CN111334249A - 一种超强粘结型自粘改性沥青涂盖料及其制备方法 - Google Patents

一种超强粘结型自粘改性沥青涂盖料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开的一种超强粘结型自粘改性沥青涂盖料及其制备方法，所述改性沥青涂盖料包括以下按质量百分比计算的各组分：石油沥青50％～70％，改性聚合物3％～10％，增粘剂2％～5％，再生活化胶粉5％～15％，流平剂1％～2％，稳定剂1％～5％，填充料10％～20％；其中，所述改性聚合物为接枝化SBS/SIS，所述增粘剂为氢化SBR。本发明提供的一种超强粘结型自粘改性沥青涂盖料，避免配方中添加有非极性物质，与极性材料粘接强度不高，耐候性差的问题，具有优异的粘结能力，耐热老化以及耐紫外线老化性能，施工方法可采用湿铺法和干铺法，均能与水泥基面粘结牢固。

Description

一种超强粘结型自粘改性沥青涂盖料及其制备方法
技术领域
本发明涉及防水材料技术领域，更具体地，涉及一种超强粘结型自粘改性沥青涂盖料及其制备方法。
背景技术
自粘防水卷材是一种以优质道路石油沥青、SBS、SBR等聚合物、增粘剂等配制成的自粘橡胶沥青为基料，强韧的高密度聚乙烯膜或聚酯胎布作为成型增强材料，可剥离的涂硅隔离膜或涂硅隔离纸为防粘隔离材料制成的防水材料。它是一种极具发展前景的新型防水材料，具有低温柔性、自愈性及粘结性能好的特点，可常温施工、施工速度快、符合环保要求。但是在实际施工应用过程中，自粘卷材往往会因自身具有粘结性能下降或丧失造成与防水基面粘结不牢，进而发生渗漏、窜水等现象。发生上述现象主要是由于自粘卷材涂盖料配方中使用的SBS/SIS、胶粉等改性剂为非极性物质，与极性材料粘接强度不高，耐候性差，给建筑防水质量带来巨大隐患。
发明内容
本发明旨在克服上述现有技术的至少一种缺陷(不足)，提供一种超强粘结型自粘改性沥青涂盖料，具有优异的粘结能力，耐热老化以及耐紫外线老化性能。
本发明的另一个目的是提供上述超强粘结型自粘改性沥青涂盖料的制备方法。
本发明采取的技术方案是：
一种超强粘结型自粘改性沥青涂盖料，所述改性沥青涂盖料包括以下按质量百分比计算的各组分：石油沥青50％～70％，改性聚合物5％～10％，增粘剂2％～5％，再生活化胶粉5％～15％，流平剂1％～2％，稳定剂1％～5％，填充料10％～20％；其中，所述改性聚合物为接枝化SBS/SIS，所述增粘剂为氢化SBR。
具体的，接枝化SBS/SIS代表接枝化SBS和/或接枝化SIS。
进一步的，所述石油沥青为70#或90#道路石油沥青，具有良好的耐水性、耐酸碱盐性及耐久性。
进一步的，所述稳定剂为脂肪族类化合物，有利于提高涂盖料的抗老化性能。
具体的，所述脂肪族类化合物为油酸丁酯、柠檬酸三丁酯、乙酰蓖麻酸甲酯的一种或几种的混合物。
进一步的，所述再生活化胶粉为经脱硫处理的轮胎胶粉或丁基胶粉。本发明中选用活化胶粉主要是为了减少生产过程中有害气体的排放，符合环保要求。具体选用经脱硫处理的轮胎胶粉或丁基胶粉作为再生活化胶粉，可以提升自粘卷材耐热性，耐老化性，增加自粘卷材涂盖料粘度，以便于生产，同时降低成本。
进一步的，所述流平剂包括但不限于有机硅类、丙烯酸酯类中的一种或几种混合物，用于提高涂层的平整性，有利于提高涂层的整体隔离性能。
进一步的，所述填充料为重质碳酸钙。
本发明的另一方面，提供上述一种超强粘结型自粘改性沥青涂盖料的制备方法，包括以下步骤：
S1：将基质石油沥青按计量份称取并投入反应釜中，在120～140℃低速搅拌10～20min；
S2：将稳定剂缓慢投入搅拌的反应釜中，中速搅拌8～12min；
S3：升温反应釜温度到160～180℃，将接枝化SBS/SIS、氢化SBR缓慢投入，先低速搅拌10～20min，后保持160～180℃下高速搅拌1.5～2.5h；
S4：搅拌中缓慢加入再生活化胶粉，继续恒温搅拌1.5～2.5h；
S5：搅拌中缓慢加入填充料和流平剂，边搅拌边降温至150～170℃，在该温度下低速分散20～40min后即得自粘改性沥青卷材涂盖料。
上述方法中，步骤S1，先将基质石油沥青按计量份称取并投入反应釜中，在120～140℃低速搅拌10～20min，是为了排除基质石油沥青中的水分。
进一步的，所述氢化SBR的制备方法为：将丁苯胶乳加入到反应釜中，待升温到50～60℃时加入水合肼，将硼酸水溶液加入到反应体系中，再将过氧化氢恒速滴加到反应体系中，反应0.5～1.5h，取出丁苯胶乳破乳、洗涤、干燥后制得胶样。
进一步的，所述接枝化SBS/SIS为采用熔融法将SBS和SIS分别接枝MAH。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
本发明提供的一种超强粘结型自粘改性沥青涂盖料，采用接枝化SBS/SIS作为改性聚合物，其因高分子链上双键打开变成单键，引入极性官能团，可显著提升自粘卷材初粘性和与水泥基面粘结能力，同时耐热性和耐紫外老化性能均得到提升；采用氢化SBR作为增粘剂，性能更加稳定，避免因增粘剂热老化或紫外老化造成卷材粘结性能下降或丧失，所提供的改性沥青涂盖料具有优异的粘结能力，耐热老化以及耐紫外线老化性能，施工方法可采用湿铺法和干铺法，均能与水泥基面粘结牢固。另外，其制备方法简单且容易控制，方便大量生产。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合具体实施方式，对本发明进行进一步的详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用以解释本发明，并不限定本发明的保护范围。
实施例1
本实施例提供的一种超强粘结型自粘改性沥青涂盖料，所述改性沥青涂盖料包括以下按质量百分比计算的各组分：90#沥青58％，MAH接枝SBS 4％，氢化SBR 3％，再生活化轮胎胶粉11％，流平剂1％，油酸丁酯3％，重钙20％。
具体的，所述流平剂为有机硅。
提供上述一种超强粘结型自粘改性沥青涂盖料的制备方法，包括以下步骤：
S1：将基质石油沥青按计量份称取并投入反应釜中，在130℃低速搅拌15min，排出水分；
S2：将稳定剂缓慢投入搅拌的反应釜中，中速搅拌10min；
S3：升温反应釜温度到170℃，将MAH接枝SBS、氢化SBR缓慢投入，先低速搅拌15min，后保持170℃下高速搅拌2h；
S4：搅拌中缓慢加入再生活化胶粉，继续恒温搅拌2h；
S5：搅拌中缓慢加入填充料和流平剂，边搅拌边降温至160℃，在该温度下低速分散30min后即得自粘改性沥青卷材涂盖料。
进一步的，所述MAH接枝SBS采用熔融接枝法制备，具体方法为：将MAH用丙酮溶解，加入抗氧剂、油性流动改性剂等助剂，与待接枝的SBS混合均匀，在双螺杆挤出机上融熔挤出接枝，融熔挤出后切粒干燥，制得SBS接枝MAH粒料。
进一步的，所述氢化SBR的制备方法为：将丁苯胶乳加入到带有冷凝管、机械搅拌器和温度计的四口烧瓶中，开启机械搅拌，待升温至55℃时加入水合肼，用去离子水溶解称取好的硼酸后加到反体系中，将过氧化氢用蠕动泵以恒速滴加到反应体系中，反应1h，取出少量氢化丁苯胶乳并用异丙醇破乳，用去离子水洗涤氢化产物，在烘箱中烘干制得胶样。
实施例2
本实施例提供的一种超强粘结型自粘改性沥青涂盖料，所述改性沥青涂盖料包括以下按质量百分比计算的各组分：70#沥青62％，MAH接枝SBS 3％，氢化SBR 3％，再生活化轮胎胶粉10％，流平剂1％，柠檬酸三丁酯2％，重钙19％。
具体的，所述流平剂为丙烯酸酯。
提供上述一种超强粘结型自粘改性沥青涂盖料的制备方法，包括以下步骤：
S1：将基质石油沥青按计量份称取并投入反应釜中，在120℃低速搅拌20min，排出水分；
S2：将稳定剂缓慢投入搅拌的反应釜中，中速搅拌10min；
S3：升温反应釜温度到170℃，将MAH接枝SBS、氢化SBR缓慢投入，先低速搅拌15min，后保持175℃下高速搅拌2h；
S4：搅拌中缓慢加入再生活化胶粉，继续恒温搅拌2h；
S5：搅拌中缓慢加入填充料和流平剂，边搅拌边降温至165℃，在该温度下低速分散30min后即得自粘改性沥青卷材涂盖料。
实施例3
本实施例提供的一种超强粘结型自粘改性沥青涂盖料，所述改性沥青涂盖料包括以下按质量百分比计算的各组分：90#沥青58％，MAH接枝SBS 3％，MAH接枝SIS 2％，氢化SBR3％，再生活化轮胎胶粉10％，流平剂1％，油酸丁酯2％，重钙21％。
具体的，所述流平剂为有机硅。
提供上述一种超强粘结型自粘改性沥青涂盖料的制备方法，包括以下步骤：
S1：将基质石油沥青按计量份称取并投入反应釜中，在140℃低速搅拌12min，排出水分；
S2：将稳定剂缓慢投入搅拌的反应釜中，中速搅拌10min；
S3：升温反应釜温度到170℃，将MAH接枝SBS、MAH接枝SIS、氢化SBR依次缓慢投入，先低速搅拌15min，后保持170℃下高速搅拌2h；
S4：搅拌中缓慢加入再生活化胶粉，继续恒温搅拌2.2h；
S5：搅拌中缓慢加入填充料和流平剂，边搅拌边降温至168℃，在该温度下低速分散40min后即得自粘改性沥青卷材涂盖料。
进一步的，所述MAH接枝SIS采用熔融接枝法制备，具体方法为：采将MAH用丙酮溶解，加入抗氧剂、油性流动改性剂等助剂，与待接枝的SIS混合均匀，在双螺杆挤出机上融熔挤出接枝，融熔挤出后切粒干燥，制得SIS接枝MAH粒料。
进一步的，所述氢化SBR的制备方法为：将丁苯胶乳加入到带有冷凝管、机械搅拌器和温度计的四口烧瓶中，开启机械搅拌，待升温至60℃时加入水合肼，用去离子水溶解称取好的硼酸后加到反体系中，将过氧化氢用蠕动泵以恒速滴加到反应体系中，反应0.5h，取出少量氢化丁苯胶乳并用异丙醇破乳，用去离子水洗涤氢化产物，在烘箱中烘干制得胶样。
对比例1
本对比例与实施例3的不同指出在于，所述SBS和SIS并非接枝SBS和SIS。
对比例2
本对比例与实施例1的不同指出在于，所述SBR为并非氢化SBR。
如下表为实施例1～3以及对比例1和2制备的改性沥青涂盖料样品的性能测试结果：
Figure BDA0002409446040000051
显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明技术方案所作的举例，而并非是对本发明的具体实施方式的限定。凡在本发明权利要求书的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种超强粘结型自粘改性沥青涂盖料，其特征在于，所述改性沥青涂盖料包括以下按质量百分比计算的各组分：石油沥青50％～70％，改性聚合物3％～10％，增粘剂2％～5％，再生活化胶粉5％～15％，流平剂1％～2％，稳定剂1％～5％，填充料10％～20％；其中，所述改性聚合物为接枝化SBS/SIS，所述增粘剂为氢化SBR。
2.根据权利要求1所述的一种超强粘结型自粘改性沥青涂盖料，其特征在于，所述石油沥青为70#或90#道路石油沥青。
3.根据权利要求1所述的一种超强粘结型自粘改性沥青涂盖料，其特征在于，所述稳定剂为脂肪族类化合物。
4.根据权利要求3所述的一种超强粘结型自粘改性沥青涂盖料，其特征在于，所述脂肪族类化合物为油酸丁酯、柠檬酸三丁酯、乙酰蓖麻酸甲酯的一种或几种混合物。
5.根据权利要求1所述的一种超强粘结型自粘改性沥青涂盖料，其特征在于，所述再生活化胶粉为经脱硫处理过的轮胎胶粉或丁基胶粉。
6.根据权利要求1所述的一种超强粘结型自粘改性沥青涂盖料，其特征在于，所述流平剂包括有机硅类、丙烯酸酯类中的一种或几种。
7.根据权利要求1所述的一种超强粘结型自粘改性沥青涂盖料，其特征在于，所述填充料为重质碳酸钙。
8.根据权利要求1～7任一项所述的一种超强粘结型自粘改性沥青涂盖料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：将基质石油沥青按计量份称取并投入反应釜中，在120～140℃低速搅拌10～20min；
S2：将稳定剂缓慢投入搅拌的反应釜中，中速搅拌8～12min；
S3：升温反应釜温度到160～180℃，将接枝化SBS/SIS、氢化SBR缓慢投入，先低速搅拌10～20min，后保持160～180℃下高速搅拌1.5～2.5h；
S4：搅拌中缓慢加入再生活化胶粉，继续恒温搅拌1.5～2.5h；
S5：搅拌中缓慢加入填充料和流平剂，边搅拌边降温至150～170℃，在该温度下低速分散20～40min后即得自粘改性沥青卷材涂盖料。
9.根据权利要求8所述的一种超强粘结型自粘改性沥青涂盖料的制备方法，其特征在于，所述氢化SBR的制备方法为：将丁苯胶乳加入到反应釜中，待升温到50～60℃时加入水合肼，将硼酸水溶液加入到反应体系中，再将过氧化氢恒速滴加到反应体系中，反应0.5～1.5h，取出少量丁苯胶乳破乳，洗涤，干燥后制得胶样。
10.根据权利要求8所述的一种超强粘结型自粘改性沥青涂盖料的制备方法，其特征在于，所述接枝化SBS/SIS为采用熔融法将SBS和SIS分别接枝MAH。
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