CN113755129A - 一种双层防水免打保护层自粘聚合物改性沥青防水卷材及其制备方法 - Google Patents

一种双层防水免打保护层自粘聚合物改性沥青防水卷材及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种双层防水免打保护层自粘聚合物改性沥青防水卷材及其制备方法。包括由下至上依次设置的聚乙烯膜、第一改性沥青层、聚酯胎层、第二改性沥青层、高强度聚乙烯胎层和石英砂层；所述第一改性沥青层和第二改性沥青层为改性沥青胶料，包括以下重量百分数的原料：45～55％道路石油沥青、3～5％防水材料用沥青、3～4％热塑性弹性体、5～8％丁苯橡胶、5～8％成品机油、2～3％石油树脂、0.5～2.0％硅酸盐水泥、10～20％重钙粉、2～8％硅胶改性沥青、2～6％聚乙烯蜡。本发明的防水卷材可以实现一遍防水施工可以起到两遍防水施工的效果，进一步节省人力和物力，加快工程建设进度。

Description

一种双层防水免打保护层自粘聚合物改性沥青防水卷材及其 制备方法
技术领域
本发明涉及防水卷材技术领域，具体涉及一种双层防水免打保护层自粘聚合物改性沥青防水卷材及其制作方法。
背景技术
水是无孔不入的，它借着风压、对流、冲击、附着、毛细等作用力，逐步进入建筑物内部。建筑防水关乎建筑节能，建筑物中的门窗和外墙漏水，会对保温材料进行侵蚀破坏，进而使保温材料的导热性能发生变化，使建筑物的寿命降低。其次，防水材料和混凝土结构一软一硬相互结合是对建筑物的最安全的保障，一旦防水出现问题，水分进入建筑物内部腐蚀建筑物的钢筋结构，造成巨大的安全隐患，使建筑物的寿命缩短，造成安全责任事故的还要追究其刑事责任。最重要的一点是建筑防水关乎环境保护，现在很多化工企业和矿产企业发生渗漏，导致有危害的废水发生渗漏，进而进入地下水系，严重污染环境。防水工程的维修是非常困难的，因为很多地方找不到渗漏点，所以防水施工一定要一次成功，这样才能真正其到防水的作用。
建筑工程现在为了进一步确保防水的安全，很多建筑工程进行两边防水施工，并且地下防水施工完成之后及时浇筑保护层才能进行编扎钢筋的工序，若不浇筑混凝土保护层，编扎钢筋会破坏防水材料表面，浇筑混凝土造成了人力和物力的浪费。改性沥青防水卷材的最大拉力时延伸率最大是40％，一旦建筑结构发生不规则的沉降，防水层就被破坏，导致漏水现象发生；改性沥青防水卷材在施工过程中会出现很多空鼓的现象，导致防水卷材与建筑物不结合现象；而且改性沥青防水卷材受施工环境温度影响很大，一旦温度低于5℃，粘接力会下降，进而导致柔性防水卷材与建筑物的结构混凝土粘接不牢现象，导致渗水、漏水现象的发生。防水材料施工完成之后传统改性沥青防水卷材会立即浇筑混凝土保护层，在浇筑过程中混凝土会出现很多多孔性的非均质混凝土材料，一旦出现防水。渗漏，水分就会顺着这些多孔性非均质材料进入建筑内部，损害建筑物。所以现在需要一种一种双层防水免打保护层自粘聚合物改性沥青防水卷材及其制作方法，一遍防水施工可以起到两遍防水施工的效果，进一步节省人力和物力。
发明内容
针对上述现有技术，本发明的目的是提供一种双层防水免打保护层自粘聚合物改性沥青防水卷材及其制备方法。本发明的防水卷材可以实现一遍防水施工可以起到两遍防水施工的效果，进一步节省人力和物力，加快工程建设进度。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
本发明的第一方面，提供一种改性沥青胶料，包括以下重量百分数的原料：
45～55％道路石油沥青、3～5％防水材料用沥青、3～4％热塑性弹性体、5～8％丁苯橡胶、5～8％成品机油、2～3％石油树脂、0.5～2.0％硅酸盐水泥、10～20％重钙粉、2～8％硅胶改性沥青、2～6％聚乙烯蜡。
优选的，包括以下重量百分数的原料：
51％道路石油沥青、4％防水材料用沥青、3.5％热塑性弹性体、6.8％丁苯橡胶、6.2％成品机油、2.3％石油树脂、1.2％硅酸盐水泥、16％重钙粉、5％硅胶改性沥青、4％聚乙烯蜡。
优选的，所述道路石油沥青为70#A级道路石油沥青；所述防水材料用沥青的牌号为F400；所述硅酸盐水泥为425硅酸盐水泥；所述重钙粉的粒度为800目；所述成品机油为5W-40成品机油；所述热塑性弹性体为SBS4303；所述石油树脂为C9石油树脂。
本发明的第二方面，提供改性沥青胶料的制备方法，包括以下步骤：
将道路石油沥青、防水材料用沥青、成品机油混合并控制温度在170-175℃进行第一次搅拌；温度升至180-185℃，加入热塑性弹性体进行第二次搅拌；再加入硅胶改性沥青、聚乙烯蜡、石油树脂、丁苯橡胶进行第三次搅拌；再加入硅酸盐水泥，第四次搅拌，最后加入重钙粉第五次搅拌，搅拌完毕后降温出料。
优选的，所述第一次搅拌的时间为45min，速度46r/min；所述第二次搅拌的时间为65min，速度65r/min；所述第三次搅拌的时间为150min，速度为80r/min；所述第四次搅拌的时间为30min，速度为46r/min；所述第五次搅拌的时间为60min，速度与第四次搅拌相同；所述降温的温度为150-160℃。
本发明的第三方面，提供改性沥青胶料在制备双层防水免打保护层自粘聚合物改性沥青防水卷材中的应用。
本发明的第四方面，提供一种双层防水免打保护层自粘聚合物改性沥青防水卷材，包括由下至上依次设置的聚乙烯膜、第一改性沥青层、聚酯胎层、第二改性沥青层、高强度聚乙烯胎层和石英砂层；所述第一改性沥青层和第二改性沥青层为改性沥青胶料；石英砂层由石英砂组成；所述双层防水免打保护层自粘聚合物改性沥青防水卷材的厚度为4.0～4.5mm。
优选的，所述聚乙烯膜的面密度为12g/m2；所述第一改性沥青层和第二改性沥青层的厚度为1.2mm；所述聚酯胎层的厚度为0.6～0.8mm，所述聚酯胎层所用聚酯胎为长纤聚酯胎；所述石英砂的粒度为80目；所述高强度聚乙烯胎层的厚度为0.6～0.8mm；所述高强度聚乙烯胎层所用的高强度聚乙烯胎由以下方法制备：
择聚乙烯树脂，其指标应符合：熔体质量流动速率1.7-1.9g/min，密度0.918-0.922g/cm3，拉伸屈服应力大于8.0MPa，拉伸断裂应力大于12MPa，拉伸断裂标称应变大于300％；将高分子挤出机螺杆7个加热区的温度分别设为E1区170℃，E2区180℃，E3区190℃，E4区200℃，E5区205℃，E6区210℃，E7区215℃，将聚乙烯树脂经上料机加入螺杆入口进行高温熔化，进料速度为2.5kg/min，高温熔化完成之后经挤出、模压制得高强度聚乙烯胎。
本发明的第五方面，提供双层防水免打保护层自粘聚合物改性沥青防水卷材的制备方法，包括以下步骤：
(1)聚酯胎经出料口浸油池将改性沥青胶料均匀包裹在聚酯胎两面，形成第一改性沥青层、聚酯胎层、第二改性沥青层；
(2)高强度聚乙烯胎的上表喷压敏胶，然后将石英砂散在压敏胶上形成覆有石英砂层的高强度聚乙烯胎层；
(3)将聚乙烯膜覆在第一改性沥青层的另一面；将覆有石英砂层的高强度聚乙烯胎层覆在第二改性沥青层的另一面，制得双层防水免打保护层自粘聚合物改性沥青防水卷材。
优选的，压敏胶加入温度为150℃的胶箱中熔化均匀喷洒在高强度聚乙烯胎的表面，胶层厚度为0.25-0.30mm；石英砂的撒砂量为0.8kg/m2。
本发明的有益效果：
(1)本发明制备的双层防水免打保护层自粘聚合物改性沥青防水卷材可实现一遍防水施工起到两遍防水施工的效果，进一步节省人力和物力，加快工程建设进度。
(2)本发明的防水卷材由下至上依次包括聚乙烯膜、第一改性沥青层、聚酯胎层、第二改性沥青层、高强度聚乙烯胎层和石英砂层，共6层结构，聚乙烯膜、聚酯胎层、高强度聚乙烯胎层分别与改性沥青防水卷材相结合形成两道防水层，一遍施工相当于两边防水效果，高强度聚乙烯胎层和聚酯胎层的伸长率高与改性沥青防水卷材延伸率差的缺点进行互补，一旦建筑物发生沉降，沥青类防水卷材发生破坏，其也可起到防水效果。
(3)本发明的制备方法中选用聚乙烯膜、聚酯胎层、高强度聚乙烯胎层分别与改性沥青结合，高强度高强度聚乙烯胎层的另一面覆石英砂，施工完成之后，上表面的石英砂暴漏在外，不用浇筑混凝土保护层，节省人力物力，直至钢筋编扎完成，直接浇筑混凝土，石英砂可以与混凝土发生融合，使混凝土结构与防水卷材紧密结合。
附图说明
图1为双层防水免打保护层自粘聚合物改性沥青防水卷材结构示意图；
其中，1-聚乙烯膜，2-第一改性沥青层，3-聚酯胎层，4-第二改性沥青层，5-高强度聚乙烯胎层，6-石英砂层。
具体实施方式
应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
正如背景技术所述，很多建筑工程进行两边防水施工，并且地下防水施工完成之后及时浇筑保护层才能进行编扎钢筋的工序，若不浇筑混凝土保护层，编扎钢筋会破坏防水材料表面，浇筑混凝土造成了人力和物力的浪费。
基于此，本发明提供一种双层防水免打保护层自粘聚合物改性沥青防水卷材，包括由下至上依次设置的聚乙烯膜1、第一改性沥青层2、聚酯胎层3、第二改性沥青层4、高强度聚乙烯胎层5和石英砂层6；所述第一改性沥青层2和第二改性沥青层3为改性沥青胶料；石英砂层6由石英砂组成；所述双层防水免打保护层自粘聚合物改性沥青防水卷材的厚度为4.0～4.5mm。
为了使得本领域技术人员能够更加清楚地了解本申请的技术方案，以下将结合具体的实施例详细说明本申请的技术方案。
本发明实施例中所用的试验材料均为本领域常规的试验材料，均可通过商业渠道购买得到。
说明：5W-40成品机油(“昆仑”润滑油)生产厂家为中国石油润滑油公司；
热塑性弹性体SBS4303生产厂家为北京燕山石化橡塑化工有限责任公司；
C9(碳九)石油树脂购自山东力昂新材料科技有限公司；
硅胶改性沥青购自青岛国创新材料科技有限公司。
聚酯胎购自天鼎丰控股有限公司，规格为250g/m2。
丁苯橡胶购自山东高氏科工贸有限公司。
实施例1
改性沥青的制备：
称量51％的70#A级道路石油沥青、4％F400防水材料用沥青、3.5％的热塑性弹性体、6.8％的丁苯橡胶、6.2％的成品机油、2.3％的石油树脂、1.2％的425硅酸盐水泥、16％的800目重钙粉、5％的硅胶改性沥青、4％的聚乙烯蜡。
首先将70#A级道路石油沥青、F400防水材料用沥青、成品机油加入反应釜中温度控制在170-175℃，搅拌45min，搅拌速度46r/min，主要将三种原材料搅拌分散均匀。
然后将温度升至180-185℃，将热塑性弹性体加入反应釜，搅拌速度65r/min，搅拌65min，对沥青进行改性。
然后加入硅胶改性沥青、聚乙烯蜡、石油树脂、丁苯橡胶，将转速调至80r/min，这一步目的主要将沥青胶料的粘度提升改善胶料的耐热性能，搅拌150min之后加入425硅酸盐水泥，将转速调至46r/min，搅拌30min之后加入800目重钙粉搅拌60min，将沥青胶料进行密实，最后降温150-160℃，出料得到改性沥青胶料。
实施例2
高强度聚乙烯胎的制备：
选择聚乙烯树脂，其指标应符合以下标准，熔体质量流动速率1.7-1.9g/min，密度0.918-0.922g/cm3，拉伸屈服应力大于8.0MPa，拉伸断裂应力大于12MPa，拉伸断裂标称应变大于300％。首先将高分子挤出机螺杆7个加热区温度设置完成，其温度分别为E1区170℃，E2区180℃，E3区190℃，E4区200℃，E5区205℃，E6区210℃，E7区215℃，该温度区间设置完成之后，将聚乙烯树脂经上料机加入螺杆入口进行高温熔化，进料速度为2.5kg/min，高温熔化完成之后经挤出膜磨头设备出口制得0.6mm厚度板材即为高强度聚乙烯胎。
实施例3
双层防水免打保护层自粘聚合物改性沥青防水卷材的制备：
实施例2制备出的高强度聚乙烯胎经风冷降温至板材表面温度70-75℃，将压敏胶加入温度为150℃的胶箱中熔化均匀喷洒在板材表面，其胶层厚度为0.30mm，喷胶完成之后将80目的石英砂均匀撒在板材表面，撒砂量控制在0.8kg/m2，撒砂量应均匀适量，砂量过大会导致板材表面砂子洒落，撒砂量过少，会导致板材表面覆砂不匀。覆砂完成之后将板材经牵引辊牵引至覆膜储存架备用。
厚度为0.6mm的聚酯胎经出料口浸油池将实施例1制备的沥青胶料均匀包裹在聚酯胎的两面，形成第一改性沥青层和第二改性沥青层，第一改性沥青层和第二改性沥青层的厚度均为1.2m。
第一改性沥青层的另一面粘合面密度为12g/m2的聚乙烯膜；第二改性沥青层的另一面覆覆膜储存架上取出的板材，将板材有高强度聚乙烯胎的一面与第二改性沥青层粘合在一起。最终制得成品，平均厚度为4.0mm。
采用《GB/T 23457-2017预铺防水卷材》标准中的要求对实施例3制备的双层防水免打保护层自粘聚合物改性沥青防水卷材的物理机械性能进行检测，所得结果见表1。
表1
Figure BDA0003179605690000061
由表1可以看出，实施例3制备的防水卷材其拉伸性能远高于《GB/T 23457-2017预铺防水卷材》中规定的沥青基聚酯胎防水卷材(PY类)；其不透水性良好，抗窜水性、与后浇混凝土剥离强度、与后浇混凝土浸水后剥离强度、卷材与卷材剥离强度等性能都远高于PY类防水卷材所要求的性能。但本发明的防水卷材，在只施工一遍的情况下就能起到两边的防水效果；既省时省力，防水效果还好。
以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种改性沥青胶料，其特征在于，包括以下重量百分数的原料：
45～55％道路石油沥青、3～5％防水材料用沥青、3～4％热塑性弹性体、5～8％丁苯橡胶、5～8％成品机油、2～3％石油树脂、0.5～2.0％硅酸盐水泥、10～20％重钙粉、2～8％硅胶改性沥青、2～6％聚乙烯蜡。
2.根据权利要求1所述的改性沥青胶料，其特征在于，包括以下重量百分数的原料：
51％道路石油沥青、4％防水材料用沥青、3.5％热塑性弹性体、6.8％丁苯橡胶、6.2％成品机油、2.3％石油树脂、1.2％硅酸盐水泥、16％重钙粉、5％硅胶改性沥青、4％聚乙烯蜡。
3.根据权利要求1或2所述的改性沥青胶料，其特征在于，所述道路石油沥青为70#A级道路石油沥青；所述防水材料用沥青的牌号为F400；所述硅酸盐水泥为425硅酸盐水泥；所述重钙粉的粒度为800目；所述成品机油为5W-40成品机油；所述热塑性弹性体为SBS4303；所述石油树脂为C9石油树脂。
4.权利要求1～3任一项所述的改性沥青胶料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
将道路石油沥青、防水材料用沥青、成品机油混合并控制温度在170-175℃进行第一次搅拌；温度升至180-185℃，加入热塑性弹性体进行第二次搅拌；再加入硅胶改性沥青、聚乙烯蜡、石油树脂、丁苯橡胶进行第三次搅拌；再加入硅酸盐水泥，第四次搅拌，最后加入重钙粉第五次搅拌，搅拌完毕后降温出料。
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述第一次搅拌的时间为45min，速度46r/min；所述第二次搅拌的时间为65min，速度65r/min；所述第三次搅拌的时间为150min，速度为80r/min；所述第四次搅拌的时间为30min，速度为46r/min；所述第五次搅拌的时间为60min，速度与第四次搅拌相同；所述降温的温度为150-160℃。
6.权利要求1～3任一项所述的改性沥青胶料在制备双层防水免打保护层自粘聚合物改性沥青防水卷材中的应用。
7.一种双层防水免打保护层自粘聚合物改性沥青防水卷材，其特征在于，包括由下至上依次设置的聚乙烯膜、第一改性沥青层、聚酯胎层、第二改性沥青层、高强度聚乙烯胎层和石英砂层；所述第一改性沥青层和第二改性沥青层均为权利要求1～3任一项所述的改性沥青胶料；石英砂层由石英砂组成；所述双层防水免打保护层自粘聚合物改性沥青防水卷材的厚度为4.0～4.5mm。
8.根据权利要求7所述的双层防水免打保护层自粘聚合物改性沥青防水卷材，其特征在于，所述聚乙烯膜的面密度为12g/m2；所述第一改性沥青层和第二改性沥青层的厚度为1.2mm；所述聚酯胎层的厚度为0.6～0.8mm，所述聚酯胎层所用聚酯胎为长纤聚酯胎，规格为250g/m2；所述石英砂的粒度为80目；所述高强度聚乙烯胎层的厚度为0.6～0.8mm；所述高强度聚乙烯胎层所用的高强度聚乙烯胎由以下方法制备：
择聚乙烯树脂，其指标应符合：熔体质量流动速率1.7-1.9g/min，密度0.918-0.922g/cm3，拉伸屈服应力大于8.0MPa，拉伸断裂应力大于12MPa，拉伸断裂标称应变大于300％；将高分子挤出机螺杆7个加热区的温度分别设为E1区170℃，E2区180℃，E3区190℃，E4区200℃，E5区205℃，E6区210℃，E7区215℃，将聚乙烯树脂经上料机加入螺杆入口进行高温熔化，进料速度为2.5kg/min，高温熔化完成之后经挤出、模压制得高强度聚乙烯胎。
9.权利要求7或8所述的双层防水免打保护层自粘聚合物改性沥青防水卷材的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)聚酯胎经出料口浸油池将权利要求1～3任一项所述的改性沥青胶料均匀包裹在聚酯胎两面，形成第一改性沥青层、聚酯胎层、第二改性沥青层；
(2)高强度聚乙烯胎的上表喷压敏胶，然后将石英砂散在压敏胶上形成覆有石英砂层的高强度聚乙烯胎层；
(3)将聚乙烯膜覆在第一改性沥青层的另一面；将覆有石英砂层的高强度聚乙烯胎层覆在第二改性沥青层的另一面，制得双层防水免打保护层自粘聚合物改性沥青防水卷材。
10.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于，压敏胶加入温度为150℃的胶箱中熔化均匀喷洒在高强度聚乙烯胎的表面，胶层厚度为0.25-0.30mm；石英砂的撒砂量为0.8kg/m2。
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