CN86102635A - 沥青材料及其应用 - Google Patents

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Abstract

本发明叙述了用于制作沥青屋顶密封卷材所用的增强中间衬料，如玻璃纤维和聚酯纤维的纤维网浸渍的浸渍材料。它由软化点为25-65℃、初沸点为340-550℃、渗透性最大为300.1/10毫米及闪点为高于250℃的主要是石蜡-环烷减粘裂化炉残留物与2.5-40(重量)％的生胶或聚烯烃混合而成。在120-190℃均匀搅拌。由于其粘度低，在130-150℃下可以浸渍。该材料如在水中放置试验中所指出那样，具有良好的浸渍性。

Description

本发明涉及一种用合成物改进的材料及其在建筑物防水，特别是在屋顶密封卷材方面的应用。
在一般的情况下，沥青由原油蒸馏的残留物中制取。按原油的种类，沥青含有不同含量的石蜡族、环烷族以及芳族的组份，并且按照其组成的不同，则呈现出不同的化学性能。因此，任何原油残留物用于制取沥青是不合适的。
按蒸馏程度，或多或少可得到具有不同物理性能的硬沥青。特别是在高真空蒸馏时，通过分离高沸点的汽缸油得到硬沥青。从软化蒸馏沥青制取硬性沥青是另外一种可能的方法，这种方法是鼓入空气，如果必要的话，采用催化剂。与可比较的蒸馏沥青相比，鼓风制取的沥青具有较高的弹性。因此，可以从石油馏份中通过选择性沉淀反应制取沥青。例如，用丙烷萃取制备优质润滑油时作为副产品沉积一种萃取沥青。所有这些不同类型的沥青目前在市场上均有出售。
沥青的应用可能性如同这类沥青那样也是多种多样的，在建筑业中作为粘结剂或者密封材料和隔热保温材料。然而，目前精制提供的沥青仍仅在少数情况下可用作建筑材料，而没有经上述制备直接用作建筑材料。由于需要的增加，所以要通过添加填料、软化剂将以及合成物对沥青进行改进。
由于原油的价格不断上涨，为了形成经济的高产油收得率的处理方法，在提纯原油蒸馏残留物方面涌现了越来越多的裂解方法。以提高油的产率而得到经济效益。当残留物由此产生所谓的裂化焦油时，这种残留物由于其温度和对氧的敏感性[阿勃拉哈姆：《沥青和同类物质》第二卷、第六版、第163页]，（即abraham：Asphalts    and    allied    substance    V.2，6th    Ed，P.163），不适合制取沥青。因此，把诸如减粘裂化炉残留当作重油用，其粘度可以通过混入中沸点蒸馏物而加以调整[乌尔曼斯Ed，：《工业化学百科全书》第四卷、第十册、第668页]，即[Ull    manns    Encyklopadie    der，technischen    chemie    4.Auflang    Band    10    S.668]。
因为制取沥青经常只能供应较少量的合适而价廉物美的原材料，所以就有任务去扩大原材料来源，使从迄今为止尚未为此目的能应用的大量石油残留物中开发成沥青材料，并且为这种材料在制造建筑物防水材料方面寻求合适的应用的可能性。
本发明的任务是通过沥青材料来完成的，该材料是由一种从减粘裂化过程中沉积出闪点为高于250℃、软化点（环和球）为25-65℃、渗透性最大为300、1/10毫米及初沸点为340-550℃的主要是石蜡族-环烷族的原油蒸馏残渣中得到的残留物，混入相对于总的混合物的2.5-40（重量）%的一种天然或者合成生胶，一种聚烯烃或者一种由这些材料组成的混合物，在温度为120-190℃范围内均匀地混合而组成，并且在适当的时候通过添加剂使材料得到改进。
减粘裂化炉残留物在很大程度上是温度敏感的和具有低的氧化稳定性能的。因此，这种残留物在建筑物防水方面当作沥青使用，其耐老化性是不足的[《燃料》，1984年、第63卷、第1515-1517页]（即Fuel，1984    Vol.63    P.1515-1517]。出乎意外的是本发明的材料本身在180℃下，在空气中作较稳定运动时，仅仅软化点提高而渗透性降低，它与可比较的蒸馏沥青一样大约处于同一等级。该材料的耐老化性也与可比较的蒸馏沥青的相当。
特别是采用了软化点（环和球）大约为40℃，初沸点大约为480℃的减粘裂化炉残留物。这种残留物的渗透性大约为210、1/10毫米。其本身不具有足够的弹性，但是通过添加2.5-5（重量）%的生胶就可获得高于纯沥青材料或者相应的沥青生胶材料的性能。
当聚合物添加量超过15（重量）%，主要采用软化点（环和球）小于40℃的减粘裂化炉残留物。以此可改善加工性能。采用软化点（软化点）为大于65℃的减粘裂化炉残留物仅仅在添加补加的软化剂，例如添加从减粘裂化炉的真空蒸馏中来的汽油即可。
关于橡胶：所有的硬性未硫化的天然橡胶也同样可用合成橡胶，即苯乙烯-丁二烯-混聚物、丁二烯-丙烯腈-混聚物、聚异戊二烯、聚丁二烯、乙烯-丙烯-生胶、聚氨基甲酸酯-生胶等等以及生胶衍生物，如环生胶一样可以用作生胶。优先选用的是使苯乙烯-丁二烯-生胶与减粘裂化炉残留物混合。
关于聚烯烃;聚乙烯、聚丙烯、聚异丁烯以及乙烯共聚物均可当作聚烯烃，然而主要是聚乙烯碎屑。
本发明的材料的性能以公知的方法本身，通过添加另外一些聚合物，如碳氢化合物树脂[例如库玛隆茚树脂（Cumaron-Inden-Harz）]、聚氯乙烯、天然树脂（例如矿质树脂和松香）、聚丙烯酸酯和聚甲基丙烯酸酯、加聚化合物（例如聚氨基甲酸酯和环氧树脂）以及缩聚产物（例如聚酰胺、酚醛树脂和聚酯）得以变更地使用。因为不是所有这些聚合物均能溶于脂族的碳氢化合物中，所以必要时必须添加芳香族的油作软化剂。
按照用途，这种沥青材料还可以通过添加填料来改进。除了诸如页岩粉、高岭土以及滑石那样的岩粉之外，还有无机和有机纤维可以用作填料。
以下，结合非限定的实施例对本发明进行叙述。
实施例1
将石蜡/环烷之比为50/50，软化点（环和球）为27℃，渗透性为300、1/10毫米，闪点为292℃，初沸点为345℃的减粘裂化炉残留物82份（重量）与苯乙烯-丁二烯-生胶[411P菲纳普那（Finaprene    411    P）]18份（重量），于180℃在搅拌锅中均匀地搅拌，搅拌混合时间为90分钟。所得的沥青材料具有以下指标：
软化点（环和球）    119℃
渗透性    45.1/10毫米
实施例2
将如实施例1中的减粘裂化炉残留物60份（重量）与聚丙烯[200/C型维斯波尔（Vispol）]40份（重量）于170℃均匀地混合。混合时间为80分钟。这种沥青材料具有以下指标：
软化点（环和球）    153℃
渗透性    46.1/10毫米
实施例3
将石蜡/环烷之比为70/30，软化点（环和球）为36℃，渗透性为288.1/10毫米，闪点为294℃初沸点为370℃的减粘裂化炉残留物88份（重量）在150℃下与再生聚丙烯[诺德瓦尔特（Nordwalde）塑料制品]搅拌。搅拌时间为70分钟。所得沥青材料具有以下指标：
软化点（环和球）    106℃
渗透性    51.1/10毫米
实施例4
将石蜡/环烷之比为30/70，软化点（环和球）为40℃，渗透性为208.1/10毫米，初沸点为480℃的减粘裂化炉残留物97份（重量）与如实施例1中的苯乙烯-二丁烯-生胶3份（重量）在搅拌锅中在120℃下搅拌混合90分钟。紧接着将页岩粉67份（重量）混入到该材料中。这种用填料改进的材料具有以下指标：
软化点（环和球）    85℃
渗透性    44.1/10毫米
实施例5（比较）
重复实施例4作比较，用B200沥青代替减粘裂化炉残留物。所得的材料具有以下指标：
软化点（环和球）    62℃
渗透性    74.1/10毫米
虽然实施例4中的减粘裂化炉残留物的渗透性和软化点均与B200沥青的测量值一致，但是在其他的情况下，即在相同的配比和处理时所制成的材料的性能彼此明显不同。要是由这两种材料灌注厚度大约为5毫米的试块，那么对按实施例5的比较材料的试块观察有组分崩解。而按实施例4的材料的试块是完全均匀的，在室温下是柔韧的并且在变形时有高的回弹能力。
本发明的沥青材料特别适用于浸渍屋顶密封卷材中的增强中间衬料。可以应用由有机和无机纤维，如玻璃织物、玻璃纤维网、油无毡、聚酯织物和聚酯纤维网以及黄麻织物组成的织物和纤维网作为增强中间衬料。在通常的情况下，浸渍用B200、B80和B65沥青[《沥青和同类物质》第95页]即（Bitumen    und    Asphalt，Seite    95）。浸渍在180-200℃下进行[《沥青和同类物质》第98页]。由于本发明的沥青材料的粘度小，所以浸渍可以在低于180℃温度下进行，优先选用的条件是在130-150℃范围内进行。这不仅是优点，而且浸渍过程可以用较少的能量来完成。此外，在用合成纤维，如聚酯纤维的中间衬料时可防止纤维收缩。
实施例6
将如实施例4中的减粘裂化炉残留物95.5份（重量）与苯乙烯-丁二烯-生胶（411 P菲纳普那）4.5份（重量）在150℃下混合，并用这种沥青材料在普通的屋顶卷材设备中在145℃浸渍使针刺聚酯纤维网（265克/米2）浸透。这种材料的软化点（环和球）为94℃，在130℃时，按DIN52023第1页的粘度为70毫泊（mpa.s）。这种纤维网用沥青材料为1046克/米2的浸渍量。由此制成屋顶卷材与增强中间衬料用沥青浸渍的普通屋顶卷材相比，经在水中放置40天，出乎意外地未渗进水。其原因在于有利的粘度和较好的润湿性。
实施例7
在140℃下，用如实施例6中相同的沥青材料248克/米2浸渍G200玻璃布（94032等级玄武岩纤维网/195克/米2）。由此制成的屋顶卷材经40天水中放置之后不吸水。而普通的屋顶卷材经1小时水中放置之后就已经部分地吸收相当多的水。（《沥青》，1983年，第32和33页）。
因为吸水量是作为浸渍质量的一个极好的指标，所以由该试验可得出本发明的材料以良好的方式满足了制作沥青屋顶密封卷材时对用作浸渍材料的所要求的性能。

Claims (6)

1、一种用合成物改进的沥青材料，其特征在于所说的沥青材料由减粘裂化过程中沉积出闪点高于250℃、软化点(环和球)为25-65℃、渗透性最大为300.1/10毫米及初沸点340-550℃的主要是的石蜡族-环烷族原油蒸馏残渣中得到的一种残留物，在120-190℃温度范围内，加入与相对于总的材料的2.5-40(重量)%的一种天然的或者合成的生胶，一种聚烯烃或在一种这些材料组成的混合物均匀混合而成，必要时用添加剂对所说的材料进行改进。
2、如权利要求1所述的一种沥青材料，其特征在于所说的减粘裂化炉残留物具有软化点大约为40℃、初沸点大约为480℃。
3、如权利要求1和2所述的一种沥青材料，其特征在于使相对于总材料的2.5-5（重量）%的苯乙烯-丁二烯-生胶与所说的减粘裂化炉残留物混合。
4、如权利要求1和2所述的一种沥青材料，其特征在于所说的材料含有相对于总材料的12（重量）%以下的聚乙烯碎屑。
5、如权利要求1-4所述的沥青材料的应用，其特征在于所说的材料在小于180℃下，作为浸渍沥青屋顶密封卷材的增强中间衬料的浸渍材料。
6、如权利要求1-4所述的沥青材料的应用，其特征在于所说的材料在130-150℃温度范围内，作为浸渍玻璃纤维网和聚酯纤维网的浸渍材料。
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