RU2158807C2

RU2158807C2 - Roll roofing material (versions)

Info

Publication number: RU2158807C2
Application number: RU97119907A
Authority: RU
Inventors: А.Н. Левичев
Original assignee: ТОО "Лаборатория химической технологии"; АО НПИА "Стройпрогресс"
Priority date: 1997-11-28
Filing date: 1997-11-28
Publication date: 2000-11-10

Abstract

FIELD: manufacture of building materials. SUBSTANCE: material contains successively disposed layers: copper layer 0.0035-0.1 mm thick, polymer layer (0.01-0.5 mm), and mineral cloth backing impregnated with polymer composition (0.085- 1.25 mm). Polymer composition contains, wt %: chlorosulfurized polyethylene 37-65, bitumen 25-62, di-2-ethylhexyl phosphoric acid triethanolammonium salt 1-6, ionol 0.01-0.2, and mineral filler 0-5. According to another version, roll roofing material contains aluminum layer (0.05-0.2 mm) as metal layer. EFFECT: achieved manufacture of flexible material characterized by solar radiation resistance, reduced water and gas permeability, high strength, heat stability, and incapability of propagating flame in case of fire. 2 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к строительству, а именно к гибким рулонным материалам для гидроизоляции кровель жилых и промышленных зданий. The invention relates to the construction, namely, flexible roll materials for waterproofing roofs of residential and industrial buildings.

В настоящее время в строительстве используется целый ряд рулонных полимерных и композиционных материалов, начиная от рубероида и заканчивая наиболее современными материалами на основе силиконовых каучуков и хлорсульфированного полиэтилена. Общим недостатком таких материалов является их склонность к разрушению под действием солнечной радиации, что приводит к необходимости защищать эти материалы с помощью специальных посылок или покрытий. Currently, a number of rolled polymeric and composite materials are used in construction, from ruberoid to the most modern materials based on silicone rubbers and chlorosulfonated polyethylene. A common drawback of such materials is their tendency to collapse under the influence of solar radiation, which leads to the need to protect these materials with the help of special packages or coatings.

Аналогом предлагаемого изобретения по технической сущности является рулонный кровельный материал "Изолен" ТУ 34.15.10921-93, использующий в качестве полимерной основы хлорсульфированный полиэтилен. Этот материал сравнительно долговечен, однако и он разрушается под действием УФ-излучения. An analogue of the invention according to the technical essence is the Izolen roll roofing material TU 34.15.10921-93, using chlorosulfonated polyethylene as the polymer base. This material is relatively durable, however, and it is destroyed by UV radiation.

Наиболее близким к предложенному изобретению является рулонный кровельный материал - фольгоизол, содержащий алюминиевую фольгу, покрытую с нижней стороны слоем битумно-полимерного вяжущего, смешанного с минеральным наполнителем и антисептиком (см. Бурмистров Г.Н. Кровельные материалы. 3-е изд. М.: Стройиздат 1990, с. 57). Closest to the proposed invention is a rolled roofing material - foil isol containing aluminum foil coated on the underside with a layer of a bitumen-polymer binder mixed with mineral filler and antiseptic (see Burmistrov G.N. Roofing materials. 3rd ed. M. : Stroyizdat 1990, p. 57).

Недостатком этого материала является невысокая морозостойкость (температура охрупчивания связующего -18^oC), сравнительно высокое водопоглощение (4 г/м²) и невысокая гибкость, приводящая к быстрому разрушению материала в реальных условиях эксплуатации.The disadvantage of this material is its low frost resistance (embrittlement temperature of the binder -18 ^o C), relatively high water absorption (4 g / m ² ) and low flexibility, which leads to rapid destruction of the material under real operating conditions.

Задачей изобретения является создание легкого гибкого рулонного гидроизоляционного материала, сочетающего стойкость к солнечной радиации и пониженную водо- и газопроницаемость с высокой прочностью, устойчивостью к воздействию повышенных и пониженных температур и способностью не распространять пламя по поверхности в случае возникновения пожара. The objective of the invention is to provide a lightweight flexible roll waterproofing material that combines resistance to solar radiation and reduced water and gas permeability with high strength, resistance to high and low temperatures and the ability to not spread the flame over the surface in case of fire.

Поставленная задача решается тем, что в рулонном кровельном материале, содержащем слой металла и расположенный под ним полимерный слой, полимерный слой имеет толщину 0,01-0,5 мм и выполнен из композиции, содержащей, мас.%: хлорсульфированный полиэтилен 37-65, битум 25-62, триэтаноламмониевую соль ди-2-этилгексилфосфорной кислоты 1-6, ионoл 0,01-0,2 и минеральный наполнитель 0-5, в качестве слоя металла используют слой меди толщиной 0,035-0,1 мм, дополнительно он снабжен слоем минеральной тканевой основы, пропитанной указанной полимерной композицией толщиной 0,085-1,25 мм, расположенным под полимерным слоем. The problem is solved in that in a roll roofing material containing a metal layer and a polymer layer located beneath it, the polymer layer has a thickness of 0.01-0.5 mm and is made of a composition containing, wt.%: Chlorosulfonated polyethylene 37-65, bitumen 25-62, triethanolammonium salt of di-2-ethylhexylphosphoric acid 1-6, ion 0.01-0.2 and mineral filler 0-5, a copper layer 0.035-0.1 mm thick is used as a metal layer, it is additionally equipped with a layer of mineral fabric base impregnated with the specified polymer composition thickness 0.085-1.25 mm located under the polymer layer.

Также поставленная задача решается тем, что в рулонном кровельном материале, содержащем слой алюминия и расположенный под ним полимерный слой, слой алюминия имеет толщину 0,05-0,2 мм, а полимерный слой, имеющий толщину 0,01-0,5 мм, выполнен из композиции, включающей хлорсульфированный полиэтилен 37-65 мас.%, битум 25-62 мас.%, триэтаноламмониевую соль ди-2-этилгексилфосфорной кислоты 1-6 мас.%, ионол 0,01-0,2 мас.%, минеральные наполнители 0-5 мас.% и дополнительный слой на основе минеральной ткани, пропитанной вышеуказанной полимерной композицией, имеющий толщину 0,085-1,25 мм, расположенный под полимерным слоем. Also, the problem is solved in that in a rolled roofing material containing an aluminum layer and a polymer layer located beneath it, the aluminum layer has a thickness of 0.05-0.2 mm, and the polymer layer having a thickness of 0.01-0.5 mm, made from a composition comprising chlorosulfonated polyethylene 37-65 wt.%, bitumen 25-62 wt.%, triethanolammonium salt of di-2-ethylhexylphosphoric acid 1-6 wt.%, ionol 0.01-0.2 wt.%, mineral fillers 0-5 wt.% and an additional layer based on mineral fabric, impregnated with the above polymer composition, having a thickness Inu 0.085-1.25 mm, located under the polymer layer.

Для изготовления рулонного кровельного материала используют следующие материалы. For the manufacture of roll roofing material using the following materials.

Хлорсульфированный полиэтилен марки ХСПЭ 20 И (ТУ 6-55-9-90), битум марки БН 90/10 (ГОСТ 22245-76), тальк (ГОСТ 19284-79) или окись магния (возможно смесь окисей магния и кальция). Триэтаноламмониевую соль ди-2-этилгексилфосфорной кислоты получают взаимодействием эквимолярных количеств триэтаноламина (ТУ 6-02-916-74) и ди-2-этилгексилфосфорной кислоты (ТУ 6-02-1047-76). Ранее триэтаноламмониевая соль ди-2-этилгексилфосфорной кислоты использовалась как добавка к бетону. Нами обнаружено, что эта соль повышает прочность композиционного материала по настоящему изобретению. Благодаря высокой эластичности представленная полимерная композиция способна гасить без разрушения всего композиционного материала напряжения, возникающие в нем в результате неодинакового термического расширения компонентов. Chlorosulfonated polyethylene grade HSPE 20 I (TU 6-55-9-90), bitumen grade BN 90/10 (GOST 22245-76), talc (GOST 19284-79) or magnesium oxide (possibly a mixture of magnesium and calcium oxides). The triethanolammonium salt of di-2-ethylhexylphosphoric acid is obtained by reacting equimolar amounts of triethanolamine (TU 6-02-916-74) and di-2-ethylhexylphosphoric acid (TU 6-02-1047-76). Previously, the triethanolammonium salt of di-2-ethylhexylphosphoric acid was used as an additive to concrete. We found that this salt increases the strength of the composite material of the present invention. Due to the high elasticity, the presented polymer composition is able to absorb without breaking the entire composite material the stresses arising in it as a result of unequal thermal expansion of the components.

Пример 1. На медную фольгу толщиной 0,035 мм наносят слой 25%-ного раствора в толуоле полимерной композиции, содержащей 50% ХСПЭ 20 И, 45% битума БН 90/10, 3% триэтаноламмониевой соли ди-2-этилгексилфосфорной кислоты (ТЭАДАФ), 0,01% ионола и около 2% талька из расчета 500 г раствора на 1 м² фольги и высушивают при температуре 20^oC в течение 24 ч. На стеклоткань ТСК-100 наносят вышеуказанный раствор полимерной композиции из расчета 1000 г раствора на 1 м² стеклоткани и также высушивают. Затем на фольгу и стеклоткань наносят дополнительно по 150 г/м² вышеуказанного раствора и соединяют их между собой, накладывая стеклоткань на фольгу, лежащую на жестком основании, удаляя пузыри путем прикатки материала резиновым валиком. Окончательно высушивают материал, выдерживая его в вентилируемой камере, нагретой до 45^oC в течение 24 ч. В результате получается материал, имеющий следующие свойства (см. табл. 1).Example 1. On a copper foil with a thickness of 0.035 mm, a layer of a 25% solution in toluene of a polymer composition containing 50% HSPE 20 I, 45% bitumen BN 90/10, 3% triethanolammonium salt of di-2-ethylhexylphosphoric acid (TEADAF) is applied, 0.01% ionol and about 2% talc from the calculation of 500 g of solution per 1 m ^{2 of} foil and dried at a temperature of 20 ^o C for 24 hours. The above solution of the polymer composition is applied to the TSK-100 fiberglass at the rate of 1000 g of solution per 1 m ² fiberglass and also dried. Then an additional 150 g / m ^{2 of the} above solution is applied to the foil and fiberglass and connect them together, applying fiberglass to the foil lying on a rigid base, removing bubbles by rolling the material with a rubber roller. The material is finally dried, keeping it in a ventilated chamber heated to 45 ^o C for 24 hours. The result is a material having the following properties (see table. 1).

На чертеже приведена схема расположения слоев материала. The drawing shows the layout of the layers of material.

Вместо вышеуказанной стеклоткани марки ТСК-100 по ТУ 6-48-0204949-19-93 могут быть с успехом использованы стеклоткани других марок как кровельные, так и электроизоляционные, а также ткани из базальтового волокна, например ткань марки ТБК-100 по ТУ 5952-027-00204949-95. Приведенными примерами не исчерпываются возможные варианты негорючей тканевой основы. Instead of the above fiberglass fabric brand ТСК-100 according to TU 6-48-0204949-19-93 can be successfully used fiberglass of other brands, both roofing and electrical insulation, as well as fabrics from basalt fiber, for example fabric brand TBK-100 according to TU 5952- 027-00204949-95. The given examples do not exhaust the possible options for a non-combustible fabric base.

Оптимальным является использование медной фольги по ТУ 48-7-38-85 толщиной 0,035-0,05 мм. Можно использовать и другие виды медной фольги. It is optimal to use copper foil according to TU 48-7-38-85 with a thickness of 0.035-0.05 mm. You can use other types of copper foil.

Раствор полимерной композиции на основе ХСПЭ в ароматическом растворителе (наряду с толуолом можно использовать также бензол, ксилолы, этилбензол, нефтяной сольвент, каменноугольный сольвент и другие технические смеси ароматических растворителей) получают путем перемешивания компонента с растворителем при температуре 70-90^oC. В качестве товарной формы могут быть использованы растворы-полуфабрикаты, например лак ХП-734 (ТУ 6-00-5763450-82-89), представляющий собой 14-17%-ный раствор ХСПЭ в нефтяном сольвенте или иной раствор ХСПЭ, отвечающий целям настоящего изобретения, и раствор битума БН 90/10 с добавками триэтаноламмониевой соли ди-2-этилгексилфосфорной кислоты, ионола и талька, концентрация которых подобрана таким образом, чтобы при смешении образовать полимерную композицию требуемого состава. Ниже приводятся примеры получения материала по настоящему изобретению с использованием материалов-полуфабрикатов.A solution of the CSPE-based polymer composition in an aromatic solvent (benzene, xylenes, ethylbenzene, petroleum solvent, coal tar solvent and other technical mixtures of aromatic solvents can also be used with toluene) by mixing the component with a solvent at a temperature of 70-90 ^o C. As semi-finished products, for example, KhP-734 varnish (TU 6-00-5763450-82-89), which is a 14-17% solution of HSPE in an oil solvent or other HSPE solution that meets the objectives of toyaschego invention and the solution of BN 90/10 bitumen with additives triethanolammonium salt of di-2-etilgeksilfosfornoj acid ionol and talc, which concentration is chosen so that when mixed form a resin composition required composition. The following are examples of the preparation of the material of the present invention using semi-finished materials.

Пример 2. Получение полуфабрикатов полимерной композиции. Example 2. Obtaining semi-finished polymer composition.

К 100 кг толуола, помещенного в реактор, снабженный лопастной мешалкой, и нагретого до температуры 80^oC, прибавляют 96 кг битума БН-90/10 и перемешивают до полной гомогенизации. В полученный битумный раствор прибавляют 10 кг триэтаноламмониевой соли ди-2-этилгексилфосфорной кислоты и 0,2 кг ионола. Компоненты перемешивают 1 ч при вышеуказанной температуре и затаривают (компонент 1).To 100 kg of toluene, placed in a reactor equipped with a paddle stirrer, and heated to a temperature of 80 ^o C, add 96 kg of bitumen BN-90/10 and mix until complete homogenization. 10 kg of the triethanolammonium salt of di-2-ethylhexylphosphoric acid and 0.2 kg of ionol are added to the resulting bitumen solution. The components are stirred for 1 hour at the above temperature and packaged (component 1).

Аналогичным образом готовят 500 кг 17%-ного раствора ХСПЭ 20 И в толуоле. В качестве растворителя наряду с ароматическими углеводородами можно использовать также хлоруглеводороды, например четыреххлористый углерод или трихлорэтилен (компонент 2). Similarly, prepare 500 kg of a 17% solution of HSPE 20 And in toluene. As a solvent, along with aromatic hydrocarbons, chlorohydrocarbons, for example carbon tetrachloride or trichlorethylene (component 2), can also be used.

Получение полимерной композиции. Obtaining a polymer composition.

К 103,1 кг компонента 1 добавляют 300 кг компонента 2 и после кратковременного перемешивания при комнатной температуре используют полученную полимерную композицию для получения рулонного кровельного материала в соответствии с примером 1. To 103.1 kg of component 1, add 300 kg of component 2, and after brief stirring at room temperature, the obtained polymer composition is used to obtain a rolled roofing material in accordance with example 1.

Пример 3. К 103,1 кг компонента 1 по примеру 2 добавляют 200 кг компонента 2 и после кратковременного перемешивания при комнатной температуре используют полученную полимерную композицию для получения рулонного кровельного материала в соответствии с примером 1. Example 3. To 103.1 kg of component 1 of example 2 add 200 kg of component 2 and after short-term stirring at room temperature use the obtained polymer composition to obtain a rolled roofing material in accordance with example 1.

Аналогичным образом, варьируя концентрацию раствора XСПЭ в компоненте 2, содержание битума, триэтаноламмониевой соли ди-2-этилгексилфосфорной кислоты и ионола в компоненте 1, а также используемое соотношение компонентов 1 и 2, получают полимерные композиции по примерам 4-7. Similarly, by varying the concentration of the XSPE solution in component 2, the content of bitumen, the triethanolammonium salt of di-2-ethylhexylphosphoric acid and ionol in component 1, as well as the ratio of components 1 and 2 used, polymer compositions are prepared according to examples 4-7.

В табл. 2 приведены основные характеристики полученных подобным образом полимерных композиций. Свойства рулонных кровельных композиций, полученных с использованием перечисленных полимерных композиций, соответствуют данным, приведенным в табл. 1. Уменьшение доли ХСПЭ нижеприведенного в табл. 2 минимального значения приводит к композиционным материалам с ухудшенными, не соответствующими данным табл. 2 свойствами. Уменьшение содержания битума приводит к уменьшению максимально достижимой массовой доли нелетучих веществ в композиции. Триэтаноламмониевая соль ди-2-этилгексилфосфорной кислоты (ТЭАДАФ) увеличивает адгезию полимерной композиции к металлам и дополнительно сшивает макромолекулы ХСПЭ, повышая таким образом долговечность материала. In the table. 2 shows the main characteristics of polymer compositions obtained in this way. The properties of roll roofing compositions obtained using the listed polymer compositions correspond to the data given in table. 1. The decrease in the share of HSPE below in table. 2 of the minimum value leads to composite materials with deteriorated, not corresponding to the table. 2 properties. The decrease in the content of bitumen leads to a decrease in the maximum achievable mass fraction of non-volatile substances in the composition. The triethanolammonium salt of di-2-ethylhexylphosphoric acid (TEADAF) increases the adhesion of the polymer composition to metals and additionally cross-links the CSPE macromolecules, thereby increasing the durability of the material.

Получение материала может быть осуществлено и без использования растворителей, например путем горячей прокатки фольги, пленки вышеуказанного полимера и тканевой основы или каландрированием. При этом температура процесса не должна превышать 125^oC. Локальные перегревы приводят к браку, поэтому наиболее предпочтительным путем получения материала по настоящему изобретению является использование вышеописанного раствора полимерной композиции с последующей сушкой. Выделяющийся в процессе сушки растворитель может быть регенерирован или сожжен с утилизацией выделяющегося тепла. Соответствующие устройства входят в стандартный комплект оборудования ряда типов сушильных камер.The preparation of the material can be carried out without the use of solvents, for example, by hot rolling of a foil, a film of the above polymer and a fabric base, or by calendaring. In this case, the process temperature should not exceed 125 ^o C. Local overheating leads to marriage, therefore, the most preferred way to obtain the material of the present invention is to use the above-described solution of the polymer composition with subsequent drying. The solvent released during the drying process can be regenerated or burned with the utilization of the generated heat. Appropriate devices are included in the standard equipment of a number of types of drying chambers.

Использование полимерной композиции взамен растворов ХСПЭ позволяет существенно снизить количество растворителя, выделяющегося в окружающую среду, а также обеспечить возможность создания композиционного материала, наружным слоем которого является алюминий. The use of a polymer composition instead of HSPE solutions can significantly reduce the amount of solvent released into the environment, as well as provide the possibility of creating a composite material, the outer layer of which is aluminum.

Пример 8. Получают материал по примеру 1, заменив медную фольгу на алюминиевую с толщиной 0,1 мм. Example 8. Get the material according to example 1, replacing the copper foil on aluminum with a thickness of 0.1 mm

Свойства материала по примеру 8 соответствуют данным, приведенным в табл. 1 с учетом допустимых отклонений. The material properties of example 8 correspond to the data given in table. 1 subject to tolerances.

Материалы, отвечающие формуле настоящего изобретения, выпускаются под торговой маркой МОЛАХИТ (наружный слой - медь) и АЛОХИТ (наружный слой - алюминий). Materials that meet the claims of the present invention are produced under the trademark MOLAHIT (outer layer is copper) and ALOCHIT (outer layer is aluminum).

Монтаж материалов на кровле осуществляется известными методами. Installation of materials on the roof is carried out by known methods.

Для усиления и/или изменения декоративного эффекта материал может быть искусственно состарен или покрыт лаком. Наиболее подходящим лаком является раствор ХСПЭ в ароматических или хлоруглеводородных растворителях с добавкой 1% бензотриазола или 2-меркаптобензотиазола. Медь, покрытая таким лаком, не подвергается атмосферной коррозии в течение всего срока эксплуатации материала. To enhance and / or change the decorative effect, the material may be artificially aged or varnished. The most suitable varnish is a solution of CSPE in aromatic or chlorohydrocarbon solvents with the addition of 1% benzotriazole or 2-mercaptobenzothiazole. Copper coated with this varnish is not exposed to atmospheric corrosion during the entire life of the material.

Наряду с использованием для изготовления кровель материалы по настоящему изобретению могут быть использованы и для других целей: в качестве отделочного или конструкционного для изготовления водостоков, свесов и иных элементов кровли и наружной отделки фасадов зданий, для отделки внутренних интерьеров, в качестве теплоотражающего экрана, в том числе внутри стеновых панелей, для гидроизоляции подвалов бассейнов и резервуаров, в том числе резервуаров с питьевой водой, в качестве электротехнического материала, в том числе для экранирования электромагнитных излучений внутри помещений, в качестве подложки для выращивания эпитаксиальных пленок сверхпроводящих шпинелей и др. Along with the use for the manufacture of roofing materials of the present invention can be used for other purposes: as a finishing or structural for the manufacture of gutters, overhangs and other elements of the roof and exterior decoration of building facades, for interior decoration, as a heat-reflecting screen, including the number of inside wall panels for waterproofing the basements of pools and tanks, including tanks with drinking water, as an electrical material, including shielded I indoor electromagnetic radiation, as a substrate for growing epitaxial superconducting spinels et al.

Как показали санитарно-химические исследования, при использовании материала внутри помещений он не выделяет вредных веществ в количествах, превышающих допустимые нормы. As shown by sanitary-chemical studies, when using the material indoors, it does not emit harmful substances in quantities exceeding permissible norms.

Claims

1. Rolled roofing material containing a metal layer and a polymer layer located beneath it, characterized in that the polymer layer has a thickness of 0.01 - 0.5 mm and is made of a composition containing, wt.%: Chlorosulfonated polyethylene 37 - 65; bitumen 25 - 62; di-2-ethylhexylphosphoric acid triethanolammonium salt 1-6; ionol 0.01 - 0.2 and mineral filler 0 - 5, a layer of copper with a thickness of 0.035 - 0.1 mm is used as a metal layer, and in addition it is equipped with a layer of mineral fabric base impregnated with the specified polymer composition, a thickness of 0.085 - 1.25 mm located under the polymer layer.

2. Rolled roofing material containing an aluminum layer and a polymer layer located beneath it, characterized in that the aluminum layer has a thickness of 0.05 - 0.2 mm, and a polymer layer having a thickness of 0.01 - 0.5 mm is made of a composition comprising chlorosulfonated polyethylene 37 - 65 wt.%; bitumen 25 - 62 wt. %; triethanolammonium salt of di-2-ethylhexylphosphoric acid 1-6 wt.%; ionol 0.01 - 0.2 wt.%; mineral fillers 0 - 5 wt. % and an additional layer based on mineral fabric, impregnated with the above polymer composition, having a thickness of 0.085 - 1.25 mm, located under the polymer layer.