CN109735123B - 一种橡胶沥青及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种橡胶沥青及其制备方法。该橡胶沥青包括以下组分:高标号直馏沥青30~70重量份、橡胶改性剂3~15重量份、稳定剂0.02~0.5重量份、润滑剂1~8重量份、增溶剂0.02~0.5重量份、填充剂0~20重量份;所述高标号直馏沥青在0℃的针入度为200~300 0.1mm,软化点为20~70℃。与现有的橡胶沥青相比,本发明的橡胶沥青具有以下优点:(1)储存稳定性高、不易离析;(2)高延伸性;(3)低黏度;(4)低密度;(5)高持粘性、高黏附;(6)无石油系软化剂和有机溶剂添加、低VOC。

Description

一种橡胶沥青及其制备方法
技术领域
本发明属于建筑工程防水材料技术领域,更具体地,涉及一种橡胶沥青及其制备方法。
背景技术
当前国内建筑渗漏率居高不下,防水材料作为建筑物的功能材料,其质量和防水效果直接决定了建筑物的使用寿命。橡胶改性沥青制品在当前建筑防水领域依然发挥着主导作用,主要有橡胶沥青防水卷材、橡胶沥青防水涂料和配套材料三类,其制品的核心技术性能取决于橡胶沥青,因此对橡胶沥青的物理性能和应用研究尤为关键。
产品方面,现有的橡胶沥青主要由沥青、石油系软化剂(废旧机油、减线油、橡胶油、芳烃油等)、SBS改性剂、填料等组成,由于配方设计以及软化剂外渗等原因,极易出现橡胶沥青离析、分层等问题,影响橡胶沥青制品的物理性能和储存稳定性。因此,需要发明一种高稳定、不离析的橡胶沥青及其制备方法。
应用方面,现有的橡胶沥青制品通常会加入SBS改性剂提高材料强度,一般以高模量、高强度、高黏度改性沥青为主,而材料强度过高会降低材料延伸性,同时降低材料适用基层变形的能力,容易出现界面剥离,形成窜水通道。其次,高黏度橡胶沥青其施工温度也高,一般可达180℃~200℃,施工过程容易产生大量烟气,危害环境。第三,低黏度橡胶沥青一般含有有机溶剂,VOC含量高(大于等于10g/L),对环境和人体有害。因此,需要发明一种高延伸、高黏附性,同时低黏度、低VOC的橡胶沥青及其制备方法。
发明内容
本发明的目的在于解决上述问题,提供一种高延伸、高黏附、高稳定、低VOC、低黏度、低密度的橡胶沥青及其制备方法。
为了实现上述目的,本发明的第一方面提供一种橡胶沥青,该橡胶沥青包括以下组分:
高标号直馏沥青30~70重量份、橡胶改性剂3~15重量份、稳定剂0.02~0.5重量份、润滑剂1~8重量份、增溶剂0.02~0.5重量份、填充剂0~20重量份。
作为本发明优选的实施方式,该橡胶沥青包括以下组分:
高标号直馏沥青45~55重量份、橡胶改性剂8~10重量份、稳定剂0.1~0.25重量份、润滑剂3~6重量份、增溶剂0.1~0.25重量份、填充剂0~20重量份。
作为本发明优选的实施方式,所述高标号直馏沥青在0℃的针入度为200~3000.1mm,软化点为20~70℃。
作为本发明优选的实施方式,所述高标号直馏沥青为200#直馏沥青和/或250#直馏沥青。
作为本发明优选的实施方式,所述橡胶改性剂选自EPDM、水泥橡胶粉和轮胎橡胶粉中的至少一种。
作为本发明优选的实施方式,所述稳定剂选自马来酸酐、硫磺、硫酸盐和铬基络合物中的至少一种。
作为本发明优选的实施方式,所述润滑剂选自费托蜡、聚乙烯蜡、氧化聚乙烯蜡、聚丙烯蜡和EVA蜡中的至少一种。
作为本发明优选的实施方式,所述增溶剂为烷基酚类化合物。本发明中,所述增溶剂的作用是在低温改性温度(140-160℃)的条件下,提高橡胶改性粉在沥青中的溶解度,具有提高溶解效果的作用。
作为本发明优选的实施方式,所述填充剂选自玻璃微珠、石粉、膨润土、碳酸钙、粉煤灰和炭黑中的至少一种。
本发明的第二方面提供上述的橡胶沥青的制备方法,该制备方法包括:
将高标号直馏沥青与橡胶改性剂混合,向所得混合物中加入增溶剂,剪切,再加入润滑剂、稳定剂,可选地加入填充剂,搅拌,得到所述橡胶沥青。
作为本发明优选的实施方式,剪切的温度为140~160℃。
与现有的橡胶沥青相比,本发明的橡胶沥青具有以下优点:
(1)储存稳定性高、不易离析:本发明储存稳定性试验结果≤10℃,上下层软化点差异非常小,首先加入的增溶剂配合前述的制备方法实现了已发生交联的橡胶改性剂的化学键断裂,使橡胶改性剂完全溶解于沥青中,然后通过加入稳定剂实现了沥青和橡胶、橡胶和橡胶之间的化学交联,形成沥青-橡胶凝胶,空间网状结构稳定、不易离析。由此,先解交联后交联技术过程完成。
(2)高延伸性:本项目产品延伸性可达80mm以上,可以适应80mm的混凝土结构裂缝,保证防水***的完整性和连续性,充分实现了橡胶的转化。
(3)低黏度:本发明具有更低的粘度和更优异的施工性能,这单从沥青、橡胶改性剂和润滑剂上是不能实现的,必须采用高标号沥青(如200#和/或250#沥青)、润滑剂和增溶剂复配的形式。以高标号液态沥青为基料,辅以润滑剂、增溶剂进行性能优化,在实现橡胶改性粉的溶解的基础上,发挥润滑剂高低温润滑的作用,110℃下黏度500mPa·s,110℃可以喷涂施工。
(4)低密度:本发明的橡胶沥青组成中含有如玻璃微珠等低密度轻质原料,降低了材料的密度和用量,因此,在使用过程中,具有节约材料的效果。
(5)高持粘性、高黏附:持粘性指的是沿粘贴在被粘物上的压敏胶粘带方向垂直悬挂一规定重物的砝码时,橡胶沥青抵抗位移的能力。通常,持粘性可分为剪切持粘性和剥离持粘性。对于本发明的橡胶沥青,采用剪切持粘性来反映其抗流挂性能,能准确反映出产品与基层、产品与卷材以及产品内部的粘性状态。采用该种方式,能够快速对产品与卷材复合的抗滑移性作出判断,从而判定产品在立面范围内的施工可行性和适用性。
测试方法按照JC/T 2428-2017中7.16.1.1制样养护。垂直悬挂,在试件下端挂500g的重物(包括下板质量),开始记录时间,记录试件从上板完全脱落下的所需时间,试件数量五个,取五个试件试验结果的平均值。若个别试件大于60min未脱落,以60min记录;若所有试件都大于60min未脱落,试验结果报告为大于60min。
(6)无石油系软化剂和有机溶剂添加、低VOC:区别于市场上现有的橡胶沥青,本项目发明的橡胶沥青固含量>99%,不添加减线油、橡胶油、芳烃油等石油系软化剂及有机溶剂,所制备的橡胶沥青VOC含量≤10g/L,结构稳定、不离析,并且为非危险品、环保无毒。而市场上同类产品均添加石油系软化剂或有机溶剂,软化剂极易从结构中迁移出来影响材料老化性能,其次添加有机溶剂对环境和人体健康也有危害。
本发明的其它特征和优点将在随后具体实施方式部分予以详细说明。
具体实施方式
下面将更详细地描述本发明的优选实施方式。虽然以下描述了本发明的优选实施方式,然而应该理解,可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反,提供这些实施方式是为了使本发明更加透彻和完整,并且能够将本发明的范围完整地传达给本领域的技术人员。
本发明的橡胶沥青典型性能如表1所示,本发明实施例中各组分的添加重量份数如表2所示。
表1物理力学性能要求
Figure BDA0001927741600000051
表2各实施例中组分和组分的含量
Figure BDA0001927741600000052
Figure BDA0001927741600000061
实施例1-3:
将高标号沥青、橡胶改性剂、增溶剂依次加入,在150℃下高速剪切1.5h,转速4500rpm剪切10min后转3000rpm剪切,再依次加入稳定剂、润滑剂和填充剂,在变频搅拌器下搅拌15min,转速1200rpm,即得。
实施例4:
将高标号沥青、橡胶改性剂、增溶剂依次加入,在150℃下高速剪切1.5h,转速5000rpm剪切10min后转4000rpm剪切,再依次加入润滑剂、稳定剂和填充剂,在变频搅拌器下搅拌10min,转速1200rpm,即得。
实施例5:
将高标号沥青、橡胶改性剂、增溶剂依次加入,在140℃下高速剪切2h,转速5500rpm剪切10min后转3000rpm剪切,再依次加入润滑剂、稳定剂和填充剂,在变频搅拌器下搅拌15min,转速1000rpm,即得。
实施例6:
将高标号沥青、橡胶改性剂、增溶剂依次加入,在160℃下高速剪切1.2h,转速6000rpm剪切10min后转5000rpm剪切,再依次加入润滑剂、稳定剂和填充剂,在变频搅拌器下搅拌20min,转速1000rpm,即得。
表3各实施例制备的橡胶沥青性能测试结果
Figure BDA0001927741600000062
Figure BDA0001927741600000071
以上已经描述了本发明的各实施例,上述说明是示例性的,并非穷尽性的,并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下,对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。

Claims (9)

1.一种橡胶沥青,其特征在于,该橡胶沥青包括以下组分:
高标号直馏沥青45~55重量份、橡胶改性剂3~15重量份、稳定剂0.02~0.5重量份、润滑剂3~6重量份、增溶剂0.1~0.25重量份、填充剂0~20重量份;
所述增溶剂为烷基酚类化合物;
所述润滑剂选自费托蜡、聚乙烯蜡、氧化聚乙烯蜡、聚丙烯蜡和EVA蜡中的至少一种。
2.根据权利要求1所述的橡胶沥青,其中,该橡胶沥青包括以下组分:
高标号直馏沥青45~55重量份、橡胶改性剂8~10重量份、稳定剂0.1~0.25重量份、润滑剂3~6重量份、增溶剂0.1~0.25重量份、填充剂0~20重量份。
3.根据权利要求1或2所述的橡胶沥青,其中,所述高标号直馏沥青在0℃的针入度为200~300 0.1mm,软化点为20~70℃。
4.根据权利要求3所述的橡胶沥青,其中,所述高标号直馏沥青为200#直馏沥青和/或250#直馏沥青。
5.根据权利要求1或2所述的橡胶沥青,其中,所述橡胶改性剂选自EPDM、水泥橡胶粉和轮胎橡胶粉中的至少一种。
6.根据权利要求1或2所述的橡胶沥青,其中,
所述稳定剂选自马来酸酐、硫磺、硫酸盐和铬基络合物中的至少一种。
7.根据权利要求1或2所述的橡胶沥青,其中,所述填充剂选自玻璃微珠、石粉、膨润土、碳酸钙、粉煤灰和炭黑中的至少一种。
8.权利要求1-7中任意一项所述的橡胶沥青的制备方法,其特征在于,该制备方法包括:
将高标号直馏沥青与橡胶改性剂混合,向所得混合物中加入增溶剂,剪切,再加入润滑剂、稳定剂,可选地加入填充剂,搅拌,得到所述橡胶沥青。
9.根据权利要求8所述的制备方法,其中,剪切的温度为140~160℃。
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