CN109749658A - 一种自粘沥青、隔热型无胎防水卷材及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种自粘沥青、隔热型无胎防水卷材及其制备方法，涉及防水材料技术领域。所述自粘沥青包括：低标号沥青100～150份，高标号沥青15～40份，聚合物改性剂25～40份，增粘剂5～8份，功能助剂4～8份，滑石粉15～20份。所述防水卷材的结构从上至下依次为：隔热层、自粘沥青层及隔离层；所述隔热层从外至内依次包括外保护层、金属层及内保护层，通过胶水相互层间粘合；所述沥青层为本发明研发的耐老化型自粘沥青，所述隔离层为带硅油的聚乙烯膜或者带硅油的聚脂膜。本发明通过耐老化型自粘沥青和隔热膜制备的隔热型无胎自粘防水卷材具有较佳的隔热性能和耐老化性能，可用于外露施工。
Description
技术领域
本发明涉及防水材料技术领域，尤其涉及一种自粘沥青、隔热型无胎防水卷材及其制备方法。
背景技术
自粘卷材施工不需要动用明火，施工便捷，是一种环境友好型防水材料，广泛应用于各类民用及工业用建筑的防水工程，无胎自粘卷材作为自粘卷材的一类，厚度薄，延伸性好，在防水细部节点区域的应用优势尤其明显，越来越受到客户的喜爱，但是普通的无胎自粘沥青卷材不具备隔热的性能，无法外露施工，外露暴晒时，卷材内部温度超过环境温度20摄氏度，非常容易老化、空鼓和结皮，目前的手段是施工完毕后打保护层，而打保护层会造成后期的维修困难，如果出现渗漏点，需要先铲掉保护层再处理防水，维修时间和费用都是非常高的。且在一些特殊的屋面，如金属屋面、不能承重的屋面等，不适合做水泥保护层。
现有技术的防水卷材的自粘沥青不耐老化，不能长期外露使用；有的防水卷材增强层，不耐高温和热稳定性较差，不具有隔热作用。因此亟需开发一种适合外露施工的隔热型无胎自粘沥青防水卷材，既可以有效果隔离外部的热量，同时具备良好的抗老化性能，且可外露施工，可节省施工周期，节能环保。
发明内容
有鉴于此，本发明实施例提供了一种自粘沥青、隔热型无胎防水卷材及其制备方法，主要目的是解决自粘沥青耐老化性差、不能外露使用以及不隔热的问题。
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，所述自粘沥青包括以下重量份的原料：
低标号沥青100～150份，高标号沥青15～40份，聚合物改性剂25～40份，增粘剂5～8份，功能助剂4～8份，滑石粉15～20份。
作为优选，所述自粘沥青包括以下重量份的原料：低标号沥青120～150份，高标号沥青25～40份，聚合物改性剂30～40份，增粘剂6～8份，功能助剂5～8份，滑石粉18～20份。
作为优选，所述低标号沥青为90#石油沥青；所述高标号沥青为复配沥青，所述复配沥青是由90#沥青与石油系软化剂按照重量比2-4:8-6复配形成，或者，所述复配沥青是由70#沥青与石油系软化剂按照重量比2-4:8-6复配形成；
所述石油系软化剂为减一线油或减二线油；所述复配沥青的闪点为200℃-220℃。
作为优选，所述聚合物改性剂为SBS、SSBR、SEBS、APAO、SIS及PE蜡中的至少一种；所述SBS的分子量240K，所述SBS的25％甲苯溶液粘度为20000cps；所述SEBS的25％甲苯溶液粘度为1850cps；所述SIS的25％甲苯溶液粘度为1100cps。
作为优选，所述增粘剂为C5-C9系石油树脂或聚异丁烯；所述功能助剂为抗氧化剂、光稳定剂及抗老化剂中的至少一种；所述滑石粉为800目轻质碳酸钙。
另一方面，本发明实施例提供了一种隔热型无胎自粘沥青防水卷材，所述防水卷材从上至下依次包括：
隔热层、自粘沥青层及隔离层；所述隔热层从外至内依次包括外保护层、金属层及内保护层；所述自粘沥青为上述自粘沥青；所述隔离层为带硅油的低密度聚乙烯膜或带硅油的聚酯膜。
作为优选，所述隔热层中的外保护层为浅色高密度交叉层压聚乙烯膜；所述金属层为铝箔层；所述内保护层为低密度聚乙烯膜。
作为优选，所述浅色高密度交叉层压聚乙烯膜的克重为100-120g，其拉力≥300N/50mm；所述金属层的厚度为0.06-0.10mm，其克重为60-100g；所述低密度聚乙烯膜的克重为25-40g；三层之间通过胶水粘合。
又一方面，本发明实施例提供了上述隔热型无胎自粘沥青防水卷材的制备方法，所述方法包括以下步骤：
制备自粘沥青：按配方准备各原料；在140℃-150℃温度下，依次按照配方量加入低标号沥青、高标号沥青、聚合物改性剂、增粘剂、功能助剂及滑石粉，高速搅拌混合均匀后，逐步升温，控制温度在170℃-180℃条件下剪切混合，制得所述自粘沥青；
制备隔热膜：将浅色高密度交叉层压聚乙烯膜、铝箔及低密度聚乙烯膜按从上至下顺序通过胶水层合为一整体，即所述隔热膜；
制备无胎基自粘防水卷材：隔离膜经过定厚辊时，在隔离膜表面使用涂油箱涂覆所述自粘沥青，控制涂油温度为140℃-150℃，然后漂浮于水床进行初步冷却，之后将隔热膜涂覆于卷材上表面，挤压粘合，涂覆温度为40℃-50℃，所述卷材的上表面的两侧边缘部位覆上隔离边膜，覆好膜后再次进入水床，经过冷却成型即得到所述隔热型无胎自粘沥青防水卷材。
作为优选，所述制备自粘沥青步骤中，原料混合温度为145℃-150℃，原料混合时间为25-30min；剪切混合温度为175℃-180℃，剪切混合时间为5-6h；
所述制备无胎基自粘防水卷材步骤中，所述涂油温度为145℃-150℃。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明通过设计自粘沥青配方，各组分及其配比互相协同，共同作用可提高沥青耐老化性能；采用大分子量高粘度改进剂，提高沥青的粘结性；用于防水卷材时，使卷材与铝板剥离强度≥3.0N/mm；70℃，28天热老化拉力延伸保持率≥80％，耐低温性能衰减≤5℃；
本发明利用耐老化自粘沥青制备的隔热、耐老化、无胎型自粘防水卷材，通过设计防水卷材结构，首次采用“3+2”层结构，从上至下依次为由外保护层、反射隔热层及内保护层组成的隔热膜(3层材料层合而成)、自粘沥青层以及隔离层，各层之间合理搭配，协同作用即可达到反射隔热效果，又简化生产工艺，便于操作。
本发明设计的上述隔热型无胎自粘防水卷材具有较佳的隔热性能和耐老化性能，可用于外露施工。
附图说明
图1是本发明实施例提供的隔热型无胎自粘防水卷材的层结构示意图。
附图标记：
1隔热层，101外保护层，102金属层，内保护层103，104，隔离边膜，2自粘沥青层，3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(制备自粘沥青)
按以下配方准备各原材料：以重量份计，90#石油沥青100份，90#沥青与减一线油复配沥青15份，SBS(分子量240K，25％甲苯溶液粘度为20000cps)25份，聚异丁烯5份，抗氧化剂4份，800目轻质碳酸钙15份；在温度为140℃下，依次加入90#沥青，复配沥青，SBS，聚异丁烯，抗氧化剂，轻质碳酸钙，高速搅拌，混合30分钟后，逐步升温，控制温度为170℃剪切混合5h，制备得到自粘沥青；
实施例2(制备自粘沥青)
按以下配方准备各原材料：以重量份计，90#石油沥青150份，90#沥青与减二线油复配沥青40份，SSBR 10份，SEBS(25％甲苯溶液粘度为1850cps)10份，SBS 20份(分子量240K，25％甲苯溶液粘度为20000cps)，C5石油树脂8份，抗氧化剂4份，光稳定剂4份，800目轻质碳酸钙20份；在温度为140℃下，依次加入90#沥青，复配沥青，SBRS，SEBS，SBS，C5石油树脂，抗氧化剂，光稳定剂，轻质碳酸钙，高速搅拌，混合30分钟后，逐步升温，控制温度为180℃剪切混合6h，制备得到自粘沥青。
实施例3(制备自粘沥青)
按以下配方准备各原材料：以重量份计，90#沥青110份，高标号沥青(70#沥青与减二线油复配制得)20份，SBS 10份，SSBR 4份，SIS 10份，聚异丁烯6份，抗氧化剂2份，APAO 8份，光稳定剂2份，滑石粉15份；其中，SBS的分子量为240K，其25％甲苯溶液粘度为20000cps，SIS的25％甲苯溶液粘度为1100cps；在温度为145℃下，依次加入90#沥青，高标号沥青，SBS，SSBR、SIS，聚异丁烯，抗氧化剂，APAO，光稳定剂及滑石粉，高速搅拌，混合30分钟后，逐步升温，控制温度为175℃剪切混合6.0h，制备得到自粘沥青。
实施例4(制备自粘沥青)
按以下配方准备各原材料：以重量份计，90#沥青130份，高标号沥青(70#沥青与减二线油复配制得)15份，SEBS 12份，SBR 6份，SIS 6份，C5增粘树脂8份，抗氧化剂2份，APAO8份，光稳定剂2份，滑石粉20份；其中，SEBS 25％甲苯溶液粘度为1850cps，SIS的25％甲苯溶液粘度为1100cps；在温度为145℃下，依次加入90#沥青，高标号沥青，SEBS，SBR、SIS，C5增粘树脂，抗氧化剂，APAO，光稳定剂及滑石粉，高速搅拌，混合30分钟后，逐步升温，控制温度为175℃剪切混合6.0h，制备得到自粘沥青。
本发明设计以下用于防水卷材的自粘沥青，其具有较好的耐老化性能：以重量份计，低标号沥青100～150份，高标号沥青15～40份，聚合物改性剂25～40份，增粘剂5～8份，功能助剂4-8份，滑石粉15～20份。优选的，上述自粘沥青包括以下重量份的原料：低标号沥青120～150份，高标号沥青25～40份，聚合物改性剂30～40份，增粘剂6～8份，功能助剂5-8份，滑石粉18～20份。优选的，上述低标号沥青为90#石油沥青；上述高标号沥青为复配沥青；上述复配沥青是由90#或者70#沥青与石油系软化剂按照一定比例复配制得，上述石油系软化剂为减一线油或减二线油，上述复配沥青复配比例为沥青:软化剂＝(2-4):(8-6)，上述复配沥青的闪点为200℃-220℃。优选的，上述聚合物改性剂为SBS、SSBR、SEBS、APAO、SIS及PE蜡中的至少一种；上述SBS的分子量240K，上述SBS的25％甲苯溶液粘度为20000cps；上述SEBS的25％甲苯溶液粘度为1850cps；上述SIS的25％甲苯溶液粘度为1100cps。优选的，上述增粘剂为C5-C9系石油树脂或聚异丁烯；上述功能助剂为抗氧化剂、光稳定剂及抗老化剂中的至少一种；上述滑石粉为800目轻质碳酸钙。本发明通过设计自粘沥青配方，各组分及其配比互相协同，共同作用可提高沥青耐老化性能；采用大分子量高粘度改进剂，可提高沥青高粘结性。
实施例5(制备防水卷材)
制备隔热膜：其为三层复合结构，依次为白黑双色高密度交叉层压膜(上表面为白色，下表面为黑色)0.12mm、金属铝箔0.06mm、低密度聚乙烯薄膜0.03mm，三层膜通过胶水粘接形成隔热膜(即隔热层1)；隔热膜总体克重为170g/㎡，厚度为0.20mm，宽度940mm，最大拉力450N/50mm；
自粘沥青采用实施例3制备的产品；
制备隔热型无胎自粘防水卷材：隔离膜经过定厚辊时，在隔离膜上面使用涂油箱涂覆上述自粘沥青，控制涂油温度为145℃-150℃，厚度按照要求调好，然后漂浮于水床进行初步冷却，之后将隔热膜涂覆于卷材上表面，涂覆温度为45℃，上表面两侧边缘覆上隔离边膜，覆好膜后再次进入水床，经过冷却成型、收卷、包装，即得到隔热型无胎自粘沥青防水卷材，卷材总厚度为2.5mm。
表1.实施例5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 | 3.23 | ≥3.0 | N/mm |
| 28d，70℃热老化拉力保持率 | 85％ | ≥80 | ％ |
| 28d，70℃低温柔性衰减 | 4 | ≤5 | ℃ |
| 隔热效率 | 41％ | ≥35 | ％ |
备注：隔热效率测算方法---内外层温差与外层温度的比值。
实施例6(制备防水卷材)
制备隔热膜：其为三层复合结构，依次为白黑双色高密度交叉层压膜0.10mm(上表面为白色，下表面为黑色)、金属铝箔0.08mm、低密度聚乙烯薄膜0.03mm，三层膜通过胶水粘接形成隔热膜(即隔热层1)；隔热膜总体克重为165g/㎡，厚度为0.20mm，宽度940mm，最大拉力420N/50mm；
自粘沥青采用实施例3制备的产品；
制备自粘沥青：以重量份计，90#沥青130份，高标号沥青(70#沥青与减二线油复配制得)15份，SEBS 12份，SBR 6份，SIS 6份，C5增粘树脂8份，抗氧化剂2份，APAO 8份，光稳定剂2份，滑石粉20份；其中，SEBS 25％甲苯溶液粘度为1850cps，SIS的25％甲苯溶液粘度为1100cps；
在温度为145℃下，依次加入90#沥青，高标号沥青(70#沥青与减二线油复配制得)，SEBS，SBR、SIS，C5增粘树脂，抗氧化剂，APAO，光稳定剂及滑石粉，高速搅拌，混合30分钟后，逐步升温，控制温度为175℃剪切混合6.0h，制备得到自粘沥青；
制备隔热型无胎自粘防水卷材：隔离膜经过定厚辊时，在隔离膜上面使用涂油箱涂覆上述自粘沥青，控制涂油温度为145℃，厚度按照要求调好，然后漂浮于水床进行初步冷却，之后将隔热膜涂覆于卷材上表面，涂覆温度为45℃，上表面两侧边缘覆上隔离边膜，覆好膜后再次进入水床，经过冷却成型、收卷、包装，即得到隔热型无胎自粘沥青防水卷材，卷材总厚度为2.0mm。
表2.实施例6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 | 3.56 | ≥3.0 | N/mm |
| 28d，70℃热老化拉力保持率 | 82％ | ≥80 | ％ |
| 28d，70℃低温柔性衰减 | 4 | ≤5 | ℃ |
| 隔热效率 | 45％ | ≥35 | ％ |
备注：隔热效率测算方法---内外层温差与外层温度的比值
本发明首次创新设计了一种隔热型无胎自粘沥青防水卷材，上述防水卷材从上至下依次包括：隔热层1、自粘沥青层2及隔离层3；上述隔热层1从外至内依次包括外保护层101、金属层102及内保护层103；上述自粘沥青为实施例1-实施例4为代表的自粘沥青；所述隔离层为带硅油的低密度聚乙烯膜或者带硅油的聚酯膜。
作为上述实施例的优选，上述外保护层为浅色高密度交叉层压聚乙烯膜；上述金属层为铝箔；上述内保护层为低密度聚乙烯膜。
作为上述实施例的优选，上述浅色高密度交叉层压聚乙烯膜的克重为100-120g，其拉力≥300N/50mm；上述金属层的厚度为0.06-0.10mm，其克重为60-100g；上述内保护层低密度聚乙烯膜的克重为25-40g；三层之间通过胶水粘合。
本发明利用耐老化自粘沥青制备的隔热、耐老化、无胎型自粘防水卷材，通过设计防水卷材结构，首次采用“3+2”层结构，从上至下依次为由外保护层、反射隔热层及内保护层组成的隔热膜(3层材料层合而成)、自粘沥青层以及隔离层(2层结构)，各层之间合理搭配，协同作用即可达到反射隔热效果，又简化生产工艺，便于操作。
本发明设计的隔热型无胎自粘防水卷材厚度薄，重量轻，适应建筑节能趋势；上述防水卷材属于冷自粘施工，无需使用明火施工，施工方便，安全环保；上述防水卷材具有优异的隔热性能，高温下可隔热，低温下可保温，节约能源，保护建筑，符合中国建筑未来发展趋势；本发明的上述防水卷材抗老化性能优异，可外露施工，节约工期，后期维修成本低，维修方便，应用前景广泛。
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，所述自粘沥青包括以下重量份的原料：
低标号沥青100～150份，高标号沥青15～40份，聚合物改性剂25～40份，增粘剂5～8份，功能助剂4～8份，滑石粉15～20份。
2.如权利要求1所述的一种自粘沥青，其特征在于，所述自粘沥青包括以下重量份的原料：低标号沥青120～150份，高标号沥青25～40份，聚合物改性剂30～40份，增粘剂6～8份，功能助剂5～8份，滑石粉18～20份。
3.如权利要求1所述的一种自粘沥青，其特征在于，所述低标号沥青为90#石油沥青；所述高标号沥青为复配沥青，所述复配沥青是由90#沥青与石油系软化剂按照重量比2-4:8-6复配形成，或者，所述复配沥青是由70#沥青与石油系软化剂按照重量比2-4:8-6复配形成；所述石油系软化剂为减一线油或减二线油；所述复配沥青的闪点为200℃-220℃。
4.如权利要求1所述的一种自粘沥青，其特征在于，所述聚合物改性剂为SBS、SSBR、SEBS、APAO、SIS及PE蜡中的至少一种；所述SBS的分子量240K，所述SBS的25％甲苯溶液粘度为20000cps；所述SEBS的25％甲苯溶液粘度为1850cps；所述SIS的25％甲苯溶液粘度为1100cps。
5.如权利要求1所述的一种自粘沥青，其特征在于，所述增粘剂为C5-C9系石油树脂或聚异丁烯；所述功能助剂为抗氧化剂、光稳定剂及抗老化剂中的至少一种；所述滑石粉为800目轻质碳酸钙。
6.一种隔热型无胎自粘沥青防水卷材，其特征在于，所述防水卷材从上至下依次包括：
隔热层、自粘沥青层及隔离层；所述隔热层从外至内依次包括外保护层、金属层及内保护层；所述自粘沥青为权利要求1-5任一项所述的自粘沥青；所述隔离层为带硅油的低密度聚乙烯膜或带硅油的聚酯膜。
7.如权利要求6所述的一种隔热型无胎自粘沥青防水卷材，其特征在于，所述隔热层中的外保护层为浅色高密度交叉层压聚乙烯膜；所述金属层为铝箔层；所述内保护层为低密度聚乙烯膜。
8.如权利要求7所述的一种隔热型无胎自粘沥青防水卷材，其特征在于，所述浅色高密度交叉层压聚乙烯膜的克重为100-120g，其拉力≥300N/50mm；所述金属层的厚度为0.06-0.10mm，其克重为60-100g；所述低密度聚乙烯膜的克重为25-40g；三层之间通过胶水粘合。
9.权利要求6-8任一项所述的一种隔热型无胎自粘沥青防水卷材的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
制备自粘沥青：按配方准备各原料；在140℃-150℃温度下，依次按照配方量加入低标号沥青、高标号沥青、聚合物改性剂、增粘剂、功能助剂及滑石粉，高速搅拌混合均匀后，逐步升温，控制温度在170℃-180℃条件下剪切混合，制得所述自粘沥青；
制备隔热膜：将浅色高密度交叉层压聚乙烯膜、铝箔及低密度聚乙烯膜按从上至下顺序通过胶水层合为一整体，即所述隔热膜；
制备无胎基自粘防水卷材：隔离膜经过定厚辊时，在隔离膜表面使用涂油箱涂覆所述自粘沥青，控制涂油温度为140℃-150℃，然后漂浮于水床进行初步冷却，之后将隔热膜涂覆于卷材上表面，挤压粘合，涂覆温度为40℃-50℃，所述卷材的上表面的两侧边缘部位覆上隔离边膜，覆好膜后再次进入水床，经过冷却成型即得到所述隔热型无胎自粘沥青防水卷材。
10.如权利要求9所述的一种隔热型无胎自粘沥青防水卷材的制备方法，其特征在于，
所述制备自粘沥青步骤中，原料混合温度为145℃-150℃，原料混合时间为25-30min；剪切混合温度为175℃-180℃，剪切混合时间为5-6h；
所述制备无胎基自粘防水卷材步骤中，所述涂油温度为145℃-150℃。
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