CN113022044B - 一种弹性体改性沥青防水卷材及其制备工艺 - Google Patents

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Abstract

本申请涉及防水卷材的领域，具体公开了一种弹性体改性沥青防水卷材及其制备工艺。弹性体改性沥青防水卷材包括隔离膜层、沥青料层和胎基层，所述沥青料层的制备原料按重量份计包括沥青30‑60份、硅胶粉5‑10份、润滑油8‑13份、SBS胶5‑13份、介孔硅2‑7份、聚乙二醇3‑10份、羟丙基甲基纤维素醚5‑10份。本申请的弹性体改性沥青防水卷材与基层的剥离强度较高。

Description

一种弹性体改性沥青防水卷材及其制备工艺
技术领域
本申请涉及防水卷材的领域，更具体地说，它涉及一种弹性体改性沥青防水卷材及其制备工艺。
背景技术
弹性体改性沥青防水卷材是用苯乙烯-丁二烯-苯乙烯橡胶改性沥青做涂层，用玻纤毡、聚酯毡、玻纤增强聚酯毡为胎基，两面覆以隔离材料所做成的一种性能优异的防水材料。
弹性体改性沥青防水卷材，一般能够在-25-100℃的温度范围内使用，具有较高的弹性和疲劳性，以及极高的伸长率和较强的耐穿刺能力、耐撕裂能力，尤其适用于寒冷地区及变形、震动较大的工业与民用建筑的防水工程。
公开号为CN108749209A的发明专利提出了一种弹性体改性沥青防水卷材，依次包括隔离层、沥青涂层、胎基层、沥青涂层、隔离层。所述沥青涂层的原料包括苯乙烯-丁二烯-苯乙烯橡胶改性沥青、软化剂、填充剂及消泡剂。
针对上述相关技术，发明人在实际使用时发现：上述弹性体改性沥青防水卷材在使用时易出现与基层结合性差，导致防水卷材易剥落，使防水卷材防水效果差。
发明内容
为了降低防水卷材与基层结合性差，导致防水卷材易剥落的可能性较大，本申请提供一种弹性体改性沥青防水卷材。
第一方面，本申请提供一种弹性体改性沥青防水卷材，采用如下的技术方案：
一种弹性体改性沥青防水卷材，包括隔离膜层、沥青料层和胎基层，所述沥青料层的制备原料按重量份计包括沥青30-60份、硅胶粉5-10份、润滑油8-13份、SBS胶5-13份、介孔硅2-7份、聚乙二醇3-10份、羟丙基甲基纤维素醚5-10份。
通过采用上述技术方案，本申请在沥青料层中添加介孔硅、聚乙二醇、羟丙基甲基纤维素醚，其中介孔硅具有较高的比表面积，聚乙二醇的粘结性较高，羟丙基甲基纤维素醚的分散性较强，介孔硅、聚乙二醇、羟丙基甲基纤维素醚相互作用，提高了沥青料层各原料之间的相容性，且聚乙二醇、羟丙基甲基纤维素醚相互交联形成三维网络结构，提高了弹性体改性沥青防水卷材的剥离强度。
优选的，所述沥青为改性沥青，所述改性沥青的制备方法为：将沥青在100-120℃下熔炼，后加入PAMAM树枝状大分子搅拌均匀，后加入丙烯酸酯并加热至130-150℃搅拌均匀制得改性沥青。
通过采用上述技术方案，本申请通过使用改性沥青，使改性沥青与其余原料的相容性得到提高，提高了弹性体改性沥青防水卷材的剥离强度。
优选的，所述沥青、PAMAM树枝状大分子、丙烯酸酯的重量比为1：(0.3-0.7)：(0.05-0.15)。
通过采用上述技术方案，本申请通过控制沥青、PAMAM树枝状大分子、丙烯酸酯的重量比，进一步提高了改性沥青与其余原料的相容性，提高了弹性体改性沥青防水卷材的剥离强度。
优选的，所述羟丙基甲基纤维素醚选自HK40000、M4025中的一种或两种。
通过采用上述技术方案，HK40000、M4025型羟丙基甲基纤维素醚与沥青料层的其他原料的相容性较高，增强了聚乙二醇、羟丙基甲基纤维素醚之间的三维网络结构，进一步提高了弹性体改性沥青防水卷材的剥离强度。
优选的，所述羟丙基甲基纤维素醚为HK40000和M4025的混合物。
通过采用上述技术方案，本申请使用HK40000型羟丙基甲基纤维素醚和M4025型羟丙基甲基纤维素醚复配，使沥青料层各原料之间的相容性较高，提高了弹性体改性沥青防水卷材的剥离强度。
优选的，所述HK40000和M4025的重量比为(0.1-0.3)：1。
通过采用上述技术方案，本申请通过控制HK40000型羟丙基甲基纤维素醚和M4025型羟丙基甲基纤维素醚的重量比，进一步增强了介孔硅、聚乙二醇、羟丙基甲基纤维素醚之间的相互作用，提高了弹性体改性沥青防水卷材的剥离强度。
优选的，所述介孔硅的粒度为10-30nm。
通过采用上述技术方案，本申请通过控制介孔硅的粒度，使进一步增强了介孔硅、聚乙二醇、羟丙基甲基纤维素醚之间的相互作用，提高了弹性体改性沥青防水卷材的剥离强度。
优选的，所述聚乙二醇的平均分子量为4000-6000。
通过采用上述技术方案，本申请通过控制聚乙二醇的平均分子量，进一步提高了弹性体改性沥青防水卷材的剥离强度。
优选的，所述胎基层为聚酯胎基层。
第二方面，本申请提供一种弹性体改性沥青防水卷材的制备工艺，采用如下的技术方案：
一种弹性体改性沥青防水卷材的制备工艺，包括以下步骤：
S1、沥青脱水后加入润滑油、SBS胶搅拌均匀，后加入硅胶粉继续搅拌均匀，接着加入介孔硅、聚乙二醇、羟丙基甲基纤维素醚搅拌均匀制得沥青料；
S2、将沥青料放入浸油槽内进行浸油涂布，后将隔离膜层覆上、卷曲、包装制得弹性体改性沥青防水卷材。
通过采用上述技术方案，本申请通过使用介孔硅、聚乙二醇与羟丙基甲基纤维素醚相互作用，提高了沥青料层各原料之间的相容性，提高了弹性体改性沥青防水卷材的剥离强度，且制备方法简单。
综上所述，本申请具有以下有益效果：
1、由于本申请采用在沥青料层中添加介孔硅、聚乙二醇、羟丙基甲基纤维素醚，其中介孔硅具有较高的比表面积，聚乙二醇的粘结性较高，羟丙基甲基纤维素醚的分散性较强，介孔硅、聚乙二醇、羟丙基甲基纤维素醚相互作用，提高了沥青料层各原料之间的相容性，且聚乙二醇、羟丙基甲基纤维素醚相互交联形成三维网络结构，提高了弹性体改性沥青防水卷材的剥离强度。
2、本申请中优选采用改性沥青，使改性沥青与其余原料的相容性得到提高，提高了弹性体改性沥青防水卷材的剥离强度。
3、本申请优选采用HK40000型羟丙基甲基纤维素醚和M4025型羟丙基甲基纤维素醚复配，提高了弹性体改性沥青防水卷材的剥离强度。
具体实施方式
以下结合制备例和实施例对本申请作进一步详细说明，本申请各原料来源见表1，所述聚酯胎基层为聚酯油毡基布，购自潍坊光正防水材料有限公司。
表1.本申请各原料来源
Figure GDA0003340539220000031
Figure GDA0003340539220000041
改性沥青的制备例
制备例1
一种改性沥青，其制备方法为：将10g沥青在110℃下熔炼1h，后加入10g PAMAM树枝状大分子搅拌均匀，后加入0.03g丙烯酸酯并加热至140℃搅拌均匀制得改性沥青。
制备例2-3
制备例2-3以制备例1为基础，与制备例1的区别仅在于：改性沥青的制备条件不同，具体见表2。
表2.制备例1-3改性沥青制备条件
Figure GDA0003340539220000042
制备例4-6
制备例4-6均以制备例3为基础，与制备例3的区别仅在于：各原料的重量比不同，具体见表3。
表3.制备例4-6各原料重量比
Figure GDA0003340539220000043
实施例
实施例1
一种弹性体改性沥青防水卷材，制备工艺包括如下步骤：
S1、将30g沥青在190℃下脱水后加入13g润滑油、5g SBS胶搅拌均匀，后在保温条件下加入10g硅胶粉继续搅拌均匀，接着降温至110℃后加入7g介孔硅、3g聚乙二醇、10g羟丙基甲基纤维素醚搅拌均匀制得沥青料；
S2、将沥青料放入浸油槽内进行浸油涂布，后将隔离膜层覆上、卷曲、包装制得弹性体改性沥青防水卷材；
其中，所用羟丙基甲基纤维素醚的型号为HK750000S；所用聚乙二醇为PEG2000；所用介孔硅的粒度为50nm；所用隔离膜层为塑料薄膜的牌号为20003121，购自山东绿水丰源新材料科技有限公司。
实施例2-3
实施例2-3均以实施例1为基础，与实施例1的区别仅在于：各原料用量不同，具体见表4。
表4.实施例1-3各原料用量
Figure GDA0003340539220000051
实施例4
实施例4以实施例3为基础，与实施例3的区别仅在于：所用羟丙基甲基纤维素醚的型号为HK40000。
实施例5
实施例5以实施例3为基础，与实施例3的区别仅在于：所用羟丙基甲基纤维素醚的型号为M4025。
实施例6
实施例6以实施例5为基础，与实施例3的区别仅在于：所用羟丙基甲基纤维素醚为HK40000和M4025的混合物，所述HK40000和M4025的重量比为1：1。
实施例7
实施例7以实施例6为基础，与实施例6的区别仅在于：HK40000和M4025的重量比为0.1：1。
实施例8
实施例8以实施例6为基础，与实施例6的区别仅在于：HK40000和M4025的重量比为0.3：1。
实施例9-11
实施例9-11均以实施例8为基础，与实施例8的区别仅在于：所用介孔硅的粒度不同，具体见表5。
表5.实施例9-11中介孔硅的粒度
实施例 实施例9 实施例10 实施例11
粒度(nm) 10 30 20
实施例12-14
实施例12-14均以实施例11为基础，与实施例11的区别仅在于：所用聚乙二醇的平均分子量不同，具体见表6。
表6.实施例12-14聚乙二醇平均分子量
实施例 实施例12 实施例13 实施例14
聚乙二醇平均分子量 4000 6000 5000
实施例15-20
实施例15-20以实施例14为基础，与实施例14的区别仅在于：所用沥青为改性沥青，改性沥青的来源不同，具体见表7。
表7.实施例15-20改性沥青来源
实施例 实施例15 实施例16 实施例17
改性沥青来源 制备例1 制备例2 制备例3
实施例 实施例18 实施例19 实施例20
改性沥青来源 制备例4 制备例5 制备例6
对比例
对比例1
对比例1以实施例1为基础，与实施例1的去比如仅在于：以等质量的沥青代替聚乙二醇。
对比例2
对比例2以实施例1为基础，与实施例1的区别仅在于：以等质量的沥青代替羟丙基甲基纤维素醚。
对比例3
对比例3以实施例1为基础，与实施例1的区别仅在于：以等质量的沥青代替介孔硅。
性能检测试验
分别对实施例1-20、对比例1-3制得的弹性体改性沥青防水卷材进行如下性能测试。
剥离强度测试：分别对施例1-20、对比例1-3制得的弹性体改性沥青防水卷材进行剥离强度的测试，测试方法为：
从试件上裁取5个矩形试件，宽度为(50±1)mm并与接头垂直，长度为(150±1)mm，试验在(23±2)℃进行，将卷材试件粘在清洁后的石材表面，粘结面为50mm×75mm，用质量为2kg、宽度为(50-60)mm的压辊反复滚压三次，粘合后放置24h。把板的一端夹入夹具，将同一端的卷材弯折180°夹入另一夹具进行试验。用最大力计算剥离强度，单位N/50mm，取5个试件的算术平均值作为试验结果，测试结果见表8。
透水性测试：按照GB/T 328.10-2007分别对施例1-20、对比例1-3制得的弹性体改性沥青防水卷材进行剥离强度的测试，测试结果见表8。
表8.实施例1-20、对比例1-3的测试结果
Figure GDA0003340539220000061
Figure GDA0003340539220000071
分析上述数据可知：
本申请制得的弹性体改性沥青防水卷材透水性较好，且剥离强度较高，分析实施例1-3的数据可知，实施例3为实施例1-3的最佳实施例。
对比实施例1与对比例1-3的数据可知，本申请通过在沥青料层中添加介孔硅、聚乙二醇、羟丙基甲基纤维素醚，其中介孔硅具有较高的比表面积，聚乙二醇的粘结性较高，羟丙基甲基纤维素醚的分散性较强，介孔硅、聚乙二醇、羟丙基甲基纤维素醚相互作用，提高了沥青料层各原料之间的相容性，且聚乙二醇、羟丙基甲基纤维素醚相互交联形成三维网络结构，提高了弹性体改性沥青防水卷材的剥离强度。
对比实施例4-5与实施例3的数据可知，HK40000、M4025型羟丙基甲基纤维素醚与沥青料层的其他原料的相容性较高，进一步增强了介孔硅、聚乙二醇、羟丙基甲基纤维素醚之间的相互作用，增强了聚乙二醇、羟丙基甲基纤维素醚之间的三维网络结构，进一步提高了弹性体改性沥青防水卷材的剥离强度。
对比实施例6与实施例5的数据可知，本申请通过使用HK40000型羟丙基甲基纤维素醚和M4025型羟丙基甲基纤维素醚复配，使沥青料层各原料之间的相容性较高，进一步增强了聚乙二醇、羟丙基甲基纤维素醚之间的三维网络结构，提高了弹性体改性沥青防水卷材的剥离强度。
对比实施例7-8与实施例6的数据可知，本申请通过控制HK40000型羟丙基甲基纤维素醚和M4025型羟丙基甲基纤维素醚的重量比，进一步增强了介孔硅、聚乙二醇、羟丙基甲基纤维素醚之间的相互作用，提高了弹性体改性沥青防水卷材的剥离强度。
对比实施例9-11与实施例8的数据可知，本申请通过控制介孔硅的粒度，进一步增强了介孔硅、聚乙二醇、羟丙基甲基纤维素醚之间的相互作用，提高了弹性体改性沥青防水卷材的剥离强度。其中当介孔硅的粒度为20nm时，弹性体改性沥青防水卷材的剥离强度较高。
对比实施例12-14与实施例11的数据可知，本申请通过控制聚乙二醇的平均分子量，使聚乙二醇、羟丙基甲基纤维素醚之间的三维网络结构得到增强，进一步提高了弹性体改性沥青防水卷材的剥离强度。
对比实施例15-17与实施例14的数据可知，本申请通过使用改性沥青，使改性沥青与其余原料的相容性得到提高，增强了介孔硅、聚乙二醇、羟丙基甲基纤维素醚之间的相互作用，提高了弹性体改性沥青防水卷材的剥离强度。
对比实施例18-20与实施例17的数据可知，本申请通过控制沥青、PAMAM树枝状大分子、丙烯酸酯的重量比，进一步提高了改性沥青与其余原料的相容性，增强了介孔硅、聚乙二醇、羟丙基甲基纤维素醚之间的相互作用，提高了弹性体改性沥青防水卷材的剥离强度。
本具体实施例仅仅是对本申请的解释，其并不是对本申请的限制，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，但只要在本申请的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (8)

1.一种弹性体改性沥青防水卷材，包括隔离膜层、沥青料层和胎基层，其特征在于，所述沥青料层的制备原料按重量份计包括沥青30-60份、硅胶粉5-10份、润滑油8-13份、SBS胶5-13份、介孔硅2-7份、聚乙二醇3-10份、羟丙基甲基纤维素醚5-10份；所述沥青为改性沥青，所述改性沥青的制备方法为：将沥青在100-120℃下熔炼，后加入PAMAM树枝状大分子搅拌均匀，后加入丙烯酸酯并加热至130-150℃搅拌均匀制得改性沥青。
2.根据权利要求1所述的一种弹性体改性沥青防水卷材，其特征在于：所述沥青、PAMAM树枝状大分子、丙烯酸酯的重量比为1：（0.3-0.7）：（0.05-0.15）。
3.根据权利要求1所述的一种弹性体改性沥青防水卷材，其特征在于：所述羟丙基甲基纤维素醚选自HK40000、M4025中的一种或两种。
4.根据权利要求3所述的一种弹性体改性沥青防水卷材，其特征在于：所述羟丙基甲基纤维素醚为HK40000和M4025的混合物。
5.根据权利要求4所述的一种弹性体改性沥青防水卷材，其特征在于：所述HK40000和M4025的重量比为（0.1-0.3）：1。
6.根据权利要求1所述的一种弹性体改性沥青防水卷材，其特征在于：所述介孔硅的粒度为10-30nm。
7.根据权利要求1所述的一种弹性体改性沥青防水卷材，其特征在于：所述聚乙二醇的平均分子量为4000-6000。
8.根据权利要求1所述的一种弹性体改性沥青防水卷材，其特征在于：所述胎基层为聚酯胎基层。
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