CN114933811A - 一种高强弹型高聚物改性沥青及制备和防水卷材及制备及应用和机场场道结构*** - Google Patents
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Abstract
本发明属于改性沥青防水卷材领域,公开了一种高强弹型高聚物改性沥青及制备和防水卷材及制备及应用和机场场道结构***。该改性沥青包括以下组分:石油沥青、共混星型SBS、共混线型SIS、脲醛改性酶解木质素、助剂和无机填料。由本发明的高强弹型高聚物改性沥青制备的防水卷材具有优异的弹性恢复性能、尺寸稳定性和耐久性能,且既具有防水功能又具有缓冲功能。
Description
技术领域
本发明属于改性沥青防水卷材领域,更具体地,涉及一种高强弹型高聚物改性沥青及制备方法和防水卷材及制备方法及应用和机场场道结构***。
背景技术
高聚物改性沥青防水卷材是一种以沥青为主体防水材料,并在民用及重大防水建筑中发挥着重要作用。
目前,高聚物改性沥青满足大多数工业及民用建筑工程的防水功能,但是并不满足特殊工程或场所所需要的特殊功能,比如机场跑道(预制装配式场道)所需要的缓冲、耐磨及承受荷载的功能。
例如,为了减少飞机在落地时产生的震动,又为保证有一定的摩擦力,在机场跑道的刚性道面上加盖了高性能多孔摩擦系数高的沥青。但是这种跑道面施工速度慢、工期长,并且表面容易开裂与破损。在飞机频繁起飞、降落的过程中,道面破损、平整度变差,导致道面使用寿命短和飞行安全性差的问题,危及飞行安全。
为了解决上述问题,以及目前预制装配式场道结构涉及到的基层与预制板块间的柔性过渡连接问题,亟待提出一种新型的改性沥青防水卷材和制备方法,以满足目前预制装配式场道(如机场跑道)结构设计和性能要求。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术的不足,提出一种高强弹型高聚物改性沥青及制备和防水卷材及制备及应用和机场场道结构***。由本发明的高强弹型高聚物改性沥青制备的防水卷材具有优异的弹性恢复性能、尺寸稳定性和耐久性能,且既具有防水功能又具有缓冲功能。
为了实现上述目的,本发明第一方面提供了一种高强弹型高聚物改性沥青,该改性沥青包括以下组分:石油沥青、共混星型SBS、共混线型SIS、脲醛改性酶解木质素、助剂和无机填料。
根据本发明,优选地,该改性沥青包括以重量份计的以下组分:石油沥青(60-80)份、共混星型SBS(5-15)份、共混线型SIS(1-6)份、脲醛改性酶解木质素(2-4)份、助剂(3.5-14)份和无机填料(5-10)份。
根据本发明,优选地,所述石油沥青包括以重量份计的以下组分:90#沥青(50-60)份和200#沥青(10-20)份。
在本发明中,作为优选方案,所述90#沥青和200#沥青各自独立的选自中东的科威特原油、南美的马瑞原油或新疆克拉玛依原油,进一步优选为委内瑞拉马瑞原油。
根据本发明,优选地,所述助剂包括以重量份计的以下组分:补强剂(1-4)份、交联剂(2-5)份和稳定剂(0.5-5)份。
根据本发明,优选地,所述共混星型SBS包括分子量为(16-19)万的星型SBS和分子量为(20-25)万的星型SBS,所述分子量为(16-19)万的星型SBS与分子量为(20-25)万的星型SBS的用量比为1:(2.5-3.5)。
在本发明中,作为优选方案,所述分子量为(16-19)万的星型SBS与分子量为(20-25)万的星型SBS的用量比为1:3,所述分子量为(16-19)万的星型SBS与分子量为(20-25)万的星型SBS经混合、剪切、磨粉,共混均匀后,二次造粒制成所述共混星型SBS,形成的所述共混星型SBS中的苯乙烯含量为(25-35)重量%;进一步优选地,所述分子量为(16-19)万的星型SBS与分子量为(20-25)万的星型SBS各自独立地选自长鸿3611和/或李长荣3411;进一步优选地,所述分子量为(16-19)万的星型SBS与分子量为(20-25)万的星型SBS各自独立的为粉末态或者高度膨化状态。
在本发明中,所述共混星型SBS作为改性剂,其在所述的高强弹型高聚物改性沥青中的相容性和稳定性较高,赋予由所述的高强弹型高聚物改性沥青形成的防水卷材高强弹性。且在本发明中,所述脲醛改性酶解木质素能进一步补强由所述共混星型SBS形成的弹性体的拉伸性能,原因是:脲醛改性酶解木质素中的酚羟基与SBS的双键形成氢键作用,使得材料内部分子链间相互作用,同时脲醛改性酶解木质素填充SBS后对其两相结构破坏作用小,改善了弹性体的拉伸性能,呈现高弹性。
根据本发明,优选地,所述共混线型SIS(苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物)包括分子量为(15-20)万的线型SIS和分子量为(20-25)万的线型SIS,所述分子量为(15-20)万的线型SIS与分子量为(20-25)万的线型SIS的用量比为1:(0.8-1.2)。
在本发明中,作为优选方案,所述分子量为(15-20)万的线型SIS与分子量为(20-25)万的线型SIS的用量比为1:1,所述分子量为(15-20)万的线型SIS与分子量为(20-25)万的线型SIS经混合、剪切,磨粉,共混均匀后,二次造粒制成所述共混线型SIS,形成的所述共混线型SIS中的苯乙烯含量为(10-25)重量%;进一步优选地,所述分子量为(15-20)万的线型SIS与分子量为(20-25)万的线型SIS各自独立地选自李长荣5516和/或科腾D1113P。
在本发明中,所述共混线型SIS具有模量低,弹性好、熔融粘度小等特点,可显著提高改性沥青的弹性和粘结性能。
根据本发明,优选地,所述补强剂用于进一步提高由高强弹型高聚物改性沥青制备的防水卷材的强度,包括无机补强剂和有机补强剂,所述无机补强剂和有机补强剂的用量比为1:(0.8-1.2);优选地,优选地,所述无机补强剂为炭黑和/或白炭黑;优选地,所述有机补强剂为香豆酮茚树脂、酚醛树脂和古马隆树脂中的至少一种。
根据本发明,优选地,所述交联剂为二甲基丙烯酸乙二醇酯。在本发明中,所述交联剂能使所述共混星型SBS充分溶胀,发生交联反应形成网状结构,从而保证所述高强弹型高聚物改性沥青的高温稳定性。
根据本发明,优选地,所述稳定剂选自光稳定剂、紫外线吸收剂和防老剂中的至少一种。
根据本发明,优选地,所述无机填料为滑石粉、粉煤灰和轻钙中的至少一种;所述无机填料的颗粒尺寸为≤200目。
根据本发明,优选地,所述脲醛改性酶解木质素为通过利用NaOH、甲醛和尿素对酶解木质素进行改性得到。进一步优选地,所述脲醛改性酶解木质素的制备方法包括:
S1:将经干燥处理的酶解木质素与NaOH水溶液混合搅拌均匀,得到溶解混合物;
S2:将所述溶解混合物与甲醛水溶液混合均匀,经加热和回流搅拌处理,得到第一产物;
S3:将所述第一产物与尿素混合并反应,得到第二产物,并经盐酸调节pH值、静置沉淀、多次离心洗涤和烘干处理,得到所述脲醛改性酶解木质素。
根据本发明,优选地,在步骤S1中,
所述NaOH水溶液为质量浓度为(1.5-2.5)%的NaOH水溶液;
所述经干燥处理的酶解木质素与所述NaOH水溶液的用量比为1:(14.5-15.5)g/mL。
根据本发明,优选地,在步骤S2中,
所述甲醛水溶液为质量浓度为(30-50)%的甲醛水溶液;
所述甲醛水溶液与所述NaOH水溶液的体积比为11:(70-80);
所述加热为(75-85)℃的水浴加热;所述回流搅拌的时间为(0.8-1.2)h。
根据本发明,优选地,在步骤S3中,
所述尿素与所述经干燥处理的酶解木质素的用量比为(15-17):1;
所述盐酸为质量浓度为(11.5-12.5)%的盐酸溶液;
所述第二产物的pH值为2.5-3.5;
所述烘干处理的温度为(75-85)℃。
在本发明中,所述酶解木质素根据论文《新型聚氨酯助剂--酶解木质素的研制,程贤甦,刘晓玲,靳艳巧》所述方法制得。
在本发明中,所述脲醛改性酶解木质素的制备方法包括:称取30g干燥好的酶解木质素,放入盛有450mL2%NaOH水溶液的三颈瓶中,搅拌15min,使酶解木质素完全溶解在NaOH溶液中,得到溶解混合物;向所述溶解混合物中加入66mL甲醛水溶液,水浴加热升温至80℃,回流搅拌反应1h后,得到第一产物;向第一产物中加入48.6g尿素,继续反应1h;反应结束后缓慢加入12%的盐酸溶液,调节pH值至3左右,静置沉淀,倾倒出上层清液,3次离心分离下层的沉淀物(目的在于洗涤沉淀物),再把离心分离后的产物放入干燥箱中于80℃下烘干至恒重,即得所述脲醛改性酶解木质素。
本发明第二方面提供了所述的高强弹型高聚物改性沥青的制备方法,该制备方法包括如下步骤:
(1)将经加热的石油沥青与所述共混星型SBS、共混线型SIS和脲醛改性酶解木质素均匀混合并经升温均化,得到均化物;
(2)在步骤(1)升温后的温度下,将所述均化物与所述助剂和无机填料混合搅拌均匀,得到所述高强弹型高聚物改性沥青。
根据本发明,优选地,所述经加热的石油沥青为(160-165)℃;所述步骤(1)升温后的温度为(180-195)℃。在本发明中,作为优选方案,所述的高强弹型高聚物改性沥青的制备方法包括:将所述石油沥青加热到(160-165)℃,然后将加热后的石油沥青与所述共混星型SBS、共混线型SIS和脲醛改性酶解木质素均匀混合,所述共混星型SBS、所述共混线型SIS和所述脲醛改性酶解木质素在所述石油沥青内的溶胀时间为(10-15)min,然后在(185-195)℃下,均化(1.5-2)h,得到均化物;在(180-190)℃下,将所述均化物、所述补强剂和所述交联剂混合搅拌(30-50)min,得到第一混合物;将所述第一混合物与所述稳定剂混合搅拌(10-20)min,得到第二混合物;将所述第二混合物和所述无机填料混合搅拌(50-60)min,得到所述高强弹型高聚物改性沥青。
本发明第三方面提供了一种防水卷材,该防水卷材包括从上到下依次设置的上覆面隔离层、上表面改性沥青涂盖层、中间增强体层、下表面改性沥青涂盖层和下覆面隔离层;
所述上表面改性沥青涂盖层材料和下表面改性沥青涂盖层材料各自独立地为所述的高强弹型高聚物改性沥青。
根据本发明,优选地,所述上覆面隔离层材料为莫氏硬度为6.5-7.5、粒径为(0.3-0.9)mm的细砂,和/或,为莫氏硬度为7.5-8、颗粒尺寸为(100-140)目的金刚砂。
根据本发明,优选地,所述下覆面隔离层材料为莫氏硬度为7.5-8、颗粒尺寸为(100-140)目的石英砂,和/或,为软化点为(100-115)℃的聚乙烯膜。
根据本发明,优选地,所述中间增强体层的胎基为聚酯胎,对于防水结构变形大或使用环境温度范围宽的区域,优选为纵向加筋聚酯胎,可使所述防水卷材适用范围更广。
根据本发明,优选地,所述上表面改性沥青涂盖层的厚度为(1.0-1.5)mm。
根据本发明,优选地,所述下表面改性沥青涂盖层的厚度为(1.0-2.0)mm。
根据本发明,优选地,所述中间增强体层的厚度为(1.0-1.6)mm,克重为(200-310)g/m2。
根据本发明,优选地,所述防水卷材的厚度为(3.7-4.2)mm。
根据本发明,优选地,所述防水卷材弹性恢复率为(85-95)%。
本发明第四方面提供了所述的防水卷材的制备方法,该制备方法包括如下步骤:
S1:将所述上表面改性沥青涂盖层材料和下表面改性沥青涂盖层材料分别涂覆在所述中间增强体层的上、下表面,经冷却得到覆改性沥青增强体层;
S2:将所述上覆面隔离层材料覆于所述覆改性沥青增强体层的上表面;将所述覆改性沥青增强体层的下表面进行吸水和吹干处理,并将下覆面隔离层材料覆于所述覆改性沥青增强体层的下表面,得到卷材前驱物;
S3:将所述卷材前驱物依次经辊冷却定型、传送打包机收卷和裁断处理,得到所述防水卷材。
在本发明中,作为优选方案,在步骤S1中,所述中间增强体层的制备方法包括:将所述胎基依次经展开、烘干、预浸和挤干处理,得到所述中间增强体层;进一步优选地:所述展开处理的阻尼驱动频率与高强弹型高聚物改性沥青防水卷材的制备方法的整个生产线频率保持同步;所述烘干处理采用电磁加热空气传导加热方式,烘干温度为(180-190)℃;所述预浸处理的方法包括:将烘干后的胎基浸入预浸池,使所述烘干后的胎基浸透预浸沥青;所述预浸处理的温度为(180-200)℃,所述预浸沥青180℃的粘度为(6-12)dPa·S;利用所述挤干处理挤干多余的浸渍沥青;将所述上表面改性沥青涂盖层材料和下表面改性沥青涂盖层材料分别涂覆在所述中间增强体层的上、下表面所利用的装置包括涂油池;所述上、下表面改性沥青涂盖层材料的涂覆温度为(165-185)℃;所述上表面改性沥青涂盖层材料的覆膜温度和下表面改性沥青涂盖层材料的覆膜温度各自独立地为(95-105)℃和(80-100)℃;所述冷却的方式为循环水冷却,进行所述冷却的装置包括冷却水床,所述冷却的温度为(30-60)℃。在本发明中,作为优选方案,将所述上表面改性沥青涂盖层材料和下表面改性沥青涂盖层材料分别涂覆在所述中间增强体层的上、下表面后,将其放入冷却水床中进行冷却。
在本发明中,作为优选方案,在步骤S2中,所述上覆面隔离层材料的覆膜温度为(95-105)℃;所述吸水处理的装置为PU海绵吸水辊,所述PU海绵吸水辊的长度为(1-1.1)m,直径为(5-15)cm;吹干处理采用电磁加热空气传导加热方式,吹干温度为(80-100)℃。
本发明第五方面提供了所述的防水卷材在机场场道结构***中的应用。
本发明第六方面提供了一种机场场道结构***,该***包括从上到下依次设置的预制混凝土层、防水卷材、基层粘结层和混凝土层;
所述防水卷材为上述所述的防水卷材。
根据本发明,优选地,所述***为预制装配式机场场道结构***。
本发明的技术方案的有益效果如下:
(1)利用本发明的高强弹型高聚物改性沥青制备防水卷材,使得防水卷材具有优异的弹性恢复性能、尺寸稳定性和耐久性能,并大幅提升了现有改性沥青防水卷材的耐磨性、抗静态荷载、抗剪切性能、抗穿刺强度、抗穿孔性以及使用寿命。
(2)本发明的防水卷材可实现与预制装配式机场场道结构***复合应用,其起到承上启下的缓冲作用,打造出一种高强度、高弹性、高耐磨、高耐久的新型的预制装配式机场场道结构***。
(3)本发明的防水卷材可热熔施工,在施工应用过程中易出油,施工效率高,施工节约人工成本;也可以冷粘施工,安全环保、节约能耗。本发明的防水卷材既可作为防水材料,也可以作为防潮垫层,不仅适用于装配式机场跑道项目,更适用于重要防水工程项目,特别是铁路、桥隧等防水工程。
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。
附图说明
通过结合附图对本发明示例性实施方式进行更详细的描述,本发明的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显,其中,在本发明示例性实施方式中,相同的参考标号通常代表相同部件。
图1示出了本发明提供的一种防水卷材的结构示意图。
图2示出了本发明提供的一种机场场道结构***的结构示意图。
附图标记说明如下:
1-上覆面隔离层;2-上表面改性沥青涂盖层;3-中间增强体层;4-下表面改性沥青涂盖层;5-下覆面隔离层;6-防水卷材;7-混凝土层;8-预制混凝土层;9-基层粘结层。
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。
实施例1
本实施例提供一种高强弹型高聚物改性沥青,该改性沥青包括以重量份计的以下组分:90#沥青55份、200#沥青12份、共混星型SBS 15份、共混线型SIS 3份、脲醛改性酶解木质素3份、补强剂(由炭黑和香豆酮茚树脂按照1:1混合制得)2份、交联剂二甲基丙烯酸乙二醇酯4份、光稳定剂2020 1份和200目的轻钙5份;
所述90#沥青和200#沥青各自独立的选自委内瑞拉马瑞原油;
所述共混星型SBS为将分子量为(16-19)万的星型SBS与分子量为(20-25)万的星型SBS按用量比1:3经混合、剪切、磨粉,共混均匀后,二次造粒制成。所述分子量为(16-19)万的星型SBS与分子量为(20-25)万的星型SBS均选自李长荣3411。
所述共混线型SIS(苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物)为将分子量为(15-20)万的线型SIS与分子量为(20-25)万的线型SIS按用量比1:1经混合、剪切,磨粉,共混均匀后,二次造粒制成。所述分子量为(15-20)万的线型SIS与分子量为(20-25)万的线型SIS均选自李长荣5516。
所述脲醛改性酶解木质素的制备方法包括:称取30g干燥好的酶解木质素,放入盛有450mL2%NaOH水溶液的三颈瓶中,搅拌15min,使酶解木质素完全溶解在NaOH溶液中,得到溶解混合物;向所述溶解混合物中加入66mL甲醛水溶液,水浴加热升温至80℃,回流搅拌反应1h后,得到第一产物;向第一产物中加入48.6g尿素,继续反应1h;反应结束后缓慢加入12%的盐酸溶液,调节pH值至3左右,静置沉淀,倾倒出上层清液,3次离心分离下层的沉淀物(目的在于洗涤沉淀物),再把离心分离后的产物放入干燥箱中于80℃下烘干至恒重,即得所述脲醛改性酶解木质素。
上述的高强弹型高聚物改性沥青的制备方法包括:将90#沥青和200#沥青加热到(160-165)℃,然后将加热后的石油沥青与所述共混星型SBS、共混线型SIS和脲醛改性酶解木质素均匀混合,所述共混星型SBS、所述共混线型SIS和所述脲醛改性酶解木质素在所述石油沥青内的溶胀时间为10min,然后在(185-195)℃下,均化1.5h,得到均化物;在(180-190)℃下,将所述均化物、所述补强剂和所述交联剂混合搅拌30min,得到第一混合物;将所述第一混合物与所述稳定剂混合搅拌10min,得到第二混合物;将所述第二混合物和所述无机填料混合搅拌50min,得到所述高强弹型高聚物改性沥青。
本实施例利用上述制备的高强弹型高聚物改性沥青制备了一种防水卷材,如图1所示,该防水卷材包括从上到下依次设置的上覆面隔离层1、上表面改性沥青涂盖层2、中间增强体层3、下表面改性沥青涂盖层4和下覆面隔离层5;其中,
所述上覆面隔离层材料为莫氏硬度为7、粒径为0.6mm的细砂;
所述下覆面隔离层材料为莫氏硬度为8、颗粒尺寸为140目的石英砂;
所述中间增强体层的胎基为天鼎丰非织造布有限公司产国标Ⅱ型胎基,厚度为1.2mm,克重为250g/m2;
所述上表面改性沥青涂盖层的厚度为1.2mm;
所述下表面改性沥青涂盖层的厚度为1.5mm;
所述防水卷材的厚度为4.0mm。
实施例2
本实施例提供了一种防水卷材,本实施例与实施例1的区别仅在于:
高强弹型高聚物改性沥青包括以重量份计的以下组分:90#沥青55份、200#沥青12份、共混星型SBS 15份、共混线型SIS 3份、脲醛改性酶解木质素2份、补强剂(由炭黑和香豆酮茚树脂按照1:1混合制得)2份、交联剂二甲基丙烯酸乙二醇酯4份、光稳定剂2020 1份和200目的轻钙6份。
实施例3
本实施例提供了一种防水卷材,本实施例与实施例1的区别仅在于:
高强弹型高聚物改性沥青包括以重量份计的以下组分:90#沥青55份、200#沥青12份、共混星型SBS 15份、共混线型SIS 3份、脲醛改性酶解木质素3份、补强剂(由炭黑和香豆酮茚树脂按照1:1混合制得)1份、交联剂二甲基丙烯酸乙二醇酯4份、光稳定剂2020 2份和200目的轻钙5份。
实施例4
本实施例提供一种预制装配式机场场道结构***,如图2所示,该***包括从上到下依次设置的预制混凝土层8、防水卷材6、基层粘结层9和混凝土层7;
所述防水卷材为实施例1所述的防水卷材。
对比例1
本对比例提供了一种防水卷材,本对比例与实施例1的区别仅在于:
高强弹型高聚物改性沥青中:共混星型SBS 18份,共混线型SIS 0份,其他物质及其重量份不变。
对比例2
本对比例提供了一种防水卷材,本对比例与实施例1的区别仅在于:
高强弹型高聚物改性沥青中:共混星型SBS 0份,共混线型SIS 18份,其他物质及其重量份不变。
对比例3
本对比例提供了一种防水卷材,本对比例与实施例1的区别仅在于:
高强弹型高聚物改性沥青中:
星型SBS为非共混星型SBS,所述非共混星型SBS为分子量为(16-19)万的星型SBS,选自李长荣3411。
线型SIS为非共混线型SIS,所述非共混线型SIS为分子量为(15-20)万的线型SIS,选自李长荣5516。
其他物质及其重量份不变。
对比例4
本对比例提供了一种防水卷材,本对比例与对比例3的区别仅在于:
高强弹型高聚物改性沥青中:非共混星型SBS 18份,非共混线型SIS 0份,其他物质及其重量份不变。
对比例5
本对比例提供了一种防水卷材,本对比例与对比例3的区别仅在于:
高强弹型高聚物改性沥青中:非共混星型SBS 0份,非共混线型SIS 18份,其他物质及其重量份不变。
对比例6
本对比例提供了一种防水卷材,本对比例与对比例3的区别仅在于:
高强弹型高聚物改性沥青中:脲醛改性酶解木质素由3份改为1份、光稳定剂2020由1份改为3份,其他物质及其重量份不变。
对比例7
本对比例提供了一种防水卷材,本对比例与对比例3的区别仅在于:
高强弹型高聚物改性沥青中:补强剂由2份改为0份、光稳定剂2020由1份改为3份,其他物质及其重量份不变。
测试例
本测试例对实施例1-3的防水卷材和对比例1-7的防水卷材进行物理和应用性能测试,其中:与基层剥离强度参照JC/T1069-2008来进行评价;抗剪切性能参照JC/T1069-2008和GB/T328.22-2007来进行评价;抗静态荷载参照GB/T328.25-2007进行评价;抗冲击性能按GB/T328.24-2007进行评价;抗穿刺强度按CJ/T234-2006中附录B来进行评价;弹性恢复率参照NB/SH/T0737-2014来进行评价,结果如表1所示。
表1
通过比较表1可知:
实施例1-3的防水卷材较对比例1-7的防水卷材,其与基层剥离强度,抗静态荷载,抗剪切性能,抗冲击性能均有大幅度提升;
由实施例1与对比例1、2相比可知,共混星型SBS和共混线型SBS能够提升卷材的整体强度;
防水卷材弹性恢复率大小排序为:实施例1>实施例2>实施例3>对比例2>对比例1,对比例3的防水卷材的弹性恢复率优于对比例4-7。说明共混星型SBS和共混线型SBS能够提升卷材的高弹性能,添加脲醛改性酶解木质素进一步达到更好的效果。
由表1可知,本发明的高强弹型高聚物改性沥青可提升防水卷材的物理性能和应用性能,应用适用性更佳,可解决防水卷材施工中可能存在被硬物硌伤以及被钢筋刺穿、划破风险,即可防水,又可防潮,即可热熔施工,能到防水等级Ⅰ级,也可以作为垫层,冷粘施工,安全环保。将应用于机场道面结构层和防潮工程等,地下室底板预铺反粘防水***,高铁桥隧防水工程,前景广阔。
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 (10)
1.一种高强弹型高聚物改性沥青,其特征在于,该改性沥青包括以下组分:石油沥青、共混星型SBS、共混线型SIS、脲醛改性酶解木质素、助剂和无机填料。
2.根据权利要求1所述的高强弹型高聚物改性沥青,其中,该改性沥青包括以重量份计的以下组分:石油沥青(60-80)份、共混星型SBS(5-15)份、共混线型SIS(1-6)份、脲醛改性酶解木质素(2-4)份、助剂(3.5-14)份和无机填料(5-10)份;
优选地,所述石油沥青包括以重量份计的以下组分:90#沥青(50-60)份和200#沥青(10-20)份;
优选地,所述助剂包括以重量份计的以下组分:补强剂(1-4)份、交联剂(2-5)份和稳定剂(0.5-5)份。
3.根据权利要求2所述的高强弹型高聚物改性沥青,其中,
所述共混星型SBS包括分子量为(16-19)万的星型SBS和分子量为(20-25)万的星型SBS,所述分子量为(16-19)万的星型SBS与分子量为(20-25)万的星型SBS的用量比为1:(2.5-3.5);
所述共混线型SIS包括分子量为(15-20)万的线型SIS和分子量为(20-25)万的线型SIS,所述分子量为(15-20)万的线型SIS与分子量为(20-25)万的线型SIS的用量比为1:(0.8-1.2);
所述脲醛改性酶解木质素为通过利用NaOH、甲醛和尿素对酶解木质素进行改性得到;
所述补强剂包括无机补强剂和有机补强剂,所述无机补强剂和有机补强剂的用量比为1:(0.8-1.2);优选地,所述无机补强剂为炭黑和/或白炭黑;优选地,所述有机补强剂为香豆酮茚树脂、酚醛树脂和古马隆树脂中的至少一种;
所述交联剂为二甲基丙烯酸乙二醇酯;
所述稳定剂选自光稳定剂、紫外线吸收剂和防老剂中的至少一种;
所述无机填料为滑石粉、粉煤灰和轻钙中的至少一种;所述无机填料的颗粒尺寸为≤200目。
4.根据权利要求3所述的高强弹型高聚物改性沥青,其中,所述脲醛改性酶解木质素的制备方法包括:
S1:将经干燥处理的酶解木质素与NaOH水溶液混合搅拌均匀,得到溶解混合物;
S2:将所述溶解混合物与甲醛水溶液混合均匀,经加热和回流搅拌处理,得到第一产物;
S3:将所述第一产物与尿素混合并反应,得到第二产物,并经盐酸调节pH值、静置沉淀、多次离心洗涤和烘干处理,得到所述脲醛改性酶解木质素;
优选地,在步骤S1中,
所述NaOH水溶液为质量浓度为(1.5-2.5)%的NaOH水溶液;
所述经干燥处理的酶解木质素与所述NaOH水溶液的用量比为1:(14.5-15.5)g/mL;
优选地,在步骤S2中,
所述甲醛水溶液为质量浓度为(30-50)%的甲醛水溶液;
所述甲醛水溶液与所述NaOH水溶液的体积比为11:(70-80);
所述加热为(75-85)℃的水浴加热;所述回流搅拌的时间为(0.8-1.2)h;
优选地,在步骤S3中,
所述尿素与所述经干燥处理的酶解木质素的用量比为(15-17):1;
所述盐酸为质量浓度为(11.5-12.5)%的盐酸溶液;
所述第二产物的pH值为2.5-3.5;
所述烘干处理的温度为(75-85)℃。
5.根据权利要求1-4中任意一项所述的高强弹型高聚物改性沥青的制备方法,其特征在于,该制备方法包括如下步骤:
(1)将经加热的石油沥青与所述共混星型SBS、共混线型SIS和脲醛改性酶解木质素均匀混合并经升温均化,得到均化物;
(2)在步骤(1)升温后的温度下,将所述均化物与所述助剂和无机填料混合搅拌均匀,得到所述高强弹型高聚物改性沥青;
优选地,所述经加热的石油沥青为(160-165)℃;所述步骤(1)升温后的温度为(180-195)℃。
6.一种防水卷材,其特征在于,该防水卷材包括从上到下依次设置的上覆面隔离层、上表面改性沥青涂盖层、中间增强体层、下表面改性沥青涂盖层和下覆面隔离层;
所述上表面改性沥青涂盖层材料和下表面改性沥青涂盖层材料各自独立地为权利要求1-4中任意一项所述的高强弹型高聚物改性沥青。
7.根据权利要求6所述的防水卷材,其中,
所述上覆面隔离层材料为莫氏硬度为6.5-7.5、粒径为(0.3-0.9)mm的细砂,和/或,为莫氏硬度为7.5-8、颗粒尺寸为(100-140)目的金刚砂;
所述下覆面隔离层材料为莫氏硬度为7.5-8、颗粒尺寸为(100-140)目的石英砂,和/或,为软化点为(100-115)℃的聚乙烯膜;
所述中间增强体层的胎基为聚酯胎,优选为纵向加筋聚酯胎;
所述上表面改性沥青涂盖层的厚度为(1.0-1.5)mm;
所述下表面改性沥青涂盖层的厚度为(1.0-2.0)mm;
所述中间增强体层的厚度为(1.0-1.6)mm,克重为(200-310)g/m2;
所述防水卷材的厚度为(3.7-4.2)mm;
所述防水卷材弹性恢复率为(85-95)%。
8.根据权利要求6或7所述的防水卷材的制备方法,其特征在于,该制备方法包括如下步骤:
S1:将所述上表面改性沥青涂盖层材料和下表面改性沥青涂盖层材料分别涂覆在所述中间增强体层的上、下表面,经冷却得到覆改性沥青增强体层;
S2:将所述上覆面隔离层材料覆于所述覆改性沥青增强体层的上表面;将所述覆改性沥青增强体层的下表面进行吸水和吹干处理,并将下覆面隔离层材料覆于所述覆改性沥青增强体层的下表面,得到卷材前驱物;
S3:将所述卷材前驱物依次经辊冷却定型、传送打包机收卷和裁断处理,得到所述防水卷材。
9.根据权利要求6或7所述的防水卷材在机场场道结构***中的应用。
10.一种机场场道结构***,其特征在于,该***包括从上到下依次设置的预制混凝土层、防水卷材、基层粘结层和混凝土层;
所述防水卷材为权利要求6或7所述的防水卷材;
优选地,所述***为预制装配式机场场道结构***。
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