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化学共混改性沥青及制备方法和湿铺法双面自粘防水卷材 Download PDF

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本发明公开了一种化学共混改性沥青及制备方法和湿铺法双面白粘防水卷材，所述的化学共混改性沥青是由石油沥青：100～150份、引发剂0.2～0.5份、无机盐添加剂0.8～2.5份、未硫化丁苯橡胶5～12份、聚异丁烯2～10份、丁基橡胶1～5份、增塑剂8～12份、稳定剂0.2～1.0份、硫化剂0.2～0.6份、古马隆树脂5～10份制备而成。本发明的化学共混改性沥青与现有技术的聚合物物理改性沥青相比，具有粘结、渗透力强、性能稳定、耐久性及耐高低温性能好等特点，而且其制备工艺简单，成本较低。

Description

化学共混改性沥青及制备方法和湿铺法双面自粘防水卷材
技术领域：
本发明涉及一种化学共混改性沥青及其制备方法以及采用此化学共混改性沥青制备的湿铺法双面自粘防水卷材，属于建筑材料的技术领域。
背景技术：
目前，用于生产白粘聚合物沥青基防水卷材的沥青大多为简单的物理共混改性沥青，其通过添加大量的矿物油甚至废机油(一般为15％～20％)和少量的增粘树脂制成，靠自身的蠕变性和润湿性实现自粘功能，存在渗油性强、内聚力低、稳定性和耐久性差等缺点，在储存过程中或使用后会随着油质的渗出或挥发而逐渐失去粘结性能，自粘性差。
发明内容：
本发明的目的在于：提供一种白粘性强、稳定性、耐久性好的化学共混改性沥青及制备方法和湿铺法双面白粘防水卷材，以克服现有技术的不足。
本发明是这样实现的：本发明的化学共混改性沥青是由下述重量份的原料制备而成：石油沥青100～150份、引发剂0.2～0.5份、无机盐添加剂0.8～2.5份、未硫化丁苯橡胶5～12份、聚异丁烯2～10份、丁基橡胶1～5份、增塑剂8～12份、稳定剂0.2～1.0份、硫化剂0.2～0.6份、古马隆树脂5～10份。
准确的说，本发明的化学共混改性沥青的最佳原料配比为：石油沥青120Kg、引发剂0.4Kg、无机盐添加剂1.5Kg、未硫化丁苯橡胶8Kg、聚异丁烯6Kg、丁基橡胶3Kg、增塑剂9Kg、稳定剂0.8Kg、硫化剂0.4Kg、古马隆树脂7Kg。
所述的引发剂为磺酸，无机盐添加剂为氯化锌，硫化剂为辛基酚醛硫化树脂，稳定剂为金属氧化物。
本发明的化学共混改性沥青是这样制备的：在温度为180℃～200℃的石油沥青中边搅拌边加入引发剂和无机盐添加剂，搅拌30～40分钟，得到沥青A，备用；将未硫化丁苯橡胶、聚异丁烯、丁基橡胶、古马隆树脂和增塑剂加入开炼机中混炼10～20分钟，得到膏状物B，备用；将上述制得的膏状物B加入沥青A中，搅拌均匀后加入硫化剂进行交联反应，在温度为155℃～165℃的条件下反应20～40分钟，加入稳定剂，即得到本发明的化学共混改性沥青。
采用上述化学共混改性沥青制备的湿铺法双面自粘防水卷材是这样构成的：它由从下至上依次排列的隔离层(1)、内层化学共混改性沥青层(2)、胎体增强层(3)、外层化学共混改性沥青层(4)组成。
隔离层(1)为单面涂硅离型膜或纸，亦可为双面涂硅离型膜或纸。
胎体增强层(3)为聚酯胎或玻纤胎，亦可为聚乙烯膜。
在外层化学共混改性沥青层(4)的上面粘接有粉末隔离层(5)。
粉末隔离层(5)为水泥或其它无机粉末材料。
本发明采用多种聚合物及化学改性剂与经过催化反应的沥青进行交联反应，对石油沥青进行化学共混改性，形成炼端带活性基团的网状结构，使其既有一定的内聚力，又保证了体系活性基团的存在，用本发明的化学共混改性沥青制成的湿铺法双面自粘防水卷材与水
泥砂浆粘结的机理是这样的：当卷材铺贴于水泥和水拌和的体系表面后，此时水在水泥颗粒表面发生化学反应，生成的水化产物聚集在水泥颗粒表面形成凝胶薄膜，它使水泥反应减慢，表面形成的凝胶薄膜使水泥浆体具有可塑性。由于生成的胶体状水化产物在某些点接触，构成疏松的网状结构，使浆体失去流动性和可塑性，这时为初凝。由于初凝阶段在凝胶薄膜层外部还存在大量水分，此时卷材的化学共混改性沥青层体系的活性基团由于水分的存在而不具备渗透和粘结能力，此后由于水分不断渗入凝胶薄膜层内进行水化反应，使薄膜层向内增厚；同时，通过薄膜层向外扩散的水化物聚集于膜层外侧使膜层向外增厚。由于水分渗入膜层内部的速度大于水化物向外扩散的速度，因而产生渗透压力，膜层内部水化物的饱和溶液向外突出造成膜层破裂。膜层的破裂使水化物与水迅速而广泛地接触，反应又加速，生成较多量的水化硅酸盐凝胶、氢氧化钙和水化硫铝酸钙等水化物，它们互相接触连生，到一定的程度浆体完全失去可塑性，建立起相互缠绕的网状结构，并在网状结构内不断充实水化物，这时为终凝，之后浆体逐渐产生强度而进入硬化阶段形成硬化水泥石。水泥石由凝胶、晶体、毛细孔和未水化的水泥熟料颗粒组成。就在浆体从终凝到硬化这一阶段，由于水分的逐渐消失使化学共混改性沥青层体系的活性基团恢复渗透和粘结能力而逐渐向水泥石的毛细孔渗透，并与水泥石中的凝胶、晶体产生粘结，到一定程度后便与水泥石融为一体，实现与水泥石的永久性粘结。与现有技术的聚合物物理改性沥青相比，本发明的化学共混改性沥青具有粘结、渗透力强、性能稳定、耐久性及耐高低温性能好等特点，而且其制备工艺简单，成本较低。
附图说明：
附图1为本发明的湿铺法双面自粘防水卷材设置粉末隔离层的结构示意图；
附图2为为本发明的湿铺法双面自粘防水卷材不设置粉末隔离层的结构示意图。
具体实施方式：
本发明的实施例：在120Kg温度为180℃～200℃的石油沥青中边搅拌边加入0.4Kg的引发剂(如磺酸)和1.5Kg的无机盐添加剂(如氯化锌)，无机盐添加剂在引发剂的作用下即与沥青进行有酸性气体放出的化学反应，搅拌35分钟后经过催化反应的沥青分子量增加，活性基团增多，得到沥青A，备用；将8Kg的未硫化丁苯橡胶(简称未硫化SBR)、6Kg的聚异丁烯、3Kg的丁基橡胶、7Kg的古马隆树脂和9Kg的增塑剂加入开炼机中，混炼15分钟得到可与沥青直接混溶、反应的膏状物B，备用；将上述制得的膏状物B加入沥青A中，搅拌均匀后加入0.4Kg的硫化剂(如辛基酚醛硫化树脂)，使沥青A与膏状物B进行交联反应，形成炼端带活性基团的网状结构，此时严格控制温度在155℃～165℃，在此温度下反应30分钟后加入0.8Kg的稳定剂(如金属氧化物)，以抑制交联反应的继续进行，避免交联过度，即得到本发明的化学共混改性沥青。
用上述化学共混改性沥青制备的湿铺法双面自粘防水卷材是这样构成的，如附图1所示，它由从下至上依次排列的隔离层(1)、内层化学共混改性沥青层(2)、胎体增强层(3)、外层化学共混改性沥青层(4)组成，其中隔离层(1)采用单面涂硅离型膜或纸，胎体增强层(3)为传统的聚酯胎或玻纤胎，亦可为聚乙烯膜；内层化学共混改性沥青层(2)和外层化学共混改性沥青层(4)均由上述的化学共混改性沥青制作而成。在外层化学共混改性沥青层(4)的上面粘接有粉末隔离层(5)，粉末隔离层(5)为水泥或其它无机粉末材料，当卷材在生产中进行打卷时，卷材往粉末隔离层(5)的方向进行卷曲，起到生产打卷时防止卷材之间的粘连作用，如果施工时采用预铺法需要在卷材表面进行绑扎钢筋等作业时还起到防止粘脚(鞋)的作用，施工时先揭掉采用单面涂硅离型膜或纸的隔离层(1)，将卷材预铺于基面上，而面层的粉末隔离层(5)在与后浇水泥体系结合时直接参与体系的水化反应而不会影响卷材与水泥石的粘结，从而节省了一层离型膜或纸，还方便了采用预铺法施工时的后序工序作业。
用上述化学共混改性沥青制备的湿铺法双面自粘防水卷材还可以是这样构成的，如附图2所示，它由从下至上依次排列的隔离层(1)、内层化学共混改性沥青层(2)、胎体增强层(3)、外层化学共混改性沥青层(4)组成，其中隔离层(1)采用双面涂硅离型膜或纸；胎体增强层(3)为传统的聚酯胎或玻纤胎，亦可为聚乙烯膜；内层化学共混改性沥青层(2)和外层化学共混改性沥青层(4)均由上述的化学共混改性沥青制作而成，在外层化学共混改性沥青层(4)的上面不设粉末隔离层。
当卷材在生产中进行打卷时，卷材往外层化学共混改性沥青层(4)的方向进行卷曲，由于卷材底部的隔离层(1)采用的是双面涂硅离型膜或纸，具有双面离型、防粘作用，即采用一层隔离材料就可实现卷材的收卷包装，节约资源和包装成本。施工时将卷材打开，裸露出来的外层化学共混改性沥青层(4)向下铺设，待卷材粘结牢固后再揭掉已经朝上的双面涂硅离型膜或纸进行下一部施工，揭开双面涂硅离型膜或纸后可直接铺设保护层或涂刷隔热涂料直接外露。

Claims (9)

1.一种化学共混改性沥青，其特征在于：它是由下述重量份的原料制备而成：石油沥青100～150份、引发剂0.2～0.5份、无机盐添加剂0.8～2.5份、未硫化丁苯橡胶5～12份、聚异丁烯2～10份、丁基橡胶1～5份、增塑剂8～12份、稳定剂0.2～1.0份、硫化剂0.2～0.6份、古马隆树脂5～10份。
2.根据权利要求1所述的化学共混改性沥青，其特征在于：它是由下述重量的原料制备而成：石油沥青120Kg、引发剂0.4Kg、无机盐添加剂1.5Kg、未硫化丁苯橡胶8Kg、聚异丁烯6Kg、丁基橡胶3Kg、增塑剂9Kg、稳定剂0.8Kg、硫化剂0.4Kg、古马隆树脂7Kg。
3.根据权利要求1或2所述的化学共混改性沥青，其特征在于：所述的引发剂为磺酸，无机盐添加剂为氯化锌，硫化剂为辛基酚醛硫化树脂，稳定剂为金属氧化物。
4.一种如权利要求1所述的化学共混改性沥青的制备方法，其特征在于：在温度为180℃～200℃的石油沥青中边搅拌边加入引发剂和无机盐添加剂，搅拌30～40分钟，得到沥青A，备用；将未硫化丁苯橡胶、聚异丁烯、丁基橡胶、古马隆树脂和增塑剂加入开炼机中混炼10～20分钟，得到膏状物B，备用；将上述制得的膏状物B加入沥青A中，搅拌均匀后加入硫化剂进行交联反应，在温度为155℃～165℃的条件下反应20～40分钟，加入稳定剂，即得到本发明的化学共混改性沥青。
5.一种采用如权利要求1所述的化学共混改性沥青制备的湿铺法双面自粘防水卷材，其特征在于：它由从下至上依次排列的隔离层(1)、内层化学共混改性沥青层(2)、胎体增强层(3)、外层化学共混改性沥青层(4)组成。
6.根据权利要求5所述的湿铺法双面自粘防水卷材，其特征在于：隔离层(1)为单面涂硅离型膜或纸，亦可为双面涂硅离型膜或纸。
7.根据权利要求5所述的湿铺法双面自粘防水卷材，其特征在于：胎体增强层(3)为聚酯胎或玻纤胎，亦可为聚乙烯膜。
8.根据权利要求5所述的湿铺法双面自粘防水卷材，其特征在于：在外层化学共混改性沥青层(4)的上面粘接有粉末隔离层(5)。
9.根据权利要求8所述的湿铺法双面自粘防水卷材，其特征在于：粉末隔离层(5)为水泥或其它无机粉末材料。
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