反应粘沥青防水卷材及其制备方法与流程

时间: 2024-02-28 03:56:30 |   作者: 自粘防水卷材系列

  本发明涉及一种建筑防水材料领域，更具体的说，它涉及一种反应粘沥青防水卷材及其制备方法。

  目前，潮湿环境中的建筑表面因为防水材料选用不当的问题，经常会造成建筑表面渗水，致使建筑内部钢筋锈蚀，混凝土铺装层剥落、碱骨料反应，以及由于钢筋锈蚀所造成的混凝土膨胀等损坏问题，严重影响了建筑的耐久性和建筑正常的常规使用的寿命。因此，建筑的防水处理特别是在潮湿环境中的建筑防水问题日渐为人们所重视。在传统建筑施工全套工艺流程中，防水材料一般大致上可以分为两大类：卷材类以及涂料类。

  但是，防水涂料存在施工厚度不易控制；与基面牢固结合，易受基面裂缝影响产生伸缩开裂；大部分涂料不易在长期受水浸的环境中使用，也不易在阳光暴露的地方使用；施工时要多次涂刷，施工周期长，在施工全套工艺流程中易产生溶剂，对环境造成污染等多种问题。

  同时，卷材类的防水材料在使用的过程中最大的障碍是与基面的粘结问题。防水卷材与混凝土基面之间形成物理吸附和一定的卯榫作用而粘接在基面上，极容易受环境湿热循环、水汽膨胀、基层运动等因素影响，从而使粘结力下降，产生解吸附和脱卯榫的过程，失去密封防水效果。并且，在普通的防水工程中，防水卷材的横纵向拉力不均匀，若在高速铁路、地铁、洞体隧道等要求高的防水防渗工程当中，此类防水卷材就不能够满足其使用要求。

  本发明的目的是提供一种反应粘沥青防水卷材及其制备方法,将SBS和SBR结合使用，增强反应粘沥青防水卷材的黏结性能。

  本发明的上述目的是通过以下技术方案得以实现的：一种反应粘沥青防水卷材,包括由上至下排布的：第一隔离膜、第一反应粘沥青防水层、聚氨酯胎基层、第二反应粘沥青防水层和第二隔离膜，第一反应粘沥青防水层和第二反应沥青防水层组分相同，包括如下以重量份数表示的组分：90#沥青2900-3100份；10#沥青280-320份；机油850-950份；聚乙烯950-1050份；石油树脂15-25份；偶联剂15-25份；胶粉450-490份；石粉2300-2500份；SBS 293-307份；SBR 890-910份。

  采用以上技术方案，10#沥青粘度较大，而90#沥青的粘度较小一些，10#沥青和90#沥青相混合得到粘度适中的沥青，机油可进一步增加沥青的熔融性，使沥青混合均匀，在沥青中加入聚乙烯改性，能更加进一步增加沥青的柔韧性和耐久性。石油树脂与沥青的结合性能较强，石油树脂加入到沥青中，使沥青分散性更好。加入石粉和硅烷偶联剂，石粉表明产生一层偶联层，并且裹附在沥青表面，偶联层的基团与沥青中的基团发生交联，增强沥青和石粉之间的黏结性能，同时增加防水卷材的强度，SBS、SBR和胶粉混合增加胶黏性能，并且提高防水卷材的延展性能。

  采用以上技术方案，使用粒径为40目的胶粉，该目数的胶粉更容易填充在其他材料中，并且更方便与其他材料混合均匀。

  采用以上技术方案，使用丙烯酸酯作为胶粉，丙烯酸酯黏结性能强，并且具有非常好的拉伸性能，其与SBS和SBR结合，可形成坚固的防水层，与沥青结合增强防水卷材的粘附力，并且增强耐水性。

  加入碳酸钙石粉，碳酸钙粉末大量填充在组分之间，增加材料的容积，并且提高抗拉强度、耐磨性和撕裂强度。

  优选地，一种反应粘沥青防水卷材,包括由以下重量份数表示的组分：90#沥青3000份；10#沥青300份；机油900份；聚乙烯1000份；石油树脂20份；偶联剂20份；胶粉470份；石粉2400份；SBS 300份；SBR 900份。

  步骤1：向反应釜中加入90#沥青、10#沥青，升温至160℃后，加入机油，搅拌1小时，使之充分熔融混合，得到预混物；

  步骤2：将反应釜升温至180℃，在步骤1中得到的预混物中加入SBS、SBR后，继续反应1小时，加入石油树脂继续搅拌得到混合物；

  步骤3：在步骤2中得到的混合物中加入聚乙烯、胶粉、石粉后继续反应1小时得到初凝物；

  步骤4：在步骤3中得到的初凝物中加入偶联剂，反应30分钟后，将反应釜降温至120℃，出料得到反应粘沥青防水材料；

  步骤5：利用卷材生产设备将步骤4得到的反应粘沥青防水材料涂覆于聚氨酯胎基两侧，在聚氨酯胎基的两侧形成自粘层，后在自粘层其上分别覆第一隔离膜和第二隔离膜，收卷，得到反应粘沥青防水卷材。

  采用以上技术方案，制备反应粘沥青防水卷材时，将10#和90#沥青与机油熔融，然后加入SBS、SBR搅拌，增加沥青粘度和柔韧性，之后再加入聚乙烯、胶粉和石粉这些添加剂，增强粘附性能，并且提高材料的拉伸强度。最后加入偶联剂，偶联剂与石粉混合，在180℃时，偶联剂容易在石粉表明产生一层偶联层，继而更易和沥青、SBS和SBR上的官能团结合，增加防水卷材的胶粘性能。

  最后将所得到的反应粘沥青防水材料涂覆在聚氨酯胎基两侧形成自粘层，再在自粘层上方覆盖聚乙烯薄膜制得反应粘沥青防水卷材。

  综上所述，本发明具有以下有益效果：硅烷偶联剂容易包覆在石粉表明产生偶联层，并且偶联层上的官能团容易与沥青和SBS、SBR上的官能团交联，增加石粉与沥青和SBS以及SBR之间的黏结性能和强度。

  聚乙烯加入到反应粘沥青防水材料中，增强防水卷材的耐久性，并且大幅度的提升防水卷材的低温柔性。

  胶粉与聚乙烯结合，增强反应粘沥青防水材料的黏结性能，提高防水卷材的粘性，同时胶粉和SBS以及SBR结合，形成较为坚固的防水层，提高防水卷材的防水性能。

  其中，偶联剂采用硅烷偶联剂，胶粉采用丙烯酸酯，石粉采用碳酸钙石粉，SBS为苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物，SBR为丁基橡胶。

  步骤1：向反应釜中加入90#沥青、10#沥青，升温至160℃后，加入机油，搅拌1小时，使之充分熔融混合，得到预混物；

  步骤2：将反应釜升温至180℃，在步骤1中得到的预混物中加入SBS、SBR后，继续反应1小时，加入石油树脂继续搅拌得到混合物；

  步骤3：在步骤2中得到的混合物中加入聚乙烯、胶粉、石粉后继续反应1小时得到初凝物；

  步骤4：在步骤3中得到的初凝物中加入偶联剂，反应30分钟后，将反应釜降温至120℃，出料得到反应粘沥青防水材料；

  步骤5：利用卷材生产设备将步骤4得到的反应粘沥青防水材料涂覆于聚氨酯胎基两侧，在聚氨酯胎基的两侧形成自粘层，后在自粘层其上分别覆第一隔离膜和第二隔离膜，收卷，得到反应粘沥青防水卷材。

  按照GB/T23457《预铺/湿铺防水卷材》中的规范对各实施例中制备得到的反应粘沥青防水卷材的拉伸性能、耐热性、低温柔性、不透水性进行检测。

  根据上述测试结果可知，实施例1中制备得到的反应粘沥青防水卷材的横向、纵向拉伸力最大，横向、纵向的受到最大拉力时的伸长率最大，同时实施例1中制备得到的反应粘沥青防水卷材的耐热性、低温柔性以及不透水性都达到使用标准，因此选择实施例1为较为优选的方案。实施例1中反应粘沥青防水卷材包括下述以质量份表示的组分：90#沥青3000份；10#沥青300份；机油900份；聚乙烯1000份；石油树脂20份；偶联剂20份；胶粉470份；石粉2400份；SBS 300份；SBR 900份。

  对比例中的反应粘沥青防水卷材仅配比的含量与实施例不同，各对比例的组分含量如表4所示。

  由以上数据能够准确的看出，相较于实施例1，对比例1至对比例6中卷材的拉伸性能、耐热性、低温柔性、不透水性都有所降低。当沥青、胶粉、聚乙烯、偶联剂的含量下降时，反应粘沥青防水卷材上的自粘层的蠕变性能都有所减小，其拉伸性能、耐热性、低温柔性、不透水性随之下降。当SBS含量减小时，SBS中的软段苯乙烯吸收沥青中的轻质油聚集在一起充分溶胀的能力变弱，硬段丁二烯连接苯乙烯形成空间网络结构减小，使制备得到的防水卷材的自粘层中的沥青中易于游离的组分运动幅度增加，减低了防水卷材的自粘层的高温稳定性。由于SBR在自粘基体沥青中不能够实现空间网络体系的搭建，SBR与沥青组分之间的作用仅只是吸附作用，当SBR的含量较小时，对自粘层的高温稳定性影响不大，但是其防水能力大幅度下降。当聚乙烯含量降低时，其低温柔性测试结果为在-15℃出现裂纹。同时，当偶联剂含量降低时，石粉和沥青以及SBS、SBR之间的粘附能力降低，其低温柔性测试结果也为在-15℃出现裂纹。由此可见，聚乙烯和偶联剂对防水卷材的低温柔性性能影响较大。

  本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后能够准确的通过需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

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