CN110396375A - 一种屋面隔热层及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及隔热层制备领域，更具体地说，它涉及一种屋面隔热层，包括粘结基层、隔热基层以及防水基层：用于制备粘结基层的涂料包括以下重量份表示的组分：沥青56‑74份；乙烯‑醋酸乙烯共聚物乳液20‑40份；用于制备隔热基层的涂料包括以下重量份表示的组分：去离子水220‑320份；石英砂70‑100份；硅酸盐水泥60‑88份；粉煤灰45‑69份；空心玻璃微珠32‑46份；膨胀蛭石粉5‑9份；沥青32‑46份；二甲基硅油15‑20份；用于制备防水基层的涂料包括以下重量份表示的组分：沥青88‑102份；二甲基硅油25‑35份；桐油15‑45份。本申请还提供一种用于制备该屋面隔热层的制备方法。
Description
技术领域
本发明涉及隔热层制备技术领域，更具体地说，它涉及一种屋面隔热层及其制备方法。
背景技术
屋面作为建筑物与大自然的主要交汇面，是太阳光和热的主要承受面，也是降水的主要承受面，是建筑外围护结构隔热保温体系的一个重要组成部分，直接影响到建筑物隔热保温性能及能耗。我国南方地区由于纬度低，夏季日照时间长，而且太阳辐射强度大，通常水平屋面外表面的空气综合温度达到50-70℃，顶层室内温度比其下层室内温度要高出5-7℃。因此，提高屋面的隔热保温性能，对提高抵抗夏季室外热作用的能力尤其重要，这也是减少空调耗能，改善室内热环境的一个重要措施。
屋面隔热方式一般通过在屋面涂覆隔热涂料使得屋面形成隔热层，但该隔热层往往达不到预想的隔热效果，其重要原因就是传统隔热保温材料自身吸潮吸水性强，水分很容易渗入隔热层，尤其是下雨天稍微积水的屋面，常因吸水性大而导致使得隔热层出现脱落现象，影响隔热层的隔热效果。
为了解决上述问题，授权公告号为CN102808482B的中国专利公开的一种建筑屋面用防水保温隔热整体材料及其施工方法，属于建筑材料技术领域。该材料包括水泥、砂子、轻骨料、防水凝胶、纤维和水，通过配置不同比例，在制备和施工过程中分别形成粘结防水层、防水保温找坡层、防水保温层和防水保护层，分层施工后实现防水保温一体化。优点在于，本发明避免了传统的保温施工与防水施工两工序的复杂方法，避免了交叉施工带来不便，该方法施工简单、外界气候影响因素小，防水保温隔热材料防火达到A1级，直接形成上人屋面，耐久性好，维修简便。
然而，在上述技术中，将防水保温隔热整体材料涂覆在屋面上，使得屋面能够形成防水的隔热层，虽然在一定程度上能够提高隔热层的防水性能，但是长时间使用后，该隔热层的防水效果逐渐被弱化，隔热层仍容易因渗水而使得隔热层发生脱落的现象，影响隔热层的隔热作用。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的第一个目的在于提供一种屋面隔热层，该屋面隔热层在长期使用后仍能保持良好的防水隔热的效果，有利于保证隔热层的隔热作用。
为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：
一种屋面隔热层，包括粘结基层、隔热基层以及防水基层：
用于制备所述粘结基层的涂料包括以下重量份表示的组分：
沥青56-74份；
乙烯-醋酸乙烯共聚物乳液20-40份；
用于制备所述隔热基层的涂料包括以下重量份表示的组分：
去离子水220-320份；
石英砂70-100份；
硅酸盐水泥60-88份；
粉煤灰45-69份；
空心玻璃微珠32-46份；
膨胀蛭石粉5-9份；
沥青32-46份；
二甲基硅油15-20份；
用于制备所述防水基层的涂料包括以下重量份表示的组分：
沥青88-102份；
二甲基硅油25-35份；
桐油15-45份。
采用上述技术方案，隔热层包括粘结基层、隔热基层以及防水基层；其中粘结基层包括沥青以及乙烯-醋酸乙烯共聚物乳液(以下简称EVA乳液)，沥青与EVA乳液均具有良好的粘结性能，两者配合有利于提高隔热层与屋面的粘结强度，使得隔热层能紧密粘附于屋面；另外，沥青具有良好的隔热性能以及防水性能，粘结基层粘附于屋面后，有利于提高屋面的防水性以及隔热性能；EVA乳液的相容性较好，使得粘结基层与隔热基层能够更好的结合。
石英砂、硅酸盐水泥以及粉煤灰作为基材，有利于提高隔热层的结构强度，同时，石英砂具有较好的耐高温性能以及较小的热膨胀系数，有利于使得隔热层在高温的条件下依然保持稳定的结构，有利于延长隔热层的使用寿命；粉煤灰的加入不仅能降低成本，而且能提高硅酸盐水泥以及石英砂之间的和易性，并有利于提高隔热层的不透水以及耐化学侵蚀性能、改善隔热层的耐高温性能以及隔热性能，同时可减少隔热层的收缩和开裂；空心玻璃微珠的内部为空腔结构，表面玻化封闭，理化性能稳定，这种表面玻化的闭合结构具有良好的憎水性，与粉煤灰起到协同作用，有利于提高隔热层的隔热性能良好，同时还具有优异的耐候、抗老化性能，使得隔热层长时间使用后依然能保持良好的隔热性能；膨胀蛭石粉具有较小等的热导率，有利于提高隔热层的隔热效果；沥青的加入有利于提高隔热基层的结构强度、防水性能以及隔热性能；二甲基硅油的加入，有利于提高隔热基层的疏水性以及耐候性，有利于延长隔热基层的使用寿命。
通过添加沥青、二甲基硅油以及桐油作为隔热层的防水基层，桐油中具有长链脂肪烷烃，并且这些长链脂肪烷烃作为“软段”结构，具有增强沥青低温韧性的作用；此外桐油具有良好的抗水性，结膜性好，使用后能够在表面形成一层膜，保护内部的沥青不被继续老化，因此能够增加防水基层的耐久性；二甲基硅油的加入，一方面，二甲基硅油的本身具有良好的耐高温、耐低温以及耐候性，另一方面，二甲基硅油与沥青配合有利于提高沥青的稳定性能，同时两者配合有利于整体提高防水基层的粘结性能，使得防水基层与隔热基层之间能够紧密粘结，有利于防水基层对隔热基层的保护作用，有利于防止隔热层渗水而使得隔热层发生空鼓、脱落的现象，有利于保证隔热层的隔热效果。
进一步地，用于制备所述粘结基层的涂料包括以下重量份表示的组分：
沥青60-70份；
乙烯-醋酸乙烯共聚物乳液26-35份。
进一步地，用于制备所述隔热基层的涂料包括以下重量份表示的组分：
去离子水240-290份；
石英砂78-90份；
硅酸盐水泥68-80份；
粉煤灰50-60份；
空心玻璃微珠36-42份；
膨胀蛭石粉6-9份；
沥青38-40份；
二甲基硅油15-18份。
进一步地，用于制备所述防水基层的涂料包括以下重量份表示的组分：
沥青90-96份；
二甲基硅油25-35份；
桐油20-38份。
进一步地，用于制备所述粘结基层的涂料中的沥青为改性沥青A，所述改性沥青A的制备方法如下：
1)称取重量份为55-100份的90#石油沥青、20-60份的松香于反应釜a中混合加热至100-120℃，熔融后降温至60-70℃，再加入重量份为6-10份的二甲苯，充分搅拌熔融；
2)称取重量份为20-62份的聚醚、2-16份的氯化石蜡、10-26份的环氧树脂于反应釜b中加热至90-110℃，再加入重量份为4-18份甲苯二异氰酸酯，熔融后降温至85-95℃，保温1-3h，降温至50摄氏度以下，再加入重量份为5-12份的环已酮和1-6份的二甲苯充分搅拌熔融；
3)将反应釜a中和反应釜b中所得反应物混合，搅拌反应10-20min，即可得到改性沥青A。
采用上述技术方案，90#石油沥青为基体，松香为增粘剂，聚醚和环氧树脂为弹性增强成份，氯化石蜡为增塑剂，甲苯二异氰酸酯(TDI)为固化剂，二甲苯和环已酮为溶剂；将环氧树脂加入90#石油沥青中，经过与甲苯二异氰酸酯(TDI)发生的固化反应后，90#石油沥青分子分散于环氧树脂形成的网状结构中，形成不可逆的固化物，从而赋予90#石油沥青以优良的力学性能，使得改性沥青A具有优良的抗疲劳性能以及良好的层间结合能力，有利于提高屋面、粘结基层以及隔热基层之间的粘结强度。
进一步地，所述改性沥青A中的松香为改性松香，所述改性松香的制备方法如下：
(1)在反应釜中加入重量份为45-65份的松香、8-12份的萜烯树脂、10-18份的乙二醇二缩水甘油醚以及5-10份的明矾粉末，搅拌20-30min，在85-120℃下反应2-3小时；
(2)向反应釜中加入重量份为4-9份的顺丁烯二酸酐、2-6份的A171硅烷偶联剂、2-5份的交联剂TAIC，搅拌，在70-90℃条件下反应1-2小时，即得改性松香。
采用上述技术方案，萜烯树脂具有良好的相容性和耐候性及增粘效果，萜烯树脂与松香配合，一方面有利于提高松香的粘附力，另一方面促进松香与乙烯-醋酸乙烯共聚物乳液之间的相容性；乙二醇二缩水甘油醚的加入，有利于提高松香的粘附力，同时使得改性松香中含有乙二醇二缩水甘油醚，使得制得的改性松香能作为改性沥青A中氯化石蜡的稳定剂；交联剂TAIC的加入，有利于提高改性松香的耐热性能。
进一步地，用于制备所述隔热基层的涂料中的沥青为改性沥青B，所述的改性沥青B的原料由以下重量份表示的组分制成：
90#石油沥青80-100份，环氧树脂10-25份，二聚酸二缩水甘油酯3-8份，丙烯酸甲酯5-12份，十二烷基苯磺酸钠6-13份，二甲基硅油2-6份，聚氨酯树脂乳液10-18份，苯丙烯酸乳液4-9份，异丁基三乙氧基硅烷8-15份，蒙脱土8-15份，二氧化硅5-14份，硼酐10-16份；所述的改性沥青B的制备方法如下：
(1)按重量份称取90#石油沥青、环氧树脂、蒙脱土、二氧化硅和硼酐通过胶体磨搅拌均匀；
(2)加入剩余的组分，在常温下共混搅拌2.5-3.5h，即得到改性沥青B。
采用上述技术方案，将90#石油沥青与环氧树脂混合后，90#石油沥青分子分散于环氧树脂形成的网状结构中，从而赋予90#石油沥青以优良的力学性能，使得改性沥青B具有优良的抗疲劳性能以及良好的层间结合能力，二氧化硅和蒙脱土配合赋予制得的改性沥青B较好的隔热性能以及力学性能，有利于提高改性沥青B的抗老化性能；硼酐提高环氧沥青材料的耐高温性能，有利于提高改性沥青B的抗老化性能。
进一步地，用于制备所述防水基层的涂料中的沥青为改性沥青C，所述的改性沥青C的原料由以下重量份表示的组分制成：
90#石油沥青80-120份；水40-80份；阴离子沥青乳化剂2-5份；氢氧化钠0.1-0.5份；羟甲基纤维素钠0.1-1份；
所述阴离子沥青乳化剂是由仲烷基磺酸钠、十二烷基硫酸钠和月桂醇聚氧乙烯醚羧酸钠以重量比为1-1.02:1:0.1-0.3组成的混合物；
所述的改性沥青C的制备方法如下：
按重量份称取90#石油沥青于反应釜中，反应釜中的温度在130-135℃，一边搅拌一边往反应釜中加入对应重量份的水、阴离子沥青乳化剂、氢氧化钠和羟甲基纤维素钠，搅拌10-20min后，降温至在50-60℃，继续搅拌30-40min，得到改性沥青C。
采用上述技术方案，氢氧化钠控制在0.1-0.5份，配合0.1-1份的羟甲基纤维素钠，有利于提高90#石油沥青的粘附力，同时，在阴离子沥青乳化剂的作用下，使制得的改性沥青C具有良好的防水性能。
本发明的第二个目的在于提供一种屋面隔热层的制备方法。
一种用于制备上述屋面隔热层的制备方法，包括以下步骤：
S1、屋面基层处理干净，屋面基层表面如有明显裂缝或漏缝，先用水泥抹平，并使屋面基层无油污、松散物，润湿基层至饱和但无明水，再使用界面剂对屋面基层进行拉毛处理，以增加屋面基层粗糙度，此时得到湿润屋面基层；
S2、制备粘结基层涂料及粘结基层，步骤如下：
称取相应重量份的沥青于反应釜中，在75-85℃下搅拌20-30min，一边搅拌一边加入相应重量份的乙烯-醋酸乙烯共聚物乳液，搅拌30-50min后制得粘结基层涂料；
将制备好的粘结基层涂料刮抹在步骤S1处理好的湿润屋面基层上，以形成粘结基层，所述粘结基层的厚度2-4mm；
S3、制备隔热基层涂料及隔热基层，步骤如下：
称取相应重量份的去离子水、硅酸盐水泥、膨胀蛭石粉、石英砂于分散机中，以200-300rpm的转速搅拌20-40min后混合均匀；接着依次加入二甲基硅油、沥青和空心玻璃微珠，搅拌10-30min；再加入粉煤灰和膨胀蛭石粉，搅拌30-50min，得到隔热基层涂料；
待步骤S2中的所述粘结基层干固程度达到95％-98％时，将隔热基层涂料刮抹在粘结基层上，形成子隔热基层，在子隔热基层干固程度达到85％-90％时，再重复刮抹两次，以形成隔热基层，隔热基层的厚度为3-5mm；
S4、制备防水基层涂料及防水基层，具体步骤如下：
称取相应重量份的沥青、二甲基硅油以及桐油于反应釜中，在60-75℃的条件下搅拌20-40min，制得防水基层涂料；
待隔热基层干固后，制备防水基层涂料，并将防水基层涂料刮抹在隔热基层上，再进行慢抹，使得隔热基层的表面上均匀刮抹有防水基层涂料，静置12h，防水基层涂料干固，以形成防水基层，防水基层的厚度为2-4mm；
S5、往步骤S4制得的防水基层覆盖编织物洒水养护21-28天，养护后即得到屋面隔热层。
采用上述技术方案，步骤S1主要是对屋面基层进行预处理，使得屋面基层平整，具有一定粗糙度利于后续粘结基层的粘附；步骤S2-S5对屋面基层进行制备隔热层，使得屋面基层的表面依次设有粘结基层、隔热基层以及防水基层，使得隔热层具有不易开裂、防水隔热保温性能的功能。
进一步地，步骤S2中，施工人员刮抹粘结基层涂料过程中，将粘结基层涂料的温度保持在35-45℃。
采用上述技术方案，粘结基层涂料在刮抹时保持在35-45℃，使得粘结基层更容易于粘附在屋面基层。
进一步地，所述粘结基层的厚度为3mm，所述防水基层的厚度为3mm，所述隔热基层的厚度为4mm。
综上所述，本发明具有以下有益效果：
1、二甲基硅油、桐油以及沥青配合有利于提高沥青的稳定性能以及防水性能，同时两者配合有利于整体提高防水基层的粘结性能，使得防水基层与隔热基层之间能够紧密粘结，有利于防水基层对隔热基层的保护作用，有利于防止隔热层渗水而使得隔热层发生空鼓、脱落的现象，有利于保证隔热层的隔热效果。
2、步骤S1主要是对屋面基层进行预处理，使得屋面基层平整，具有一定粗糙度利于后续粘结基层的粘附；步骤S2-S5对屋面基层进行制备隔热层，使得屋面基层的表面依次设有粘结基层、隔热基层以及防水基层，使得隔热层具有不易开裂、防水隔热保温性能的功能。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明作进一步详细说明。
实施例1
一种屋面隔热层，包括粘结基层、隔热基层以及防水基层。
其中，用于制备粘结基层的涂料、用于制备隔热基层的涂料以及用于制备防水基层的涂料的各组分及其重量份数如表1所示。
其中，用于制备粘结基层的涂料中的沥青为改性沥青A，改性沥青A的各组分及其重量份数如表2所示。改性沥青A的制备方法如下：
1)称取相应重量份的90#石油沥青、松香于反应釜a中混合加热至100℃，熔融后降温至60℃，再加入相应重量份的二甲苯，充分搅拌熔融。
2)称取相应重量份的聚醚、氯化石蜡、环氧树脂于反应釜b中加热至90℃，再加入相应重量份的甲苯二异氰酸酯，熔融后降温至85℃，保温1h，降温至50摄氏度以下，再加入相应重量份的环已酮和二甲苯充分搅拌熔融。
3)将反应釜a中和反应釜b中所得反应物混合，搅拌反应10min，即可得到改性沥青A。
在本实施例中，制备改性沥青A所选用的环氧树脂采用南通星辰合成材料有限公司中型号为WSR6101的E-44环氧树脂。
在本实施例中，聚醚采用广州市泰融化工有限公司售出的型号为EP330N的聚醚多元醇。
在本实施例中，萜烯树脂采用南京双宁树脂科技有限公司出售的萜烯树脂。
其中，改性沥青A中的松香为改性松香，改性松香的各组分及其重量份数如表3所示。
改性松香的制备方法如下：
(1)在反应釜中加入相应重量份的松香、萜烯树脂、乙二醇二缩水甘油醚以及相应重量份的明矾粉末，搅拌20min，在85℃下反应2小时。
(2)向反应釜中加入相应重量份的顺丁烯二酸酐、A171硅烷偶联剂、交联剂TAIC，搅拌，在70℃条件下反应1小时，即得改性松香。
其中，用于制备隔热基层的涂料中的沥青为改性沥青B，改性沥青B的组分及其重量份如表2所示。
改性沥青B的制备方法如下：
(1)按相应重量份称取90#石油沥青、环氧树脂、蒙脱土、二氧化硅和硼酐通过胶体磨搅拌均匀。
(2)加入剩余的组分，在常温下共混搅拌2.5h，即得到改性沥青B。
在本实施例中，制备改性沥青B所选用的环氧树脂采用南通星辰合成材料有限公司中型号为WSR6101的E-44环氧树脂。
其中，用于制备防水基层的涂料中的沥青为改性沥青C，改性沥青C的组分及其重量份如表2所示。
改性沥青C的制备方法如下：
按相应重量份称取90#石油沥青于反应釜中，反应釜中的温度在130℃，一边搅拌一边往反应釜中加入对应重量份的水、阴离子沥青乳化剂、氢氧化钠和羟甲基纤维素钠，搅拌10min后，降温至在50℃，继续搅拌30min，得到改性沥青C。
在本实施例中，阴离子沥青乳化剂是由仲烷基磺酸钠、十二烷基硫酸钠和月桂醇聚氧乙烯醚羧酸钠以重量比为1:1:0.1组成的混合物。
在本实施例中，90#石油沥青购于衡水泽浩橡胶化工有限公司。
一种用于制备上述屋面隔热层的制备方法，包括以下步骤：
S1、屋面基层处理干净，屋面基层表面如有明显裂缝或漏缝，先用水泥抹平，并使屋面基层无油污、松散物，润湿基层至饱和但无明水，再使用界面剂对屋面基层进行拉毛处理，以增加屋面基层粗糙度，此时得到湿润屋面基层。
S2、制备粘结基层涂料及粘结基层，具体步骤如下：
称取相应重量份的改性沥青A于反应釜中，在75℃下搅拌20min，一边搅拌一边加入相应重量份的乙烯-醋酸乙烯共聚物乳液，搅拌30min后降温至35℃，即得粘结基层涂料。
将制备好的粘结基层涂料刮抹在步骤S1处理好的湿润屋面基层上，以形成粘结基层，粘结基层的厚度2mm。
S3、制备隔热基层涂料及隔热基层，具体步骤如下：
称取相应重量份的去离子水、硅酸盐水泥、膨胀蛭石粉、石英砂于分散机中，以200rpm的转速搅拌20min后混合均匀；接着依次加入二甲基硅油、改性沥青B和空心玻璃微珠，搅拌10min；再加入粉煤灰和膨胀蛭石粉，搅拌30min，得到隔热基层涂料。
待步骤S2中的粘结基层干固程度达到95％时，将隔热基层涂料刮抹在粘结基层上，形成子隔热基层，在子隔热基层干固程度达到85％时，再重复刮抹两次，以形成隔热基层，隔热基层的厚度为3mm。
S4、制备防水基层涂料及防水基层，具体步骤如下：
称取相应重量份的改性沥青C、二甲基硅油以及桐油于反应釜中，在60℃的条件下搅拌20min，制得防水基层涂料。
待隔热基层干固后，将防水基层涂料刮抹在隔热基层上，再进行慢抹，使得隔热基层的表面均刮抹有防水基层涂料，静置12h，防水基层涂料干固，以形成防水基层，防水基层的厚度为2mm。
S5、往步骤S4制得的防水基层覆盖编织物洒水养护14天，养护后即得到屋面隔热层。
在步骤S1中，界面剂采用北京博瑞双杰新技术有限公司中型号为J-302的产品。
实施例2
一种屋面隔热层，包括粘结基层、隔热基层以及防水基层。与实施例1的区别在于：
其中，用于制备粘结基层的涂料、用于制备隔热基层的涂料以及用于制备防水基层的涂料的各组分及其重量份数如表1所示。
其中，用于制备粘结基层的涂料中的沥青为改性沥青A，改性沥青A的各组分及其重量份数如表2所示。改性沥青A的制备方法如下：
1)称取相应重量份的90#石油沥青、松香于反应釜a中混合加热至110℃，熔融后降温至65℃，再加入相应重量份的二甲苯，充分搅拌熔融。
2)称取相应重量份的聚醚、氯化石蜡、环氧树脂于反应釜b中加热至100℃，再加入相应重量份的甲苯二异氰酸酯，熔融后降温至90℃，保温2h，降温至50摄氏度以下，再加入相应重量份的环已酮和二甲苯充分搅拌熔融。
3)将反应釜a中和反应釜b中所得反应物混合，搅拌反应15min，即可得到改性沥青A。
其中，改性沥青A中的松香为改性松香，改性松香的各组分及其重量份数如表3所示。
改性松香的制备方法如下：
(1)在反应釜中加入相应重量份的松香、萜烯树脂、乙二醇二缩水甘油醚以及相应重量份的明矾粉末，搅拌25min，在100℃下反应2.5小时。
(2)向反应釜中加入相应重量份的顺丁烯二酸酐、A171硅烷偶联剂、交联剂TAIC，搅拌，在80℃条件下反应1.5小时，即得改性松香。
其中，用于制备隔热基层的涂料中的沥青为改性沥青B，改性沥青B的组分及其重量份如表2所示。
改性沥青B的制备方法如下：
(1)按相应重量份称取90#石油沥青、环氧树脂、蒙脱土、二氧化硅和硼酐通过胶体磨搅拌均匀。
(2)加入剩余的组分，在常温下共混搅拌3h，即得到改性沥青B。
其中，用于制备防水基层的涂料中的沥青为改性沥青C，改性沥青C的组分及其重量份如表2所示。
改性沥青C的制备方法如下：
按相应重量份称取90#石油沥青于反应釜中，反应釜中的温度在132℃，一边搅拌一边往反应釜中加入对应重量份的水、阴离子沥青乳化剂、氢氧化钠和羟甲基纤维素钠，搅拌15min后，降温至在55℃，继续搅拌35min，得到改性沥青C。
在本实施例中，阴离子沥青乳化剂是由仲烷基磺酸钠、十二烷基硫酸钠和月桂醇聚氧乙烯醚羧酸钠以重量比为1.01:1:0.2组成的混合物。
一种用于制备上述屋面隔热层的制备方法，包括以下步骤：
S1、屋面基层处理干净，屋面基层表面如有明显裂缝或漏缝，先用水泥抹平，并使屋面基层无油污、松散物，润湿基层至饱和但无明水，再使用界面剂对屋面基层进行拉毛处理，以增加屋面基层粗糙度，此时得到湿润屋面基层。
S2、制备粘结基层涂料及粘结基层，具体步骤如下：
称取相应重量份的改性沥青A于反应釜中，在80℃下搅拌25min，一边搅拌一边加入相应重量份的乙烯-醋酸乙烯共聚物乳液，搅拌40min后降温至40℃，即得粘结基层涂料。
将制备好的粘结基层涂料刮抹在步骤S1处理好的湿润屋面基层上，以形成粘结基层，粘结基层的厚度3mm。
S3、制备隔热基层涂料及隔热基层，具体步骤如下：
称取相应重量份的去离子水、硅酸盐水泥、膨胀蛭石粉、石英砂于分散机中，以250rpm的转速搅拌30min后混合均匀；接着依次加入二甲基硅油、改性沥青B和空心玻璃微珠，搅拌20min；再加入粉煤灰和膨胀蛭石粉，搅拌40min，得到隔热基层涂料。
待步骤S2中的粘结基层干固程度达到97％时，将隔热基层涂料刮抹在粘结基层上，形成子隔热基层，在子隔热基层干固程度达到88％时，再重复刮抹两次，以形成隔热基层，隔热基层的厚度为4mm。
S4、制备防水基层涂料及防水基层，具体步骤如下：
称取相应重量份的改性沥青C、二甲基硅油以及桐油于反应釜中，在66℃的条件下搅拌30min，制得防水基层涂料。
待隔热基层干固后，将防水基层涂料刮抹在隔热基层上，再进行慢抹，使得隔热基层的表面均刮抹有防水基层涂料，静置12h，防水基层涂料干固，以形成防水基层，防水基层的厚度为3mm。
S5、往步骤S4制得的防水基层覆盖编织物洒水养护21天，养护后即得到屋面隔热层。
实施例3
一种屋面隔热层，包括粘结基层、隔热基层以及防水基层。与实施例1的区别在于：
其中，用于制备粘结基层的涂料、用于制备隔热基层的涂料以及用于制备防水基层的涂料的各组分及其重量份数如表1所示。
其中，用于制备粘结基层的涂料中的沥青为改性沥青A，改性沥青A的各组分及其重量份数如表2所示。改性沥青A的制备方法如下：
1)称取相应重量份的90#石油沥青、松香于反应釜a中混合加热至120℃，熔融后降温至70℃，再加入相应重量份的二甲苯，充分搅拌熔融。
2)称取相应重量份的聚醚、氯化石蜡、环氧树脂于反应釜b中加热至110℃，再加入相应重量份的甲苯二异氰酸酯，熔融后降温至95℃，保温3h，降温至50摄氏度以下，再加入相应重量份的环已酮和二甲苯充分搅拌熔融。
3)将反应釜a中和反应釜b中所得反应物混合，搅拌反应20min，即可得到改性沥青A。
其中，改性沥青A中的松香为改性松香，改性松香的各组分及其重量份数如表3所示。
改性松香的制备方法如下：
(1)在反应釜中加入相应重量份的松香、萜烯树脂、乙二醇二缩水甘油醚以及相应重量份的明矾粉末，搅拌30min，在120℃下反应3小时。
(2)向反应釜中加入相应重量份的顺丁烯二酸酐、A171硅烷偶联剂、交联剂TAIC，搅拌，在90℃条件下反应2小时，即得改性松香。
在改性松香的制备方法中，乙二醇二缩水甘油醚采用上海釜顺国际贸易有限公司中品名为DE211的产品。
其中，用于制备隔热基层的涂料中的沥青为改性沥青B，改性沥青B的组分及其重量份如表2所示。
改性沥青B的制备方法如下：
(1)按相应重量份称取90#石油沥青、环氧树脂、蒙脱土、二氧化硅和硼酐通过胶体磨搅拌均匀。
(2)加入剩余的组分，在常温下共混搅拌3.5h，即得到改性沥青B。
其中，用于制备防水基层的涂料中的沥青为改性沥青C，改性沥青C的组分及其重量份如表2所示。
改性沥青C的制备方法如下：
按相应重量份称取90#石油沥青于反应釜中，反应釜中的温度在135℃，一边搅拌一边往反应釜中加入对应重量份的水、阴离子沥青乳化剂、氢氧化钠和羟甲基纤维素钠，搅拌20min后，降温至在60℃，继续搅拌40min，得到改性沥青C。
在本实施例中，阴离子沥青乳化剂是由仲烷基磺酸钠、十二烷基硫酸钠和月桂醇聚氧乙烯醚羧酸钠以重量比为1.02:1:0.3组成的混合物。
一种用于制备上述屋面隔热层的制备方法，包括以下步骤：
S1、屋面基层处理干净，屋面基层表面如有明显裂缝或漏缝，先用水泥抹平，并使屋面基层无油污、松散物，润湿基层至饱和但无明水，再使用界面剂对屋面基层进行拉毛处理，以增加屋面基层粗糙度，此时得到湿润屋面基层。
S2、制备粘结基层涂料及粘结基层，具体步骤如下：
称取相应重量份的改性沥青A于反应釜中，在85℃下搅拌30min，一边搅拌一边加入相应重量份的乙烯-醋酸乙烯共聚物乳液，搅拌50min后降温至45℃，即得粘结基层涂料。
将制备好的粘结基层涂料刮抹在步骤S1处理好的湿润屋面基层上，以形成粘结基层，粘结基层的厚度4mm。
S3、制备隔热基层涂料及隔热基层，具体步骤如下：
称取相应重量份的去离子水、硅酸盐水泥、膨胀蛭石粉、石英砂于分散机中，以300rpm的转速搅拌40min后混合均匀；接着依次加入二甲基硅油、改性沥青B和空心玻璃微珠，搅拌30min；再加入粉煤灰和膨胀蛭石粉，搅拌50min，得到隔热基层涂料。
待步骤S2中的粘结基层干固程度达到98％时，将隔热基层涂料刮抹在粘结基层上，形成子隔热基层，在子隔热基层干固程度达到90％时，再重复刮抹两次，以形成隔热基层，隔热基层的厚度为5mm。
S4、制备防水基层涂料及防水基层，具体步骤如下：
称取相应重量份的改性沥青C、二甲基硅油以及桐油于反应釜中，在75℃的条件下搅拌40min，制得防水基层涂料。
待隔热基层干固后，将防水基层涂料刮抹在隔热基层上，再进行慢抹，使得隔热基层的表面均刮抹有防水基层涂料，静置12h，防水基层涂料干固，以形成防水基层，防水基层的厚度为4mm。
S5、往步骤S4制得的防水基层覆盖编织物洒水养护28天，养护后即得到屋面隔热层。
实施例4
一种屋面隔热层，包括粘结基层、隔热基层以及防水基层。与实施例3的区别在于：
用于制备粘结基层的涂料、用于制备隔热基层的涂料以及用于制备防水基层的涂料的各组分及其重量份数如表1所示。
改性沥青A的各组分及其重量份数如表2所示。
改性沥青B的组分及其重量份如表2所示。
改性沥青C的组分及其重量份如表2所示。
改性松香的各组分及其重量份数如表3所示。
本申请还提供一种用于制备上述屋面隔热层的制备方法，具体制备方法与实施例2相同。
实施例5
一种屋面隔热层，包括粘结基层、隔热基层以及防水基层。与实施例3的区别在于：
用于制备粘结基层的涂料、用于制备隔热基层的涂料以及用于制备防水基层的涂料的各组分及其重量份数如表1所示。
改性沥青A的各组分及其重量份数如表2所示。
改性沥青B的组分及其重量份如表2所示。
改性沥青C的组分及其重量份如表2所示。
改性松香的各组分及其重量份数如表3所示。
本申请还提供一种用于制备上述屋面隔热层的制备方法，具体制备方法与实施例2相同。
实施例6
一种屋面隔热层，包括粘结基层、隔热基层以及防水基层。与实施例3的区别在于：
用于制备粘结基层的涂料、用于制备隔热基层的涂料以及用于制备防水基层的涂料的各组分及其重量份数如表1所示。
改性沥青A的各组分及其重量份数如表2所示。
改性沥青B的组分及其重量份如表2所示。
改性沥青C的组分及其重量份如表2所示。
改性松香的各组分及其重量份数如表3所示。
一种用于制备上述屋面隔热层的制备方法，在步骤S2中，刮抹粘结基层涂料时，将粘结基层涂料的温度保持在35-45℃。
使用该制备方法制备得到的粘结基层的厚度为3mm，防水基层的厚度为3mm，隔热基层的厚度为4mm。
表1用于制备粘结基层的涂料、用于制备隔热基层的涂料以及用于制备防水基层的涂料的各组分及其重量份数
表2改性沥青A、改性沥青B以及改性沥青C的组分及其重量份
表3改性松香的各组分及其重量份数
比较例1
与实施例3的区别在于：
采用公告号为CN102808482B的中国发明专利制得的防水保温隔热整体材料制备屋面隔热层。
比较例2
与实施例3的区别在于：
采用邢台禹神新型建筑材料有限公司生产的货号为YZD-GR-02的防晒隔热防水涂料。
比较例3
与实施例3的区别在于：
采用衡水泽浩橡胶化工有限公司出售的90#石油沥青代替改性沥青A、改性沥青B以及改性沥青C。
比较例4
与实施例3的区别在于：
采用山东雨中伞防水材料有限公司出售的货号为02的改性沥青防水涂料代替改性沥青A、改性沥青B以及改性沥青C。
比较例5
与实施例2的区别在于：
步骤S1中仅进行屋面基层处理干净，屋面基层表面如有明显裂缝或漏缝，先用水泥抹平，并使屋面基层无油污、松散物，润湿基层至饱和但无明水。
各实施例以及比较例的检测数据件表4。
实验1
取11块材质与屋面基层的材料相同的混凝土板，将实施例1-6以该混凝土板为屋面基层制备屋面隔热层，并取样为试样1-6；比较例1-5以该混凝土板为屋面基层制备屋面隔热层，并取样为试样7-11；将试样1-11烘干至恒重后浸水336h，检测试样1-11的隔热层的耐水性，并记录数据至表4。
实验2
取11块材质与屋面基层的材料相同的混凝土板，将实施例1-6以该混凝土板为屋面基层制备屋面隔热层，并取样为试样1-6；比较例1-5以该混凝土板为屋面基层制备屋面隔热层，并取样为试样7-11；根据GB50345-2012《屋面工程技术规范》测定试样1-11的不透水性、耐热性(80℃，5h)以及浸水168h剥离强度，并记录数据至表4。
实验3
取11块材质与屋面基层的材料相同的混凝土板，将实施例1-6以该混凝土板为屋面基层制备屋面隔热层，并取样为试样1-6；比较例1-5以该混凝土板为屋面基层制备屋面隔热层，并取样为试样7-11；将试样1-11放入型号为LS300的温度测试仪中进行隔热温差测试，并将温差数值记录至表4。
表4试样1-11进行实验1-3测定隔热层的耐水性、不透水性、耐热性(80℃，5h)、浸水168h剥离强度以及温差(℃)的检测数据
根据表4中实施例1-3与比较例1-2的数据可得，使用改性沥青A与乙烯-醋酸乙烯共聚物乳液(以下简称EVA乳液)，改性沥青A与EVA乳液均具有良好的粘结性能，两者配合有利于提高隔热层整体与屋面基层的粘结强度，使得隔热层能紧密粘附于屋面基层。
石英砂、硅酸盐水泥以及粉煤灰作为隔热基层的基材，有利于提高隔热基层的结构强度，粉煤灰的加入能提高硅酸盐水泥以及石英砂之间的和易性，并有利于提高隔热层的不透水以及耐化学侵蚀性能、改善隔热层的耐高温性能以及隔热性能，同时可减少隔热层的收缩和开裂；空心玻璃微珠与粉煤灰起到协同作用，有利于提高隔热层的隔热性能以及防水性能良好，同时还具有优异的耐候、抗老化性能，使得隔热层长时间使用后依然能保持良好的隔热性能；
改性沥青C、二甲基硅油以及桐油作为隔热层的防水基层，桐油具有良好的抗水性，结膜性好，使用后能够在表面形成一层膜，保护内部的沥青不被继续老化，因此能够增加防水基层的不透水性。三者配合有利于防水基层对隔热基层的保护作用，有利于防止隔热层渗水而使得隔热层发生空鼓、脱落的现象，使得隔热层浸水168h后剥离强度仍能保持18N/10mm以上，使得下雨天屋面积水时，屋面隔热层不容易发生空鼓、起泡甚至是脱落的现象。
而比较例1中采用授权公告号为CN102808482B的中国发明专利制得的防水保温隔热整体材料制备屋面隔热层。根据表4的数据显示，比较例1在实验1中336h出现空鼓以及起泡、无开裂以及明显脱落，与实施例1-3相比，试样7的耐水性比实施例1-3要差。虽然防水保温隔热整体材料中包含硅酸盐水泥、石英砂、玻化微珠以及膨胀蛭石等成分，但防水保温隔热整体材料与本申请的共同成分的含量有区别，而且本申请的其余成分，如防水基层的涂料成分以及粘结基层的涂料成分不在该专利的范围内，说明屋面隔热层整体的防水效果以及耐热性能在防水基层、隔热基层以及粘结基层的配合下能够达到良好的效果。
根据表4中实施例1-5与比较例3-4的数据可得，虽然实施例1-5以及比较例3-4中均含有沥青，但从表4中的耐水性、耐热性、浸水168h剥离强度以及温差等数据说明，经过本申请特定将沥青改性后再应用到防水基层、隔热基层以及粘结基层后，有利于提高隔热层整体的防水性能以及隔热性能。
根据表4中实施例1-5与比较例5的数据可得，实施1-6中的耐水性以及浸水168h剥离强度相对较优，而比较例5中没有进行对屋面基层进行拉毛处理，有利于说明步骤S1主要是对屋面基层进行预处理，使得屋面基层平整，具有一定粗糙度利于后续粘结基层的粘附，在一定程度上有利于提高隔热层的耐水性以及浸水168h剥离强度。
根据表4中实施例1-2与实施例6的数据可得，实施例6中，施工人员刮抹粘结基层的过程中，粘结基层涂料保持在35-45℃，使得粘结基层更容易于粘附在屋面基层。同时，将粘结基层的厚度控制在3mm，防水基层的厚度控制在3mm，隔热基层的厚度控制在4mm，有利于隔热层整体的结构强度，使得实施例6的浸水168h剥离强度、不透水性以及隔热性均达到更好的效果，说明在制备屋面隔热层时将粘结基层的厚度控制在3mm，防水基层的厚度控制在3mm，隔热基层的厚度控制在4mm，更有利于屋面隔热层整体的隔热性能、防水性能以及粘结性能。
上述实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。
Claims (10)
1.一种屋面隔热层，其特征是：包括粘结基层、隔热基层以及防水基层；用于制备所述粘结基层的涂料包括以下重量份表示的组分：
沥青56-74份；
乙烯-醋酸乙烯共聚物乳液20-40份；
用于制备所述隔热基层的涂料包括以下重量份表示的组分：
去离子水220-320份；
石英砂70-100份；
硅酸盐水泥60-88份；
粉煤灰45-69份；
空心玻璃微珠32-46份；
膨胀蛭石粉5-9份；
沥青32-46份；
二甲基硅油15-20份；
用于制备所述防水基层的涂料包括以下重量份表示的组分：
沥青88-102份；
二甲基硅油25-35份；
桐油15-45份。
2.根据权利要求1所述的一种屋面隔热层，其特征是：用于制备所述粘结基层的涂料包括以下重量份表示的组分：
沥青60-70份；
乙烯-醋酸乙烯共聚物乳液26-35份。
3.根据权利要求1所述的一种屋面隔热层，其特征是：用于制备所述隔热基层的涂料包括以下重量份表示的组分：
去离子水240-290份；
石英砂78-90份；
硅酸盐水泥68-80份；
粉煤灰50-60份；
空心玻璃微珠36-42份；
膨胀蛭石粉6-9份；
沥青38-40份；
二甲基硅油15-18份。
4.根据权利要求1所述的一种屋面隔热层，其特征是：用于制备所述防水基层的涂料包括以下重量份表示的组分：
沥青90-96份；
二甲基硅油25-35份；
桐油20-38份。
5.根据权利要求2所述的一种屋面隔热层，其特征是：用于制备所述粘结基层的涂料中的沥青为改性沥青A，所述改性沥青A的制备方法如下：
1)称取重量份为55-100份的90#石油沥青、20-60份的松香于反应釜a中混合加热至100-120℃，熔融后降温至60-70℃，再加入重量份为6-10份的二甲苯，充分搅拌熔融；
2)称取重量份为20-62份的聚醚、2-16份的氯化石蜡、10-26份的环氧树脂于反应釜b中加热至90-110℃，再加入重量份为4-18份甲苯二异氰酸酯，熔融后降温至85-95℃，保温1-3h，降温至50摄氏度以下，再加入重量份为5-12份的环已酮和1-6份的二甲苯充分搅拌熔融；
3)将反应釜a中和反应釜b中所得反应物混合，搅拌反应10-20min，即可得到改性沥青A。
6.根据权利要求5所述的一种屋面隔热层，其特征是：所述改性沥青A中的松香为改性松香，所述改性松香的制备方法如下：
（1）在反应釜中加入重量份为45-65份的松香、8-12份的萜烯树脂、10-18份的乙二醇二缩水甘油醚以及5-10份的明矾粉末，搅拌20-30min，在85-120℃下反应2-3小时；
（2）向反应釜中加入重量份为4-9份的顺丁烯二酸酐、2-6份的A171硅烷偶联剂、2-5份的交联剂TAIC，搅拌，在70-90℃条件下反应1-2小时，即得改性松香。
7.根据权利要求3所述的一种屋面隔热层，其特征是：用于制备所述隔热基层的涂料中的沥青为改性沥青B，所述的改性沥青B的原料由以下重量份表示的组分制成：
90#石油沥青80-100份，环氧树脂10-25份，二聚酸二缩水甘油酯3-8份，丙烯酸甲酯5-12份，十二烷基苯磺酸钠6-13份，二甲基硅油2-6份，聚氨酯树脂乳液10-18份，苯丙烯酸乳液4-9份，异丁基三乙氧基硅烷8-15份，蒙脱土8-15份，二氧化硅5-14份，硼酐10-16份；
所述的改性沥青B的制备方法如下：
(1)按重量份称取90#石油沥青、环氧树脂、蒙脱土、二氧化硅和硼酐通过胶体磨搅拌均匀；
(2)加入剩余的组分，在常温下共混搅拌2.5-3.5h，即得到改性沥青B。
8.根据权利要求4所述的一种屋面隔热层，其特征是：用于制备所述防水基层的涂料中的沥青为改性沥青C，所述的改性沥青C的原料由以下重量份表示的组分制成：
90#石油沥青80-120份；水40-80份；阴离子沥青乳化剂2-5份；氢氧化钠0.1-0.5份；羟甲基纤维素钠0.1-1份；
所述阴离子沥青乳化剂是由仲烷基磺酸钠、十二烷基硫酸钠和月桂醇聚氧乙烯醚羧酸钠以重量比为1-1.02:1:0.1-0.3组成的混合物；
所述的改性沥青C的制备方法如下：
按重量份称取90#石油沥青于反应釜中，反应釜中的温度在130-135℃，一边搅拌一边往反应釜中加入对应重量份的水、阴离子沥青乳化剂、氢氧化钠和羟甲基纤维素钠，搅拌10-20min后，降温至在50-60℃，继续搅拌30-40min，得到改性沥青C。
9.一种用于制备权利要求1的屋面隔热层的制备方法，包括以下步骤：
S1、屋面基层处理干净，屋面基层表面如有明显裂缝或漏缝，先用水泥抹平，并使屋面基层无油污、松散物，润湿基层至饱和但无明水，再使用界面剂对屋面基层进行拉毛处理，以增加屋面基层粗糙度，此时得到湿润屋面基层；
S2、制备粘结基层涂料及粘结基层，步骤如下：
称取相应重量份的沥青于反应釜中，在75-85℃下搅拌20-30min，一边搅拌一边加入相应重量份的乙烯-醋酸乙烯共聚物乳液，搅拌30-50min后制得粘结基层涂料；
将制备好的粘结基层涂料刮抹在步骤S1处理好的湿润屋面基层上，以形成粘结基层，所述粘结基层的厚度2-4mm；
S3、制备隔热基层涂料及隔热基层，步骤如下：
称取相应重量份的去离子水、硅酸盐水泥、膨胀蛭石粉、石英砂于分散机中，以200-300rpm的转速搅拌20-40min后混合均匀；接着依次加入二甲基硅油、沥青和空心玻璃微珠，搅拌10-30min；再加入粉煤灰和膨胀蛭石粉，搅拌30-50min，得到隔热基层涂料；
待步骤S2中的所述粘结基层干固程度达到95%-98%时，将隔热基层涂料刮抹在粘结基层上，形成子隔热基层，在子隔热基层干固程度达到85%-90%时，再重复刮抹两次，以形成隔热基层，隔热基层的厚度为3-5mm；
S4、制备防水基层涂料及防水基层，具体步骤如下：
称取相应重量份的沥青、二甲基硅油以及桐油于反应釜中，在60-75℃的条件下搅拌20-40min，制得防水基层涂料；
待隔热基层干固后，制备防水基层涂料，并将防水基层涂料刮抹在隔热基层上，再进行慢抹，使得隔热基层的表面上均匀刮抹有防水基层涂料，静置12h，防水基层涂料干固，以形成防水基层，防水基层的厚度为2-4mm；
S5、往步骤S4制得的防水基层覆盖编织物洒水养护21-28天，养护后即得到屋面隔热层。
10.根据权利要求9所述的一种屋面隔热层的制备方法，其特征是：步骤S2中，施工人员刮抹粘结基层涂料过程中，将粘结基层涂料的温度保持在35-45℃。
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