CN112376292A - 一种耐老化防水卷材及其制备工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及防水材料技术领域，具体公开了一种耐老化防水卷材及其制备工艺，所述防水卷材主要包括以下原料：沥青改性剂、沥青、软化油、SBS改性剂和聚酯布。本发明在传统的聚合物改性沥青防水卷材的基础上，添加了天然沥青、氧化锌、氧化石墨烯，大大提高了聚合物改性沥青的老化性能；本发明提供的沥青改性剂的制备工艺中，相容剂改善了塑性沥青改性剂的相容性，使得他们在沥青中分散时能可以互相作用。芳烃油对PE、胶粉、SBS改性剂的溶胀的作用，让它们在后续改性沥青时，可以在低温条件下快速分散在沥青中。天然沥青、氧化锌、氧化石墨烯均匀的分散在改性剂中，加入到沥青中后与沥青结合作用，大大改善了沥青的耐老化性能。

Description

一种耐老化防水卷材及其制备工艺
技术领域
本发明涉及防水材料技术领域，具体为一种耐老化防水卷材及其制备工艺。
背景技术
聚合物改性沥青防水卷材在我国建筑防水领域中占据了主要地位，在使用过程中，防水卷材受到日晒雨淋、长期浸水、冬夏季节的循环，其防水功能会受到极大的破坏，防水年限一般6-8年就需要维修。然而随着社会的发展，人民生活的需求，需要一般的建筑防水功能保持20-30年，重点的建筑工程的防水功能需要与建筑同寿命。因此研究耐老化的防水卷材是行业所需，也是未来发展的必然趋势。传统的聚合物改性沥青防水卷材的生产，一般是直接将胶粉和SBS直接加在沥青中进行改性，通常需要将沥青加热到200度以上，才能完全胶粉及SBS均匀分散。高温生产环境，使得沥青中轻组分逸出影响环境，而且长时间高温破坏沥青的结构导致改性沥青老化性能下降。因此，需要对防水卷材的制备工艺进行技术改进。
发明内容
本发明的目的在于提供一种耐老化防水卷材及其制备工艺，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种耐老化防水卷材，所述防水卷材主要包括以下原料：沥青改性剂、沥青、软化油、SBS改性剂和聚酯布。
本发明还提供了上述耐老化防水卷材的制备工艺，所述防水卷材的制备包括以下几个具体的步骤：
S1：以PE料为载体，将橡胶粉、SBS改性剂、相容剂、天然沥青粉、氧化锌、氧化石墨烯、芳烃油按一定比例放入高速分散机中搅拌均匀后得到混合原料；
S2：将上述得到的混合原料通过双螺杆挤出机造粒、烘干后即得到可低温融解的沥青改性剂；
S3：先将沥青放入反应釜内并将其加热到170度，接着加入软化油和沥青改性剂并开启搅拌；
S4：待沥青改性剂融化后，添加SBS改性剂；
S5：待SBS改性剂融化后，添加填料并搅拌均匀，得到聚合物改性沥青防水卷材的涂盖料；
S6：以220g的聚酯布为胎体，将涂盖料覆在胎体上，且涂盖料的上下表面覆隔离膜，即得到耐老化聚合物改性沥青防水卷材。
作为本发明的一种优选方案，所述步骤S3中的反应釜包括加热壳体和安装在加热壳体内部的搅拌机构和熔融机构；所述加热壳体上设置有进料管道、压力管道、压力表、蒸汽管道、蒸汽阀门和温度表，加热壳体的底部一侧连通出料管道，出料管道上安装有出料阀门；所述加热壳体上设置有电加热管，加热壳体的外部套设有保温壳体。
作为本发明的一种优选方案，所述搅拌机构包括设置在加热壳体顶端的搅拌电机，搅拌电机的输出端安装有搅拌主轴，搅拌主轴的外部安装有回形弯折结构的搅拌件，搅拌件的内部空腔处设置有多个横向搅拌齿条；所述搅拌件远离搅拌主轴的一端设置有刮料刀，刮料刀靠近加热壳体内壁的一面上设置有多个凸起结构的耐磨滚珠，且耐磨滚珠和刮料刀端部转动连接。
作为本发明的一种优选方案，所述熔融机构包括通过法兰安装在加热壳体上部左右两侧的两个熔融室，熔融室的底部安装有电加热器，电加热器的内部和外部均套设有导热壳体；所述熔融室的顶端安装有辅助电机，辅助电机的输出端安装有辅助搅拌轴，辅助搅拌轴的外部安装有螺旋叶片；所述熔融室的底部连通加料管，加料管上安装有电磁阀；所述熔融室上也安装有进料管道、压力管道、压力表、蒸汽管道、蒸汽阀门和温度表。
作为本发明的一种优选方案，所述PE料为LDPE、HDPE、LLDPE的一种或几种的混合。
作为本发明的一种优选方案，所述橡胶粉为轮胎胶粉、鞋胶粉、乳胶粉的一种或几种的混合。
作为本发明的一种优选方案，所述SBS改性剂为星型SBS改性剂、线型SBS改性剂的一种或几种的混合。
作为本发明的一种优选方案，所述相容剂为EVA、POE、马来酸酐接枝PE的一种或几种的混合。
作为本发明的一种优选方案，所述天然沥青粉为特拉尼达湖沥青、北美岩沥青、印尼布敦岩沥青、伊朗岩沥青、克拉玛依天然沥青、四川天然沥青的一种或几种的混合。
作为本发明的一种优选方案，所述芳烃油的耐低温是零下25度。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1.本发明在传统的聚合物改性沥青防水卷材的基础上，添加了天然沥青、氧化锌、氧化石墨烯，大大提高了聚合物改性沥青的老化性能。
2.本发明提供的沥青改性剂是以再生PE为载体，将橡胶粉、SBS改性剂、相容剂、天然沥青粉、氧化锌、氧化石墨烯、芳烃油按一定比例在高速分散机中搅拌均匀通过双螺杆挤出、造粒、烘干，即得到可低温融解的沥青改性剂。
3.本发明提供的沥青改性剂的制备工艺中，相容剂改善了塑性沥青改性剂的相容性，使得他们在沥青中分散时能可以互相作用。芳烃油对PE、胶粉、SBS改性剂的溶胀的作用，让它们在后续改性沥青时，可以在低温条件下快速分散在沥青中。天然沥青、氧化锌、氧化石墨烯均匀的分散在改性剂中，加入到沥青中后与沥青结合作用，大大改善了沥青的耐老化性能。
4.本发明提供的耐老化防水卷材制备用的反应釜主要由搅拌机构和熔融机构组成，且搅拌机构和熔融机构均安装在反应釜的加热壳体内部，在实际加工的过程中，反应釜内部的高温可以辅助熔融机构对物料进行初步的融化工作，节能环保，既提高了后期多种物料混合的均匀性，且提高生产效率和质量。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图；
图2为本发明的熔融室的具体结构示意图。
图中：1、加热壳体；2、出料管道；3、电加热管；4、保温壳体；5、搅拌电机；6、搅拌主轴；7、搅拌件；8、刮料刀；9、耐磨滚珠；10、熔融室；11、电加热器；12、导热壳体；13、辅助电机；14、加料管；15、螺旋叶片；16、法兰；17、横向搅拌齿条。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“竖直”、“上”、“下”、“水平”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
请参阅图1-2，实施例1：本发明在传统的聚合物改性沥青防水卷材的基础上，添加了天然沥青、氧化锌、氧化石墨烯，大大提高了聚合物改性沥青的老化性能。
在本实施例中：本发明提供的沥青改性剂是以再生PE为载体，将橡胶粉、SBS改性剂、相容剂、天然沥青粉、氧化锌、氧化石墨烯、芳烃油按一定比例在高速分散机中搅拌均匀通过双螺杆挤出、造粒、烘干，即得到可低温融解的沥青改性剂。
在本实施例中：本发明还提供了沥青改性剂的制备工艺：
S1：以PE料为载体，将橡胶粉、SBS改性剂、相容剂、天然沥青粉、氧化锌、氧化石墨烯、芳烃油按一定比例放入高速分散机中搅拌均匀后得到混合原料；
S2：将上述得到的混合原料通过双螺杆挤出机造粒、烘干后即得到可低温融解的沥青改性剂；
以上工艺中，相容剂改善了塑性沥青改性剂的相容性，使得他们在沥青中分散时能可以互相作用。芳烃油对PE、胶粉、SBS改性剂的溶胀的作用，让它们在后续改性沥青时，可以在低温条件下快速分散在沥青中。天然沥青、氧化锌、氧化石墨烯均匀的分散在改性剂中，加入到沥青中后与沥青结合作用，大大改善了沥青的耐老化性能。
在本实施例中：熔融室10通过法兰16安装在加热壳体1上，结构简单，且便于安装、拆卸和维修。
在本实施例中：所述PE料为LDPE、HDPE、LLDPE的一种或几种的混合。
在本实施例中：所述橡胶粉为轮胎胶粉、鞋胶粉、乳胶粉的一种或几种的混合。
在本实施例中：所述SBS改性剂为星型SBS改性剂、线型SBS改性剂的一种或几种的混合。
在本实施例中：所述相容剂为EVA、POE、马来酸酐接枝PE的一种或几种的混合。
在本实施例中：所述天然沥青粉为特拉尼达湖沥青、北美岩沥青、印尼布敦岩沥青、伊朗岩沥青、克拉玛依天然沥青、四川天然沥青的一种或几种的混合。
在本实施例中：所述芳烃油的耐低温是零下25度。
实施例2：本发明提供的耐老化防水卷材制备用的反应釜主要由搅拌机构和熔融机构组成，且搅拌机构和熔融机构均安装在反应釜的加热壳体1内部。
在本实施例中：通过进料管道向加热壳体1、熔融室10的内部加入相应的物料，经由电加热管3对加热壳体1内部的物料进行加热，同时，加热壳体1内部的高温可以通过熔融室10的导热壳体12将热量传递至熔融室10的内部，进一步的加热熔融室10内的物料融化速度，节能环保，既提高了后期多种物料混合的均匀性，且提高生产效率和质量。
实施例3：搅拌机构包括设置在加热壳体1顶端的搅拌电机5，搅拌电机5的输出端安装有搅拌主轴6，搅拌主轴6的外部安装有回形弯折结构的搅拌件7，搅拌件7的内部空腔处设置有多个横向搅拌齿条17；所述搅拌件7远离搅拌主轴6的一端设置有刮料刀8，刮料刀8靠近加热壳体1内壁的一面上设置有多个凸起结构的耐磨滚珠9，且耐磨滚珠9和刮料刀8端部转动连接。
在本实施例中：通过搅拌电机5带动搅拌主轴6和搅拌件7对加热壳体1内部的物料进行充分的搅拌工作。
在本实施例中：搅拌件7上的横向搅拌齿条17进一步对物料进行细致的搅拌和混合工作，进一步加快物料混合的效率。
在本实施例中：搅拌件7端部的刮料到8对加热壳体1内壁上粘附的物料刮落，进一步提高物料混合的均匀性。
在本实施例中：刮料刀8端部的耐磨滚珠9降低了刮料刀8的摩擦系数，减少挂料刀8的摩擦阻力，延长其使用寿命。
实施例4：熔融机构包括通过法兰16安装在加热壳体1上部左右两侧的两个熔融室10，熔融室10的底部安装有电加热器11，电加热器11的内部和外部均套设有导热壳体12；所述熔融室10的顶端安装有辅助电机13，辅助电机13的输出端安装有辅助搅拌轴，辅助搅拌轴的外部安装有螺旋叶片15；所述熔融室10的底部连通加料管14，加料管14上安装有电磁阀；所述熔融室10上也安装有进料管道、压力管道、压力表、蒸汽管道、蒸汽阀门和温度表。
在本实施例中：通过熔融室10外部设置的电加热器11对物料进行加热工作，通过辅助电机13和螺旋叶片15对物料进行搅拌工作，加块物料熔融速度，并通过加料管14向加热壳体1的内部添加熔融后的物料，结构简单，操作便捷，且防止热量流失，节能环保。
值得注意的是：整个装置通过控制器对其实现控制，由于控制器匹配的设备为常用设备，属于现有成熟技术，在此不再赘述其电性连接关系以及具体的电路结构。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种耐老化防水卷材，其特征在于：所述防水卷材主要包括以下原料：沥青改性剂、沥青、软化油、SBS改性剂和聚酯布。
2.根据权利要求1所述的一种耐老化防水卷材的制备工艺，其特征在于：所述防水卷材的制备包括以下几个具体的步骤：
S1：以PE料为载体，将橡胶粉、SBS改性剂、相容剂、天然沥青粉、氧化锌、氧化石墨烯、芳烃油按一定比例放入高速分散机中搅拌均匀后得到混合原料；
S2：将上述得到的混合原料通过双螺杆挤出机造粒、烘干后即得到可低温融解的沥青改性剂；
S3：先将沥青放入反应釜内并将其加热到170度，接着加入软化油和沥青改性剂并开启搅拌；
S4：待沥青改性剂融化后，添加SBS改性剂；
S5：待SBS改性剂融化后，添加填料并搅拌均匀，得到聚合物改性沥青防水卷材的涂盖料；
S6：以220g的聚酯布为胎体，将涂盖料覆在胎体上，且涂盖料的上下表面覆隔离膜，即得到耐老化聚合物改性沥青防水卷材。
3.根据权利要求2所述的一种耐老化防水卷材及其制备工艺，其特征在于：所述步骤S3中的反应釜包括加热壳体(1)和安装在加热壳体(1)内部的搅拌机构和熔融机构；所述加热壳体(1)上设置有进料管道、压力管道、压力表、蒸汽管道、蒸汽阀门和温度表，加热壳体(1)的底部一侧连通出料管道(2)，出料管道(2)上安装有出料阀门；所述加热壳体(1)上设置有电加热管(3)，加热壳体(1)的外部套设有保温壳体(4)。
4.根据权利要求3所述的一种耐老化防水卷材及其制备工艺，其特征在于：所述搅拌机构包括设置在加热壳体(1)顶端的搅拌电机(5)，搅拌电机(5)的输出端安装有搅拌主轴(6)，搅拌主轴(6)的外部安装有回形弯折结构的搅拌件(7)，搅拌件(7)的内部空腔处设置有多个横向搅拌齿条(17)；所述搅拌件(7)远离搅拌主轴(6)的一端设置有刮料刀(8)，刮料刀(8)靠近加热壳体(1)内壁的一面上设置有多个凸起结构的耐磨滚珠(9)，且耐磨滚珠(9)和刮料刀(8)端部转动连接。
5.根据权利要求3所述的一种耐老化防水卷材及其制备工艺，其特征在于：所述熔融机构包括通过法兰(16)安装在加热壳体(1)上部左右两侧的两个熔融室(10)，熔融室(10)的底部安装有电加热器(11)，电加热器(11)的内部和外部均套设有导热壳体(12)；所述熔融室(10)的顶端安装有辅助电机(13)，辅助电机(13)的输出端安装有辅助搅拌轴，辅助搅拌轴的外部安装有螺旋叶片(15)；所述熔融室(10)的底部连通加料管(14)，加料管(14)上安装有电磁阀；所述熔融室(10)上也安装有进料管道、压力管道、压力表、蒸汽管道、蒸汽阀门和温度表。
6.根据权利要求2所述的一种耐老化防水卷材及其制备工艺，其特征在于：所述PE料为LDPE、HDPE、LLDPE的一种或几种的混合。
7.根据权利要求2所述的一种耐老化防水卷材及其制备工艺，其特征在于：所述橡胶粉为轮胎胶粉、鞋胶粉、乳胶粉的一种或几种的混合。
8.根据权利要求2所述的一种耐老化防水卷材及其制备工艺，其特征在于：所述SBS改性剂为星型SBS改性剂、线型SBS改性剂的一种或几种的混合。
9.根据权利要求2所述的一种耐老化防水卷材及其制备工艺，其特征在于：所述相容剂为EVA、POE、马来酸酐接枝PE的一种或几种的混合。
10.根据权利要求2所述的一种耐老化防水卷材及其制备工艺，其特征在于：所述天然沥青粉为特拉尼达湖沥青、北美岩沥青、印尼布敦岩沥青、伊朗岩沥青、克拉玛依天然沥青、四川天然沥青的一种或几种的混合。
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