CN113717670B - 自粘类防水卷材低温环境施工配套胶粘剂 - Google Patents

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Abstract

本申请涉及建筑材料，具体公开了一种自粘类防水卷材低温环境施工配套胶粘剂。一种自粘类防水卷材低温环境施工配套胶粘剂，由包含如下重量份的原料制成：石油沥青20～30份、复合稀释剂45～65份、热塑性橡胶10～20份、增粘树脂10～20份；所述复合稀释剂是由沸点在60～80℃的快干稀释剂以及沸点在120～130℃的慢干稀释剂按照重量比(40～50):(5～15)复配而成。本申请制得的自粘类防水卷材低温环境施工配套胶粘剂能够在低温下具有良好的施工性能，低温固化后初粘性能好，韧性佳，不易出现鼓泡等现象，自粘类防水卷材低温环境施工配套胶粘剂的剥离强度高且持粘长久。

Description

自粘类防水卷材低温环境施工配套胶粘剂
技术领域
本申请涉及建筑材料领域，更具体地说，它涉及一种自粘类防水卷材低温环境施工配套胶粘剂。
背景技术
随着国家对于碳排放管理的日益严格，传统丁苯橡胶防水卷材逐步被自粘防水卷材所替代。自粘防水卷材能够进行冷施工，其具备的施工优势和环保优势是不言而喻的。
自粘防水卷材具有良好的低温柔韧性、粘接性能和自愈性，但其在实际使用过程中仍然存在如下缺陷：
1、《地下工程防水技术规范》规定自粘防水卷材的施工温度为5℃以上，以及《屋面工程技术规范》规定自粘防水卷材的施工温度在10℃以上，由此可以看出自粘防水卷材对施工温度有所要求，其在零度以下几乎无法施工，自粘防水卷材的使用受限，阻碍了自粘防水卷材的发展。
2、由于自粘防水卷材是依靠自身的粘接材料与基层进行粘接，因此对基层要求极高。一般在施工时都需要在基层使用基层处理剂进行预处理，但即便是进行预处理，也无法保证自粘防水卷材能够与基层进行有效粘接，使用一周后，易发生因粘接不牢固产生的空鼓现象，导致基层与防水卷材之间存在窜水隐患。
发明内容
为了解决上述问题，本申请提供一种自粘类防水卷材低温环境施工配套胶粘剂。
本申请提供的一种自粘类防水卷材低温环境施工配套胶粘剂，采用如下的技术方案：
一种自粘类防水卷材低温环境施工配套胶粘剂，由包含如下重量份的原料制成：石油沥青20～30份、复合稀释剂45～65份、热塑性橡胶10～20份、增粘树脂10～20份；所述复合稀释剂是由沸点在60～80℃的快干稀释剂以及沸点在120～130℃的慢干稀释剂按照重量比(40～50):(5～15)复配而成。
通过采用上述技术方案，自粘类防水卷材低温环境施工配套胶粘剂以石油沥青为主要粘接成分，而快干稀释剂和慢干稀释剂进行混合，得到复合稀释剂，复合稀释剂对石油沥青进行稀释，降低胶粘剂的施工难度，胶粘剂能够在低温施工时快速流平，从而能够降低施工过程中的气泡产生；
但复合稀释剂会导致胶粘剂的初粘性降低，而增粘树脂能够弥补此缺陷，在提高胶粘剂初粘性的同时，进一步降低胶粘剂的加工难度，解决了胶粘剂难以在低于5℃的环境下施工的问题；
由于增粘树脂的掺加会降低胶粘剂中石油沥青的延度，因此热塑性橡胶对石油沥青进行改性，热塑性橡胶中的柔性链段引入，使得胶粘剂在低温下仍然具有一定的运动能力，大大改善了石油沥青的延度，从而改善胶粘剂的低温韧性，提高胶粘剂在低温下保持较高的剥离强度；
因此，本申请中使用的自粘类防水卷材低温环境施工配套胶粘剂能够在低于5℃的环境下施工，且施工性能好，能够在低温下快速流平，保证基材和自粘防水卷材之间无缝隙，避免出现起泡、空鼓等现象；
其次，自粘类防水卷材低温环境施工配套胶粘剂与基材以及自粘防水卷材的胶粘层之间的相容性好，能够与多种防水卷材之间进行配合使用，且对基材的要求低，施工难度低；
最后，自粘类防水卷材低温环境施工配套胶粘剂的复合稀释剂挥发速率快，加快冬季的施工速度，节省工期；并且自粘类防水卷材低温环境施工配套胶粘剂显著增大基材和自粘防水卷材之间剥离强度，起到良好的粘接效果，避免卷材出现张口窜水现象。
优选的，所述石油沥青的标号为70#～90#。
通过采用上述技术方案，石油沥青的标号越高，其蜡含量越低，沥青的综合使用性能佳，自粘类防水卷材低温环境施工配套胶粘剂的粘接强度高；同时降低石油沥青的蜡含量能够降低石油沥青稀释难度，使得自粘类防水卷材低温环境施工配套胶粘剂形成稳定的乳化体系，胶粘剂的储存稳定性优良。
优选的，所述快干稀释剂和慢干稀释剂的重量比为45:10。
通过采用上述技术方案，在此配比下的复合稀释剂既能够起到较好的稀释作用，使得胶粘剂保持较好的低温流动性，又能够保证胶粘剂的初粘性能优良。
优选的，所述复合稀释剂中快干稀释剂为乙酸乙酯，慢干稀释剂为乙酸丁酯。
通过采用上述技术方案，乙酸乙酯的沸点在60～80℃内，乙酸丁酯的沸点在120～130℃内，两者配合使用对石油沥青的稀释效果较好，从而使得石油沥青的流动性佳，低温工作性能好；其次，乙酸乙酯和乙酸丁酯在胶粘剂中残留部分能够进一步增大胶粘剂的粘接强度，在提高基层和自粘防水卷材之间的剥离强度方面起到协同增效的作用。
优选的，所述热塑性橡胶为SIS和丁苯橡胶中的任意一种或多种。更优选的，所述热塑性橡胶由SIS和丁苯橡胶按照重量比1:1复配而成。
通过采用上述技术方案，SIS含有的苯乙烯链段能够起到促容作用，促进丁苯橡胶与石油沥青之间的相容，降低了胶粘剂的运动粘度；其次SIS和丁苯橡胶复配使用能够在增强剥离强度方面起到协同增效的作用。
优选的，所述SIS的嵌段比为S/I＝30/70。
通过采用上述技术方案，在此嵌段比下的SIS掺加入石油沥青中，由于苯乙烯链段的含量较高，提升了胶粘剂的内聚力，从而提高胶粘剂的剥离强度；同时，SIS在此嵌段比下具备较好的低温柔性，在低温环境下的不易开胶，延长胶粘剂的持粘时间。
优选的，所述增粘树脂为松香树脂、萜烯树脂、C5树脂、C5加氢树脂、C9树脂和C9加氢树脂中的一种或多种。更优选的，所述增粘树脂为松香树脂和萜烯树脂按照重量比1:1复配而成。
通过采用上述技术方案，松香树脂相较于C5树脂等石油树脂具有较好的相容性，松香树脂含有的氢化菲核结构以及羧基，能够促进萜烯树脂与热塑性橡胶以及石油沥青进行相容，提高胶粘剂的初粘性；而萜烯树脂和松香树脂配合使用能够改善胶粘剂的抗氧化性能，进一步延长胶粘剂的持粘时间。
优选的，所述原料中还掺加纳米蒙脱土，所述纳米蒙脱土的重量份数为0.3～0.7。
通过采用上述技术方案，纳米蒙脱土由于其层间结构，在混料过程中能够吸附一部分的蜡物质，与高标号石油沥青共同使用，能够显著改善胶粘剂的储存稳定性；同时纳米蒙脱土能够增加胶粘剂中交联位点，使得胶粘剂的交联结构紧密，进一步提高胶粘剂的剥离强度。
综上所述，本申请具有以下有益效果：
1、本申请中通过石油沥青、复合稀释剂、增粘树脂和热塑性树脂的配合使用，制得的自粘类防水卷材低温环境施工配套胶粘剂能够在低温下快速流平，与基材以及自粘防水卷材的胶粘层之间的相容性好，能够与多种防水卷材之间配合使用，避免出现起泡、空鼓等现象，具备较好的防水性能；并且固化时间适中，提高施工效率；其次，胶粘剂能够在低温下保持较好的韧性和初粘性，完全固化后具备较高的剥离强度和持久的粘接性能。
2、复合稀释剂中快干稀释剂选择乙酸乙酯，慢干稀释剂选择乙酸丁酯，并且控制两者的配比，使得石油沥青的流动性佳，低温工作性能好；同时在提高基层和自粘防水卷材之间的剥离强度方面起到协同增效的作用；
3、热塑性橡胶选择SIS和丁苯橡胶复配使用，在增强粘接强度方面起到协同增效的作用；
4、增粘树脂选择松香树脂和萜烯树脂，两者复配使用，提高胶粘剂的初粘性，并且能够显著改善胶粘剂的抗氧化性能，进一步延长胶粘剂的持粘时间；5、本申请还掺加有纳米蒙脱土，纳米蒙脱土由于其层间结构，在混料过程中能够吸附一部分的蜡物质，与高标号石油沥青共同使用，能够显著改善胶粘剂的储存稳定性；同时纳米蒙脱土能够增加胶粘剂中交联位点，使得胶粘剂的交联结构紧密，进一步提高胶粘剂的剥离强度。
具体实施方式
若无特殊说明，以下实施例和对比例的来源均如下表1所示。
表1.原料的来源
Figure BDA0003291063080000041
Figure BDA0003291063080000051
实施例
实施例1
一种自粘类防水卷材低温环境施工配套胶粘剂，其配方如下：
标号为70#的石油沥青20kg、乙酸乙酯40kg、乙酸丁酯5kg、丁苯橡胶YH-503T10kg、C5树脂10kg；
按照如下步骤制备：
先按照上述配方量称取原料，将乙酸乙酯和乙酸丁酯投入反应釜，以1000rpm的搅拌速率混合均匀，得到复合稀释剂；再将丁苯橡胶加入复合稀释剂中，以1000rpm的搅拌速率搅拌3h，再加入C5树脂，以1000rpm的搅拌速率搅拌4h，得到混合料；最后将石油沥青加入混合料中，以3000rpm的搅拌速率搅拌6h，得到自粘类防水卷材低温环境施工配套胶粘剂。
实施例2-12
一种自粘类防水卷材低温环境施工配套胶粘剂，与实施例1的区别点在于原料的组成不同，具体组成如下表2所示。
表2.原料的组成
Figure BDA0003291063080000052
注释：1、SIS的嵌段比S/I＝15/85；
纳米蒙脱土随石油沥青一同掺加入石油沥青中。
实施例13
一种自粘类防水卷材低温环境施工配套胶粘剂，与实施例12的区别点在于石油沥青的标号不同，实施例13中石油沥青的标号为90#。
实施例14
一种自粘类防水卷材低温环境施工配套胶粘剂，与实施例12的区别点在于所使用的SIS的嵌段比不同，实施例14中SIS的嵌段比为S/I＝30/70。
对比例
对比例1
一种胶粘剂，与实施例1的区别点在于稀释剂的组成不同，对比例1中使用乙酸乙酯等质量替换乙酸丁酯。
对比例2
一种胶粘剂，与实施例1的区别点在于稀释剂的组成不同，对比例1中使用乙酸丁酯等质量替换乙酸乙酯。
对比例3
一种胶粘剂，与实施例1的区别点在于使用标号为70#的石油沥青等质量替换C5树脂。
对比例4
一种胶粘剂，与实施例1的区别点在于使用标号为70#的石油沥青等质量替换丁苯橡胶。
性能检测试验
检测方法
使用实施例1-14以及对比例1-4制得的胶粘剂对不同材质的基层进行涂覆，再将市售的不同类型的自粘防水卷材铺贴在基层上，施工温度为-20℃。
初粘力测试：按GB/T4852-2002B测定；
180°剥离强度测试：按GB/T23457-2009测定，测试温度为-20℃；
持粘性测试：按GB/T4851-84测定；。
不透水性能检测：按GB/T328.10-2007测定，测试温度为-20℃；
储存稳定性检测：对放置在-20℃下的胶粘剂进行检测，观察胶粘剂中出现分层离析现象或者表层出现结皮现象的时间。
检测数据
表3.实施例1-14以及对比例1-4的粘接性能检测数据
Figure BDA0003291063080000071
表4.实施例1-14以及对比例1-4的储存性能检测数据
检测项目 透水性能 储存时间/天 检测项目 透水性能 储存时间/天
实施例1 不透水 94 实施例10 不透水 224
实施例2 不透水 112 实施例11 不透水 238
实施例3 不透水 116 实施例12 不透水 309
实施例4 不透水 129 实施例13 不透水 329
实施例5 不透水 133 实施例14 不透水 336
实施例6 不透水 139 对比例1 透水 41
实施例7 不透水 146 对比例2 透水 37
实施例8 不透水 152 对比例3 透水 81
实施例9 不透水 159 对比例4 透水 76
结合实施例1并结合表3-4可以看出：第一，本申请制得的自粘类防水卷材低温环境施工配套胶粘剂能够对不同种类的自粘防水卷材和不同种类的基层进行良好粘接，并且胶粘剂在自粘聚合物改性沥青防水卷材/水泥基面之间的粘接性能优于在非沥青基高分子自粘胶膜防水卷材/不锈钢基面之间的粘接性能，使得自粘防水卷材与基层之间的剥离强度至少达到2.2N/mm；第二，胶粘剂在低温下不透水，无窜水隐患；第三，低温易导致胶粘剂乳化体系不稳定，而本申请的胶粘剂在低温下能够储存三个月，低温储存性能好。
结合实施例1以及对比例1-2并结合表3-4可以看出：首先，对比例1单独使用乙酸乙酯，对比例2单独使用乙酸丁酯，对比例1制得的胶粘剂初粘性检测时，滚珠滑落距离达到27mm，高于实施例1滚珠的滑落距离(24mm)；其次，针对非沥青基高分子自粘胶膜防水卷材/不锈钢基面而言，对比例1的剥离强度仅为1.2N/mm，对比例2的剥离强度仅为0.8N/mm，远低于实施例1的剥离强度；再次，对比例1和对比例2在不透水检测中均显示为透水；因此，可以证明将乙酸乙酯和乙酸丁酯复配使用，能够显著改善胶粘剂的施工性能，减少缝隙出现的可能性，避免窜水问题；并且乙酸乙酯和乙酸丁酯在提高剥离强度方面起到协同增效的作用。
结合实施例1和对比例3-4并结合表3-4可以看出：对比例3中不掺加增粘树脂，对比例4中不掺加热塑性树脂，对比例3和对比例4的剥离强度与实施例1相比均显著降低；并且对比例3和对比例4的持粘时间显著低于实施例1；因此可以表明同时使用热塑性树脂和增粘树脂能够在增强胶粘剂剥离强度和持粘性方面起到协同增效的作用。
结合实施例4-6并结合表3-4可以看出：实施例4-6的区别在于热塑性树脂的组成不同，丁苯橡胶和SIS配合使用，胶粘剂的剥离强度和持粘性能显著高于单独使用丁苯橡胶或者SIS。
结合实施例6-9并结合表3-4可以看出：实施例6中增粘剂为石油树脂，而实施例7-9中增粘剂为松香树脂和/或萜烯树脂，实施例7-9的初粘性优于实施例6；并且松香树脂和萜烯树脂复配使用(实施例9)的持粘时间显著高于单独使用松香树脂以及单独使用萜烯树脂。
结合实施例9-12并结合表3-4可以看出：实施例9中未添加纳米蒙脱土，胶粘剂的储存稳定性明显低于实施例10-12，并且纳米蒙脱土的掺加还能够进一步提高胶粘剂的粘接强度。
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 (7)

1.一种自粘类防水卷材低温环境施工配套胶粘剂，其特征在于，由包含如下重量份的原料制成：石油沥青20～30份、复合稀释剂45～65份、热塑性橡胶10～20份、增粘树脂10～20份、纳米蒙脱土0.3-0.7份；所述复合稀释剂是由沸点在60～80℃的快干稀释剂以及沸点在120～130℃的慢干稀释剂按照重量比(40～50): (5～15)复配而成；所述增粘树脂为松香树脂和萜烯树脂按照重量比1:1复配而成。
2.根据权利要求1所述的一种自粘类防水卷材低温环境施工配套胶粘剂，其特征在于：所述石油沥青的标号为70#～90#。
3.根据权利要求1所述的一种自粘类防水卷材低温环境施工配套胶粘剂，其特征在于，所述快干稀释剂和慢干稀释剂的重量比为45:10。
4.根据权利要求3所述的一种自粘类防水卷材低温环境施工配套胶粘剂，其特征在于，所述复合稀释剂中快干稀释剂为乙酸乙酯，慢干稀释剂为乙酸丁酯。
5.根据权利要求1所述的一种自粘类防水卷材低温环境施工配套胶粘剂，其特征在于，所述热塑性橡胶为SIS和丁苯橡胶中的任意一种或多种。
6.根据权利要求5所述的一种自粘类防水卷材低温环境施工配套胶粘剂，其特征在于，所述热塑性橡胶由SIS和丁苯橡胶按照重量比1:1复配而成。
7.根据权利要求5所述的一种自粘类防水卷材低温环境施工配套胶粘剂，其特征在于，所述SIS的嵌段比为S/I=30/70。
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