一种用于异形屋面的金属与沥青复合瓦及其制备方法与流程

本发明涉及建筑材料技术领域，尤其涉及一种用于异形屋面的金属与沥青复合瓦及其制备方法。

背景技术：

我国城乡建筑发展迅速，全国每年建成的房屋建筑面积已达到16-19亿m²，而在全国城乡既有建筑面积已超过360亿m²，其中按建筑节能标准建造的只有1.4亿m²，建筑能耗已占全国能源消耗总量的27.8％，所以建筑节能对我国的建筑发展具有必要性。

传统的屋面瓦通常是陶土制成的屋面瓦，这种陶土制成的屋面瓦仅仅具有装饰作用，其不仅颜色单调，而且屋面瓦在屋面上的安装铺设施工比较繁琐，施工工期较长；水泥(屋面瓦在防水方面的性能也不能满足建筑业的要求；沥青瓦安全性不强、老化严重；彩色钢板复合板风格单调；由于国内涂料品种和质量不能完全满足要求，进口涂料成本太高，目前缺少涂层厚、功能性好、强度高、花色丰富的复合板。

并且，异形屋面，如球面、锥面等曲面屋面施工时，传统的硬质瓦，如陶瓦、水泥瓦和金属瓦等无法随着屋面曲面而变化，因此，应用传统的硬质瓦做出的屋面无法达到设计要求，且其固定方式的隐患性和危险性很大。

因此，研制一种涂层厚、功能性好、强度高、花色丰富、且可以应用于异形屋面金属与沥青复合瓦十分必要。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种用于异形屋面的金属与沥青复合瓦。

本发明的一种用于异形屋面的金属与沥青复合瓦，其技术方案为：

一种用于异形屋面的金属与沥青复合瓦，其特征在于，包括沥青基层和设置有表面涂层的金属层，所述沥青基层与设置有表面涂层的金属层之间设置有用于粘结设置有表面涂层的金属层与沥青基层的粘接层，所述沥青基层的下部设置有保护膜，所述设置有表面涂层的金属层的上部设置有表面涂层；所述沥青基层采用柔性材料制作。

本发明提供的一种用于异形屋面的金属与沥青复合瓦，还包括如下附属技术方案：

其中，所述沥青基层包括70#沥青10～20份，90#沥青65～75份，苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三嵌段共聚物2～9份，pp颗粒2～3份，橡胶粉1～1.5份，防老化剂0.1～0.5份，相容剂10～16份，滑石粉35～40份。

其中，所述沥青基层包括70#沥青12～18份，90#沥青70～75份，苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三嵌段共聚物6～9份，pp颗粒2～2.5份，橡胶粉1～1.2份，防老化剂0.1～0.3份，相容剂13～15份，滑石粉35～39份。

其中，在金属与沥青复合瓦的切口处，所述设置有表面涂层的金属层上设置有向下翻折的翻边；在防水用于异形屋面的金属与沥青复合瓦的前端，所述设置有表面涂层的金属层上设置有先向下，再向内翻折的包边。

其中，所述粘接层采用低温柔度为-30℃的高分子粘接材料；所述保护膜采用pe膜，所述表面涂层采用氟碳涂层或聚酯树脂涂层，所述设置有表面涂层的金属层采用铝锰复合材质。

其中，所述高分子粘接材料包括高品质90#石油沥青45～48份、饱和型苯乙烯嵌段共聚物5～8份、胶粉2～4份、石粉45～48份、减三线油3～5份、防老化剂0.1～0.3份、硫化剂1～2份和光稳定剂0.1～0.2份。

其中，所述pp颗粒取自回收塑料颗粒，所述橡胶粉取自回收轮胎粉末，所述相容剂为环脘油，所述光稳定剂为水杨酸脂类紫外线吸收剂。

其中，所述设置有表面涂层的金属层的上部设置有透明罩面漆，设置有表面涂层的金属层的下部设置有底面涂层。

一种用于异形屋面的金属与沥青复合瓦的制备方法，其特征在于，包括涂盖料的制备、金属与沥青复合瓦的制备、以及后加工：

(1)、涂盖料的制备，包括如下步骤：

(1.1)、将70#沥青和90#沥青混合后，加热至160-240℃，移至搅拌罐中；

(1.2)、向搅拌罐中加入饱和型苯乙烯嵌段共聚物、pp颗粒和橡胶粉，加热至250℃时，恒温搅拌2h；

(1.3)、将步骤(1.2)处理后的混合物降温至180℃时，加入相容剂，继续搅拌；

(1.4)、向步骤(1.3)处理的后混合物中加入滑石粉、防老化剂，继续搅拌2h，导入涂盖槽备用；

(2)、金属与沥青复合瓦的制备，包括如下步骤：

(2.1)、将聚酯胎200#沥青预浸后，放入涂盖槽浸涂到预定厚度；

(2.2)在步骤(2.1)处理后的沥青基层的下表面覆保护膜并冷却，在沥青基层的上表面覆隔离膜；

(2.3)、将步骤(2.2)处理后的沥青基层进入冷却紧压辊进行冷却和紧压；

(2.4)、揭开隔离膜覆设置有表面涂层的金属层，压紧、整平后切断，形成用于异形屋面的金属与沥青复合瓦；

(3)、后加工：将步骤(2)制备的金属与沥青复合瓦制备金属翻边、整形、包装。

本发明还提供了一种异形屋面，其特征在于，所述异形屋面包括上述所述的金属与沥青复合瓦。

本发明的实施包括以下技术效果：

本发明提供的一种用于异形屋面的金属与沥青复合瓦，在柔韧性、固定方式、轻体性质、色彩丰富方面都具有很大的优势，非常适用异形屋面，如球面、锥面等曲面屋面的应用；通过在沥青基层与设置有表面涂层的金属层之间设置粘接层，以使设置有表面涂层的金属层与沥青基层之间牢固地结合；通过设置表面涂层，以起到保护设置有表面涂层的金属层和装饰的作用；通过在设置有表面涂层的金属层上设置有用于包裹沥青基层的翻边，以避免防水材料直接暴露在阳光下和雨水中而加速其老化。

因此，本发明提供的用于异形屋面的金属与沥青复合瓦能解决陶瓦、水泥瓦的安装困难及屋顶荷重大的问题；也能解决沥青瓦安全性不强、易老化问题；同时能解决陶瓦、水泥瓦、沥青瓦颜色单一的问题；并且，本发明提供的一种用于异形屋面的金属与沥青复合瓦可以作为屋面瓦或墙体装饰使用，既能防水，又能给用户提供众多的颜色选择，而且抗风性强，能适用于高层、以及超高层建筑，而且柔性很好，能适用于异形屋面和墙面；通过在表面涂层的上部设置透明罩面漆抵抗紫外线，以对表面涂层进行保护，从而使复合产品有着较长的使用寿命；通过在表面涂层的下部设置底面涂层，以起到保护设置有表面涂层的金属层和防止表面涂层剥落的作用；

本发明提供的一种用于异形屋面的金属与沥青复合瓦，耐热性好——110℃无流淌、不滑动、不滴落、不产生气泡，防水性好——2m水柱持续24h不透水，力学性能好——横纵向拉力均在600n/50mm以上，垂度好——170*300mm的样品，在温度为45℃下，持续5min，垂度在150mm以内，沥青表面与金属间的剥离强度好——剥离强度在1.0n/mm以上，柔性好——在30±5℃时，样品围绕φ80mm的实验器具，通过检测。

附图说明

图1为本发明的一种用于异形屋面的金属与沥青复合瓦一种实施例中的结构示意图。

图2为本发明的一种用于异形屋面的金属与沥青复合瓦另一种实施例中的结构示意图

具体实施方式

下面将结合实施例对本发明加以详细说明，需要指出的是，所描述的实施例仅旨在便于对本发明的理解，而对其不起任何限定作用。

如图1所示，本发明提供的一种用于异形屋面的金属与沥青复合瓦，包括沥青基层1和设置有表面涂层的金属层2，所述沥青基层1与设置有表面涂层的金属层2之间设置有用于粘结设置有表面涂层的金属层2与沥青基层1的粘接层3，所述沥青基层1的下部设置有保护膜4，所述设置有表面涂层的金属层2的上部设置有表面涂层5；所述沥青基层1采用柔性材料制作。本发明提供的一种用于异形屋面的金属与沥青复合瓦，在柔韧性、固定方式、轻体性质、色彩丰富方面都具有很大的优势，非常适用异形屋面，如球面、锥面等曲面屋面的应用；通过在沥青基层与设置有表面涂层的金属层之间设置粘接层，以使设置有表面涂层的金属层与沥青基层之间牢固地结合；通过设置表面涂层，以起到保护设置有表面涂层的金属层和装饰的作用；通过在设置有表面涂层的金属层上设置有用于包裹沥青基层的翻边，以避免防水材料直接暴露在阳光下和雨水中而加速其老化。

因此，本发明提供的用于异形屋面的金属与沥青复合瓦能解决陶瓦、水泥瓦的安装困难及屋顶荷重大的问题；也能解决沥青瓦安全性不强、易老化问题；同时能解决陶瓦、水泥瓦、沥青瓦颜色单一的问题；并且，本发明提供的一种用于异形屋面的金属与沥青复合瓦可以作为屋面瓦或墙体装饰使用，既能防水，又能给用户提供众多的颜色选择，而且抗风性强，能适用于高层、以及超高层建筑，而且柔性很好，能适用于异形屋面和墙面；通过在表面涂层的上部设置透明罩面漆抵抗紫外线，以对表面涂层进行保护，从而使复合产品有着较长的使用寿命；通过在表面涂层的下部设置底面涂层，以起到保护设置有表面涂层的金属层和防止表面涂层剥落的作用。

本发明提供的一种用于异形屋面的金属与沥青复合瓦，耐热性好——110℃无流淌、不滑动、不滴落、不产生气泡，防水性好——2m水柱持续24h不透水，力学性能好——横纵向拉力均在600n/50mm以上，垂度好——170*300mm的样品，在温度为45℃下，持续5min，垂度在150mm以内，沥青表面与金属间的剥离强度好——剥离强度在1.0n/mm以上，柔性好——在30±5℃时，样品围绕φ80mm的实验器具，通过检测。

优选地，所述沥青基层包括70#沥青10～20份，90#沥青65～75份，苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三嵌段共聚物2～9份，pp颗粒2～3份，橡胶粉1～1.5份，防老化剂0.1～0.5份，相容剂10～16份，滑石粉35～40份。

更优选地，所述沥青基层包括70#沥青12～18份，90#沥青70～75份，苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三嵌段共聚物6～9份，pp颗粒2～2.5份，橡胶粉1～1.2份，防老化剂0.1～0.3份，相容剂13～15份，滑石粉35～39份。

其中，在用于异形屋面的金属与沥青复合瓦的切口处，所述设置有表面涂层的金属层上设置有向下翻折的翻边——即将设置有表面涂层的金属层竖直翻折90°；在防水用于异形屋面的金属与沥青复合瓦的前端，所述设置有表面涂层的金属层上设置有先向下，再向内翻折的包边——即将设置有表面涂层的金属层先竖直翻折90°，再水平翻折90°。本实施例通过设置竖直和水平翻边，以避免防水材料直接暴露在阳光下和雨水中而加速其老化。

优选地，所述粘接层采用低温柔度为-30℃的高分子粘接材料；所述保护膜采用pe膜，所述表面涂层采用氟碳涂层或聚酯树脂涂层，所述设置有表面涂层的金属层采用铝锰复合材质。本实施例通过采用低温柔度为-30℃的高分子粘接材料制作粘接层，以将设置有表面涂层的金属层和沥青基层牢固地粘接在一起，从而保证了沥青基层与设置有表面涂层的金属层复合后得到较大的高、低温剥离强度的复合产品。

优选地，所述粘接层3包括高品质90#石油沥青45～48份、饱和型苯乙烯嵌段共聚物5～8份、胶粉2～4份、石粉45～48份、减三线油3～5份、防老化剂0.1～0.3份、硫化剂1～2份和光稳定剂0.1～0.2份。本实施例提供的设置有表面涂层的金属层的剥离强度≥1n/mm，从而使得设置有表面涂层的金属层与沥青基层牢固地的结合在一起。

现有技术中，粘接剂大都使用sbs热塑性弹性体，sbs热塑性弹性体是苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三嵌段共聚物，它既具有聚苯乙烯的溶解性和热塑性，又具有顺丁橡胶的柔软性和回弹性，同时还兼有热塑性塑料和硫化橡胶的双重特性，上述特性是基于sbs分子链中，末段和中段的热力学不相容性所导致的，分散相末段在室温下为玻璃态，起刚性网状交联点的作用，使其具有橡胶弹性，当高于粘流温度时，sbs呈粘流态，交联被破坏，从而使成为能塑化成型的合成材料。因此，sbs被用于胶粘剂。

尽管sbs胶粘剂有很多优良特性，但sbs胶粘剂也有一些缺点，如：极性小，用于粘接极性材料(如金属及水泥等)时强度不高，耐热性和耐候性差，初粘强度不高，干燥速度慢等，因此需对胶粘剂的组成进行改性。

本实施例使用饱和型苯乙烯嵌段共聚物(sebs)，其苯乙烯含量达到28％，马来官能团含量2％，其极大地改善了与极性材料的相容性，因此，使用饱和型苯乙烯嵌段共聚物制得的热熔胶能粘接铝、钢、玻璃等。

其中，所述pp颗粒取自回收塑料颗粒，所述橡胶粉取自回收轮胎粉末，所述相容剂为环脘油，所述光稳定剂为水杨酸脂类紫外线吸收剂，所述防老化剂为防老剂mbz。本实施通过回收塑料颗粒中的pp颗粒和回收轮胎粉末中的橡胶粉颗粒制备沥青基层，从而降低了成本，提高了废品利用率，符合可持续发展战略。

如图2所示，设置有表面涂层的金属层2的上部设置有透明罩面漆5，设置有表面涂层的金属层的下部设置有底面涂层6。本实施例通过在设置有表面涂层的金属层的上部设置透明罩面漆抵抗紫外线，以对表面涂层进行保护，从而使复合产品有着较长的使用寿命；通过在设置有表面涂层的金属层的下部设置底面涂层，以起到保护设置有表面涂层的金属层和防止设置有表面涂层的金属层剥落的作用。

本发明提供的一种用于异形屋面的金属与沥青复合瓦的制备方法，其特征在于，包括涂盖料的制备和用于异形屋面的金属与沥青复合瓦的制备：

包括涂盖料的制备、金属与沥青复合瓦的制备、以及后加工：

(1)、涂盖料的制备，包括如下步骤：

(1.1)、将70#沥青和90#沥青混合后，加热至160-240℃，移至搅拌罐中；

(1.2)、向搅拌罐中加入饱和型苯乙烯嵌段共聚物、pp颗粒和橡胶粉，加热至250℃时，恒温搅拌2h；

(1.3)、将步骤(1.2)处理后的混合物降温至180℃时，加入相容剂，继续搅拌；

(1.4)、向步骤(1.3)处理的后混合物中加入滑石粉、防老化剂，继续搅拌2h，导入涂盖槽备用；

(2)、金属与沥青复合瓦的制备，包括如下步骤：

(2.1)、将聚酯胎200#沥青预浸后，放入涂盖槽浸涂到预定厚度；

(2.2)、在步骤(2.1)处理后的沥青基层的下表面覆保护膜，在沥青基层的上表面覆隔离膜；

(2.3)、将步骤(2.2)处理后的沥青基层进入冷却紧压辊进行冷却和紧压；

(2.4)、揭开隔离膜覆设置有表面涂层的金属层，压紧、整平后切断，形成用于异形屋面的金属与沥青复合瓦；

(3)、后加工：将步骤(2)制备的金属与沥青复合瓦制备金属翻边、整形、包装。

本发明还提供了一种异形屋面，其特征在于，所述异形屋面或墙面包括上述所述的金属与沥青复合瓦；其中，异形屋面包括曲面、双曲面、球面或倾斜面等。

最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。