一种自粘浙青防水卷材的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种自粘浙青防水卷材，该卷材自上而下依次为矿物粒料层、第一高耐热弹性体改性浙青胶料层、聚酯胎基层、第二高耐热弹性体改性浙青胶料层、高耐热自粘浙青胶料层、隔离膜层。本发明的卷材通过利用矿物粒料层、两层高耐热弹性体改性浙青胶料层及聚酯胎基层实现了产品的突出耐高温特性；通过在底层覆高耐热的自粘浙青胶料层不仅方便施工，而且进一步改善了产品的耐高温性能。
【专利说明】一种自粘沥青防水卷材
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种自粘浙青防水卷材,属于建筑防水材料,土木建筑工程防水领域。
【背景技术】
[0002]SBS热塑性弹性体在二十世纪六十年代初首次出现在美国，很快在法国开发出SBS改性浙青并命名为弹性浙青。由于SBS改性剂具有多种优良的特性，因此在欧洲迅速流传并传播到日本和美国等地。当前，SBS仍然是改性浙青材料的首选。SBS弹性体改性浙青和长丝聚酯无纺布的组合，使SBS改性浙青防水卷材的性能更加完善并跨入高档防水材料的行列，在防水领域广泛应用。在德国，法国，芬兰和挪威等国，SBS改性浙青防水卷材占防水材料市场的70%以上。在美国和日本，市场占有率在30%以上，并有逐年上涨的趋势。
[0003]目前国内弹性体(SBS)改性浙青防水卷材仍是主流产品，尤其是在屋面外露使用时，由于其优越的耐高温性能是其他材料难以代替的，然而，弹性体(SBS)改性浙青防水卷材在施工时需要进行热熔施工，在喷灯烘烤时明火存在极大的火灾隐患，而烘烤过程中表面PE膜的燃烧以及部分改性浙青胶料由于加热分解也会产生一些二噁英、烃类物质等，对环境造成严重污染。
[0004]自粘卷材是一种可常温施工，不需要热熔施工的一种新型防水材料，目前受到市场的青睐，其增长速率远超过弹性体(SBS)改性浙青防水卷材，但是这种自粘卷材由于耐热性只有7 (TC，而在屋面由于防水材料具有吸热储热的特点，在夏季很容易达到7 (TC以上，这就造成了常规自粘卷材不能在屋面使用，而常规改性浙青卷材由于长期在高热的环境下也影响了其寿命，针对这两种材料的一些弊端，本发明旨在通过配方调整以及特殊的卷材构造，达到安全、方便、环保、耐久的目标。
【发明内容】
[0005]针对现有技术的需要， 申请人:结合长期的实践经验，发明了一种可热风辅助施工、高耐热的自粘浙青防水卷材，该卷材耐热性高于弹性体(SBS)改性浙青防水卷材国标II型产品15°C，在底层有与国标II型产品相同耐热性的自粘浙青胶料，可以采用自粘的方式施工，避免了因热熔造成的火灾隐患以及避免热熔造成的环境污染，该卷材可应用于屋面工程，特别是在屋面外露使用，不仅具有良好的防水特性，并且施工简单，使用寿命长。
[0006]为实现上述目的，本发明是通过下述技术方案实现的:
[0007]一种自粘浙青防水卷材，该卷材自上而下依次为矿物粒料层、第一高耐热弹性体改性浙青胶料层、聚酯胎基层、第二高耐热弹性体改性浙青胶料层、高耐热自粘浙青胶料层、隔离膜层。
[0008]本发明的卷材，是利用高耐热弹性体改性浙青胶料层将各层粘结在一起，最后隔离膜层覆在高耐热自粘浙青胶料层的表面。
[0009]本发明的防水卷材，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，在其一端具有10mm宽度的搭接边(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。
[0010]在本发明中，聚酯胎规格优选规格为克重为120g/m2-280g/m2，厚度为
0.6mm-l.2_，所用材料均可根据技术指标的需要从市场上购买到，例如多功能性聚酯纺粘无纺布等。
[0011 ] 在本发明中，矿物粒料层是一层矿物粒料，可采用建筑领域任意可用的矿物粒料，优选的是玄武岩颗粒或陶瓷岩浆料，均有市售。
[0012]在本发明中，常见的隔离膜均可应用，例如PE隔离膜、PET隔离膜、硅油隔离膜、MCP隔离膜等。
[0013]本发明中，所述第一和第二高耐热弹性体改性浙青胶料化学组成为:
[0014]
厶油沥靑30%?40%
天然沥靑20%?30%
弹性体改性剂8%?13% 其它改性剂5%?15%
増韧剂1%?5%
防老剂0.1%?3%
填允剂5%?25%;
[0015]优选的，所述第一和第二高耐热弹性体改性浙青胶料化学组成为:
[0016]
石_沥占33?37%
天然沥宵27?28%
弹性体改性剂10?12%
笫:......改性剂8?12%
增韧剂I?5%
防老剂0.1?3%
填充剂10?15%o
[0017]其中，石油浙青为环烷基直馏石油浙青，针入度为120?300 (以0.1mm计)；天然浙青为天然岩浙青和/或天然湖浙青；弹性体改性剂为星型SBS和/或氢化的星型SBS ;第二改性剂为丁苯橡胶、聚乙烯、聚丙烯、热塑性弹性体POE中的一种或多种的混合物；增韧剂为丙烯酸酯橡胶、氯磺化聚乙烯、ABS、聚醋酸乙烯中的一种或多种的混合物；防老剂为紫外线吸收剂、光稳定剂、硫磺、含硫有机物、有机过氧化物中的一种或多重的混合物；填充剂为轻质碳酸钙、重质碳酸钙、石粉、石灰粉、粉煤灰、滑石粉、炭黑中的一种或多种的混合物。
[0018]在本发明中，所用的天然浙青含浙青质相对较高，提高了最终产品的耐老化性能。
[0019]在本发明中，采用星型SBS、氢化的星型SBS提供优越的耐老化性能。
[0020]在本发明中，采用第二改性剂补充弹性体改性剂的不足，与弹性体改性剂达到协同效果。
[0021]在本发明中，增韧剂大大提高了各种改性剂之间的联系，提高了产品的韧性、剥离强度，增加了胶料间的密实性以及与基层之间的粘接牢固度。
[0022]在本发明中，防老剂用于提高改性浙青卷材的抗老化性能。
[0023] 申请人:仔细研究了上述原料中不同组合的性能，发现在下述组成下具有尤其优异的性能:石油浙青为环烷基直馏石油浙青，针入度为220?260 (以0.1mm计);天然沥青为天然岩浙青；弹性体改性剂为氢化的星型SBS ;第二改性剂为丁苯橡胶、聚乙烯、聚丙烯中任意两者或三者的混合物；增韧剂为丙烯酸酯橡胶、氯磺化聚乙烯的混合物；防老剂为光稳定剂和/或有机过氧化物；填充剂为重质碳酸钙与滑石粉的混合物。
[0024]因此，上述组成是本发明最优选的。
[0025]本发明中，所述高耐热的自粘浙青胶料化学组成为:
[0026]
石汕沥:占40%?50%
[0027]
软化剂5%?25%
弹性体改性剂10%?15%
其它改性剂5%?15%
增粘剂4%?10%
界面活性類W?5%
防老剂》?31
填充剂10%?20%。
[0028]优选的，高耐热的自粘浙青胶料化学组成为:
[0029] 石_沥#42%?4:? 软化剂〗0%?15% 弹性体改性剂6%?7% 第::改性剂8?4?12%
增粘剂71?9%
界而活性剂2%?31
P方老剂m?3% 填充剂16%?181
[0030]其中，石油浙青为环烷基直馏石油浙青，针入度为120?300 (以0.1mm计)；软化剂为顺丁烯二酸、丙烯酸辛酯、减线机油、糠醛抽出油、环烷油、芳烃油、含低分子量芳烃的助溶剂中的一种或多种的混合物；弹性体改性剂为星型SBS和/或氢化的星型SBS ;第二改性剂为丁苯橡胶、聚乙烯、聚丙烯、热塑性弹性体POE中的一种或多种的混合物；增粘剂为C5-C9石油树脂、烷基酚树脂、液态松香树脂、萜烯树脂、氢化松香甘油脂、酚醛树脂、环氧树月旨、聚异丁烯中的一种或多种的混合物；界面活性剂为聚醋酸烯烃酯、萘系高效减水剂、月旨肪族闻效减水剂、氣基闻效减水剂、聚竣酸闻性能减水剂中的一种或多种的混合物；防老剂为紫外线吸收剂、光稳定剂、硫磺、含硫有机物、有机过氧化物中的一种或多重的混合物；填充剂为轻质碳酸钙、重质碳酸钙、石粉、石灰粉、粉煤灰、滑石粉、炭黑中的一种或多种的混合物。
[0031]在本发明中，所用的界面活性剂可有效降低自粘胶料的表面张力，从而提高自粘胶料与基层的粘接性能。
[0032] 申请人:仔细研究了上述原料中不同组合的性能，发现在下述组成下具有尤其优异的性能:石油浙青为环烷基直馏石油浙青，针入度为220?260 (以0.1mm计)；软化剂为减一线机油；弹性体改性剂为氢化的星型SBS ;第二改性剂为丁苯橡胶、聚乙烯、聚丙烯中任意两者或三者的混合物；增粘剂为萜烯树脂、酚醛树脂、环氧树脂中任意两者或三者的混合物；界面活性剂为聚醋酸烯烃酯、萘系高效减水剂的混合物；光稳定剂和/或有机过氧化物；填充剂为重质碳酸钙与滑石粉的混合物。
[0033]因此，上述组成是最优选的。
[0034]上述高耐热弹性体改性浙青胶料的制备方法包括下述步骤:
[0035]将石油浙青与天然浙青加热到170?180°C，然后依次加入软化剂、弹性体改性齐U、第二改性剂和增韧剂，搅拌均匀，继续升温至180?190°C，在此温度下发育30?45分钟，开启胶体磨加速溶胀过程，使改性剂均化更完全，两小时后停止胶体磨，匀速搅拌两小时，加入防老剂、填充剂，继续发育45?90分钟，制成本发明所用的浙青胶料。
[0036]上述高耐热的自粘浙青胶料的制备方法包括下述步骤:
[0037]将石油浙青加热到170?180°C，然后加入软化剂、弹性体改性剂、第二改性剂和增粘剂，搅拌均匀，继续升温至180?190°C，在此温度下发育30?45分钟，开启胶体磨加速溶胀过程，并使改性剂均化更完全，一个半小时后停止胶体磨，加入界面活性剂，防老剂，匀速搅拌两小时，加入填充剂，继续搅拌发育45?90分钟，制成本发明所用的耐高温的需热风辅助的自粘聚合物改性浙青胶料。
[0038]本发明的自粘浙青防水卷材其施工方法与常规自粘卷材施工方法相同，但其施工温度受环境温度限制与常规自粘卷材不同，本发明的自粘浙青防水卷材在环境温度为15°C以上时可以采用常规自粘卷材相同的施工方法，在温度低于15°C时，可采用热风辅助加热至基层与卷材温度均超过15°C再进行施工，比 申请人:早期研发的改性浙青防水卷材性能更好(早期的产品，技术方案为中国专利申请201410071883.5，气温阀值为25°C，在气温高于25°C时不需要热风辅助，在遇到低温时需要用热风辅助温度达到50°C才可进行施工)。
【专利附图】
【附图说明】
[0039]图1为本发明防水卷材构造示意图。
[0040]其中，附图中各层的厚度仅为示意，并非按比例绘制。
【具体实施方式】
[0041]为了能更清楚地理解本发明的技术实质， 申请人:结合附图在下面对本发明的【具体实施方式】作详细说明。这些说明不构成对本发明方案的限制，因此，任何人只要在本发明方案的启示下所做出的等效变化和改型都应当视为本发明所公开的技术方案范畴并且视为主张权利保护的范围。
[0042]参考附图1所示，本发明的防水卷材，自上到下依次为矿物粒料层1、第一高耐热弹性体改性浙青胶料层2、聚酯胎基层3、第二高耐热弹性体改性浙青胶料层4、高耐热自粘浙青胶料层5、隔离膜层6，利用高耐热弹性体改性浙青胶料层将各层粘结在一起，最后隔离膜层覆在高耐热自粘浙青胶料层的表面。
[0043]其中，防水卷材厚度为3-5mm，长度为1000mm，搭接边7宽度为100mm。
[0044]实施例1
[0045]聚酯胎规格选择克重为140g/m2,厚度为0.6mm ;矿物粒料层厚度0.7mm,高耐热弹性体改性浙青胶料层厚度1、1.2mm,自粘聚合物改性浙青胶料厚度0.6mm,隔离膜层0.3mm。
[0046]第一和第二高耐热弹性体改性浙青胶料组成如下:
[0047]200財,油沥片36%
大然湖fW I1T25%
SBS4402?%
SEBS41
POE5%
LDPE31
两烯酸_*臟2%
硫磺0.1 Si
轻质碳酸钙17.85%
[0048]高耐热的自粘浙青胶料化学组成为:
[0049]
120?石油沥靑45%
环焼油12%
SBS440211%
丁苯橡胶》 液态松香树脂2%
C5石_:?对膽4%
聚醋酸丙烯fli4%
[0050]
光稳定iJGf-5401%
填f’d剂13%
[0051] 申请人:测试了本发明防水卷材的理化特性，显示上述的防水卷材在-30°c均无裂缝、开裂等现象，上表面耐高温达到130°c，下表面达到110°C，其拉力不低于1000N/50mm，与铝板的剥离强度不低于3.0N/mm,不透水性在0.3MPa下保持时间不低于120min，热老化在80°C高温箱中老化20天仍能符合标准。
[0052]实施例2
[0053]聚酯胎规格选择克重为160g/m2,厚度为0.7mm ;矿物粒料层厚度1.0mm,高耐热弹性体改性浙青胶料层厚度0.8mm、1.2mm,自粘聚合物改性浙青胶料厚度1.2mm,隔离膜层0.1mm0
[0054]第一和第二高耐热弹性体改性浙青胶料组成如下:
[0055]
石油》青，针入度22034.5%
天然.V;.沥Vf28%
SEBS ΥΠ-60410%
丁苯橡胶5%
聚乙烯6%
丙烯酸*橡胶2%
氣磺化聚乙烯1% 光 IS 定剂 ZX-700.5%:歌质碳酸钙6% 滑石粉7%
[0056]高耐热的自粘浙青胶料化学组成为:
[0057]
石油?青f针入度23042%
减-.线机油I?
[0058]
SEBS Y11-60261
聚乙怖6%
聚丙烯3%
酚醒树脂Si 环氣树膽4i
聚_酸烯條齙11
YZ^l萘系商效减水割11
过氣苯IH酸叔T翻3%
滑石粉15%
,币:质碳酸钙3%β
[0059] 申请人:测试了本发明防水卷材的理化特性，显示上述的防水卷材在-30°C均无裂缝、开裂等现象，上表面耐高温达到140°C，下表面达到115°C，其拉力不低于1500N/50mm，与铝板的剥离强度不低于4.5N/mm,不透水性在0.3MPa下保持时间不低于200min，热老化在80°C高温箱中老化20天仍能符合标准。
[0060]实施例3
[0061]聚酯胎规格选择克重为180g/m2,厚度为0.7mm ;矿物粒料层厚度1.1mm,高耐热弹性体改性浙青胶料层厚度0.9mm,自粘聚合物改性浙青胶料厚度1.0mm,隔离膜层0.2mm。
[0062]第一和第二高耐热弹性体改性浙青胶料组成如下:
[0063]
汕沥靑，针入度24035.4%
天然治.沥+#27.3%
SEBS Y1-F60211%
下苯椽駿5%
聚丙烯6%
[0064]
丙烯酸酶椽肢21
氯磺化聚乙烯1%
过氣苯…酸叔戊BI0.31
肃质碳酸韦丐61
滑石粉6%。
[0065]高耐热的自粘浙青胶料化学组成为:
[0066]
杉油沥针入度24044%
减-.线机_12%
SEBS Yi卜6026%
聚乙烯41
麵鳴3%
丁苯椽胺3% 離酸?!脂3%
薇爆樹I旨4%
聚黯酸《烃酯11
SSF-1000萘系商效减水剤 !%
光稳定剂Cf-5403%
滑石粉10%
重质碳酸钙61
[0067] 申请人:测试了本发明防水卷材的理化特性，显示上述的防水卷材在_30°C均无裂缝、开裂等现象，上表面耐高温达到140°C，下表面达到115°C，其拉力不低于1500N/50mm，与铝板的剥离强度不低于4.5N/mm,不透水性在0.3MPa下保持时间不低于200min，热老化在80°C高温箱中老化20天仍能符合标准。
[0068]实施例4
[0069]聚酯胎规格选择克重为220g/m2,厚度为Imm ;矿物粒料层厚度Imm,高耐热弹性体改性浙青胶料层厚度0.8、0.5mm,自粘聚合物改性浙青胶料厚度0.8mm,隔离膜层0.1mm。
[0070]第一和第二高耐热弹性体改性浙青胶料组成如下:
[0071].石油沥沒，针入度26036.8%
大然W沥rf 27.7%
SEBS ΥΠ-60410%
T.苯橡胶5%
聚丙烯4%
丙烯酸酶椽胺21
氣磺化聚乙烯2%
过氣化―:苯lIi酰0.5%
光稳定劃Gf_5400.5%
重成碳酸钙 6.5%
滑石粉5%0
[0072]高耐热的自粘浙青胶料化学组成为:
[0073]
心汕沥r￥,针入度25044%
减一线机油111
SRBS YIH6047%
聚乙烯2% 聚丙錄3% T苯橡胶5%
酚If树脂3%
萜烯树脂3%
环氧树脂W
[0074]聚醋酸烯變酯》
SSF-1OOO萘系?,?效减水烟1%
光稳走剂GW-5401%
过氣化乙酰磺酸环己烷》
滑石粉9%
童质薇酸?8%。
[0075] 申请人:测试了本发明防水卷材的理化特性，显示上述的防水卷材在-30°C均无裂缝、开裂等现象，上表面耐高温达到140°C，下表面达到115°C，其拉力不低于1500N/50mm，与铝板的剥离强度不低于4.5N/mm,不透水性在0.3MPa下保持时间不低于200min，热老化在80°C高温箱中老化20天仍能符合标准。
[0076]采用的检测方法为GB/T328-2007、GB18242-2008、GB23441-2009，所检其它指标均符合并高于GB18242-2008、GB23441-2009标准要求。
【权利要求】
1.一种自粘浙青防水卷材，其特征在于该卷材自上而下依次为矿物粒料层、第一高耐热弹性体改性浙青胶料层、聚酯胎基层、第二高耐热弹性体改性浙青胶料层、高耐热自粘浙青胶料层、隔离膜层。
2.根据权利要求1所述的自粘浙青防水卷材，其特征在于所用聚酯胎规格选择克重为120g/m2_280g/m2,厚度为 0.6mm-1.2mm。
3.根据权利要求1所述的自粘浙青防水卷材，其特征在于高耐热弹性体改性浙青胶料化学组成为，以质量计:心油沥彳￥30?40%天然沥—#20?301弹性体改性剂8?13%第.一..改性剂5?15%增_剂I?》 防老剂O, I填充剂5?25%?
4.根据权利要求1所述的自粘浙青防水卷材，其特征在于高耐热弹性体改性浙青胶料化学组成为，，以质量计:石油涵靑33?37%天然滿靑27?28%弹性体改性剂1.0?12?第二改性剂8?12?增+議剂卜5%防老剂0.卜3% 填充剂W?
5.根据权利要求3或4所述的自粘浙青防水卷材，其特征在于石油浙青为环烷基直馏石油浙青，针入度为120?300 (以0.1mm计)；天然浙青为天然岩浙青和/或天然湖浙青；弹性体改性剂为星型SBS和/或氢化的星型SBS ;第二改性剂为丁苯橡胶、聚乙烯、聚丙烯、热塑性弹性体POE中的一种或多种的混合物；增韧剂为丙烯酸酯橡胶、氯磺化聚乙烯、ABS、聚醋酸乙烯中的一种或多种的混合物；防老剂为紫外线吸收剂、光稳定剂、硫磺、含硫有机物、有机过氧化物中的一种或多重的混合物；填充剂为轻质碳酸钙、重质碳酸钙、石粉、石灰粉、粉煤灰、滑石粉、炭黑中的一种或多种的混合物。
6.根据权利要求5所述的自粘浙青防水卷材，其特征在于石油浙青为环烷基直馏石油浙青，针入度为220?260 (以0.1mm计)；天然浙青为天然岩浙青；弹性体改性剂为氢化的星型SBS ;第二改性剂为丁苯橡胶、聚乙烯、聚丙烯中任意两者或三者的混合物；增韧剂为丙烯酸酯橡胶、氯磺化聚乙烯的混合物；防老剂为光稳定剂和/或有机过氧化物；填充剂为重质碳酸钙与滑石粉的混合物。
7.根据权利要求1所述的自粘浙青防水卷材，其特征在于高耐热的自粘浙青胶料化学组成为，以质量计:.--油沥Vf4藤?50?软化剂5%?25%弹性体改性削5%?10%第:改ft剂5%~1δ%増粘剂10%界面活性_--》防老剂1%?+3%填允剂10%?201
8.根据权利要求1所述的自粘浙青防水卷材，其特征在于高耐热的自粘浙青胶料化学组成为，以质量计:石_?青42%?45%软化剂10%?15%弹性体改性剂6--7%第二改性剂8%?12%增粘剂7%?9%界面活性剂2%?3%
防老剂填免剂16%?18%?
9.根据权利要求7或8所述的自粘浙青防水卷材，其特征在于石油浙青为环烷基直馏石油浙青，针入度为120?300 (以0.1mm计)；软化剂为顺丁烯二酸、丙烯酸辛酯、减线机油、糠醛抽出油、环烷油、芳烃油、含低分子量芳烃的助溶剂中的一种或多种的混合物；弹性体改性剂为星型SBS和/或氢化的星型SBS ;第二改性剂为丁苯橡胶、聚乙烯、聚丙烯、热塑性弹性体POE中的一种或多种的混合物；增粘剂为C5-C9石油树脂、烷基酚树脂、液态松香树脂、萜烯树脂、氢化松香甘油脂、酚醛树脂、环氧树脂、聚异丁烯中的一种或多种的混合物；界面活性剂为聚醋酸烯烃酯、萘系高效减水剂、脂肪族高效减水剂、氨基高效减水剂、聚羧酸高性能减水剂中的一种或多种的混合物；防老剂为紫外线吸收剂、光稳定剂、硫磺、含硫有机物、有机过氧化物中的一种或多重的混合物；填充剂为轻质碳酸钙、重质碳酸钙、石粉、石灰粉、粉煤灰、滑石粉、炭黑中的一种或多种的混合物。
10.根据权利要求9所述的自粘浙青防水卷材，其特征在于石油浙青为环烷基直馏石油浙青，针入度为220?260 (以0.1mm计)；软化剂为减一线机油；弹性体改性剂为氢化的星型SBS ;第二改性剂为丁苯橡胶、聚乙烯、聚丙烯中任意两者或三者的混合物；增粘剂为萜烯树脂、酚醛树脂、环氧树脂中任意两者或三者的混合物；界面活性剂为聚醋酸烯烃酯、萘系高效减水剂的混合物；光稳定剂和/或有机过氧化物；填充剂为重质碳酸钙与滑石粉的混合物。
【文档编号】B32B11/04GK104210170SQ201410466136
【公开日】2014年12月17日 申请日期:2014年9月11日 优先权日:2014年9月11日
【发明者】李文志, 刘金景, 朱明广, 宗建华 申请人:锦州东方雨虹建筑材料有限责任公司