本发明涉及一种改性沥青防水卷材,具体涉及一种抗老化弹性体改性沥青防水卷材。
弹性体(SBS)改性沥青防水卷材是以聚酯毡或玻纤毡为胎基,以苯乙烯-丁二烯-苯乙烯(SBS)共聚热塑性弹性体作为改性剂,两面覆以聚乙烯膜、细沙、粉料或矿物粒(片)料制成改性沥青防水卷材,其在欧洲防水材料市场占据绝对的主导地位,除意大利外,其他欧洲各国均以SBS改性为主,市场占有率达80%以上,并且应用在各种建筑物、公路,铁路,桥梁机场和地铁等工程项目领域。我国从上世纪80年代中期开始引进改性沥青防水卷材生产技术,弹性体(SBS)改性沥青防水卷材因其良好的物理性能,耐高温及低温柔性和防水性能,在国内被广泛推广和使用。
热塑性弹性体(SBS)改性沥青防水卷材在服役期间,在自然界太阳辐射,氧化,温度变化,水侵蚀等作用下容易出现老化,开裂的现象,最终失去防水效果。目前,在对于改性沥青防水卷材的抗老化的效果大多是添加有机抗老化剂来实现,例如水杨酸苯酯、紫外线吸收剂UV-P、UV-0、UV-531、光稳定剂GW-540、硫磺、含硫有机物和有机过氧化物等有机物改性剂,抗老化效果差。
本发明所要解决的技术问题是,提供一种抗老化弹性体改性沥青防水卷材,提升改性沥青的抗老化性能。
本发明解决其技术问题采用的技术方案是:一种抗老化弹性体改性沥青防水卷材,所述卷材自上而下依次为矿物料,抗老化弹性体改性沥青,聚酯胎,抗老化弹性体改性沥青和PE隔离膜;其中,所述抗老化弹性体改性沥青由以下重量配比的原料制成:
所述其它改性剂为丁苯橡胶、顺丁橡胶、乙丙橡胶和氯丁橡胶中的一种或多种混合物;所述抗老化剂天然粘土、硅藻土、高岭土、海泡石、硅酸铝镁,膨润土和凹凸棒土中的一种或者多种混合物,采用无机层状硅酸盐矿物代替传统的有机抗老化剂,可以起到对紫外线的屏蔽作用,并且可以阻断改性沥青老化过程中自由基链式反应,来改善弹性体改性沥青涂盖料的抗热氧老化能力。
所述其他改性剂为丁苯橡胶、顺丁橡胶和乙丙橡胶和中任意两者或三者的混合物;所述抗老化剂为膨润土或凹凸棒土。
进一步,所述矿物料为页岩颗粒(片),玄武岩颗粒、大理石颗粒或石英砂颗粒,可阻隔太阳紫外线对改性沥青的老化作用。
进一步,所述石油沥青为环烷基石油沥青A级,针入度为70~200,以0.1mm计;所述天然沥青为含沥青质相对较高的天然岩沥青或天然湖沥青,可提高配方整体的抗老化性能;所述软化剂为减线机油、糠醛抽出油、环烷油、芳烃油和含低分子量芳烃助溶剂中的一种或多种混合物;所述弹性体改性剂为星型SBS和/或氢化星型SBS;所述填充剂为轻质碳酸钙、重质碳酸钙和滑石粉中的一种或多种混合物。
进一步,所述石油沥青为环烷基直馏石油沥青,针入度为70~120,以0.1mm计;所述天然沥青为天然湖沥青;弹性体改性剂为氢化星型SBS(SEBS)代替传统的热塑性弹性体改性剂SBS,可降低改性剂老化过程中自由基的产生,延缓材料老化的进程;所述填充剂为重质碳酸钙与滑石粉的混合物。
本发明的卷材,其长度,厚度等可以根据实际需要合理调整,通常为了销售,运输以及施工的简便,单位防水卷材的宽度为1000mm,其中一端具有100mm宽度的施工对正辅助线(用于在施工时将多块防水卷材搭接起来形成更大的区域),防水卷材厚度为3~5mm。
将石油沥青与天然沥青加热到170~180℃,然后依次加入软化剂,弹性体改性剂和其他改性剂,搅拌均匀,继续升温至190~210℃,在此温度下发育45~60min。启动胶体磨使改性剂彻底均化,持续60min。停止胶体磨,加入抗老化剂搅拌30~45min,最后加入填充剂搅拌30~45min,最后制得本发明所述的抗老化弹性体改性沥青。
本发明之抗老化弹性体改性沥青防水卷材配方中加入了具有层状结构的硅酸盐矿物,利用其良好的物理屏蔽作用和吸附能力,具有阻断弹性体改性沥青老化过程中自由基链式反应的作用,以改善弹性体改性沥青涂盖料的抗老化和热氧老化能力。此外,采用性能更加稳定的SEBS替代传统的热塑性弹性体改性剂SBS,降低SBS老化过程中自由基的产生,减缓老化的进程。由此制得的弹性体改性沥青涂盖料的抗老化能力显著提升。
本发明具有易热熔施工,热熔施工效率高,化石能源消耗低,物理性能优良和使用寿命长的特点。适用于建筑防水,在高温稳定性、低温稳定性、不透水性,抗剥离性及耐候性上路均有较大提升。
图1所示,本发明的抗老化弹性体改性沥青防水卷材自上而下依次为1、矿物粒(片)料层,2、抗老化弹性体改性沥青层,3、聚酯胎基层,4、抗老化弹性体改性沥青层,5、PE隔离膜层。其中,改性沥青防水卷材的厚度为3~5mm,长度为1000mm,施工对正辅助线.2mm;矿物粒料层厚度为0.8mm,上、下抗老化弹性体改性沥青层厚度各为1.0mm,下表面隔离膜层为0.2mm。
在紫外老化试验箱(紫外线天,下同)对抗老化弹性体改性沥青,在热老化试验箱(80℃,10天,下同)中对抗老化弹性体改性沥青防水卷材进行老化试验。
抗老化弹性体改性沥青在经过紫外老化试验后,加入凹凸棒土的抗老化弹性体改性沥青软化点由117℃增加到122℃,增加了5℃,而未加入凹凸棒土的抗老化弹性体改性沥青的软化点则由98℃增加到了107℃,增加了9℃;
抗老化弹性体改性沥青防水卷材在经过热老化试验后,加入凹凸棒土的抗老化弹性体改性沥青防水卷材的低温柔性由-27℃降低至-21℃,下降了6℃,而未加入凹凸棒土的抗老化弹性体改性沥青防水卷材的低温柔性则由-27℃降低至-18℃,下降了9℃。
两者相比较,加入凹凸棒土抗老化弹性体改性沥青在紫外老化前后软化点的变化量要低于未加入凹凸棒土抗老化弹性体改性沥青的。此外,加入凹凸棒土抗老化弹性体改性沥青防水卷材在热老化前后的低温柔性变化量也是低于未加入凹凸棒土抗老化弹性体改性沥青防水卷材的。因此,证明加入凹凸棒土抗老化弹性体改性沥青防水卷材具有更加优良的耐紫外老化和热氧老化的能力。实施例2
,厚度为0.8mm;矿物粒料层厚度为0.8mm,上、下抗老化弹性体改性沥青层厚度各为1.2mm,下表面隔离膜层为0.2mm。
抗老化弹性体改性沥青在经过紫外老化试验后,加入凹凸棒土的抗老化弹性体改性沥青软化点由120℃增加到124℃,增加了4℃,而未加入凹凸棒土的抗老化弹性体改性沥青的软化点则由103℃增加到了111℃,增加了8℃;抗老化弹性体改性沥青防水卷材在经过热老化试验后,加入凹凸棒土的抗老化弹性体改性沥青防水卷材的低温柔性由-25℃降低至-20℃,下降了5℃,而未加入凹凸棒土的抗老化弹性体改性沥青防水卷材的低温柔性则由-25℃降低至-17℃,下降了8℃。
两者相比较,加入凹凸棒土抗老化弹性体改性沥青在紫外老化前后软化点的变化量要低于未加入凹凸棒土抗老化弹性体改性沥青的。此外,加入凹凸棒土抗老化弹性体改性沥青防水卷材在热老化前后的低温柔性变化量也是低于未加入凹凸棒土抗老化弹性体改性沥青防水卷材的。因此,证明加入凹凸棒土抗老化弹性体改性沥青防水卷材具有更加优良的耐紫外老化和热氧老化的能力。
,厚度为1.2mm;矿物粒料层厚度为0.8mm,上、下抗老化弹性体改性沥青层厚度各为1.1mm,下表面隔离膜层为0.2mm。
抗老化弹性体改性沥青在经过紫外老化试验后,加入凹凸棒土的抗老化弹性体改性沥青软化点由116℃增加到122℃,增加了6℃,而未加入凹凸棒土的抗老化弹性体改性沥青的软化点则由100℃增加到了111℃,增加了11℃;抗老化弹性体改性沥青防水卷材在经过热老化试验后,加入凹凸棒土的抗老化弹性体改性沥青防水卷材的低温柔性由-25℃降低至-21℃,下降了4℃,而未加入凹凸棒土的抗老化弹性体改性沥青防水卷材的低温柔性则由-25℃降低至-18℃,下降了7℃。
两者相比较,加入凹凸棒土抗老化弹性体改性沥青在紫外老化前后软化点的变化量要低于未加入凹凸棒土抗老化弹性体改性沥青的。此外,加入凹凸棒土抗老化弹性体改性沥青防水卷材在热老化前后的低温柔性变化量也是低于未加入凹凸棒土抗老化弹性体改性沥青防水卷材的。因此,证明加入凹凸棒土抗老化弹性体改性沥青防水卷材具有更加优良的耐紫外老化和热氧老化的能力。
,厚度为1.8mm;矿物粒料层厚度为0.8mm,上、下抗老化弹性体改性沥青层厚度各为1.1mm,下表面隔离膜层为0.2mm。
抗老化弹性体改性沥青在经过紫外老化试验后,加入膨润土的抗老化弹性体改性沥青软化点由114℃增加到120℃,增加了6℃,而未加入膨润土的抗老化弹性体改性沥青的软化点则由102℃增加到了111℃,增加了10℃;抗老化弹性体改性沥青防水卷材在经过热老化试验后,加入膨润土的抗老化弹性体改性沥青防水卷材的低温柔性由-26℃降低至-21℃,下降了5℃,而未加入膨润土的抗老化弹性体改性沥青防水卷材的低温柔性则由-26℃降低至-16℃,下降了10℃。
两者相比较,加入膨润土抗老化弹性体改性沥青在紫外老化前后软化点的变化量要低于未加入膨润土抗老化弹性体改性沥青的。此外,加入膨润土抗老化弹性体改性沥青防水卷材在热老化前后的低温柔性变化量也是低于未加入膨润土抗老化弹性体改性沥青防水卷材的。因此,证明加入膨润土抗老化弹性体改性沥青防水卷材具有更加优良的耐紫外老化和热氧老化的能力。
,厚度为1.8mm;矿物粒料层厚度为0.8mm,上、下抗老化弹性体改性沥青层厚度各为1.1mm,下表面隔离膜层为0.2mm。
抗老化弹性体改性沥青在经过紫外老化试验后,加入膨润土的抗老化弹性体改性沥青软化点由114℃增加到119℃,增加了5℃,而未加入膨润土的抗老化弹性体改性沥青的软化点则由101℃增加到了110℃,增加了9℃;抗老化弹性体改性沥青防水卷材在经过热老化试验后,加入膨润土的抗老化弹性体改性沥青防水卷材的低温柔性由-26℃降低至-20℃,下降了6℃,而未加入膨润土的抗老化弹性体改性沥青防水卷材的低温柔性则由-26℃降低至-16℃,下降了10℃。
两者相比较,加入膨润土抗老化弹性体改性沥青在紫外老化前后软化点的变化量要低于未加入膨润土抗老化弹性体改性沥青的。此外,加入膨润土抗老化弹性体改性沥青防水卷材在热老化前后的低温柔性变化量也是低于未加入膨润土抗老化弹性体改性沥青防水卷材的。因此,证明加入膨润土抗老化弹性体改性沥青防水卷材具有更加优良的耐紫外老化和热氧老化的能力。
实施例1-3为满足GB18242-2008相关规定的I型M类产品,其典型检测值如表1所示:
实施例4-5为满足GB18242-2008相关规定的II型M类产品,其典型检测值如表2所示:
技术研发人员:朱明广;贾建军;李文志;段文锋;刘金景;徐茂震;郭子斌;于猛;
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