CN115926696A - 一种自粘防水卷材用自粘胶及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及防水卷材技术领域，特别指一种自粘防水卷材用自粘胶及其制造方法，包括如下组分及重量份：SBR胶乳10‑20份，S I S 10‑20份，SBS 10‑20份，苯乙烯1‑5份，甲基丙烯酸甲酯(MMA)1‑5份，二苯甲酮1‑5份，引发剂2‑10份，芳烃油5‑20份，环烷油10‑25份，助剂0‑6份，固油剂2‑4份，填料0‑2份。本发明采用芳烃油作为增粘剂，固油剂对增粘剂进行固定，增强了自粘胶抗老化、抗氧化等性能，同时对SBR胶乳进行接枝改性，增强其与芳烃油相容性，降低体系中的粘稠度，补足芳烃油加入过多导致体系粘度过大的缺点，此外接枝改性后的SBR胶乳能增强自粘胶的耐紫外线老化性能。
Description
技术领域
本发明涉及防水卷材技术领域，特别指一种自粘防水卷材用自粘胶及其制造方法。
背景技术
自粘防水卷材是利用自粘胶料与高分子防水卷材复合而成的，其防水效果好，提高施工速度，消除粘结性不足或胶黏剂涂布不均的问题，同时还减少了相关的风干性问题，不需要粘结固化时间。
公开号为CN114672264A的中国专利公开了一种弹性自粘防水卷材，从上至下依次设置有高分子片材、自粘胶层及隔离膜；自粘胶层包括如下重量份原料：沥青70-85份、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物2-10份、环烷油2-10份、增粘剂5-10份、阻燃剂20-25份、添加剂1-5份，所述增粘剂为松香树脂和萜烯树脂。但是上述专利还是存在不足之处：环烷油和增粘剂在橡胶材料中分散不够均匀，自粘胶本身的耐高温性和耐热性差、抗老化和氧化性弱，而且持粘性不好。
因此，针对上述缺陷现有技术还有待改进。
发明内容
本发明的目的在于提供一种耐高温、持粘性好的自粘防水卷材用自粘胶。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种自粘防水卷材用自粘胶，包括如下组分及其重量份如下：SBR胶乳10-20份，SIS 10-20份，SBS 10-20份，苯乙烯1-5份，甲基丙烯酸甲酯(MMA)1-5份，二苯甲酮1-5份，引发剂2-10份，芳烃油5-20份，环烷油10-25份，助剂0-6份，固油剂2-4份，填料0-2份；所述SBR乳胶是丁苯乳液由丁二烯与苯乙烯乳液共聚而得；所述SIS是苯乙烯一异戊二烯一苯乙烯嵌段共聚物；所述SBS是苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物；所述环烷油是饱和环状碳链结构，对所述SBR乳胶、SIS、SBS有良好增塑作用；所述芳烃油具有耐高温性、能增强橡胶产品的抗风化、氧化和衰老的能力，同时也可用作增粘剂，但是加入过量的芳烃油会导致粘度过大，影响生产搅拌和卷材的挂料；所述苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯(MMA)和二苯甲酮为接枝单体、SBR胶乳为接枝对象，加入引发剂，得到了接枝改性的SBR乳胶，所述接枝改性的SBR乳胶与芳烃油互为助溶剂，能降低体系中的粘稠度，补足芳烃油加入过多导致体系粘度过大，难以搅拌，同时难以使卷材挂料的缺点，起到分散作用，减少其他助剂如分散剂的使用的作用；固油剂能起到固定增粘剂的作用，减少增粘剂的迁移速率，从而增强自粘胶的抗衰老的能力。此外枝接改性后的SBR引入了酮基，其官能团能选择性吸收紫外线，转化成无害的低能辐射，从而提高自粘胶的耐紫外线老化性能。
根据以上方案，所述苯乙烯，甲基丙烯酸甲酯(MMA)，二苯甲酮为SBR胶乳枝接改性的单体。
根据以上方案，所述引发剂为过氧化羟基二异丙苯(CH PO)和四乙烯五胺(TEPA)混合物，所述引发剂能促进接枝改性反应的进行。
根据以上方案，所述过氧化羟基二异丙苯(CH PO)的重量份为1-5份和四乙烯五胺(TEPA)的重量份为1-5份。
根据以上方案，所述助剂为液体石蜡和邻苯二甲酸二锌脂，所述液体石蜡和邻苯二甲酸二锌脂可用于调整增塑效果。
根据以上方案，所述液体石蜡重量份为0-3份和邻苯二甲酸二锌脂重量份为0-3份。
根据以上方案，所述填料为碳酸钙粉，加入适量的填料可以降低制造成本。
根据以上方案，所述固油剂为醋酸钙，硬脂酸钠，硬质酸钙，醋酸钠，醋酸钾，醋酸镁，碳酸氢钠，碳酸氢钾，硬质酸钾，硬脂酸镁的一种或几种，所述固油剂在最后一步搅拌加入，能稠化增塑剂(如环烷油)，以此降低自粘胶中增塑剂的迁移率，还能对增塑剂进行表面改性对增塑剂的表面进行包覆，在界面能的作用下，抑制其分子迁移，降低增塑剂的迁移率，从而降低增塑剂性能下降速度，耐老化性能好，同时降低对外界的危害，更环保。
根据以上方案，一种自粘防水卷材用自粘胶的制造方法，包括以下步骤：
(1)将SBR胶乳、苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯(MMA)和二苯甲酮加入反应釜中，启动搅拌0.5小时后，加入引发剂继续搅拌1-2小时；
(2)再将芳烃油和环烷油泵至反应釜中，加入助剂，升温至150-170℃；
(3)加入一定量的SIS和SBS，搅拌1-2小时；
(4)加入固油剂和填料并继续搅拌1 -2小时；
(5)混合体系完全混合均匀后呈淡黄色黏稠液体，停止加热，制得自粘胶，待温度降至140-160℃，打开反应釜放料口，准备放料。
上述制备步骤需要注意的是，所述步骤(1)添加的苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯(MMA)和二苯甲酮的闪点较低不宜在和高温环境下对SBR胶乳进行枝化改性，因此需要先进行SBR胶乳枝化改性，再加入其它油性物质并升温搅拌混匀。
本发明的有益效果是：
1)本发明自粘防水卷用自粘胶采用芳烃油替代传统增粘剂如松香树脂和萜烯树脂，相应的增强自粘胶的抗风化、氧化和衰老的能力，此外本发明利用苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯(MMA)和二苯甲酮为接枝单体，加入引发剂，对SBR胶乳进行接枝，接枝改性后的SBR乳胶与芳烃油互为助溶剂，能降低体系中的粘稠度，补足芳烃油加入过多导致体系粘度过大，难以搅拌，同时难以使卷材挂料的缺点，还起到分散作用，减少了其他助剂如分散剂的使用，此外枝接改性后的SBR引入了酮基，其官能团能选择性吸收紫外线，转化成无害的低能辐射，从而提高自粘胶的耐紫外线老化性能。
2)本发明自粘防水卷用自粘胶的所述固油剂在最后一步搅拌加入，能固定增塑剂(如环烷油)，以此降低增塑剂的迁移率，还能对增塑剂进行表面改性，对增塑剂的表面进行包覆，在界面能的作用下，抑制其分子迁移，降低增塑剂的迁移率，即使在高温环境下增塑剂迁移速率也不会有较大的变动，最终提高自粘胶的抗热老化性能和持粘性能。
具体实施方式
下面结合实施例和对比例对本发明的技术方案进行说明。
实施例1
(1)先将20重量份SBR乳胶、2重量份苯乙烯、2重量份甲基丙烯酸甲酯(MMA)和2重量份二苯甲酮加入反应釜内，启动搅拌0.5小时后；加入引发剂2重量份过氧化羟基二异丙苯(CH PO)和2重量份四乙烯五胺(TEPA)，继续搅拌1-2小时。
(2)再将20重量份环烷油和11重量份芳烃油泵至反应釜中，加入1重量份液体石蜡和1重量份邻苯二甲酸二锌脂升温至150-170℃；
(3)加入15重量份SIS，18重量份SBS，搅拌1-2小时；
(4)加入3重量份醋酸钙、1重量份填料并继续搅拌1-2小时，混合体系完全混合均匀后呈淡黄色黏稠液体，停止加热，制得自粘胶，待温度降至140-160℃，打开反应釜放料口，准备放料。
实施例2
(1)现将20重量份SBR乳胶、2重量份苯乙烯、2重量份甲基丙烯酸甲酯(MMA)和2重量份二苯甲酮加入反应釜内，启动搅拌0.5小时后，加入引发剂2重量份过氧化羟基二异丙苯(CH PO)和2重量份四乙烯五胺(TEPA)，继续搅拌1-2小时；
(2)再将20重量份环烷油和11量份芳烃油泵至反应釜中，加入1重量份液体石蜡和1重量份邻苯二甲酸二锌脂，升温至150-170℃；
(3)加入18重量份SIS，17重量份SBS，搅拌1-2小时后；
(4)加入1重量份醋酸钙,1重量份填料并继续搅拌1-2小时，混合体系完全混合均匀后呈淡黄色黏稠液体，停止加热，制得自粘胶，待温度降至140-160℃，打开反应釜放料口，准备放料。
对比例1
(1)先将19重量份SBR乳胶加入反应釜中；
(2)再将28重量份环烷油和11量份芳烃油泵至反应釜中，加入1.5重量份液体石蜡和1.5重量份邻苯二甲酸二锌脂，升温至150-170℃；
(3)加入16重量份SIS，16重量份SBS，搅拌1-2小时后；
(4)加入5重量份醋酸镁、2重量份填料并继续搅拌1-2小时，混合体系完全混合均匀后呈淡黄色黏稠液体，停止加热，制得自粘胶，待温度降至140-160℃，打开反应釜放料口，准备放料。
对比例2
(1)先将21重量份SBR乳胶加入反应釜中；
(2)再将27重量份环烷油和12重量份芳烃油泵至反应釜中，加入1重量份液体石蜡和1重量份邻苯二甲酸二锌脂，升温至150-170℃；
(3)加入18重量份SIS，21重量份SBS，搅拌1-2小时；
(4)1重量份填料并继续搅拌1-2小时，混合体系完全融化后呈淡黄色黏稠液体，停止加热，制得自粘胶，待温度降至140-160℃，打开反应釜放料口，准备放料。
在四份200mm*60mm防水材料片上分别涂敷上述实施例1-4的自粘胶，放置冷却后再用另一相同尺寸的防水材料片复合后，用压辊来回滚压5次，最后将试样裁剪成200mm*50mm样片用于剥离强度的测试。测试方法参照GB/T23260-2009《带自粘层的防水卷材》。
表1实施例1、2和对比例1、2应用到防水卷材的剥离强度测试结果
| 剥离强度(N/mm) | 无处理 | 热老化 | 紫外线老化 |
| 实施例1 | 2.25 | 1.89 | 2.04 |
| 实施例2 | 2.14 | 0.81 | 1.93 |
| 对比例1 | 1.87 | 1.60 | 0.64 |
| 对比例2 | 1.82 | 0.83 | 0.52 |
从表1可以看出：实施例1加入接枝枝改性的SBR胶乳和固油剂，测试结果显示其耐紫外线和热老化性能好；实施例2加接枝枝改性的SBR胶乳，减少固油剂添加量，测试结果显示其耐紫外性能好，热老化性能减弱；对比例1只加固油剂，不加接枝枝改性的SBR胶乳，测试结果显示其耐紫外性能差，热老化性能好；对比例2不加接枝枝改性的SBR胶乳，不加固油剂，测试结果显示其耐紫外性能差，热老化性能也差。由此可见加入接枝枝改性的SBR胶乳能改善自粘胶的耐紫外线性能，固油剂能有效改善自粘胶的热老化性能。
表2利用实施例1、2和对比例1、2制成的自粘防水卷材的各性能测试结果
表2中可以看出：本实施例1-2与防水材料片制成的自粘防水卷材的各性能测试结果均能达到国家标准，且持粘性好，均能达到30分钟，高于国标的15分钟。
本发明的抗热老化、氧化和紫外线老化性能优异和持粘性好。
以上所述仅是本发明的较佳实施方式，故凡依本发明专利申请范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均包括于本发明专利申请范围内。
Claims (9)
1.一种自粘防水卷材用自粘胶，其特征在于，包括如下组分及其重量份如下：SBR胶乳10-20份，SIS 10-20份，SBS 10-20份，苯乙烯1-5份，甲基丙烯酸甲酯(MMA)1-5份，二苯甲酮1-5份，引发剂2-10份，芳烃油5-20份，环烷油10-25份，助剂0-6份，固油剂2-4份，填料0-2份。
2.根据权利要求1所述的自粘防水卷材用自粘胶，其特征在于，所述苯乙烯，甲基丙烯酸甲酯(MMA)，二苯甲酮为SBR胶乳枝接改性的单体。
3.根据权利要求1所述的自粘防水卷材用自粘胶，其特征在于，所述引发剂为过氧化羟基二异丙苯(CH PO)和四乙烯五胺(TEPA)混合物。
4.根据权利要求3所述的自粘防水卷材用自粘胶，其特征在于，所述过氧化羟基二异丙苯(CH PO)的重量份为1-5份和四乙烯五胺(TEPA)的重量份为1-5份。
5.根据权利要求1所述的自粘防水卷材用自粘胶，其特征在于，所述助剂包括液体石蜡和邻苯二甲酸二锌脂。
6.根据权利要求5所述的自粘防水卷材用自粘胶，其特征在于，所述液体石蜡重量份为0-3份和邻苯二甲酸二锌脂重量份为0-3份。
7.根据权利要求1所述的自粘防水卷材用自粘胶，其特征在于，所述填料为碳酸钙粉。
8.根据权利要求1所述的自粘防水卷材用自粘胶，其特征在于，所述固油剂为醋酸钙，硬脂酸钠，硬质酸钙，醋酸钠，醋酸钾，醋酸镁，碳酸氢钠，碳酸氢钾，硬质酸钾，硬脂酸镁的一种或几种。
9.一种如权利要求1-8任一项所述的自粘防水卷材用自粘胶的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将SBR胶乳、苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯(MMA)和二苯甲酮加入反应釜中，启动搅拌0.5小时后，加入引发剂继续搅拌1-2小时；
(2)再将芳烃油和环烷油泵至反应釜中，加入助剂，升温至150-170℃；
(3)加入一定量的SIS和SBS，搅拌1-2小时；
(4)加入固油剂和填料并继续搅拌1-2小时；
(5)混合体系完全混合均匀后呈淡黄色黏稠液体，停止加热，制得自粘胶，待温度降至140-160℃，打开反应釜放料口，准备放料。
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