无胎自粘沥青防水卷材的制备方法，所述方法包括：
准备隔离膜、上述自粘沥青和防滑膜；
所述隔离膜经过定厚辊时，采用涂油箱在所述隔离膜上涂覆所述自粘沥青形成自粘沥青层并调整厚度，然后漂浮于水床进行初步冷却至105℃-115℃；
将所述防滑膜涂覆于所述自粘沥青的上表面形成上防滑层；
在所述自粘沥青的上表面的两侧边缘处覆上隔离边摸形成搭边；
覆好膜后再次进入水床，经过冷却成型后得到单面的所述自粘沥青防水卷材。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1)本发明的自粘沥青采用特殊配方组成，不仅粘结性能优异，与基层粘结强度大，并且所述自粘沥青的自重较小，比传统自粘沥青自重低20％左右，不仅有利于轻质屋面降低承重，且粘接后更加牢固可靠。
2)本发明的无胎自粘防水沥青卷材因自粘沥青自重低，防水卷材中省略胎基层，使防水卷材整体重量轻，厚度薄，施工更加便捷，细部处理更加可靠。
3)本发明的无胎自粘防水沥青卷材因其表面的防滑层设计为“锯齿状”或“城墙状”，增加了卷材表面摩擦阻力，其防滑性能优异，尤其适用于轻质坡屋面结构，提升了施工安全性，并且上述防水卷材为冷自粘，施工方便，节能环保、安全可靠及防水性能优异。
附图说明
图1是本发明实施例提供的防水卷材竖向截面结构示意图；
图2是本发明实施例提供的防水卷材的防滑膜的平面示意图。
附图标记：
1.上防滑层，101.第一搭接边，102.锯齿，2.自粘沥青层，201.网格布或增强薄膜，3.下隔离层。
具体实施方式
为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效,以下以较佳实施例，对依据本发明申请的具体实施方式、技术方案、特征及其功效，详细说明如后。下述说明中的多个实施例中的特定特征、结构、或特点可由任何合适形式组合。
实施例1(自粘沥青)
按配方准备各原料：90#石油沥青100份，减一线石油20份，苯乙烯-丁二烯-苯乙烯(SBS)5份，丁苯橡胶(SBR)5份，苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯(SIS)4份，聚异丁烯8份，C5石油树脂2份，抗氧化剂2份，中空玻璃微球35份，200目轻质碳酸钙20份；
将上述沥青、软化剂、聚合物改性剂、增粘剂、功能助剂、中空玻璃微球和滑石粉在温度为130℃条件下混合搅拌，再升温至170℃并恒温混合6h后的产物即为上述自粘沥青。
实施例2(自粘沥青)
按配方准备各原料：90#石油沥青120份，减一线石油20份，苯乙烯-丁二烯-苯乙烯(SBS)5份，丁苯橡胶(SBR)10份，苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯(SIS)2份，聚异丁烯8份，C5石油树脂2份，抗氧化剂2份，中空玻璃微球40份，200目轻质碳酸钙20份；
将上述沥青、软化剂、聚合物改性剂、增粘剂、功能助剂、中空玻璃微球和滑石粉在温度为140℃条件下混合搅拌，再升温至175℃并恒温混合6.5h后的产物即为上述自粘沥青。
实施例3(自粘沥青)
按配方准备各原料：90#石油沥青150份，减一线石油20份，苯乙烯-丁二烯-苯乙烯(SBS)5份，丁苯橡胶(SBR)6份，苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯(SIS)3份，聚异丁烯8份，C5石油树脂2份，抗氧化剂2份，中空玻璃微球45份，200目轻质碳酸钙20份；
将上述沥青、软化剂、聚合物改性剂、增粘剂、功能助剂、中空玻璃微球和滑石粉在温度为145℃条件下混合搅拌，再升温至180℃并恒温混合7h后的产物即为上述自粘沥青。
实施例4(自粘沥青)
按配方准备各原料：90#石油沥青100份，减一线石油15份，苯乙烯-丁二烯-苯乙烯(SBS)4份，丁苯橡胶(SBR)3份，苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯(SIS)3份，聚异丁烯8份，C5石油树脂2份，抗氧化剂2份，中空玻璃微球45份，200目轻质碳酸钙15份。
将上述沥青、软化剂、聚合物改性剂、增粘剂、功能助剂、中空玻璃微球和滑石粉在温度为150℃条件下混合搅拌，再升温至175℃并恒温混合7.5h后的产物即为上述自粘沥青。
实施例5(自粘沥青)
按配方准备各原料：90#石油沥青150份，减一线石油40份，苯乙烯-丁二烯-苯乙烯(SBS)9份，丁苯橡胶(SBR)9份，苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯(SIS)7份，聚异丁烯10份，C5石油树脂10份，抗氧化剂4份，中空玻璃微球50份，200目轻质碳酸钙20份；
将上述沥青、软化剂、聚合物改性剂、增粘剂、功能助剂、中空玻璃微球和滑石粉在温度为155℃条件下混合搅拌，再升温至180℃并恒温混合8h后的产物即为上述自粘沥青。
实施例6(自粘沥青)
按配方准备各原料：90#石油沥青135份，减一线石油30份，苯乙烯-丁二烯-苯乙烯(SBS)7份，丁苯橡胶(SBR)7份，苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯(SIS)4份，聚异丁烯8份，C5石油树脂7份，抗氧化剂3份，中空玻璃微球50份，200目轻质碳酸钙18份；
将上述沥青、软化剂、聚合物改性剂、增粘剂、功能助剂、中空玻璃微球和滑石粉在温度为160℃条件下混合搅拌，再升温至170℃并恒温混合6h后的产物即为上述自粘沥青。
实施例7(无胎自粘沥青防水卷材)
准备隔离膜、实施例1的自粘沥青和防滑膜；上述隔离膜经过定厚辊时，采用涂油箱在上述隔离膜上涂覆上述自粘沥青形成自粘沥青层并调整厚度，然后漂浮于水床进行初步冷却至105℃；将上述防滑膜涂覆于上述自粘沥青的上表面形成上防滑层；在上述自粘沥青的上表面的两侧边缘处覆上隔离边摸形成搭边；其中两侧搭接边采用120mmPET隔离边膜和50mmPET隔离边膜，生产车速为30m/min，防滑膜覆膜温度为105℃；覆好膜后再次进入水床，经过冷却成型后得到单面的无胎自粘沥青防水卷材。
实施例8(无胎自粘沥青防水卷材)
准备隔离膜、实施例2的自粘沥青和防滑膜；上述隔离膜经过定厚辊时，采用涂油箱在上述隔离膜上涂覆上述自粘沥青形成自粘沥青层并调整厚度，然后漂浮于水床进行初步冷却至110℃；将上述防滑膜涂覆于上述自粘沥青的上表面形成上防滑层；在上述自粘沥青的上表面的两侧边缘处覆上隔离边摸形成搭边；其中两侧搭接边采用120mmPET隔离边膜和50mmPET隔离边膜，生产车速为30m/min，防滑膜覆膜温度为110℃；覆好膜后再次进入水床，经过冷却成型后得到单面的无胎自粘沥青防水卷材。
实施例9(无胎自粘沥青防水卷材)
准备隔离膜、实施例3的自粘沥青和防滑膜；上述隔离膜经过定厚辊时，采用涂油箱在上述隔离膜上涂覆上述自粘沥青形成自粘沥青层并调整厚度，然后漂浮于水床进行初步冷却至115℃；将上述防滑膜涂覆于上述自粘沥青的上表面形成上防滑层；在上述自粘沥青的上表面的两侧边缘处覆上隔离边摸形成搭边；其中两侧搭接边采用120mmPET隔离边膜和50mmPET隔离边膜，生产车速为30m/min，防滑膜覆膜温度为115℃；覆好膜后再次进入水床，经过冷却成型后得到单面的无胎自粘沥青防水卷材。
按照GB/T 23457-2009及GB/T4100-2006对实施例7-9制备的防水卷材性能分别进行测试，相应测试结果见表1-表3。
表1-实施例7防水卷材性能测试结果
试验项目 测试结果 技术要求 单位
卷材与铝板剥离强度 2.35 ≥2.0 N/mm
卷材与卷材剥离强度 1.86 ≥10 N/mm
卷材克重 1.05 ≤2.0 kg/㎡
卷材厚度 1.0 1.0 mm
防滑系数 0.72 ≥0.6 无
表2-实施例8防水卷材性能测试结果
试验项目 测试结果 技术要求 单位
卷材与铝板剥离强度 2.49 ≥2.0 N/mm
卷材与卷材剥离强度 1.97 ≥10 N/mm
卷材克重 1.21 ≤2.0 kg/㎡
卷材厚度 1.2 1.2 mm
防滑系数 0.68 ≥0.6 无
表3-实施例9防水卷材性能测试结果
试验项目 测试结果 技术要求 单位
卷材与铝板剥离强度 2.95 ≥2.0 N/mm
卷材与卷材剥离强度 2.16 ≥10 N/mm
卷材克重 1.90 ≤2.0 kg/㎡
卷材厚度 2.0 2.0 mm
防滑系数 0.75 ≥0.6 无
通过上述表1-表3的测试结果可知：本发明实施例7-9制备的防水卷材的剥离强度大，重量轻，厚度薄，防滑性能优异。
本发明按照上述实施例7-9的方法制备得到本发明的无胎自粘沥青防水卷材，如图1-图2所示，上述防水卷材的从与空气接触的一侧至与基层粘结的一侧依次包括：上防滑层、自粘沥青层及下隔离层，上述上防滑层的相对的两侧各具有搭接边，一侧为长搭接边(第一搭接边)，一侧为短搭接边(第二搭接边)，长搭接边中间有增强层；其中，所述上防滑层的表面设有连续的凸出体，用于防滑。
作为上述实施例的优选，上述自粘沥青为实施例1-6制备的自粘沥青。
作为上述实施例的优选，上述自粘沥青层靠近上述长搭接边的内部嵌设增强薄膜或网格布。
作为上述实施例的优选，具有所述凸出体的上防滑层的竖向截面形状为锯齿状或者梯形或者长方形，或者锯齿形与梯形交替排列的形状，或者锯齿形与长方形交替排列的形状。
作为上述实施例的优选，上述锯齿的相邻两边的夹角大于0且小于等于120°，优选大于0°且小于等于90°；再优选大于等于30°且小于等于90°；进一步优选大于等于45°且小于等于90°；再进一步优选大于等于60°且小于等于90°；当上述锯齿相邻边为90°夹角，该夹角为最优夹角，防滑性能最优。
作为上述实施例的优选，上述上防滑层为柔性高分子膜，可为一层或多层柔性高分子膜复合形成；上述柔性高分子膜为聚丙烯膜(PP)或聚乙烯膜(PE)。
作为上述实施例的优选，上述上防滑层的厚度为0.15mm-0.25mm，上述上防滑层的克重为80g/㎡-150g/㎡；上述防水卷材的克重为0.8-2.0g/㎡，上述防水卷材的厚度为1mm-2mm。
作为上述实施例的优选，上述上防滑层上述下隔离层和上述搭接边均为聚对苯二甲酸乙二醇酯膜(PET)。
本发明的自粘沥青采用特殊配方组成，不仅粘结性能优异，与基层粘结强度大，并且所述自粘沥青的自重较小，比传统自粘沥青自重低20％左右，不仅有利于轻质屋面降低承重，且粘接后更加牢固可靠。
本发明的无胎自粘防水沥青卷材因自粘沥青自重低，防水卷材中省略胎基层，使防水卷材整体重量轻，厚度薄。
本发明的无胎自粘防水沥青卷材因其表面的防滑层设计了凸出体(该凸出体的形状不限定，凸出体的高度、体积大小不限定，凸出体在卷材表面的分布情况不限定；较优情况下上述凸出体以连续均匀以矩阵形式分布在卷材表面为佳，该连续凸体的竖向截面的形状为锯齿状、长方形或梯形等)，采用上述土体的设计增加了卷材表面摩擦阻力，其防滑性能优异，尤其适用于轻质坡屋面结构，提升了施工安全性，并且上述防水卷材为冷自粘，施工方便，节能环保、安全可靠及防水性能优异。
本发明实施例中未尽之处，本领域技术人员均可从现有技术中选用。
以上公开的仅为本发明的具体实施方式，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，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以上述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种自粘沥青，其特征在于，所述沥青包括以下重量份的组分：
沥青100-150份，软化剂15-40份，聚合物改性剂10-25份，增粘剂8-20份，功能助剂2-4份，中空玻璃微球30-50份，滑石粉15-20份。
2.根据权利要求1所述的一种自粘沥青，其特征在于，所述沥青为90#石油沥青；所述软化剂为减一线石油和/或减二线石油，其闪点为170℃-200℃；所述聚合物改性剂为苯乙烯-丁二烯-苯乙烯、丁苯橡胶及苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯中的至少一种；所述增粘剂为C5石油树脂和/或聚异丁烯；所述功能助剂为抗氧化剂和/或光稳定剂；所述中空玻璃微球的密度为0.12g/cm3-0.60g/cm3，其粒径为15μm-135μm；所述滑石粉为200目粒度的轻质碳酸钙。
3.权利要求1或2所述的自粘沥青的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：按原料配方准备各原料；将沥青、软化剂、聚合物改性剂、增粘剂、功能助剂、中空玻璃微球和滑石粉，在温度为130℃-160℃条件下混合搅拌，再升温至170℃-180℃并恒温混合6h-8h后的产物即为所述自粘沥青。
4.一种无胎自粘沥青防水卷材，其特征在于，所述防水卷材从与空气接触的一侧至与基层粘结的一侧依次包括：上防滑层、自粘沥青层及下隔离层，所述上防滑层的相对的两侧各具有搭接边；其中，所述上防滑层的表面设有连续的凸出体，用于防滑。
5.根据权利要求4所述的一种无胎自粘沥青防水卷材，其特征在于，具有所述凸出体的上防滑层的竖向截面形状为锯齿形、梯形或长方形，或者锯齿形与梯形交替排列，或者锯齿形与长方形交替排列。
6.根据权利要求4所述的一种无胎自粘沥青防水卷材，其特征在于，所述搭接边包括第一搭接边和第二搭接边，所述第一搭接边的长度大于所述第二搭接边；所述自粘沥青层靠近所述第一搭接边的内部嵌设增强薄膜或网格布。
7.根据权利要求4所述的一种无胎自粘沥青防水卷材，其特征在于，所述上防滑层为柔性高分子膜，所述上防滑层的厚度为0.15mm-0.25mm，所述上防滑层的克重为80g/㎡-150g/㎡；所述防水卷材的厚度为1mm-2mm；所述自粘沥青的密度大于等于0.5g/cm3且小于等于0.8g/cm3，所述卷材的克重为0.8-2.0kg/㎡。
8.根据权利要求4所述的一种无胎自粘沥青防水卷材，其特征在于，所述锯齿形的相邻两边的夹角大于0且小于等于120°。
9.根据权利要求4-8任一项所述的一种无胎自粘沥青防水卷材，其特征在于，所述上防滑层为一层或多层柔性高分子膜复合形成；所述柔性高分子膜为聚丙烯膜或聚乙烯膜；所述下隔离层和所述搭接边均为聚对苯二甲酸乙二醇酯膜。
10.一种无胎自粘沥青防水卷材的制备方法，其特征在于，所述方法包括：
准备隔离膜、权利要求1-4任一项的自粘沥青和防滑膜；
所述隔离膜经过定厚辊时，采用涂油箱在所述隔离膜上涂覆所述自粘沥青形成自粘沥青层并调整厚度，然后漂浮于水床进行初步冷却至105℃-115℃；
将所述防滑膜涂覆于所述自粘沥青的上表面形成上防滑层；
在所述自粘沥青的上表面的两侧边缘处覆上隔离边摸形成搭边；
覆好膜后再次进入水床，经过冷却成型后得到单面的所述自粘沥青防水卷材。
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