专利名称：胎面胶改性沥青油毡及其生产工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种石油沥青油毡，确切地说，涉及一种耐低温的废旧胶面胶面胶改性沥青油毡及其生产工艺，属于建筑材料中的防水浸渍卷材。
目前，普通建筑防水卷材仍以石油沥青基作为防水层的主要材料，用它制作的纸胎油毡已不能适应现代建筑的要求，因为石油沥青存在高温易流淌，低温易脆裂，延伸率较低等缺陷，造成防水屋面漏雨、卫生间厕所漏水和地下室渗漏等施工问题严重存在，影响居民生活，又损害建筑物的结构，给生产造成损失。再者，这种油毡施工时需要多层结构(如二毡三油一砂、三毡四油一砂)和热施工，劳动强度大，施工条件差，成本高，又造成环境污染。因此，利用高分子聚合物来发展改性沥青已经成为目前建筑防水材料的一个重要发展方向。1985年，申请人曾与北京市建筑工程研究所合作共同研制成功了SBS橡胶与沥青共熔混的改性沥青油毡，其防水性能、耐腐蚀、耐低温和延伸率等指标均具有优越性，并且，施工简便，颇受建筑施工部门的欢迎。但是，由于用于沥青改性的SBS橡胶的生产量供不应求，加之其价格成倍上涨(由85年的4500元/吨升至目前的9000元/吨)，使得原来属于中低档的防水卷材SBS橡胶改性沥青油毡的生产和使用都受到影响和限制。另一方面，作为天然橡胶替代品的废旧橡胶再生处理后也可作为沥青的改性材料。而且，由于此类橡胶来源广，价格低，在建筑上使用较多。而再生橡胶沥青材料的制备通常是先将废旧橡胶加工成1.5mm以下的颗粒，然后与沥青混合，经加热搅拌脱硫，才能得到具有一定弹性、塑性和粘结力良好的再生胶沥青材料(参见《建筑材料》第三版P.185天津大学等四高校合编中国建筑工业出版社一九八九年七月出版)，该书还提及废旧橡胶的掺量视需要而定，一般为3～15%。而在目前使用比较普遍的再生胶油法生产工艺中，需在卧式直接蒸汽脱硫罐中加热脱硫，此时蒸气压力为5～7公斤力/厘米2，脱硫时间约需12小时。而用水油法加热脱硫，需耗用大量热水(80℃左右)，蒸汽压力要达10公斤力/厘米2，设备复杂、投资大，还引起废水污染。(参见《橡胶工艺》P.34上海市橡胶公司《中级工技术培训教材》编写组)所以，再生处理主要是脱硫工艺-通过高温使橡胶氧化解聚，使大体型网状橡胶分子结构被适度地氧化解聚、变成大量的小体型网状结构和少量链状物的过程。该工艺过程费时费能还有污染，影响了再生橡胶改性沥青的推广和应用。
本发明的目的是提供一种原材料来自国内、来源丰富不受限制和价格便宜的胎面橡胶改性沥青油毡，即提供一种耐低温、施工方便的新型建筑防水卷材。
本发明的另一个目的是提供一种废旧胎面胶不经脱硫工艺而再生熔化成一定浓度液体对石油沥青改性的柔性油毡生产工艺。
本发明是由作为骨架的基体层、在基体层的两面浸渍的防水基层和在防水基层外侧的上下表面隔离层所构成的建筑防水卷材。附
图1是本发明的外形及断面剖视图。图中1是由聚脂纤维无纺布构成的基体层，2是由废旧胎面橡胶、树脂和矿物填料等材料与石油沥青按照一定比例混合加热熔融后配制成的改性沥青构成的防水基层，其中胎面胶含量为12～20%，古马隆树脂含量为0.6～1.5%，环烷油含量为3～5%，渣油含量为10～13%，粉煤灰含量为10～12%，余量为石油沥青(以上皆为重量比)。3是表面隔离层，它可以是两面均为塑料薄膜，也可以一面为塑料薄膜，另一面为云母粉层和细砂。
本发明选用聚脂纤维无纺布作为防水卷材的基体，是因为这种布能抗腐蚀、耐高温、耐穿刺和抗拉强度高，其技术性能大大优于以植物纤维为主的基体材料，也比其他化纤无纺布的综合技术性能较好，用这种材料做基体层可以延长油毡的使用年限。
由于石油加工厂制备的沥青不能很好地满足防水建筑材料所需要的各种特性，常用橡胶树脂和矿物填料等材料对石油沥青进行改性。例如橡胶与沥青有较好的混溶性，它能使沥青具有橡胶的许多优点，高温变形性小，低温柔性好等等。树脂可以改进沥青的粘结能力和耐寒性、耐热性、粘结性和不透气性。矿物填料则可以提高沥青的粘结能力和耐热性，减小沥青的温度敏感性等等。本发明在基体层的上下两面浸渍的防水基层就是由胎面胶、树脂和矿物填料等材料与石油沥青按照一定比例混合溶融制得的改性沥青构成的。本发明的一个重要改进是选用国内原料丰富、价格低廉的再生胶来替代售价较贵、货源紧缺的SBS橡胶作为改性材料，并且为使改性沥青油毡的性能和质量得到保证，选用含胶量比较高和含量比较稳定的废旧橡胶的胎面胶作为再生胶，通常胎面胶的含胶量应不低于45%。树脂则选用古马隆树脂。本发明同时选用胎面胶和古马隆树脂用于沥青改性，是为了使沥青同时具有橡胶和树脂改性的特性，获得比较满意的综合性能。矿物填料则选用以煤粉为燃料的火力发电厂排出的废料-粉煤灰。粉炼灰颗粒很细，通常为φ1～50μm，含有较多的氧化硅和氧化铝，是一种很好的活性材料，能够被沥青较好地湿润和吸附，形成稳定的混合物改善沥青的特性。另外，粉炼灰作填料，有利于降低产品成本和工业三废的综合开发利用。为了防止油毡在生产打卷和储存运输中发生粘连，在防水基层的两面外侧都采用塑料薄膜作其表面隔离层。在用作屋面防水时，可在一面采用云母粉层和细沙，另一面仍用塑料薄膜作其表面隔离防护层，这样，云母粉层能够起到反射太阳光线的作用，可以降低屋面温度、使沥青防水层的老化速度减慢而延长使用寿命。
本发明生产工艺过程是这样的先将加工筛选为30-60目粒度的废旧胎面胶粉加入搅拌罐内，再按比例加入橡胶助剂-渣油、环烷油、古马隆树脂后，开始加温热熔和不断的搅拌，使助剂渗透到胎面胶的分子中，胎面胶溶胀后，进一步发生熔融，通过强力搅拌和温度升至230～245℃时，保温2～3小时并继续不停搅拌，把胎面胶熔融成一定浓度的液体状态，这时把该熔液倒入已经升温至170～190℃并保持恒温的液态石油沥青浸渍池中，再加入粉煤灰后继续搅拌使之充分共混均匀作为油毡的防水涂层，聚脂纤维无纺布从浸渍装置的一端浸入，另一端取出时，其两边已浸上防水基层，经调节辊距，可获得所需要厚度的薄厚均匀一致的涂盖层，再经冷却池和反相轧辊，在防水基层的外侧粘贴塑料薄膜和撒云母片形成表面隔离层，又经二次冷却后，由对辊滚压成型，经传送带输送进行分卷成捆、成品检验和包装入库等工序，就制成了综合性能良好的胎面胶改性沥青油毡。
图2是本发明的生产工艺流程的方框示意图。
为了使胎面胶粉和渣油共混均匀，通常应分两次按比例地将胎面胶胶粉投入搅拌罐中加热熔融，即当一部分胎面胶粉已与渣油熔化成液体后，再投入剩余的另一部分胎面胶粉，继续搅拌熔融，并且注意在搅拌罐的入口加盖以限制氧气引入，防止原材料自燃。
本发明的施工采用一油一毡单层作业、热熔施工。即先在作业基层上涂刷基层处理剂再用喷灯加热基层与油毡底侧，待油毡底部表面熔化后从低处向高处缓慢地向前滚铺油毡，再用滚刷压紧粘牢，铺贴以后还要用喷灯将接缝处油毡加热熔接，轧平封严即可。这种施工作业改变了传统热施工的二毡三油的做法，简化了施工工艺，改善了劳动条件，减少材料消耗，减轻屋面载荷，并且提高了施工效率和减少环境污染。
本发明的产品具有低温柔度好和延伸率较大的特点，在-10℃～-15℃的条件下绕φ20毫米园棒无裂纹，(传统的纸胎油毡在18℃条件下绕φ20毫米园棒无裂纹即为合格)。所以，在寒冷的冬天也能施工。还有抗拉强度高，抗撕裂强度较好，耐穿刺、耐腐蚀的性能，能够适应基层伸缩变形和形状复杂的异形部位的要求，可保证工程质量、延长防水层的寿命。总之，该发明产品是单层施工、工序简单、一年四季都可以施工，还可以减少环境污染和施工人员的劳动强度，并延长使用寿命。
本发明选用我国货源充足的废旧轮胎胎面胶作为SBS橡胶的替代品，在保证原先配方的改性沥青耐低温、延伸率大和防水等综合技术性能基本稳定的前提下，既解决了SBS橡胶原料紧缺、供不应求的原材料供应困难，又大大降低了生产成本(胎面胶的售价为1000～1500元/吨)，也为废旧物资的综合利用(包括粉煤灰的应用)提供了一个新的途径，是适应中国国情需求的一种中低档防水卷材。
本发明选用含胶量大而稳定的废旧胎面胶，加上渣油，环烷油和古马隆树脂等橡胶助熔剂进行混合共溶成一定浓度的液体，再加入一定比例的石油沥青，搅拌均匀，作为油毡防水涂层的基料，整个生产过程胎面胶不用脱硫再生工艺，节省能源，提高工效，还减少了工业污染，是一种颇有推广应用前途的新的生产工艺。
本发明已在北京市住宅建设公司、北京一机床、叉车厂和中建一局五公司高压气瓶厂工地等屋面和地下工程的施工中共做了防水面积25.000平方米以上的试验应用，其中有的就是在寒冷的北京冬季(11月～1月)期间施工的，有的经过二冬一夏的时间考验，防水效果良好，颇受施工部门的好评。试验实施的结果表明，本发明已经达到改性沥青同类先进产品的水平，是我国防水卷材的一个新品种。
权利要求
1.一种胎面橡胶改性沥青油毡，其特征是由聚脂纤维无纺布构成的基体层，在基体层的两面浸渍的防水基层和外侧的表面隔离层组成。
2.如权利要求1所述的改性沥青油毡，其特征是防水基层是由废旧胎面橡胶、树脂和矿物填料等材料与石油沥青混合制配而成，其中胎面胶含量为12～20%，古马隆树脂含量为0.6～1.5%，环烷油含量为3～5%，渣油含量为10～13%，粉煤灰含量为10～12%，余量为石油沥青(以上皆为重量比)。
3.如权利要求1或2所述的改性沥青油毡，其特征是胎面胶为含胶量不低于45%的、粒度为30～60目的胶粉，树脂为古马隆树脂，环烷油和渣油为助融剂，粉煤灰为矿物填料。
4.如权利要求1所述的改性沥青油毡，其特征是表面隔离层可以是两面均为塑料薄膜，或其中一面为塑料薄膜，另一面为云母粉层和细砂。
5.一种胎面橡胶改性沥青油毡的生产工艺，其特征是先将渣油、环烷油、古马隆树脂和胎面胶胶粉在搅拌罐中加热熔融并不断搅拌之，当温度升至230～245℃时，保温2～3小时并继续搅拌，然后将罐中熔液倒入已经升温至180～200℃的液态石油沥青浸渍池中，再加入粉煤灰，使它们充分混合后作为油毡防水涂层，聚脂纤维无纺布从浸渍池的一端浸入，另一端取出时其两边已浸上防水基层，再经冷却池和反相轧辊，在防水基层的外侧粘贴塑料薄膜或撒云母片和细砂，又经二次冷却后，由对辊滚压成型，经传送带输送进行分卷成捆、成品检验和包装入库。
6.如权利要求5所述的胎面橡胶改性沥青油毡的生产工艺，其特征是胎面胶胶粉应分两次先后按比例投入搅拌罐中加热熔融。
全文摘要
本发明是以废旧胎面橡胶、古马隆树脂和粉煤灰等与石油沥青熔混成的改性沥青为防水涂层，以聚酯纤维无纺布为基体，上下面以塑料薄膜或云母片为表面隔离层的防水浸渍卷材。整个生产过程胎面胶不用脱硫再生工艺，节省能源，提高工效。原材料立足国内，来源丰富，价格低，产品技术性能稳定，低温柔度好，延伸率较大，工程适应性强，单层施工，操作简单，四季都可以施工，环境污染小，劳动条件得到改善，是适应目前国情的中低档防水卷材。
文档编号D06N5/00GK1052713SQ8910931
公开日1991年7月3日 申请日期1989年12月19日 优先权日1989年12月19日
发明者张福来 申请人:张福来