CN109912897B - 丁基橡胶防水卷材及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种丁基橡胶防水卷材及其制备方法，本发明的丁基橡胶防水卷材的各组份按质量份数计配比如下：丁基橡胶，100份；SIS，10份；炭黑，20份；轻钙，40份；201苯酚甲醛树脂，10份；凡士林，10份。本发明所述的丁基橡胶防水卷材，性能优越，拉伸性能好，耐温性能好，使用寿命长且修补方便，可回收再生利用；此外，产品生产简单，施工简便，综合造价低。

Description

丁基橡胶防水卷材及其制备方法

技术领域

本发明涉及高分子材料技术领域，特别涉及一种丁基橡胶防水卷材。同时，本发明还涉及该丁基橡胶防水卷材的制备方法。

背景技术

SBS防水卷材是以苯乙烯-丁二烯-苯乙烯热塑性弹性体作改性剂的沥青做浸渍和涂盖材料，上表面覆以聚乙烯膜、细砂、矿物片(粒)料或铝箔、铜箔等隔离材料所制成的可以卷曲的片状防水卷材。现有的SBS防水材料存在着对温度敏感，拉伸强度和伸长率较低，耐老化性能差的缺点，且施工要用喷灯，存在安全隐患。

高分子防水卷材是以合成橡胶、合成树脂或二者的共混体为基料，加入适量的化学助剂和填充剂等，采用密炼、挤出或压延等橡胶或塑料的加工工艺所制成的可卷曲的片状防水材料。其施工过程中需要使用胶黏剂，而大多数胶黏剂中含有机溶剂，污染环境。

现在的丁基橡胶防水卷材施工过程中均采用满粘法，由于施工卷材被胶黏剂牢牢地粘贴在防水基层上，一旦基层开裂，丁基橡胶防水卷材没有任何空间延伸，会造成渗漏；而采用空铺法或条粘法，存在防水层下面窜水而无法判断渗漏点，导致维修极其困难的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种丁基橡胶防水卷材，以提高其性能。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种丁基橡胶防水卷材，原料中各组份按质量份数计配比如下：

相对于现有技术，本发明具有以下优势：

本发明所述的丁基橡胶防水卷材，性能优越，拉伸性能好，耐温性能好，使用寿命长且修补方便，可回收再生利用；此外，产品生产简单，施工简便，综合造价低。

同时，本发明还提供了一种丁基橡胶防水卷材的制备方法，包括以下步骤：

S1：按配比准备所述原料；

S2：对所述丁基橡胶和所述SIS分别进行塑炼处理后混合得到塑炼胶；

S3：将所述塑炼胶和所述炭黑、所述轻钙、所述201苯酚甲醛树脂和所述凡士林混合后进行混炼处理，得到混炼胶；

S4：对所述混炼胶进行过滤处理，得到过滤胶；

S5：将所述过滤胶挤出，铺入离型纸收卷得到所述丁基橡胶防水卷材。

进一步的，在步骤S1之后步骤S2之前有步骤S10：对所述丁基橡胶进行切胶处理。

进一步的，步骤S2中，所述丁基橡胶塑炼的温度为50-60℃；所述SIS塑炼的温度为100-110℃。

进一步的，步骤S2中，所述丁基橡胶塑炼的温度为50-55℃，所述SIS塑炼的温度为100-105℃

进一步的，在步骤S2之后步骤S3之前有步骤S20，对混合的所述塑炼胶进行塑炼处理，塑炼的温度为80-90℃。

进一步的，步骤S20中塑炼的温度为80-85℃。

进一步的，在步骤S3之后步骤S4之前有步骤S30：对所述混炼胶采用开炼机进行热炼处理。

进一步的，所述开炼机的两个热炼辊的辊距为2-3mm，热炼的温度为40-55℃。

进一步的，其一的所述热炼辊的温度为40-45℃，另一的所述热炼辊的温度为50-55℃。

本发明的丁基橡胶防水卷材，以丁基橡胶为主体材料，添加其他辅助材料进行处理，然后挤出成片，覆以隔离材料而制成，制成的丁基橡胶防水卷材具有互粘性，自愈性，耐温性和耐腐蚀性以及耐天候老化性。其抗老化性能、耐温性能、自愈蠕变性能和使用寿命都优于同类相关产品，且施工简便，可以在常温下自行粘结，无环境污染等诸多优势，不存在传统施工方法中涉及的热沥青以及其他有机化合物的储存和运输的问题。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

下面将结合实施例来详细说明本发明。

本实施例涉及一种丁基橡胶防水卷材，其生产原料中各组份按质量份数计配比如下：

以上原料中，SIS具体指苯乙烯－异戊二烯—苯乙烯。

本发明所述的丁基橡胶防水卷材，性能优越，拉伸性能好，耐温性能好，使用寿命长且修补方便，可回收再生利用；此外，产品生产简单，施工简便，综合造价低。

同时，本发明还涉及一种丁基橡胶防水卷材的制备方法，包括以下步骤：

S1：按配比准备原料；

S2：对丁基橡胶和SIS分别采用开炼机进行塑炼处理后混合得到塑炼胶；

步骤S2中，丁基橡胶塑炼的温度为50-60℃，优选为50-55℃；SIS塑炼的温度为100-110℃，优选为100-105℃。塑炼的目的是降低丁基橡胶的弹性，且提高SIS料的粘性，二者皆可增加可塑性，并获得适当的流动性，以满足混炼、过滤、挤出加工工艺过程的要求。

S3：将塑炼胶和炭黑、轻钙、201苯酚甲醛树脂和凡士林混合后采用密炼机进行混炼处理，得到混炼胶；

S4：对混炼胶采用过滤机进行过滤处理，得到过滤胶；

S5：将过滤胶采用挤出机挤出，铺入离型纸收卷得到丁基橡胶防水卷材。该步骤中，挤出机具体可为现有的L型挤出机，除此之外，当然还可选用其他型号。经L型挤出机挤出得到的丁基橡胶防水卷材的尺寸优选为：宽度1200mm，厚度1.5mm，长度不限，比如可到20000mm自动裁断，除此之外，当然还可将丁基橡胶防水卷材的尺寸设为其他数值。

为了提高丁基橡胶防水卷材的性能，在步骤S1之后步骤S2之前有步骤S10：对丁基橡胶进行切胶处理。本发明中，切胶的目的是将丁基橡胶分散，便于后续的配料、塑炼和混炼加工。本发明对所述切胶的具体方式没有特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的切胶方式切胶，然后将切胶后的丁基橡胶进行塑炼即可。

为了进一步提高丁基橡胶防水卷材的性能，在步骤S2之后步骤S3之前有步骤S20，对混合的塑炼胶采用开炼机进行塑炼处理，塑炼的温度为80-90℃，优选为80-85℃。

此外，为了提高丁基橡胶防水卷材的性能，在步骤S3之后步骤S4之前有步骤S30：对混炼胶采用开炼机进行热炼处理。该步骤中，开炼机的两个热炼辊的辊距为2-3mm，热炼的温度为40-55℃。并且，其一的热炼辊的温度为40-45℃，另一的热炼辊的温度为50-55℃。

经过以上步骤制得的丁基橡胶防水卷材，其主要技术性能指标如表1所示。

表1主要技术性能指标

由表1可以看出，本发明的丁基橡胶防水卷材性能优异，主要表现在以下几个方面：

1、抗拉强度性能优异

本发明的丁基橡胶防水卷材抗拉强度大，因此不易被戳破、撕裂，在施工过程中作为防水层可有效抵御外来冲击力；此外，本发明的丁基橡胶防水卷材的弹性伸长极限大，适应变形的能力强，从而可延长使用寿命。

2、断裂延伸率性能优异

由于丁基橡胶防水卷材施工多采用满粘法和半粘法，因此其延伸率也很重要，本发明的防水卷材延伸率大，完全满足基层变形需要，并且有“自愈”功能，能自行愈合裂缝。

3、粘结性能优异

粘结性能是衡量丁基橡胶防水卷材的一个主要技术指标，是丁基橡胶卷材区别于其它类型卷材的一个重要性能，是反映丁基橡胶防水卷材施工性能好坏的主要指标。一般的，粘结性能用剪切性能来衡量。本发明的丁基橡胶卷材，其剪切性能经检测均远远超过产品标准，实际施工应用反映良好。由于本发明的丁基橡胶卷材整个基材具有自粘性能，其粘结性能好，能长期保持粘结性，具有较高的长期剥离强度，故不会发生失粘现象，可防止以往该类产品只在粘结面涂一层压敏胶而容易产生脱胶的缺陷。

4、施工性能优异

本发明的丁基橡胶防水卷材，将基层表面尘土清扫干净后，无需专业找平，在基层上涂刷基层处理剂后，可直接将卷材粘贴在基层上，施工简便，不需要专业的施工人员，只需现场指导、简要说明即可，还有利于环保。此外，本发明能够经受不良的天气环境，即使潮湿的天气也可以施工。另外，本发明不受施工面积的影响，即使在狭窄的施工环境中，也能施工。

本发明的丁基橡胶卷材的使用，可解决卷材与混凝土、卷材与卷材的粘结问题，施工快捷方便，能为大面积防水施工应用提供有力保障。

5、使用寿命长

本发明的丁基橡胶防水卷材，具有优良的耐寒性、耐热性及抗老化性，使用寿命长，在低温环境和长时间日照条件下使用寿命不低于15年。

由上可知，本发明的丁基橡胶防水卷材作为防水层使用主要具有以下两个优点：

1、当基层开裂时，本发明的丁基橡胶防水卷材由于具有蠕变性能其可吸收来自基层的应力，随之变形而不会裂开，由此可有效防止由于基层开裂而导致防水层被拉断而引起的渗漏问题。

2、当防水层受到外力作用被戳穿时，破坏点不会扩大，防水层底部也不会出现窜水现象。

在此还需说明的是，本发明的丁基橡胶防水卷材与其它类型卷材的主要技术区别是粘结，而粘结性能的好坏，关键在于丁基橡胶材料的选择，其中温度控制及时间的掌握上要适宜。

为了提高本发明的丁基橡胶卷材的粘结性能，我们仔细分析了粘接机理，并选择丁基橡胶材料作为主材，配以SIS等其他辅助材料，从而可有效改善粘结性的问题。

产品具有粘接性主要在于原料中主要成分也即粘料，也称基料或主料，它能起到粘接的作用，一般要求有良好的粘附性和润湿性。合理的粘接体系在受力破坏时，大多数出现胶粘剂内聚破坏(粘结面外断裂)或内聚破坏与界面破坏共存的混合破坏。产品的粘接强度很大程度上取决于粘料的粘接强度，而对粘料的粘接强度起主要作用的影响因素有：①极性和内聚能密度；②分子量和分子量分布；③主链结构；④侧链结构；⑤交联度；⑥结晶性。

其中，粘料极性(也可用内聚能密度大小表示)越强，对于高表面能被粘物来说，其粘接强度越大，但对低表面能被粘物来说则往往相反。从这点来说，因此选择橡胶种类时不能过于强调极性。

此外，粘料的聚合物分子量也是一个重要参数。以直链聚合物为例，有两种不同情况，其一是在粘接体系均为内聚破坏情况下(界面外断裂)其粘接强度随分子量增大而升高，并逐渐趋于定值；其二是当分子量增大到使胶层内聚力等于界面粘接力时，开始发生混合破坏，即界面或界面处断裂。

分子链中的单键和孤立双键对于提高分子链的柔性有好处，同时可使粘料更易浸润被粘接物体，有助于提高粘接强度。分子结构中的侧链越少，体积越小，间隔越大，则粘接强度越大。

聚合物经交联至一定程度后，不再存在大分子链整体运动。而在此之前，在保障粘接体系是充分浸润状态的情况下，通过交联提高胶层内聚力是提高粘接强度的有效方法。

粘料的结晶性对粘结性能的影响在于，粘料在粘接前结晶使粘结性能下降，而在粘接后结晶则可使粘接强度上升。

基于以上考虑，结合丁基橡胶防水卷材的应用条件，其必须在相当低的温度下(如10℃)仍有粘性。为此，我们通过对各组分的合理搭配，并配合适当的工艺条件，得到本发明的丁基橡胶防水卷材。

具体来讲，我们对生产原料的组分进行选择，采用较低分子量的聚合物，选用SIS作为填料，将SIS经过加工处理，并根据相似相容原理来选择增塑剂和增韧剂，和SIS进行适当的反应，适当提高SIS的交联度和内聚力，从而提高粘接强度。并且，由于SIS的加入，可降低混合料的粘度，调节混合料的内聚力，从而使丁基橡胶防水卷材具有足够的柔性软度以与被粘材料形成点式的接触，进而有效改善粘结性。

综上所述，本发明的丁基橡胶防水卷材，以丁基橡胶为主体材料，添加其他辅助材料进行处理，然后挤出成片，覆以隔离材料而制成，制成的丁基橡胶防水卷材具有互粘性，自愈性，耐温性和耐腐蚀性以及耐天候老化性。其抗老化性能、耐温性能、自愈蠕变性能和使用寿命都优于同类相关产品，且施工简便，可以在常温下自行粘结，无环境污染等诸多优势，不存在传统施工方法中涉及的热沥青以及其他有机化合物的储存和运输的问题。

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 (10)

1.一种丁基橡胶防水卷材，其特征在于，原料中各组份按质量份数计配比如下：

2.一种权利要求1所述的丁基橡胶防水卷材的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：按配比准备所述原料；

S2：对所述丁基橡胶和所述SIS分别进行塑炼处理后混合得到塑炼胶；

S3：将所述塑炼胶和所述炭黑、所述轻钙、所述201苯酚甲醛树脂和所述凡士林混合后进行混炼处理，得到混炼胶；

S4：对所述混炼胶进行过滤处理，得到过滤胶；

S5：将所述过滤胶挤出，铺入离型纸收卷得到所述丁基橡胶防水卷材。

3.根据权利要求2所述的丁基橡胶防水卷材的制备方法，其特征在于：在步骤S1之后步骤S2之前有步骤S10：对所述丁基橡胶进行切胶处理。

4.根据权利要求2所述的丁基橡胶防水卷材的制备方法，其特征在于：步骤S2中，所述丁基橡胶塑炼的温度为50-60℃；所述SIS塑炼的温度为100-110℃。

5.根据权利要求4所述的丁基橡胶防水卷材的制备方法，其特征在于：步骤S2中，所述丁基橡胶塑炼的温度为50-55℃，所述SIS塑炼的温度为100-105℃。

6.根据权利要求2所述的丁基橡胶防水卷材的制备方法，其特征在于：在步骤S2之后步骤S3之前有步骤S20，对混合的所述塑炼胶进行塑炼处理，塑炼的温度为80-90℃。

7.根据权利要求6所述的丁基橡胶防水卷材的制备方法，其特征在于：步骤S20中塑炼的温度为80-85℃。

8.根据权利要求2-7中任一项所述的丁基橡胶防水卷材的制备方法，其特征在于：在步骤S3之后步骤S4之前有步骤S30：对所述混炼胶采用开炼机进行热炼处理。

9.根据权利要求8所述的丁基橡胶防水卷材的制备方法，其特征在于：所述开炼机的两个热炼辊的辊距为2-3mm，热炼的温度为40-55℃。

10.根据权利要求9所述的丁基橡胶防水卷材的制备方法，其特征在于：其一的所述热炼辊的温度为40-45℃，另一的所述热炼辊的温度为50-55℃。