CN113502142B - 一种改性沥青基料及其制备方法和改性沥青防水卷材 - Google Patents

一种改性沥青基料及其制备方法和改性沥青防水卷材 Download PDF

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Abstract

本发明属于建筑防水领域，具体涉及一种改性沥青基料及其制备方法和改性沥青防水卷材。制备方法包括：S1：改性剂在二类基础油中溶胀后粉碎成粉末状备用；S2：加入石油沥青，升温至150‑160℃，加入改性剂；S3：开启胶体磨，在170‑180℃下研磨30‑60min；S4：关闭胶体磨，加入炭黑，在170‑180℃下搅拌25‑35min；S5：加入填充料，在170‑180℃下搅拌40‑50min。本发明提供了一种在制备过程中具有较低的最高制备温度、较低的平均温度、能耗低、配料耗时短、粘度小的改性沥青基料的制备方法以及由该改性沥青基料获得的表面无颗粒划痕且热老化低温衰减小的改性沥青防水卷材。

Description

一种改性沥青基料及其制备方法和改性沥青防水卷材
技术领域
本发明属于建筑防水领域，更具体地，涉及一种改性沥青基料及其制备方法和改性沥青防水卷材。
背景技术
目前，超低温改性沥青防水卷材因其优异的低温性能在严寒地区使用广泛，尤其是冬季环境温度低于-30℃的地区。
对于超低温改性沥青卷材而言，通常超低温改性沥青防水基料配制工艺为：
S1：在配料缸中加入石油沥青、软化剂(减线油)，升温至150-160℃加入改性剂；
S2：开启搅拌，改性剂溶胀15-20min后，开启胶体磨，在185-195℃研磨90-120min，此时改性剂基本完全溶解，若未完全溶解则继续研磨；过程中最高温度不超过200℃，若超过200℃则关闭胶体磨，待温度降低至190℃后再次开启；
S3：关闭胶体磨，加入填充料，在185-190℃搅拌60min。
S4：沥青基料配制完成，检测合格后待用。
然而，常用超低温改性沥青防水基料配制工艺存在以下缺陷：配料温度高，存在较大的着火安全风险；胶体磨使用时间长，电耗较大；配料时间长(正常情况下，S2需耗时3h，合计配料时间约5h)，影响生产效率；改性沥青基料粘度大，影响生产速度。
同时，使用常用改性沥青基料生产的防水卷材，存在以下缺陷：
1、因改性剂溶解效果差，涂盖料中存在未溶解的改性剂颗粒，生产成改性沥青卷材表面存在颗粒划痕，影响防水效果；
2、热老化低温衰减大，影响长期防水效果。
发明内容
本发明的目的在于克服现有超低温改性沥青防水卷材存在的上述缺陷，提供一种在制备过程中具有较低的最高制备温度、较低的平均温度、能耗低、配料耗时短、粘度小的改性沥青基料的制备方法以及由该改性沥青基料获得的表面无颗粒划痕且热老化低温衰减小的改性沥青防水卷材。
为了实现上述目的，本发明的第一方面提供一种改性沥青基料，包括石油沥青45-55重量份、二类基础油8-20重量份、改性剂8-15重量份、炭黑8-15重量份、填充料15-25重量份。
根据本发明，改性沥青基料中，二类基础油主要作用为溶胀改性剂，使改性剂更易粉碎且不结团，进而更容易在沥青中溶解，减少沥青基料中颗粒产生，同时降低因胶体磨长时间使用导致的配料温度高、能耗大、配料时间长等问题。另外二类基础油粘度明显低于常用的软化剂(减线油)，所配制的改性沥青基料粘度低，更利于生产车速提升。
根据本发明，炭黑的主要作用为吸附改性沥青基料中二次基础油及沥青中的油分，阻止其析出影响改性沥青基料的低温性能。
作为优选方案，所述二类基础油与所述改性剂的重量比为(1～2)：1，进一步优选为(1.25～1.75)：1，最优选为1.5：1。所述炭黑与所述二类基础油的重量比为(0.5～1.5)：1，进一步优选为(0.65～1.25)：1，最优选为1：1。
作为优选方案，所述改性剂为SBS和/或SIS。
作为优选方案，所述二类基础油为250N和/或350N。
作为优选方案，所述石油沥青为90#重交道路沥青。
作为优选方案，所述炭黑为N339和/或N375。
作为优选方案，所述填充料为粒径150-350目的滑石粉。
本发明的第二方面提供一种改性沥青基料的制备方法，该制备方法包括：
S1：改性剂在二类基础油中溶胀后粉碎成粉末状备用；
S2：在配料缸中加入石油沥青，升温至150-160℃，加入S1中准备好的改性剂；
S3：开启胶体磨，在170-180℃下研磨；
S4：关闭胶体磨，加入炭黑，在170-180℃下搅拌；
S5：加入填充料，在170-180℃下搅拌，得到所述改性沥青基料；
作为优选方案，
S3：开启胶体磨，在170-180℃下研磨30-60min；
S4：关闭胶体磨，加入炭黑，在170-180℃下搅拌25-35min；
S5：加入填充料，在170-180℃下搅拌40-50min，得到所述改性沥青基料。
本发明的第三方面提供一种改性沥青防水卷材，该改性沥青防水卷材以上述的改性沥青基料作为原料之一。
所述改性沥青防水卷材的结构可以为本领域技术人员常规采用的改性沥青防水卷材结构，如由上至下包括：上表面隔离层、第一改性沥青基料层、增强体层、第二改性沥青基料层和下表面隔离层。第一改性沥青基料层、第二改性沥青基料层可以使用上述的改性沥青基料作为原料，具体地，在增强体层的上表面、下表面分别涂覆相应的改性沥青基料和隔离材料，再经冷却定型、收卷，形成改性沥青防水卷材。如图1示出的结构示意图。上表面隔离层可以采用PE膜、细砂、矿物粒料中的至少一种，下表面隔离层可以采用PE膜、细砂中的至少一种。
所述改性沥青防水卷材的制备方法可参见图2。
本发明的有益效果：
本发明提供了一种在制备过程中具有较低的最高制备温度、较低的平均温度、能耗低、配料耗时短、粘度小的改性沥青基料的制备方法以及由该改性沥青基料获得的表面无颗粒划痕且热老化低温衰减小的改性沥青防水卷材。所制得改性沥青防水卷材低温极限在-32℃～-40℃。所得改性沥青防水卷材适用于不同区域、不同环境温度下的工业和民用建筑的屋面防水工程，尤其适用于严寒地区。
本发明的其它特征和优点将在随后具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
通过结合附图对本发明示例性实施方式进行更详细的描述，本发明的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显。
图1示出了本发明一种实施方式的改性沥青防水卷材的结构示意图。
图2示出了本发明一种实施方式的改性沥青防水卷材的生产工艺流程图。
附图标记说明：
1：上表面隔离层；2：第一改性沥青基料层；3：增强体层；4：第二改性沥青基料层；5：下表面隔离层。
具体实施方式
下面将更详细地描述本发明的优选实施方式。虽然以下描述了本发明的优选实施方式，然而应该理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了使本发明更加透彻和完整，并且能够将本发明的范围完整地传达给本领域的技术人员。
实施例1
本实施例提供一种改性沥青基料及其制备方法和改性沥青防水卷材。
1)制备超低温改性沥青基料1
将1200kg SBS加入1800kg二类基础油中，搅拌10min后粉碎成粉末状混合物。
将6000kg 90#石油沥青升温至150-160℃，加入上述粉末状混合物，启动胶体磨，在170-180℃研磨，研磨时间为30min，再加入1200kg炭黑，搅拌30min，最后加入1800kg滑石粉，温度保持在170-180℃搅拌45min，制成超低温改性沥青基料1备用。
2)制备超低温改性沥青防水卷材1
以聚酯胎为增强体，在该增强体上、下表面均匀涂覆超低温改性沥青基料1，通过降温至上表面温度为120℃、下表面70℃后，覆上、下表面PE膜从而制得超低温改性沥青防水卷材1。
实施例2
本实施例提供一种改性沥青基料及其制备方法和改性沥青防水卷材。
1)制备超低温改性沥青基料1
同实施例1。
2)制备超低温改性沥青防水卷材2
以聚酯胎为增强体，在该增强体上、下表面均匀涂覆超低温改性沥青基料1，通过降温至上表面温度为110℃、下表面75℃后，上、下表面均撒覆20-30目细砂从而制得超低温改性沥青防水卷材2。
实施例3
1)制备超低温改性沥青基料2
将1500kg SBS加入1500kg二类基础油中，搅拌10min后粉碎成粉末状混合物。
将5400kg 90#石油沥青升温至150-160℃，加入上述粉末状混合物，启动胶体磨，在170-180℃研磨，研磨时间30min，再加入1200kg炭黑，搅拌30min，最后加入2400kg滑石粉，温度保持在170-180℃搅拌45min，制成超低温改性沥青基料2备用。
2)制备超低温改性沥青防水卷材3
以聚酯胎为增强体，在该增强体上、下表面均匀涂覆超低温改性沥青基料2，通过降温至上表面温度为120℃、下表面70℃后，上表面撒覆20-30目细沙，下表面覆PE膜，从而制得超低温改性沥青防水卷材3。
对比例1
本实施例提供一种改性沥青基料及其制备方法和改性沥青防水卷材。
1)制备常规超低温改性沥青基料3
将6000kg 90#石油沥青、1800kg软化剂升温至150-160℃，加入1800kg改性剂，溶胀20min后启动胶体磨，在185-195℃研磨，研磨时间120min，最后加入2400kg滑石粉，温度保持在180-185℃搅拌60min，制成超低温改性沥青基料3备用。
2)制备常规超低温改性沥青防水卷材4
同实施例1。
对比超低温改性沥青基料1、3配料时间、最高温度、电耗、粘度，结果如下表1：
表1
配料时间，h 最高温度，℃ 电耗，kwh 粘度(180℃，dPa·S)
基料1 3.5 180 60 110
基料3 5 200 100 160
相较于超低温改性沥青基料3，超低温改性沥青基料1配料时间短30％，最高温度低20℃，电耗低40％，180℃时粘度低50dPa·S。
跟踪超低温改性沥青防水卷材1、4表面颗粒情况、储存期热老化低温衰减情况，结果如下表2：
表2
Figure BDA0003167344690000071
从颗粒情况方面可见，采用本发明的超低温改性沥青防水卷材1无颗粒，常规超低温改性沥青防水卷材4则为3个/㎡。
从热老化低温衰减方面可见，采用本发明的超低温改性沥青防水卷材1的储存稳定性明显优于常规超低温改性沥青防水卷材4。
由以上实施例和对比例可知，本发明的超低温沥青防水卷材具有配料温度相对较低、能耗低、配料耗时短、改性沥青基料粘度小、表面无颗粒划痕且热老化低温衰减小的效果。
以上已经描述了本发明的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。

Claims (8)

1.一种改性沥青基料的制备方法，其特征在于，所述的改性沥青基料包括石油沥青45-55重量份、二类基础油8-20重量份、改性剂8-15重量份、炭黑8-15重量份、填充料15-25重量份：
所述的制备方法包括：
S1：改性剂在二类基础油中溶胀后粉碎成粉末状备用；
S2：在配料缸中加入石油沥青，升温至150-160℃，加入S1中准备好的改性剂；
S3：开启胶体磨，在170-180℃下研磨30-60min；
S4：关闭胶体磨，加入炭黑，在170-180℃下搅拌25-35min；
S5：加入填充料，在170-180℃下搅拌40-50min，得到所述改性沥青基料。
2.根据权利要求1所述的改性沥青基料的制备方法，其中，
所述二类基础油与所述改性剂的重量比为(1～2)：1；
所述炭黑与所述二类基础油的重量比为(0.5～1.5)：1。
3.根据权利要求2所述的改性沥青基料的制备方法，其中，所述改性剂为SBS和/或SIS。
4.根据权利要求2所述的改性沥青基料的制备方法，其中，所述二类基础油为250N和/或350N。
5.根据权利要求2所述的改性沥青基料的制备方法，其中，所述石油沥青为90#重交道路沥青。
6.根据权利要求2所述的改性沥青基料的制备方法，其中，所述炭黑为N339和/或N375。
7.根据权利要求2所述的改性沥青基料的制备方法，其中，所述填充料为粒径150-350目的滑石粉。
8.一种改性沥青防水卷材，其特征在于，该改性沥青防水卷材以权利要求1-7中任意一项所述的改性沥青基料的制备方法制得的改性沥青基料作为原料之一。
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