CN113462179A - 防水卷材预浸料组合物、防水卷材预浸料及其制备方法和应用 - Google Patents

防水卷材预浸料组合物、防水卷材预浸料及其制备方法和应用 Download PDF

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Abstract

本发明涉及沥青防水卷材领域，公开了一种防水卷材预浸料组合物、一种防水卷材预浸料及其制备方法和应用。该组合物中含有两者以上混合保存或各自独立保存的以下组分：复配沥青、软化剂、无机填料，所述复配沥青为含量重量比为1：0.10‑0.35的基质沥青与硬质沥青的组合；所述软化剂选自聚乙烯蜡、极性酰胺蜡中的至少一种。采用本发明提供的组合物制备得到的预浸料应用于防水卷材时，能够满足防水卷材渗油性的要求，且具有良好的粘接性能。

Description

防水卷材预浸料组合物、防水卷材预浸料及其制备方法和 应用
技术领域
本发明涉及沥青防水卷材领域，具体地，涉及一种防水卷材预浸料组合物、一种防水卷材预浸料及其制备方法和应用。
背景技术
目前，针对有胎湿铺防水卷材预浸料的研究较少，2017年通过的《湿铺防水卷材》新国标，在产品技术要求方面加严了卷材产品渗油性的测试方法，以防止生产厂家添加质量较次的机油和轻组分。
目前，大多数防水卷材预浸料通常在基质沥青里面添加聚丙烯(PP)以满足国标对卷材渗油性的要求。
然而，在基质沥青中加入PP时，PP在低温下容易析出，从而降低涂盖层胶料与聚酯胎的粘结性能。
CN106566324A公开了一种非渗油型蠕变橡胶防水涂料，其特征在于，以质量百分比计算含有以下组分和配比：丁基橡胶3-20％；丁苯橡胶5-10％；胶粉35-60％；高分子改性剂5-20％；沥青5-25％；无机改性料5-15％；所述的高分子改性剂为聚丙烯、聚苯乙烯、双(三乙氧基硅丙基)四硫化物、双(三乙氧基硅丙基)二硫化物、γ-巯丙基三甲氧基硅烷、氧化聚乙烯蜡、乙烯-乙酸乙酯共聚蜡、中的一种/以上混合物；所述无机改性料是指玻化微珠、轻钙粉、滑石粉、重钙粉或其混合物。该防水涂料虽然能够解决渗油剂施工的技术问题，但是其含有大量的胶粉、橡胶等，易对环境造成污染。
CN111101658A公开了一种改性沥青防水卷材及其制备方法。该改性沥青防水卷材包括从上到下依次设置的上表面隔离层、第一改性沥青层、胎基层、第二改性沥青层、下表面隔离层；所述上表面隔离层的原料为聚乙烯膜、细沙、矿物粒料或隔离层乳液；所述下表面隔离层的原料为隔离层乳液。该防水卷材能够消除卷材施工中的缺陷，但是其渗油性能和粘结性能改善不明显。
因此，有必要提供一种新的防水卷材预浸料。
发明内容
本发明的目的是克服现有湿铺防水卷材存在的易对环境造成污染、渗油性能和粘接性能难以兼顾的缺陷。
为了实现上述目的，本发明的第一方面提供一种防水卷材预浸料组合物，该组合物中含有两者以上混合保存或各自独立保存的以下组分：
复配沥青、软化剂、无机填料，以所述组合物的总重量为基准，所述复配沥青的含量为60-90wt％，所述软化剂的含量为1-5wt％，所述无机填料的含量为5-30wt％；
所述复配沥青为含量重量比为1：0.10-0.35的基质沥青与硬质沥青的组合；
所述软化剂选自聚乙烯蜡、极性酰胺蜡中的至少一种；
所述基质沥青选自70#沥青、90#沥青中的至少一种，且所述基质沥青的闪点≥250℃，蜡含量≤2wt％，老化后质量损失≤0.8wt％；
所述硬质沥青的闪点≥265℃，软化点≥125℃，在三氯乙烯中的溶解度≥99.5wt％。
本发明的第二方面提供一种制备防水卷材预浸料的方法，该方法包括，将前述第一方面中所述的防水卷材预浸料组合物中的各组分进行混合；将各组分进行混合的步骤包括：
(1)将基质沥青进行脱轻组分处理，得到脱轻沥青；
(2)将所述脱轻沥青与软化剂、硬质沥青进行第一混合，得到第一混合物；
(3)将所述第一混合物与无机填料进行第二混合，得到所述防水卷材预浸料；
其中，所述脱轻组分处理的条件至少满足：在搅拌下进行，且搅拌的转速为800-1600rpm，温度为130-140℃，时间为25-35min。
本发明的第三方面提供一种由前述第二方面中所述的方法制备得到的防水卷材预浸料。
本发明的第四方面提供一种前述第三方面中所述的防水卷材预浸料在有胎湿铺防水卷材中的应用。
本发明采用含量重量比为1：0.10-0.35的基质沥青与硬质沥青复配，同时要求，基质沥青的闪点≥250℃，蜡含量≤2wt％，老化后质量损失≤0.8wt％以及硬质沥青的闪点≥265℃，软化点≥125℃，在三氯乙烯中的溶解度≥99.5wt％，并辅以一定重量配比的软化剂和无机填料，提供了具有良好加工性能的组合物。
采用本发明的组合物制备得到的预浸料能够有效填充聚酯无纺布的空隙，保证防水卷材用的聚酯胎不吸水。同时，采用本发明提供的预浸料制备得到的防水卷材能够满足防水卷材渗油性的要求，且具有良好的粘接性能。
本发明提供的制备防水卷材预浸料的方法能够在较低温度下快速改性沥青，从而极大地缩减工艺时长，提高生产效率。
具体实施方式
在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体优势。
本发明中，所述蜡含量通过石油化工行业标准SH/T0425-2003《石油沥青蜡含量测定法》中的蒸馏法获得。
本发明中，所述老化后质量损失通过薄膜烘箱老化法获得。
本发明中，中位粒径也即D50，表示粒子群中把颗粒质量平分一半时的颗粒的直径。
本发明中，200目筛余量表示将样品用200目的筛子过筛后，筛子上剩余的样品重量占样品总重量的百分比。
本发明中，吸油量表示指一定重量粉料的颗粒绝对表面被油完全浸湿时所需油料的数量。通常采用100份重量的粉料需用若干份重量的精制亚麻籽油表示。
本发明中，滴熔点通过《石油蜡和石油酯熔点测定法》获得。
如前所述，本发明的第一方面提供了一种防水卷材预浸料组合物，该组合物中含有两者以上混合保存或各自独立保存的以下组分：
复配沥青、软化剂、无机填料，以所述组合物的总重量为基准，所述复配沥青的含量为60-90wt％，所述软化剂的含量为1-5wt％，所述无机填料的含量为5-30wt％；
所述复配沥青为含量重量比为1：0.10-0.35的基质沥青与硬质沥青的组合；
所述软化剂选自聚乙烯蜡、极性酰胺蜡中的至少一种；
所述基质沥青选自70#沥青、90#沥青中的至少一种，且所述基质沥青的闪点≥250℃，蜡含量≤2wt％，老化后质量损失≤0.8wt％；
所述硬质沥青的闪点≥265℃，软化点≥125℃，在三氯乙烯中的溶解度≥99.5wt％。示例性地，所述硬质沥青可以为10#沥青，且满足闪点≥265℃，软化点≥125℃，在三氯乙烯中的溶解度≥99.5wt％。
优选地，所述无机填料的200目筛余量≤0.5wt％，吸油量为30-40mL/100g。本发明的发明人发现，该优选情况下，获得的预浸料制备得到的防水卷材渗油更少。
优选地，所述无机填料选自滑石粉、重质碳酸钙、轻质碳酸钙、煅烧高岭土中的至少一种。
根据一种优选的实施方式，在所述软化剂中，所述聚乙烯蜡为颗粒状，中位粒径≤80μm，滴熔点≥120℃。本发明的发明人发现，该优选实施方式下，获得的预浸料制备得到的防水卷材渗油更少。
根据另一种优选的实施方式，在所述软化剂中，所述极性酰胺蜡的熔点为130-150℃，酸值≤8mg KOH/g，200目筛余量≤0.5wt％。
如前所述，本发明的第二方面提供了一种制备防水卷材预浸料的方法，该方法包括，将前述第一方面中所述的防水卷材预浸料组合物中的各组分进行混合；将各组分进行混合的步骤包括：
(1)将基质沥青进行脱轻组分处理，得到脱轻沥青；
(2)将所述脱轻沥青与软化剂、硬质沥青进行第一混合，得到第一混合物；
(3)将所述第一混合物与无机填料进行第二混合，得到所述防水卷材预浸料；
其中，所述脱轻组分处理的条件至少满足：在搅拌下进行，且搅拌的转速为800-1600rpm，温度为130-140℃，时间为25-35min。
优选地，所述脱轻组分处理的条件至少满足：在搅拌下进行，且搅拌的转速为1000-1200rpm，温度为130-140℃，时间为25-35min。本发明的发明人发现，采用该方法制备得到的预浸料应用于防水卷材时渗油更少，粘接性能更好。同时，相对于现有技术，该方法能够在较低温度下快速改性沥青，从而极大地缩减工艺时长，提高生产效率。
本发明的第二方面涉及的各个组分的用量、种类与本发明的第一方面所述的相应组分的含量、种类相同，在此不再赘述，本领域技术人员不应理解为对本发明的限制。
优选地，在步骤(2)中，所述第一混合的条件至少满足：在搅拌下进行，且搅拌的转速为1200-1400rpm，温度为140-150℃，时间为25-35min。
优选地，在步骤(3)中，所述第二混合的条件至少满足：在搅拌下进行，且搅拌的转速为1200-1400rpm，温度为170-175℃，时间为1-2h。
如前所述，本发明的第三方面提供了一种由前述第二方面中所述的方法制备得到的防水卷材预浸料。
如前所述，本发明的第四方面提供了一种前述第三方面中所述的防水卷材预浸料在有胎湿铺防水卷材中的应用。
以下将通过实例对本发明进行详细描述。以下实施例中，在没有特别说明的情况下，使用的各种原料均为市售品。
基质沥青：
基质沥青I：70#沥青，闪点255℃，蜡含量1.2wt％，老化后质量损失0.5wt％，购自佛山高富中石油燃料沥青有限责任公司。
基质沥青II：90#沥青，闪点250℃，蜡含量1.8wt％，老化后质量损失0.7wt％，购自宁波科元沥青公司。
基质沥青III：70#沥青，闪点255℃，蜡含量3.2wt％，老化后质量损失0.5wt％，购自广州石化公司。
硬质沥青：
硬质沥青I：10#沥青，闪点270℃，软化点128℃，在三氯乙烯中的溶解度99.6wt％，购自恒力石化公司。
硬质沥青II：10#沥青，闪点270℃，软化点116℃，在三氯乙烯中的溶解度99.6wt％，购自洛阳石化公司。
软化剂：
聚乙烯蜡I：牌号HON8903，中位粒径70μm，滴熔点135℃，购自霍尼韦尔公司。
聚乙烯蜡II：牌号WAX2440，中位粒径70μm，滴熔点107℃，购自常州可赛成功塑胶有限公司。
极性酰胺蜡I：牌号WAX2120，熔点145℃，酸值6mg KOH/g，200目筛余量0.1wt％，购自常州可赛成功塑胶有限公司。
极性酰胺蜡II：牌号NEW-0402，熔点125℃，酸值6mg KOH/g，200目筛余量0.1wt％，购自南京天诗新材料有限公司。
无机填料：
滑石粉I：200目筛余量0.1wt％，吸油量36mL/100g，购自栖霞市融冠滑石粉有限公司。
滑石粉II：200目筛余量0.1wt％，吸油量27mL/100g，购自阳山华美达新材料有限公司。
重质碳酸钙：200目筛余量0.1wt％，吸油量33mL/100g，购自广东立伟达矿业有限公司。
实施例1
本实施例用于说明本发明所述的防水卷材预浸料组合物按照表1中的配方和工艺参数，并按如下所述的方法制备防水卷材预浸料。
所述防水卷材预浸料的制备方法包括以下步骤：
(1)将基质沥青在130℃下以1100rpm的转速搅拌30min，得到脱轻沥青；
(2)将所述脱轻沥青与软化剂、硬质沥青在150℃下以1300rpm的转速搅拌30min，得到第一混合物；
(3)将所述第一混合物与无机填料在170℃下以1300rpm的转速搅拌1h，得到防水卷材预浸料Y1。
实施例2
本实施例采用与实施例1相同的流程进行，不同的是，本实施例中：
所采用的防水卷材预浸料组合物配方和工艺参数不同，具体参见表1中。
制备得到防水卷材预浸料Y2。
实施例3
本实施例采用与实施例1相似的配方和方法制备防水卷材预浸料，所不同的是：将聚乙烯蜡I等重量替换为聚乙烯蜡II，制备得到防水卷材预浸料Y3，具体参见表1。
实施例4
本实施例采用与实施例2相似的配方和方法制备防水卷材预浸料，所不同的是：将极性酰胺蜡I等重量替换为极性酰胺蜡II，制备得到防水卷材预浸料Y4，具体参见表1。
实施例5
本实施例采用与实施例1相似的配方和方法制备防水卷材预浸料，所不同的是：将滑石粉I等重量替换为滑石粉II，制备得到防水卷材预浸料Y5，具体参见表1。
实施例6
本实施例采用与实施例1相似的配方和方法制备防水卷材预浸料，所不同的是：基质沥青I不进行脱轻组分处理，制备得到防水卷材预浸料Y6，具体参见表1。
对比例1
本对比例采用与实施例1相似的配方和方法制备防水卷材预浸料，所不同的是：将基质沥青I等重量替换为基质沥青III，制备得到防水卷材预浸料DY1，具体参见表1。
对比例2
本对比例采用与实施例1相似的配方和方法制备防水卷材预浸料，所不同的是：将硬质沥青I等重量替换为硬质沥青II，制备得到防水卷材预浸料DY2，具体参见表1。
对比例3
本对比例采用与实施例1相似的配方和方法制备防水卷材预浸料，所不同的是：仅使用基质沥青I，且本实施例中的基质沥青I的用量为实施例1中的基质沥青I和硬质沥青I用量之和，制备得到防水卷材预浸料DY3，具体参见表1。
对比例4
本对比例采用与实施例1相似的配方和方法制备防水卷材预浸料，所不同的是：复配沥青的用量为88g，且本实施例中的基质沥青I与硬质沥青I的用量之比为1：1，制备得到防水卷材预浸料DY4，具体参见表1。
表1
Figure BDA0003227443870000091
Figure BDA0003227443870000101
续表1
Figure BDA0003227443870000102
Figure BDA0003227443870000111
测试例1
将实施例和对比例制备得到的防水卷材预浸料按照标准GB/T35467-2017《湿铺防水卷材》进行测试，具体测试结果见表2。
表2
与水泥剥离强度(N/mm) 热老化处理后与水泥剥离强度(N/mm) 渗油性(/张数)
实施例1 2.62 2.73 1
实施例2 2.58 2.75 1
实施例3 2.32 2.41 2
实施例4 2.46 2.66 2
实施例5 2.55 2.52 2
实施例6 2.30 2.43 2
对比例1 2.16 2.22 3
对比例2 2.25 2.31 3
对比例3 2.11 2.32 3
对比例4 1.85 1.92 3
通过表2的结果可以看出，采用本发明提供的组合物制备得到的预浸料应用于防水卷材中具有能够满足防水卷材渗油性的要求，且热老化处理后与水泥仍然具有较高的剥离强度。
以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于此。在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，包括各个技术特征以任何其它的合适方式进行组合，这些简单变型和组合同样应当视为本发明所公开的内容，均属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种防水卷材预浸料组合物，其特征在于，该组合物中含有两者以上混合保存或各自独立保存的以下组分：
复配沥青、软化剂、无机填料，以所述组合物的总重量为基准，所述复配沥青的含量为60-90wt％，所述软化剂的含量为1-5wt％，所述无机填料的含量为5-30wt％；
所述复配沥青为含量重量比为1：0.10-0.35的基质沥青与硬质沥青的组合；
所述软化剂选自聚乙烯蜡、极性酰胺蜡中的至少一种；
所述基质沥青选自70#沥青、90#沥青中的至少一种，且所述基质沥青的闪点≥250℃，蜡含量≤2wt％，老化后质量损失≤0.8wt％；
所述硬质沥青的闪点≥265℃，软化点≥125℃，在三氯乙烯中的溶解度≥99.5wt％。
2.根据权利要求1所述的组合物，其中，所述无机填料的200目筛余量≤0.5wt％，吸油量为30-40mL/100g。
3.根据权利要求1或2所述的组合物，其中，所述无机填料选自滑石粉、重质碳酸钙、轻质碳酸钙、煅烧高岭土中的至少一种。
4.根据权利要求1-3中任意一项所述的组合物，其中，在所述软化剂中，所述聚乙烯蜡为颗粒状，中位粒径≤80μm，滴熔点≥120℃。
5.根据权利要求1-4中任意一项所述的组合物，其中，在所述软化剂中，所述极性酰胺蜡的熔点为130-150℃，酸值≤8mg KOH/g，200目筛余量≤0.5wt％。
6.一种制备防水卷材预浸料的方法，其特征在于，该方法包括：将权利要求1-5中任意一项所述的防水卷材预浸料组合物中的各组分进行混合；将各组分进行混合的步骤包括：
(1)将基质沥青进行脱轻组分处理，得到脱轻沥青；
(2)将所述脱轻沥青与软化剂、硬质沥青进行第一混合，得到第一混合物；
(3)将所述第一混合物与无机填料进行第二混合，得到所述防水卷材预浸料；
其中，所述脱轻组分处理的条件至少满足：在搅拌下进行，且搅拌的转速为800-1600rpm，温度为130-140℃，时间为25-35min。
7.根据权利要求6中所述的方法，其中，在步骤(2)中，所述第一混合的条件至少满足：在搅拌下进行，且搅拌的转速为1200-1400rpm，温度为140-150℃，时间为25-35min。
8.根据权利要求6或7所述的方法，其中，在步骤(3)中，所述第二混合的条件至少满足：在搅拌下进行，且搅拌的转速为1200-1400rpm，温度为170-175℃，时间为1-2h。
9.由权利要求6-8中任意一项所述的方法制备得到的防水卷材预浸料。
10.权利要求9所述的防水卷材预浸料在有胎湿铺防水卷材中的应用。
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