CN1900207B - 一种自粘胶、高分子自粘防水卷材及制造工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自粘胶，该自粘胶包括重交沥青、SBS橡胶、增粘剂，其特征是还包括SIS橡胶、顺酐、三氯化铝、秋兰姆、氯化镁、硅酸钙。该自粘胶采用化学反应改性沥青技术路线进行配制，配胶温度为150℃～170℃，污染少，能耗少。不仅会很好地与经等离子体表面改性的高分子材料粘结，还可以与湿混凝土粘结牢固。本发明，还公开了由该自粘胶制成的高分子自粘防水卷材及其制造工艺。该种制造工艺使自粘胶与主体材料层粘结牢固，人为方法无法剥离。

Description

一种自粘胶、高分子自粘防水卷材及制造工艺

技术领域

本发明涉及的是一种自粘胶，还涉及一种由该种自粘胶制成的高分子自粘防水卷材，及其制造工艺。

背景技术

合成高分子防水卷材(包括合成树脂片材和合成橡胶卷材)具有良好的物理性能，但由于其表面不易粘结，达不到理想的应用效果。因此，此类防水卷材市场份额一直很小。有人试图在高分子卷材表面冷复一层双面自粘卷材，但很容易就被剥离开来；也有人试图采用在高分子卷材表面热涂胶的方法，但由于高分子卷材的表面很难粘结，该试验又没有采取对高分子卷材表面的处理措施，加之，自粘胶不匹配，因此，与前者效果相差无几。可见，试图在高分子卷材表面涂盖一层自粘胶的技术是不成功的。目前，国内外以改性沥青自粘胶做粘结剂的自粘类防水卷材两种，一种为有胎，一种为无胎，其制造自粘防水卷材的自粘胶一般为改性沥青自粘胶。

在现有技术中，自粘聚合物改性沥青聚酯胎防水卷材的制造工艺经过以下的工艺步骤：

(1)准备自粘胶材料，沥青、热塑性弹性体(SBS橡胶、SIS橡胶)、增塑剂、抗氧剂、填充剂等助剂，对热塑性弹性体进行研磨3.5小时，然后对它们进行物理共混。

(2)对自粘胶材料180℃至200℃下进行配胶，配胶经过3.5小时，然后贮罐，再将其倒进温度为140℃的涂盖油池。

(3)如图7所示，将成卷的主体材料层材料胎基11导开，然后通过190℃浸渍油池12，再通过140℃的涂盖油池13进行涂盖自粘胶。

(4)高分子隔离膜14。

此种工艺存在以下缺陷：

(1)配制此类自粘胶需180℃～200℃高温，可使部分增塑剂过热氧化；沥青在190℃～200℃时产生较大量的沥青烟气污染环境，治理沥青烟气费用高，配制时间长，能耗高。

(2)由于热塑性弹性体在沥青中难溶解，需要通过胶体磨研磨达到共混之目的，一般要经过搅拌研磨约3.5小时，能耗偏大。

(3)成型温度高，胎体收缩大(1％左右)，工艺复杂，能耗高。由于胎基要使用低标号沥青做浸渍材料，故胎基与自粘胶层容易剥离。

(4)采用高分子材料作为主体材料层时，无法采用此种工艺进行制造。

发明内容

本发明需要解决的技术问题，即本发明的目的是提供一种自粘胶，该种自粘胶配温度低、污染少，能耗少。

本发明的第二个目的是提供一种由上述自粘胶制成的高分子自粘防水卷材。

本发明的第三个目的是提供一种上述高分子自粘防水卷材的制造工艺。

本发明实现第一个目的可以采取如下技术方案：

一种自粘胶，该自粘胶包括沥青、SBS橡胶、增粘剂，其特征是还包括SIS橡胶、顺酐、三氯化铝、秋兰姆、氧化镁、硅酸钙，以总质量计算配合比如下：

本发明实现的第二个目的可以采取以下技术方案：

一种高分子自粘防水卷材，其采用上述的自粘胶制成，其特征是：包括主体材料层、由自粘胶构成的自粘胶层、隔离层，自粘胶层复合于主体材料层上，隔离层复合于自粘胶层的外表面；所述主体材料层由合成树脂片材、具有增强材料层的合成树脂片材、合成橡胶片材、或具有增强材料层的合成橡胶片材构成。

该种防水卷材为单面粘的防水卷材。

或者，

一种高分子自粘防水卷材，其采用上述的自粘胶制成，其特征是：包括主体材料层、两层由自粘胶构成的自粘胶层、两层隔离层，两层自粘胶层分别复合于主体材料层上、下表面，两层隔离层分别复合于两自粘胶层的外表面；所述主体材料层由合成树脂片材、具有增强材料层的合成树脂片材、合成橡胶片材、或具有增强材料层的合成橡胶片材构成。

该种防水卷材为双面粘的防水卷材。

本发明实现的第三个目的可以采取以下技术方案：

一种高分子自粘防水卷材的制造工艺，该制造工艺可以制成单面自粘防水卷材。其包括以下工艺步骤：

(1)按上述自粘胶各组分的配合比进行准备自粘胶材料；

(2)配胶，在150℃～170℃温度条件下，先将重交沥青、SBS橡胶、SIS橡胶、增粘剂共混，再加入顺酐、三氯化铝、秋兰姆、氧化镁、硅酸钙搅拌使其充分反应；然后将胶装于储罐，通过喷淋油系统进入成型机内；

(3)将成卷的主体材料导开，采用低温等离子体对主体材料层的将要涂胶的表面进行改性；

(4)采用对辊成型机在复合隔离层的同时对主体材料层的单表面进行涂胶，涂胶时，储罐内的自粘胶料通过喷淋油系统进入成型机内；

(5)压平、冷却成型。

或者

一种高分子自粘防水卷材的制造工艺，该制造工艺可以制成双面自粘防水卷材。其包括以下工艺步骤：

(1)按上述自粘胶各组分的配合比进行准备自粘胶材料；

(2)配胶，在150℃～170℃温度条件下，先将重交沥青、SBS橡胶、SIS橡胶、增粘剂共混，再加入顺酐、三氯化铝、秋兰姆、氧化镁、硅酸钙搅拌使其充分反应；然后将胶装于储罐；

(3)将成卷的主体材料导开，采用低温等离子体对主体材料层的将要涂胶的两个表面进行改性；

(4)采用对辊成型机在复合隔离层的同时对主体材料层的双表面进行涂胶，涂胶时，储罐内的自粘胶料通过喷淋油系统进入成型机内；

(5)压平、冷却成型。

其中，以上成型辊的轴向长度为2200mm，成型辊直径为400mm。所述低温等离子体由低真空状态下的辉光放电设备产生或由常压辉光放电设备产生。

本发明具有以下突出效果：

1、本发明的自粘胶采用化学反应改性沥青技术路线进行配制，配胶温度为150℃～170℃，对配方中的苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物，即SBS橡胶没有破坏作用；在170℃下配胶产生沥青烟气极少，只要通过管道回流的方式就可以消除污染。配胶工艺简单，重交沥青、SBS橡胶、SIS橡胶、增粘剂共混，只需1小时，热塑性弹性体(SBS橡胶、SIS橡胶)就会完全溶解，再加入顺酐、三氯化铝、秋兰姆、氧化镁、硅酸钙与沥青等助剂混合只需2.5小时即可完成配胶过程，能耗与普通物理共混改性沥青自粘胶相比降低28.5％。

2、本发明自粘胶的配方中的SIS橡胶、增粘剂，应用时，在水泥产生水化热(56℃左右)的温度环境中就可以发生塑化蠕变反应，能增强水泥基材与自粘胶层的吸附力。

3、本发明自粘胶的配方中的“硅酸钙”，应用时，当自粘胶层与水泥基材通过压力紧密接触的同时，“硅酸钙”粒子接触到湿混凝土(或砂浆)产生水化凝胶，待混凝土(或砂浆)达到设计强度后能产生较强的粘附力。

4、本发明的自粘胶，选用优质重交沥青，橡胶和沥青更容易混合改性；选用SBS橡胶做沥青改性主剂，使产品的弹性等指标可满足工程使用要求；选用增粘树脂可增加自粘胶的粘结力；选用SIS橡胶做增粘助剂，使自粘胶与湿混凝土粘结不易被剥离；选用三氯化铝作为催化剂，使沥青组份转化反应加快；选用顺酐可与沥青中的化合物进行接枝反应，即顺酐可与沥青中的芳环α位上活泼氢产生烯键交联，或功能基因反应。选用秋兰姆可将顺酐与沥青中化合物所得的接技物与SBS橡胶反应，成为稳定的反应改性沥青体系；而硅酸钙为填充剂，可起到遇水与水泥基面后亲和胶粘的作用。故本发明的橡胶沥青自粘胶不仅会很好地与经等离子体表面改性的高分子材料粘结，还可以与湿混凝土粘结牢固。

5、由于该配方中加入了接技物、交联剂，通过化学反应配制的“蠕变自粘胶”，卷材与卷材、卷材与混凝土的粘结性能均在7.0～8.5N/mm之间。

6、本发明高分子自粘防水卷材的制造工艺，采用的等离子体对主体材料层的表面改性有两种机型，“低真空状态下的辉光放电”设备产生的等离子体可对主体材料层的高分子表面进行接枝改性，改性后高分子表会与自粘胶层粘得更紧。“常压辉光放电”设备产生等离子体可使高分子表面非常有效地形成大量自由基分子、准分子，有利于与自粘胶粘贴。

“低真空状态下的辉光放电”设备不安装在生产线上，单独放置独立操作；“常压辉光放电”设备安装在生产线的成型工序前，装有两个射频器，可同时对高分子两表面进行改性处理。

7、在本发明高分子自粘防水卷材的制造工艺中，采用的对辊成型机，是采用两个￠400mm镀铬辊、平行布置；两对淋油喷头同时对垂直置放的高分子材料两面施胶，可生产单面和双面自粘防水卷材。然后经覆隔离材料、压平冷却成型。可提高生产效率。

8、本发明高分子自粘防水卷材的制造工艺，配胶温度低，产生沥青烟气少；配制时间短，能耗低；生产单面粘卷材主体材料层收缩仅为0.02％；自粘胶与主体材料层粘结牢固，人为方法无法剥离。生产双面卷材，比现有技术中“自粘聚合物改性沥青聚酯胎防水卷材”的生产工艺减少生产工序，降低能耗，主体材料层热收缩仅为0.05％，自粘胶与主体材料粘结牢固，人为方法无法剥离。

本发明高分子自粘防水卷材具有以下性能：

附图说明

图1是本发明主体材料层复合有纤维增强材料层的单面粘的高分子自粘防水卷材。

图2是本发明主体材料层复合有纤维增强材料层的双面粘的高分子自粘防水卷材。

图3是本发明主体材料层为合成高分子片材的单面粘的高分子自粘防水卷材。

图4是本发明主体材料层为合成高分子片材的双面粘的高分子自粘防水卷材。

图5本发明高分子自粘防水卷材制造工艺的工艺流程示意图。

图6本发明高分子自粘防水卷材另一种制造工艺的工艺流程示意图。

图7现有技术自粘防水卷材制造工艺的工艺流程示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行具体描述。

具体实施例1：自粘胶，该自粘胶由沥青、SBS橡胶、增粘剂、SIS橡胶、顺酐、三氯化铝、秋兰姆、氧化镁、硅酸钙组成。选用的材料如下：

选用茂名石化公司生产的90号优质重交沥青、岳阳石化公司橡胶厂生产的SBS 792、科腾SIS 1105、茂名石化厂生产的增粘剂、顺酐、三氯化铝、秋兰姆、氧化镁、硅酸钙。先后投入搅拌罐中，经充分研磨备用。

各组分按重量比例的配比实施例如下：

采用配比方式四、配比方式五、配比方式六得出的自粘胶具有比较佳的性能。

如图1所示，一种高分子自粘防水卷材，其采用上述配方的自粘胶制成，由主体材料层1、由自粘胶构成的自粘胶层3、隔离层4。自粘胶层4复合于主体材料层1上，隔离层4复合于自粘胶层3的外表面。所述主体材料层1由具有纤维增强材料层2的合成树脂片材或具有纤维增强材料层2的合成橡胶片材构成。其中，合成树脂片材由聚乙烯、乙烯——醋酸乙烯或聚氯乙烯材料构成；合成橡胶片材由三元乙丙橡胶、丁基橡胶、氯化聚乙烯——橡胶共混、氯丁橡胶、再生橡胶或TPO材料构成。

另外，如图3所示，所述主体材料层1也可以由合成树脂片材或合成橡胶片材构成，这些合成树脂片材、合成橡胶片材没有增强材料层。

如图5所示，制造该种高分子自粘防水卷材的工艺步骤为：

(1)按上述自粘胶各组分按重量比例的配比进行准备自粘胶材料；

(2)配胶，先将重交沥青、SBS橡胶、SIS橡胶、增粘剂共混，再加入顺酐、三氯化铝、秋兰姆、氧化镁、硅酸钙搅拌2.5小时，使其充分反应；然后将胶装于储罐，通过喷淋油系统进入成型机内；

(3)将成卷的主体材料导开，采用常压辉光放电设备5产生的低温等离子体对主体材料层片材6将要涂胶的表面进行改性；

(4)采用对辊成型机在主体材料层复合隔离膜的同时进行涂胶，对辊成型机的成型辊的轴向长度为2200mm，成型辊直径为400mm。在130℃～150℃温度条件下，隔离膜先绕过靠近第一成型辊7处的第二成型辊8半圆面，主体材料层绕过第一成型辊上半圆面后，再绕过第二成型辊的下半圆面，双喷淋油成型机利用喷淋油系统的喷头9在第一成型辊7、第二成型辊8之间的主体材料层上进行喷淋自粘胶；

(5)压平、冷却成型。

为了增加主体材料层的强度，在主体材料层为高分子片材时，在主体材料层的一面或两面高分子表面上复合一层纤维增强材料作为增强材料层。但高分子片材或纤维增强材料表面不易“润湿”，为难粘表面，故采用低温等离子体对主体材料层的表面进行改性，使之易于与自粘胶粘结。

具体实施例2：如图2所示，一种高分子自粘防水卷材，其采用具体实施例1的自粘胶制成，由主体材料层1、两层由自粘胶构成的自粘胶层3、两层隔离层4组成。两层自粘胶层分别复合于主体材料层上、下表面，两层隔离层分别复合于两自粘胶层的外表面；所述主体材料层由具有增强材料层的合成树脂片材或具有纤维增强材料层的合成橡胶片材构成。主体材料层的两个外表面都具有纤维增强材料层2。

如图4所示，主体材料层也可以由合成树脂片材或合成橡胶片材构成，合成树脂片材、合成橡胶片的表面没增强材料层。

如图6所示，制造该种高分子自粘防水卷材的工艺步骤为：

(1)按实施例1所述自粘胶组分的配合比进行准备自粘胶材料；

(2)配胶，在150℃～170℃温度条件下，先将重交沥青、SBS橡胶、SIS橡胶、增粘剂共混，再加入顺酐、三氯化铝、秋兰姆、氧化镁、硅酸钙搅拌搅拌2.5小时，使其充分反应；然后将胶装于储罐，通过喷淋油系统进入成型机内；

(3)将成卷的主体材料导开，采用常压辉光放电设备产生低温等离子体对主体材料层片材6的将要涂胶的两个表面进行改性，常压辉光放电设备具有两个射频器，可同时对主体材料层的两表面进行改性处理；

(4)采用对辊成型机在主体材料层复合隔离膜的同时进行涂胶，在130℃～150℃温度条件下，上隔离膜4先绕过靠近第一成型辊7处的第二成型辊8半圆面，绕过第二成型辊8下半圆面；主体材料层绕过位于第一成型辊7、第二成型辊8上方的中位调辊10的上半圆面后，再叠于上隔离膜上绕过第二成型辊8的下半圆面；下隔离膜先绕过靠近第一成型辊7上半圆面，然后，再叠于下隔离膜上绕过第二成型辊8的下半圆面；喷淋油成型机利用两对喷头9在第一成型辊7、第二成型辊8之间的主体材料层上进行喷淋自粘胶，喷淋时，两对喷头9分别位于主体材料层两边；

(5)压平、冷却成型。

Claims (7)

1.一种自粘胶，该自粘胶包括重交沥青、SBS橡胶、增粘剂，其特征是还包括SIS橡胶、顺酐、三氯化铝、秋兰姆、氧化镁、硅酸钙，以总质量计算配合比如下：

2.一种高分子自粘防水卷材，其采用权利要求1所述的自粘胶制成，其特征是：包括主体材料层、由自粘胶构成的自粘胶层、隔离层，自粘胶层复合于主体材料层上，隔离层复合于自粘胶层的外表面；所述主体材料层由合成树脂片材、具有增强材料层的合成树脂片材、合成橡胶片材、或具有增强材料层的合成橡胶片材构成。

3.一种高分子自粘防水卷材，其采用权利要求1所述的自粘胶制成，其特征是：包括主体材料层、两层由自粘胶构成的自粘胶层、两层隔离层，两层自粘胶层分别复合于主体材料层上、下表面，两层隔离层分别复合于两自粘胶层的外表面；所述主体材料层由合成树脂片材、具有增强材料层的合成树脂片材、合成橡胶片材、或具有增强材料层的合成橡胶片材构成。

4.一种权利要求2所述高分子自粘防水卷材的制造工艺，其特征是：

(1)按权利要求1所述配合比进行准备自粘胶材料；

(2)配胶，在150℃～170℃温度条件下，先将重交沥青、SBS橡胶、SIS橡胶、增粘剂共混，再加入顺酐、三氯化铝、秋兰姆、氧化镁、硅酸钙搅拌使其充分反应；然后将胶装于储罐，通过喷淋油系统进入成型机内；

(3)将成卷的主体材料导开，采用低温等离子体对主体材料层的将要涂胶的一个表面进行改性；

(4)采用对辊成型机在复合隔离层的同时对主体材料层的单表面进行涂胶，涂胶时，储罐内的自粘胶料通过喷淋油系统进入成型机内；

(5)压平、冷却成型。

5.一种权利要求3所述高分子自粘防水卷材的制造工艺，其特征是：

(1)按权利要求1所述配合比进行准备自粘胶材料；

(2)配胶，在150℃～170℃温度条件下，先将重交沥青、SBS橡胶、SIS橡胶、增粘剂共混，再加入顺酐、三氯化铝、秋兰姆、氧化镁、硅酸钙搅拌使其充分反应；然后将胶装于储罐；

(3)将成卷的主体材料导开，采用低温等离子体对主体材料层的将要涂胶的两个表面进行改性；

(4)采用对辊成型机在复合隔离层的同时对主体材料层的双表面进行涂胶，涂胶时，储罐内的自粘胶料通过喷淋油系统进入成型机内；

(5)压平、冷却成型。

6.根据权利要求4或5所述的高分子自粘防水卷材的制造工艺，其特征是：成型辊的轴向长度为2200mm，成型辊直径为400mm。

7.根据权利要求4或5所述的高分子自粘防水卷材的制造工艺，其特征是：所述低温等离子体由低真空状态下的辉光放电设备产生或由常压辉光放电设备产生。

Images