CN106497106A - 一种用于高分子自粘橡胶防水卷材的沥青胶料及防水卷材和制备方法 - Google Patents
一种用于高分子自粘橡胶防水卷材的沥青胶料及防水卷材和制备方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明提供了一种用于高分子自粘橡胶防水卷材的强力交叉膜沥青胶料及防水卷材和制备方法，所述沥青胶料按重量份计包括以下组分：90#沥青20‑30份、橡胶油10‑15份、乙烯基聚二甲基硅氧烷5‑10份、甲基膦酸二甲酯3‑5份、SBR丁苯胶乳1‑3份、增粘树脂1‑3份、橡胶胶粉5‑10份和滑石粉20‑30份。本发明通过向沥青胶料中添加改性剂乙烯基聚二甲基硅氧烷和甲基膦酸二甲酯，利用二者和SBR丁苯胶乳的协同作用，改善沥青胶料的性能，进而提高了高分子自粘橡胶防水卷材的持粘性和剥离强度。
Description
技术领域
本发明属于防水卷材胶料技术领域，具体涉及一种用于高分子自粘橡胶防水卷材的沥青胶料及防水卷材和制备方法。
背景技术
目前我国的自粘类防水卷材的施工方法主要包括湿铺、预铺、自粘以及空铺。
目前我国防水卷材胶料的制备方法中主要添加P-SBR丁苯橡胶胶粉来作为粘接性能的主要改性剂，如在中国专利申请号为201210028719.7申请日为2012.2.9公开日为2012.7.11的专利文献中公开了一种沥青自粘胶及由其制成的高分子自粘橡胶防水卷材，在该专利文献中公开了一种沥青自粘胶，其按重量百分比包括：沥青45～65％、橡胶油16～25％、SBS5～15％、SBR1～6％、石油树脂1～6％、EVA1～7％、滑石粉10～20％。该发明还提供了一种高分子自粘橡胶防水卷材，其自下而上包括无纺布层、高分子片材层和上述所述的沥青自粘胶构成的沥青自粘胶层。所述防水卷材的两端设置有搭接边。该发明所述的沥青自粘胶中含有EVA，提高了自粘胶与高分子片材的相容性，增加了高分子片材层的复合强度。该发明采用自粘构造的搭接工艺解决了高分子片材搭接不可靠的问题，使卷材与卷材之间的搭接实现胶粘胶的方式，粘结牢实度可靠，调控自如，十分灵活。
上述发明采用的为P-SBR丁苯橡胶胶粉，使用P-SBR丁苯橡胶胶粉改性剂在改性过程中有以下五个困难点。
1、改性过程中投入P-SBR丁苯橡胶胶粉量多。
2、P-SBR丁苯橡胶胶粉在改性过程中所需改性时间长。
3、P-SBR丁苯橡胶胶粉在改性过程中容易结团。
4、结团的P-SBR丁苯橡胶胶粉在胶料输送过程中容易堵塞管道。
5、P-SBR丁苯橡胶胶粉保质期时间短，约4个月。
CN 1900207A公开了一种自粘胶，该自粘胶包括重交沥青、SBS橡胶和增粘剂，还包括SIS橡胶、顺酐、三氯化铝、秋兰姆、氯化镁和硅酸钙。所述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。该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题材料层粘结牢固，人为方法无法剥离。但是其所提供的自粘胶与高分子片材相容性较差。
发明内容
针对现有技术中的不足，本发明提供了一种用于高分子自粘橡胶防水卷材的强力交叉膜沥青胶料及防水卷材和制备方法。本发明通过向沥青胶料中添加改性剂乙烯基聚二甲基硅氧烷和甲基膦酸二甲酯，利用二者和SBR丁苯胶乳的协同作用，改善沥青胶料的性能，进而提高了高分子自粘橡胶防水卷材的持粘性和剥离强度。为达此目的，本发明采用以下技术方案：
第一方面，本发明提供了一种用于高分子自粘橡胶防水卷材的沥青胶料，所述沥青胶料按重量份计包括以下组分：
其中，90#沥青的重量份可为20份、22份、24份、26份、28份或30份等；橡胶油的重量份可为10份、11份、12份、13份、14份或15份等；乙烯基聚二甲基硅氧烷的重量份可为5份、6份、7份、8份、9份或10份等；甲基膦酸二甲酯的重量份可为3份、4份或5份等；SBR丁苯胶乳的重量份可为1份、2份或3份等；增粘树脂的重量份可为1份、2份或3份等；橡胶胶粉的重量份可为5份、6份、7份、8份、9份或10份等；滑石粉的重量份可为20份、22份、24份、26份、28份或30份等。
以下作为本发明优选的技术方案，但不作为本发明提供的技术方案的限制，通过以下技术方案，可以更好的达到和实现本发明的技术目的和有益效果。
作为本发明优选的技术方案，SBR丁苯胶乳为苯乙烯一丁二烯橡胶胶乳。
作为本发明优选的技术方案，所述SBR丁苯胶乳为高含量阴离子SBR丁苯胶乳。
作为本发明优选的技术方案，所述沥青胶料按重量份计包括以下组分：
优选地，所述乙烯基聚二甲基硅氧烷和甲基膦酸二甲酯的质量比为2:1。本发明中，以乙烯基聚二甲基硅氧烷和甲基膦酸二甲酯的质量比为2:1制得的沥青胶料的性能最优。
第二方面，本发明提供了上述沥青胶料的制备方法，包括如下步骤：
(1)前驱体制备：将配方量的乙烯基聚二甲基硅氧烷、甲基膦酸二甲酯和SBR丁苯胶乳和1/2配方量的橡胶油于120～150℃下进行预混，制得前驱体；
(2)向反应釜中加入配方量的90#沥青于；
(3)待反应釜中温度升至175～185℃后向反应釜中加入步骤(1)中制得的前驱体，在180～190℃下搅拌；
(4)待步骤(2)反应2～4h向其中加入剩余橡胶油、配方量的增粘树脂、橡胶胶粉和滑石粉在180～190℃下继续搅拌改性，反应2～4h后，过一遍胶体磨；
(5)将温度控制在160～170℃出料。
其中，步骤(1)中的预混温度可为120℃、125℃、130℃、135℃、140℃、145℃或150℃等；步骤(3)中第一次升温温度可为175℃、177℃、180℃、183℃或185℃等；步骤(3)中搅拌温度可为180℃、183℃、185℃、187℃或190℃等；步骤(4)中改性温度可为180℃、183℃、185℃、187℃或190℃等；步骤(5)中出料温度可为160℃、163℃、165℃、167℃或170℃等。
第三方面，本发明提供了一种高分子自粘橡胶防水卷材，所述高分子自粘橡胶防水卷材自下而上包括无纺布层、高分子片材层和上述的沥青自粘胶构成的沥青自粘胶层。
90#沥青是沥青胶料中的基料，由不同分子量的碳氢化合物及其非金属衍生物组成的黑褐色复杂混合物，呈液态、半固态或固态，是一种防水防潮和防腐的有机胶凝材料。沥青主要可以分为煤焦沥青、石油沥青和天然沥青三种，其均可以实现本发明。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
本发明通过向沥青胶料中添加改性剂乙烯基聚二甲基硅氧烷和甲基膦酸二甲酯，利用二者和SBR丁苯胶乳的协同作用，改善沥青胶料的性能，制得的沥青的软化点可达75℃以上，延度(50mm/min，25℃)可达300，进而提高了高分子自粘橡胶防水卷材的持粘性和剥离强度(持粘性和剥离强度按照GB18173.1-2006《高分子防水材料第1部分片材》和GB/T23457-2009《预铺/湿铺防水卷材》进行测试)分别为20min和3.5N/mm。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明进行进一步详细说明。
实施例1：
本实施例提供了一种用于高分子自粘橡胶防水卷材的沥青胶料，所述沥青胶料按重量份计包括以下组分：
其中，所述乙烯基聚二甲基硅氧烷和甲基膦酸二甲酯的质量比为2:1。
所述沥青胶料的制备方法为：
(1)前驱体制备：将配方量的乙烯基聚二甲基硅氧烷、甲基膦酸二甲酯和SBR丁苯胶乳和1/2配方量的橡胶油于130℃下进行预混，制得前驱体；
(2)向反应釜中加入配方量的90#沥青于；
(3)待反应釜中温度升至180℃后向反应釜中加入步骤(1)中制得的前驱体，在185℃下搅拌；
(4)待步骤(2)反应3h后向其中加入剩余橡胶油、配方量的增粘树脂、橡胶胶粉和滑石粉在185℃下继续搅拌改性，反应3h后，过一遍胶体磨；
(5)将温度控制在165℃出料。
本实施例制得的沥青的软化点为83℃，延度(50mm/min，25℃)为310，通过其制备得到的高分子自粘橡胶防水卷材的持粘性和剥离强度分别为24min和3.6N/mm。
实施例2：
本实施例提供了一种用于高分子自粘橡胶防水卷材的沥青胶料，所述沥青胶料按重量份计包括以下组分：
所述沥青胶料的制备方法为：
(1)前驱体制备：将配方量的乙烯基聚二甲基硅氧烷、甲基膦酸二甲酯和SBR丁苯胶乳和1/2配方量的橡胶油于120℃下进行预混，制得前驱体；
(2)向反应釜中加入配方量的90#沥青于；
(3)待反应釜中温度升至175℃后向反应釜中加入步骤(1)中制得的前驱体，在180℃下搅拌；
(4)待步骤(2)反应2h后向其中加入剩余橡胶油、配方量的增粘树脂、橡胶胶粉和滑石粉在180℃下继续搅拌改性，反应2h后，过一遍胶体磨；
(5)将温度控制在160℃出料。
本实施例制得的沥青的软化点为78℃，延度(50mm/min，25℃)为306，通过其制备得到的高分子自粘橡胶防水卷材的持粘性和剥离强度分别为22min和3.5N/mm。
实施例3：
本实施例提供了一种用于高分子自粘橡胶防水卷材的沥青胶料，所述沥青胶料按重量份计包括以下组分：
所述沥青胶料按重量份计包括以下组分：
所述沥青胶料的制备方法为：
(1)前驱体制备：将配方量的乙烯基聚二甲基硅氧烷、甲基膦酸二甲酯和SBR丁苯胶乳和1/2配方量的橡胶油于150℃下进行预混，制得前驱体；
(2)向反应釜中加入配方量的90#沥青于；
(3)待反应釜中温度升至185℃后向反应釜中加入步骤(1)中制得的前驱体，在190℃下搅拌；
(4)待步骤(2)反应4h向其中加入剩余橡胶油、配方量的增粘树脂、橡胶胶粉和滑石粉在190℃下继续搅拌改性，反应4h后，过一遍胶体磨；
(5)将温度控制在170℃出料。
本实施例制得的沥青的软化点为76℃，延度(50mm/min，25℃)为305，通过其制备得到的高分子自粘橡胶防水卷材的持粘性和剥离强度分别为23min和3.5N/mm。
对比例1：
本对比例提供了一种用于高分子自粘橡胶防水卷材的沥青胶料，除了组分中不包括乙烯基聚二甲基硅氧烷外，其他物料用量与制备方法均与实施例1中相同。
本对比例制得的沥青的软化点为51℃，延度(50mm/min，25℃)为210，通过其制备得到的高分子自粘橡胶防水卷材的持粘性和剥离强度分别为13min和2.1N/mm。
对比例2：
本对比例提供了一种用于高分子自粘橡胶防水卷材的沥青胶料，除了组分中不包括甲基膦酸二甲酯外，其他物料用量与制备方法均与实施例1中相同。
本对比例制得的沥青的软化点为55℃，延度(50mm/min，25℃)为205，通过其制备得到的高分子自粘橡胶防水卷材的持粘性和剥离强度分别为14min和2.1N/mm。
综合实施例1-3和对比例1-2的结果可以看出，本发明通过向沥青胶料中添加改性剂乙烯基聚二甲基硅氧烷和甲基膦酸二甲酯，利用二者和SBR丁苯胶乳的协同作用，改善沥青胶料的性能，制得的沥青的软化点可达75℃以上，延度(50mm/min，25℃)可达300，进而提高了高分子自粘橡胶防水卷材的持粘性和剥离强度(持粘性和剥离强度按照GB18173.1-2006《高分子防水材料第1部分片材》和GB/T23457-2009《预铺/湿铺防水卷材》进行测试)分别为20min和3.5N/mm。申请人声明，本发明通过上述实施例来说明本发明的详细工艺设备和工艺流程，但本发明并不局限于上述详细工艺设备和工艺流程，即不意味着本发明必须依赖上述详细工艺设备和工艺流程才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。
Claims (6)
1.一种用于高分子自粘橡胶防水卷材的沥青胶料，其特征在于：所述沥青胶料按重量份计包括以下组分：
2.如权利要求1所述的沥青胶料，其特征在于：SBR丁苯胶乳为苯乙烯-丁二烯橡胶胶乳。
3.如权利要求1所述的沥青胶料，其特征在于：所述SBR丁苯胶乳为高含量阴离子SBR丁苯胶乳。
4.如权利要求1所述的强力交叉膜沥青胶料，其特征在于：所述沥青胶料按重量份计包括以下组分：
优选地，所述乙烯基聚二甲基硅氧烷和甲基膦酸二甲酯的质量比为2:1。
5.如权利要求1-4任一项所述的沥青胶料的制备方法，其特征在于包括如下步骤：
(1)前驱体制备：将配方量的乙烯基聚二甲基硅氧烷、甲基膦酸二甲酯和SBR丁苯胶乳和1/2配方量的橡胶油于120～150℃下进行预混，制得前驱体；
(2)向反应釜中加入配方量的90#沥青于；
(3)待反应釜中温度升至175～185℃后向反应釜中加入步骤(1)中制得的前驱体，在180～190℃下搅拌；
(4)待步骤(2)反应2～4h后向其中加入剩余橡胶油、配方量的增粘树脂、橡胶胶粉和滑石粉在180～190℃下继续搅拌改性，反应2～4h后，过一遍胶体磨；
(5)将温度控制在160～170℃出料。
6.一种高分子自粘橡胶防水卷材，其特征在于：所述高分子自粘橡胶防水卷材自下而上包括无纺布层、高分子片材层和权利要求1-4任一项所述的沥青自粘胶构成的沥青自粘胶层。
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