一种环保纯橡胶改性沥青组合物及其制备方法、环保纯橡胶改性沥青耐老化防水卷材

摘要

为克服现有技术中防水卷材抗渗水性、抗拉强度、耐候性较差，施工不方便的问题，本发明提供一种环保纯橡胶改性沥青组合物，包括基体沥青、热熔胶、增粘橡胶、橡胶改性剂、抗老化助剂和改性填料；基体沥青的针入度为150-170，软化点为34-44℃，延度为100cm以上；热熔胶为苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物热熔胶；增粘橡胶为苯乙烯-丁二烯橡胶；橡胶改性剂为苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物橡胶改性剂；抗老化助剂为抗紫外老化助剂；改性填料为桉木质素磺酸钙。同时，本发明还公开了上述沥青组合物的制备方法及采用该沥青组合物的防水卷材。本发明提供的环保纯橡胶改性沥青组合物用于防水卷材时，具有优异的抗渗水性、抗拉强度、耐候性，并且施工方便。

说明书

技术领域

本发明涉及一种环保纯橡胶改性沥青组合物及其制备方法，以及采用该环保纯橡胶改性沥青组合物的环保纯橡胶改性沥青耐老化防水卷材。

背景技术

目前，自粘防水卷材是一种以合成橡胶、增粘剂及道路石油沥青等配制成的自粘橡胶沥青为基料，强韧的高密度聚乙烯膜等作为上表面材料，可剥离的涂硅隔离膜或涂硅隔离纸为下表面防粘隔离材料制成的防水材料。它是一种极具发展前景的新型防水材料，具有低温柔性、自愈性、及粘结性能好的特点，可常温施工、施工速度快、符合环保要求。

PET(聚对苯二甲酸乙二酯)普通面膜自粘防水卷材具有地下防水的许多优点，具有聚酯胎或玻纤胎的自粘卷材不可比拟的抗变形性、自愈性等，但其抗渗水性、抗拉强度、耐候性较差，近年在我国屋面或地下防水要求较高的工程使用受到限制。但PET高分子防水片材施工要求苛刻，必须用热空气法或焊接法，浪费财力物力，增加成本，且要求地面必须干燥，耽误工期。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术中防水卷材抗渗水性、抗拉强度、耐候性较差，施工不方便的问题，提供一种沥青组合物。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案如下：

提供一种环保纯橡胶改性沥青组合物，包括基体沥青、热熔胶、增粘橡胶、橡胶改性剂、抗老化助剂和改性填料；所述基体沥青的针入度为150-170，软化点为34-44℃，延度为100以上；所述热熔胶为苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物热熔胶；所述增粘橡胶为苯乙烯-丁二烯橡胶；所述橡胶改性剂为苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物橡胶改性剂；所述抗老化助剂为抗紫外老化助剂；所述改性填料为桉木质素磺酸钙。

同时，本发明还提供了上述环保纯橡胶改性沥青组合物的制备方法，包括先将所述基体沥青与热熔胶、增粘橡胶、橡胶改性剂混合均匀，然后加入抗老化助剂和改性填料，混合均匀。

另外，本发明还提供了一种环保纯橡胶改性沥青耐老化防水卷材，包括依次层叠的镀铝聚酯膜、沥青层和隔离膜，所述沥青层为如前所述的沥青组合物。

本发明中，采用特定的基体沥青，结合上述热熔胶、增粘橡胶、橡胶改性剂、抗老化助剂和改性填料，使沥青组合物具有优异的力学性能和耐候性。该沥青组合物在使用时，由于其内部含有上述热熔胶、增粘橡胶、橡胶改性剂改性和基体沥青，沥青组合物具有优异的物理粘结性能，同时，沥青组合物中含有的改性填料桉木质素磺酸钙可与现浇混凝土反应而结合成一体，使沥青组合物可与浇灌在其上的混凝土通过化学交联及物理粘结而相互结合，形成连续、永久的粘结，防止水分渗入，与基面形成皮肤式网状整体，具有优异的抗渗水性、拉伸强度、断裂延伸率及抗穿刺力。

具体实施方式

为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明提供的环保纯橡胶改性沥青组合物包括基体沥青、热熔胶、增粘橡胶、橡胶改性剂、抗老化助剂和改性填料；所述基体沥青的针入度为150-170，软化点为34-44℃，延度为100cm以上；所述热熔胶为苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物热熔胶；所述增粘橡胶为苯乙烯-丁二烯橡胶；所述橡胶改性剂为苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物橡胶改性剂；所述抗老化助剂为抗紫外老化助剂；所述改性填料为桉木质素磺酸钙。

为实现本发明的目的，上述沥青组合物中，基体沥青的针入度为150-170，软化点为34-44℃，延度为100cm以上。

作为本领域技术人员所知晓的，上述技术参数中，针入度是表示沥青软硬程度和稠度、抵抗剪切破坏的能力，反映在一定条件下沥青的相对黏度的指标。在25℃和5s时间内，在100g的荷重下，标准会垂直穿入沥青试样的深度为针入度，以1/10mm为单位。

延度是评定沥青塑性的重要指标。延度越大，表明沥青的塑性越好。延度测试是将沥青做成8字型标准试件，根据要求通常采用温度为15℃，以5cm每分钟速度拉伸至断裂时的长度(cm)，即为延度。

软化点为沥青试件受热软化而下垂时的温度，主要反映沥青黏度和高温稳定性及感温性。不同沥青有不同的软化点。

优选情况下，所述基体沥青的密度为0.95-1.10g/cm³；在三氯乙烯中的溶解度为99％以上，闪点为200℃以上。

如本领域技术人员所公知的，沥青通常为成分复杂的混合物，通常包括改性剂、增粘剂、软化油、各种填料。不同成分的沥青，其组成不同，对应的各项性能和指标也不同。本发明中采用的符合上述条件的基体沥青可以采用160^#优质油沥青，可通过商购得到。

根据本发明，上述沥青组合物中，热熔胶用于提高与镀铝聚酯膜之间的粘结力。本发明中采用的上述热熔胶为柔韧性热熔胶，具体为苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SIS)热熔胶。优选情况下，本发明中采用的热熔胶为1105^#型热熔胶，上述热熔胶可通过商购得到。

本发明中采用的增粘橡胶用于提高与镀铝聚酯膜和混凝土之间的粘结力。具体的，本发明中采用的增粘橡胶为苯乙烯-丁二烯橡胶(SBR)。优选情况下，本发明中采用的增粘橡胶为1751^#增粘橡胶，上述增粘橡胶可通过商购得到。

根据本发明，上述橡胶改性剂用于提高沥青组合物的高低温性能。具体的，本发明中采用的橡胶改性剂为苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)橡胶改性剂。优选情况下，本发明中采用的橡胶改性剂型号为791-H橡胶改性剂，上述橡胶改性剂可通过商购得到。

同时，本发明提供的沥青组合物中还含有抗老化助剂，用于提高沥青组合物的耐老化性能。具体的，本发明中采用的抗老化助剂为抗紫外老化助剂。优选情况下，本发明中采用的抗老化助剂型号为UV-P抗老化助剂，上述抗老化助剂可通过商购得到。

根据本发明，上述环保纯橡胶改性沥青组合物中，还含有改性填料。本发明所采用的改性填料为桉木质素磺酸钙。在上述沥青组合物中的桉木质素磺酸钙可与混凝土发生反应，从而进一步提高沥青组合物与混凝土之间的结合力。

为进一步提高沥青组合物的性能，优选情况下，上述沥青组合物中，所述桉木质素磺酸钙的平均粒径为800-1000目。

本发明中，上述沥青组合物中的各组分含量可在较大范围内变动，优选情况下，所述沥青组合物中，基体沥青的含量为55-70wt％，热熔胶的含量为10-20wt％，增粘橡胶的含量为5-8wt％，橡胶改性剂的含量为5-8wt％，抗老化助剂的含量为1-3wt％，改性填料的含量为5-7wt％。

同时，本发明还提供了上述环保纯橡胶改性沥青组合物的制备方法，先将所述基体沥青与热熔胶、增粘橡胶、橡胶改性剂混合均匀，然后加入抗老化助剂和改性填料，混合均匀。

具体的，在反应釜中加入基体沥青，升温至130-150℃，再加入热熔胶、增粘橡胶、橡胶改性剂，搅拌，同时升温至190±5℃保温，匀速搅拌1.5-2h至混合均匀；然后降温至170±5℃，添加抗老化助剂和改性填料，保温搅拌1.0-1.5h，然后降温至130-150℃。

通常，本领域内，将上述环保纯橡胶改性沥青组合物制成防水卷材，以便使用。

因此，本发明还提供了一种环保纯橡胶改性沥青耐老化防水卷材，包括依次层叠的镀铝聚酯膜、沥青层和隔离膜，所述沥青层为如前所述的沥青组合物。

对于上述防水卷材，其中，镀铝聚酯膜包括铝层和PET层，所述PET层与所述沥青层贴合。其厚度可根据实际情况进行选择，例如，本发明中，上述镀铝聚酯膜的厚度为0.07-0.10mm。其幅宽可以为1-2m。本发明中采用的镀铝聚酯膜可采用现有技术中的高强度金色镀铝聚酯膜。

本发明提供的防水卷材中，隔离膜用于对沥青层进行保护，在使用时，将隔离膜揭下即可。对于该隔离膜，可采用现有技术中所常用的隔离膜，例如，所述隔离膜材质为聚对苯二甲酸乙二酯(PET)。

根据本发明，上述防水卷材可采用常规的方法制备得到，例如，1、熔胶放料：打开熔胶贮存釜电控开关，设置温度至130-150℃，待胶料有流动性时打开放料阀门。2、装膜准备：把镀铝聚酯膜、隔离膜装入放卷架上，分别穿过涂布对辊从覆膜对辊中处穿过，经冷却辊、储存及调编架等直到收卷。3、设置加热温度为110-120℃并加热调整对辊与卷材之间的夹距，用塞R确定。4、涂布：当胶贮存釜中胶溶化并达到设定温度时，开启PLC总开关设置运行速率覆膜和冷却环节的冷却水自动开启，供胶泵往涂布对辊打胶，观察涂布的均匀性。5、微调泵度，系统自动对中。6、收卷，包装，即可得到上述防水卷材。

以下通过实施例对本发明进行进一步的说明。

实施例1

本实施例用于说明本发明公开的环保纯橡胶改性沥青组合物及其制备方法、环保纯橡胶改性沥青耐老化防水卷材。

确定沥青组合物的组成及含量如下：55重量份的160#优质油沥青、20重量份的1105#型热熔胶、8重量份的1751#增粘橡胶、8重量份的791-H橡胶改性剂、3重量份的UV-P抗老化助剂、6重量份的桉木质素磺酸钙(平均粒径为800目)。

按上述组成在1000L反应釜中按配方量加入160#优质油沥青，打开加热装置升温至130-150℃，按配方量加入1105#型热熔胶、1751#增粘橡胶、791-H橡胶改性剂，开动搅拌，搅拌的同时升温至190±5℃保温，匀速搅拌1.5-2h，直至充分混合均匀，降温至170±5℃，添加UV-P抗老化助剂、桉木质素磺酸钙(HLS-Ca)，保温搅拌1.0-1.5h，关闭加热装置，自然降温至130-150℃，用沥青泵将配好的胶料从配料釜中抽入至成型贮存釜中，上表面覆合高强度金色镀铝聚酯膜，使金色镀铝聚酯膜的PET层与沥青层贴合，下表面覆合PET涂硅隔离膜，制成防水卷材S1。

实施例2

本实施例用于说明本发明公开的环保纯橡胶改性沥青组合物及其制备方法、环保纯橡胶改性沥青耐老化防水卷材。

确定沥青组合物的组成及含量如下：70重量份的160#优质油沥青、10重量份的1105#型热熔胶、5重量份的1751#增粘橡胶、5重量份的791-H橡胶改性剂、3重量份的UV-P抗老化助剂、7重量份的桉木质素磺酸钙(平均粒径为1000目)。

按上述组成在1000L反应釜中按配方量加入160#优质油沥青，打开加热装置升温至130-150℃，按配方量加入1105#型热熔胶、1751#增粘橡胶、791-H橡胶改性剂，开动搅拌，搅拌的同时升温至190±5℃保温，匀速搅拌1.5-2h，直至充分混合均匀，降温至170±5℃，添加UV-P抗老化助剂、桉木质素磺酸钙(HLS-Ca)，保温搅拌1.0-1.5h，关闭加热装置，自然降温至130-150℃，用沥青泵将配好的胶料从配料釜中抽入至成型贮存釜中，上表面覆合高强度金色镀铝聚酯膜，使金色镀铝聚酯膜的PET层与沥青层贴合，下表面覆合PET涂硅隔离膜，制成防水卷材S2。

性能测试

对上述制备得到的防水卷材S1和S2进行力学性能测试，得到的测试结果填入表1。

表1

样品S1S2耐热度(℃)9070低温柔度(℃)-30-20断裂伸长率(100％)1000800剥离强度(N/mm)2.33.6持粘性(min)90120耐老化性能(h)120100

从表1的测试结果可以看出，由本发明提供的环保纯橡胶改性沥青组合物制备得到的环保纯橡胶改性沥青耐老化防水卷材具有优异的力学性能，可实现与混凝土之间的牢固粘结。并且防水卷材的耐老化性能优异。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。