一种带热封条的环保型改性沥青防水卷材的制作方法

本发明涉及一种改性沥青防水卷材，特别涉及一种带热封条的环保型改性沥青防水卷材。

背景技术：

传统改性沥青防水卷材在国内经过二十余年的发展，因其优异的耐高低温等性能，采用热熔法施工、方法简单可靠、一年四季均可施工、受施工区域及环境温度影响小。因此在国内得到积极的推广和应用，目前已占据全国防水卷材市场的70％以上、占全国防水材料市场的50％以上，预计在未来的5-10年内改性沥青防水卷材的市场占有率依旧举高不下。但目前国内该类产品的生产企业众多、且多数企业规模小，管理和技术水平落后，在其生产过程中大量添加废沥青、废橡胶粉、废塑料及废机油等物质，尽管通过添加这些物质实现了降低生产成本的目的，但生产过程中沥青加热、搅拌及涂布过程不仅排放沥青烟、挥发性有机染物(vocs)等大气污染物，而且异味污染严重。最终造成环境污染问题日益突出、令人堪忧的现状。近年来一些公开的文献报道也证实了这一现状，例如：

文献1，中国专利申请号为201310002961.1，专利名称为《一种改性沥青防水卷材、其涂盖料、及其制备方法》，该专利（参见摘要部分等内容）公开了一种改性沥青防水卷材、其涂盖料、及其制备方法。该涂盖料的原料配方包括下述以质量百分比计的组分：沥青40~55%，机油10~15%，sbs合成橡胶10~18%，聚丙烯2~8%，胶粉5~20%，填料5~15%，和再生树脂4~10%；所述的再生树脂为双酚a型环氧树脂的再生树脂，所述双酚a型环氧树脂的环氧当量为182~244克/当量，所述再生树脂的粒径为80~100目。本发明的涂盖料制作成本相对于现有技术下降了3~8%，解决了高温流淌现象和低温柔韧性差、硬脆、开裂等问题，还具有优异的耐水性，不吸水，在水长期侵蚀下性能不衰减，优异的粘结性能，与基层粘结牢固且耐久。其公开的内容充分证实添加有再生双酚a型环氧树脂和废胶粉、且其用量也是相当可观的。

文献2，中国专利申请号为200910304436.9，专利名称为《弹性体改性沥青防水卷材及其制备工艺》，该专利（参见摘要部分等内容）公开了一种弹性体改性沥青防水卷材及其制备工艺，该防水卷材包括聚酯布、浸油料层和覆膜层，所述浸油料层的材料按质量份配比如下：沥青32-52份；渣油12-22份；epdm胶粉9-19份；丁基胶粉2-7份；滑石粉11-21份；sbs胶5.6-10.6份。所述沥青为10#沥青和60#沥青的混合物，其中10#沥青9-19份，60#沥青23-33份。其公开的内容充分证实添加有epdm胶粉、丁基胶粉等废胶粉、且用量远大于sbs胶用量。

文献3，中国专利申请号为201510912736.0，专利名称为《一种环保型弹性体改性沥青防水卷材》，该发明（参见摘要部分等内容）公开了一种环保型弹性体改性沥青防水卷材。其为多层复合结构，长纤聚酯胎基增强层置于环保型弹性体改性沥青层中间，环保型弹性体改性沥青层的组分按质量份计为：低烟沥青45～55份；sbs热塑性橡胶4～12份；粉末丁苯橡胶1～4份；天然沥青母料5～10份；聚丁烯弹性体0～3份；橡胶操作油5～10份；聚烯烃助剂0～2份；酰胺蜡0～2份；180目滑石粉20～30份。该发明通过低烟沥青等环保原料的优选和应用，使改性沥青的低温生产工艺得以实现，有效降低了弹性体改性沥青防水卷材生产过程中非甲烷总烃等大气污染物的产生和排放量，彻底解决了弹性体改性沥青防水卷材生产过程污染问题。

上述文献1和文献2报道公开的在改性沥青防水卷材生产过程中添加废沥青、废橡胶粉、废塑料及废机油等废弃物的做法确实是有效降低了生产成本，开辟了一种废弃物的利用方法，但却由此带来改性沥青防水卷材生产过程大量一氧化碳、二氧化硫及硫化氢等大气污染物的产生和排放，形成严重的二次污染问题。

文献3公开的产品虽然解决了上述环保问题，也通过卷材左右两侧边缘部位的厚度渐变区域设置解决了施工后卷材边缘的翘曲脱开分离问题，但却因此而带来致命缺陷，因其厚度渐变设置采用的是胎体上下两侧对称厚度渐变（详见文献3的说明书附图），最终造成卷材边缘部位的改性沥青层厚度较小，导致卷材长度方向的搭接部位上下两幅卷材与基层间的粘接盲空区（图1所示，包括下幅卷材a1、粘接盲空区a2、上幅卷材a3、基层a4）不能被热熔的改性沥青填充而形成窜水通道、进而影响工程防水质量。另外成本较高，远远超过市场的承受能力，因此不利于推广应用。

技术实现要素：

本发明的目的就是针对现有技术存在的上述缺陷，提供一种带热封条的环保型改性沥青防水卷材，一方面有效减弱了卷材边缘的收缩应力，规避了卷材搭接部位老化导致的边缘收缩及翘曲应力引起的脱开分离问题，同时还有效解决了卷材长度方向的搭接部位上下两幅卷材与基层间的“粘接盲空区”不能被热熔的改性沥青填充而形成窜水通道的隐患；另一方面解决现有改性沥青防水卷材生产过程污染问题，使改性沥青防水卷材生产过程中产生的一氧化碳、二氧化硫及硫化氢等大气污染物排放量下降50%以上。

本发明提到的一种带热封条的环保型改性沥青防水卷材，其技术方案是：包括胎基增强层（1）、环保型改性沥青层（2）、上侧隔离防护层（3）、下侧隔离防护层（4）、热封条（5）、厚度渐变区（6）、施工搭接警示线（7），所述的胎基增强层（1）置于环保型改性沥青层（2）中间，环保型改性沥青层（2）的上表面为上侧隔离防护层（3）、下表面为下侧隔离防护层（4），热封条（5）分别位于环保型改性沥青层（2）下表面的左右两侧边缘部位，施工搭接警示线（7）分别位于上侧隔离防护层（3）上表面的左右两侧，厚度渐变区（6）分别位于环保型改性沥青层（2）上表面的左右两侧边缘至施工搭接警示线（7）间的区域。

优选的，上述施工搭接警示线（7）位于左右两边缘向内侧10cm处。

优选的，上述的下侧隔离防护层（4）为多层共挤双向拉伸热封膜。

优选的，上述厚度渐变区（6）处的卷材厚度由施工搭接警示线（7）处开始分别向外侧边缘逐渐均匀降低至厚度的90%。

优选的，上述的环保型改性沥青层（2）的组分按质量份计为：重交沥青90～115份；sbs热塑性橡胶5～15份；橡胶粉20～35份；基础油5～15份；促溶净味剂2～5份；功能性助剂0.5～3份；粉煤灰40～70份。

本发明提到的带热封条的环保型改性沥青防水卷材，环保型改性沥青层（2）由以下方法制成：

a)将重交沥青及橡胶操作油加入立式配料罐中搅拌混合升温至150～160℃；

b)然后依次缓慢加入促溶净味剂、橡胶粉及sbs热塑性橡胶，继续升温至165～175℃后用胶体磨循环研磨2～3遍至物料熔化混合均匀；

c)加入功能性助剂搅拌熔融混合均匀；

d)再将改性沥青泵送进入卧式填充搅拌罐，加入粉煤灰保温搅拌均匀。

优选的，上述sbs热塑性橡胶的主要技术参数包括：嵌段比（s/b）为30/70～40/60、熔体质量流动速率为0.1～0.6g/10min（230℃/10kg)。

优选的，上述促溶净味剂是一种生物质油酯化物改性植物油，主要技术参数包括：运动粘度（25℃）80～120mm2/s、开口闪点≥220℃、凝点为-10～-20℃、挥发份（180℃/2h）≤2.0%、十八项多环芳烃（pahs）含量≤2mg/kg、灰分（800℃/2h）≤0.2%。

优选的，上述功能性助剂为直链饱和结构的聚烯烃，其主要技术参数包括：软化点为115℃左右、旋转粘度（130℃）≤2.5mpa.s。

优选的，上述的橡胶操作油的主要技术参数包括：运动粘度（25℃）≤1500mm²/s、开口闪点≥215℃、凝点≤-5℃、挥发份（180℃/2h）≤2.5%（质量百分比）、十八项多环芳烃（pahs）含量≤10mg/kg、苯胺点65～95℃。

本发明与现有技术相比，其有益效果具体如下：

一、通过促溶净味剂的应用加速了轮胎胶粉在沥青中溶胀速度，可缩短胶粉溶胀时间30min以上，提高改性沥青的生产效率20%以上，使能耗降低10%以上。同时通过促溶净味剂的化学分解及反应吸收等作用使生产过程中的一氧化碳、二氧化硫及硫化氢等大气污染物排放量减少50%以上，大幅减少了改性沥青卷材生产过程中刺激性气味，也显著降低了生产废气及废水的产生量和治理难度。对改善空气质量及降低空气中pm2.5浓度具有重要的现实意义。

二、通过巧妙的结构设计有效减弱了卷材边缘的收缩应力，规避了卷材搭接部位老化导致的边缘收缩及翘曲应力引起的脱开分离问题，同时还有效解决了卷材长度方向的搭接部位上下两幅卷材与基层间的“粘接盲空区”不能被热熔的改性沥青填充而形成窜水通道的隐患。

三、通过聚烯烃助剂的创新性应用，有效降低了改性沥青的体系粘度，提高卷材表面的平整及光洁度。使生产效率提高20%以上，显著降低了生产成本。还有效提高了卷材的高温环境下的抗“倒伏”能力。

附图说明

附图1是现有技术的结构示意图；

附图2是本发明的结构示意图；

附图3是本发明的施工前热封条的状态示意图；

附图4是施工搭接后热封条的变形状态示意图；

上图中：胎基增强层1、环保型改性沥青层2、上侧隔离防护层3、下侧隔离防护层4、热封条5、厚度渐变区6、施工搭接警示线7。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1，参照附图2，本发明提到的一种带热封条的环保型改性沥青防水卷材，其技术方案是：包括胎基增强层（1）、环保型改性沥青层（2）、上侧隔离防护层（3）、下侧隔离防护层（4）、热封条（5）、厚度渐变区（6）、施工搭接警示线（7），所述的胎基增强层（1）置于环保型改性沥青层（2）中间，环保型改性沥青层（2）的上表面为上侧隔离防护层（3）、下表面为下侧隔离防护层（4），热封条（5）分别位于环保型改性沥青层（2）下表面的左右两侧边缘部位，施工搭接警示线（7）分别位于上侧隔离防护层（3）上表面的左右两侧，厚度渐变区（6）分别位于环保型改性沥青层（2）上表面的左右两侧边缘至施工搭接警示线（7）间的区域。

其中，施工搭接警示线（7）位于左右两边缘向内侧10cm处，下侧隔离防护层（4）为多层共挤双向拉伸热封膜，优选的技术参数是：克重≤10g/㎡、厚度10～12um、最大拉力≥50n/50mm、最大拉力时延伸率（引伸计法）≥40%。

厚度渐变区（6）处的卷材厚度由施工搭接警示线（7）处开始分别向外侧边缘逐渐均匀降低至厚度的90%左右。

另外，本发明提到的带热封条的环保型改性沥青防水卷材，包括以下制备方法：

1、环保型改性沥青的制备方法：

a)将上述105质量份的重交沥青及8质量份橡胶操作油加入立式配料罐中搅拌混合升温至160℃；

b)然后依次缓慢加入4质量份的棕榈油酯化物改性的玉米油、30质量份的橡胶粉及6质量份的sbs热塑性橡胶，继续升温至170℃后用胶体磨循环研磨2遍至物料熔化混合均匀；

c)加入1.0质量份的功能性助剂搅拌熔融混合均匀；

d)再将改性沥青泵送进入卧式填充搅拌罐，加入60质量份的粉煤灰保温搅拌均匀备用。

上述的功能性助剂采用直链饱和结构的聚烯烃，支链相对较少，其主要技术参数包括：软化点为115℃左右、旋转粘度（130℃）≤2.5mpa.s。该助剂具有如下技术特征：具有适宜的相对分子量，与基质沥青及改性剂均具有良好的相容性；本身具有较高的软化点或结晶度，能较大幅度提高改性沥青的软化点及耐热性能，同时又不显著影响改性沥青的低温性能；分子量分布范围窄，其分子结构为直链结构、支链相对较少且分子链上带有一定量的羰基和羟基等功能性基团，对填充粉体等有显著的浸润、渗透及分散等能力，可改善改性剂、沥青及填料间的亲和力。能渗入改性剂及沥青胶质等大分子链之中，降低分子间相互作用、起到润滑作用，当温度高于其软化点时溶于沥青中提高沥青的流变特性，即表现为显著降低改性沥青的高温粘度；分子结构饱和度高，具有抗氧化能力强，耐候性好等特点。

上述的促溶净味剂采用生物质油酯化物改性植物油，如一种棕榈油酯化物改性的玉米油。其主要技术参数包括：运动粘度（25℃）80～120mm2/s、开口闪点≥220℃、凝点为-10～-20℃、挥发份（180℃/2h）≤2.0%、十八项多环芳烃（pahs）含量≤2mg/kg、灰分（800℃/2h）≤0.2%。该促溶净味剂具有软化、膨化（溶胀）、活化功能，能快速活化轮胎胶粉，通过添加促溶净味剂可加速轮胎胶粉在沥青中溶胀速度，缩短胶粉溶胀时间，提高改性沥青的生产效率，使能耗降低。同时通过促溶净味剂的化学分解及反应吸收等作用可使生产过程中一氧化碳、二氧化硫及硫化氢等大气污染物排放量减少，大幅减少了改性沥青卷材生产过程中刺激性气味，也显著降低了生产废气及废水的产生量和治理难度。

上述的重交沥青是由常减压蒸馏工艺生产的环烷基低烟沥青，其软化点在45℃以上、针入度在70dmm左右、15℃时延度＞1500mm、烟气挥发量（180℃/2h）≤0.5%（质量百分比）。

上述的sbs热塑性橡胶是由线型分子结构和星型分子结构的sbs热塑性橡胶混合而成，其嵌段比（s/b）为30/70～40/60、熔体质量流动速率为0.1～0.6g/10min（230℃/10kg)。

上述的橡胶粉为60～80目的载重轮胎胶粉。

上述的橡胶操作油为环保型橡胶操作油，主要技术参数包括：运动粘度（25℃）≤1500mm²/s、开口闪点≥215℃、凝点≤-5℃、挥发份（180℃/2h）≤2.5%（质量百分比）、十八项多环芳烃（pahs）含量≤10mg/kg、苯胺点65～95℃。

上述的粉煤灰为热电厂副产物，180目的通过率在98%以上（质量百分比）。

2、卷材的成型制备方法

把预先制备好环保型改性沥青泵送至成型生产线的涂布定厚装置，然后在200g/㎡长纤聚酯胎基增强层的两侧涂布环保型改性沥青，然后在环保型改性沥青的外侧覆以隔离防护层，再经异型处理，包括厚度渐变及热封条成型、冷却定型、划线（即搭接警示线）、输送、卷取、计量、切割及包装等工序制成厚度为3mm（上表面左右边缘处渐变至2.7mm）的i型保型改性沥青防水卷材。

该带热封条的环保型改性沥青防水卷材，包括胎基增强层（1）、环保型改性沥青层（2）、上侧隔离防护层（3）、下侧隔离防护层（4）、热封条（5）、厚度渐变区（6）、施工搭接警示线（7）。

胎基增强层（1）置于环保型改性沥青层（2）中间，环保型改性沥青层（2）的上表面为上侧隔离防护层（3）、下表面为下侧隔离防护层（4），热封条（5）分别位于环保型改性沥青层（2）下表面的左右两侧边缘部位，施工搭接警示线（7）分别位于上侧隔离防护层（3）上表面的左右两侧、具体位置是左右两边缘向内侧10cm处，厚度渐变区（6）分别位于环保型改性沥青层（2）上表面的左右两侧边缘至施工搭接警示线（7）间的区域。

其中，厚度渐变区（6）的卷材厚度由施工搭接警示线（7）处开始分别向外侧边缘逐渐均匀降低至厚度的90%左右。

上侧隔离防护层（3）为片状矿物颗粒或聚乙烯膜中的任一种。片状矿物颗粒的优选技术参数是：细度是12～40目、含水率≤0.3%、含灰率≤0.5%。

按其相关国家标准《弹性体改性沥青防水卷材（gb18242-2008）》检测主要性能，有关数据见表1。并采用加强型烟气分析仪检测生产过程中的一氧化碳、二氧化硫及硫化氢等大气污染物浓度，有关数据见表2。

参照附3和4，本发明的施工方法如下：施工过程中，将第一组卷材加热烘烤使其固定在建筑物表面，将第二组卷材沿着第一组卷材边缘的厚度渐变区叠加在一起，然后，用喷枪加热烘烤卷材，使热封条处于熔融状态，经压辊辊压后发生变形，其中下幅卷材的热封条被挤压到卷材外侧填充“粘接盲空区”，而上幅卷材的热封条在熔融状态下变形填充到上下两幅卷材接触收口处，高温下烫伤下幅卷材的上侧隔离防护层，并与环保型改性沥青层熔为一体，实现无接缝密封。

实施例2：本发明提到的一种带热封条的环保型改性沥青防水卷材，与实施例1不同之处是包括以下制备方法：

1、环保型改性沥青的制备方法

a)将上述115质量份的重交沥青及5质量份橡胶操作油加入立式配料罐中搅拌混合升温至150℃；

b)然后依次缓慢加入3质量份的一种棕榈油酯化物改性的玉米油、25质量份的橡胶粉及8质量份的sbs热塑性橡胶，继续升温至165℃后用胶体磨循环研磨2遍至物料熔化混合均匀；

c)加入0.5质量份的功能性助剂搅拌熔融混合均匀；

d)再将改性沥青泵送进入卧式填充搅拌罐，加入55质量份的粉煤灰保温搅拌均匀备用。

2、卷材的成型制备方法

把预先制备好环保型改性沥青泵送至成型生产线的涂布定厚装置，然后在200g/㎡长纤聚酯胎基增强层的两侧涂布环保型改性沥青，然后在环保型改性沥青的外侧覆以隔离防护层，再经异型处理（即厚度渐变及热封条成型）、冷却定型、划线（即搭接警示线）、输送、卷取、计量、切割及包装等工序制成厚度为4mm（上表面左右边缘处渐变至3.7mm）的i型保型改性沥青防水卷材。

按其相关国家标准《弹性体改性沥青防水卷材（gb18242-2008）》检测主要性能，有关数据见表1。并采用加强型烟气分析仪检测生产过程中的一氧化碳、二氧化硫及硫化氢等大气污染物浓度，有关数据见表2。

实施例3：本发明提到的带热封条的环保型改性沥青防水卷材，与实施例1不同之处是包括以下制备方法：

1、环保型改性沥青的制备方法：

a)将上述115质量份的重交沥青及10质量份橡胶操作油加入立式配料罐中搅拌混合升温至160℃；

b)然后依次缓慢加入4质量份的一种棕榈油酯化物改性的玉米油、30质量份的橡胶粉及12质量份的sbs热塑性橡胶，继续升温至175℃后用胶体磨循环研磨3遍至物料熔化混合均匀；

c)加入1.5质量份的功能性助剂搅拌熔融混合均匀；

d)再将改性沥青泵送进入卧式填充搅拌罐，加入45质量份的粉煤灰保温搅拌均匀备用。

2、卷材的成型制备方法

把预先制备好环保型改性沥青泵送至成型生产线的涂布定厚装置，然后在250g/㎡长纤聚酯胎基增强层的两侧涂布环保型改性沥青，然后在环保型改性沥青的外侧覆以隔离防护层，再经异型处理（即厚度渐变及热封条成型）、冷却定型、划线（即搭接警示线）、输送、卷取、计量、切割及包装等工序制成厚度为3mm（上表面左右边缘处渐变至2.7mm）的ⅱ型保型改性沥青防水卷材。

该带热封条的环保型改性沥青防水卷材，包括胎基增强层（1）、环保型改性沥青层（2）、上侧隔离防护层（3）、下侧隔离防护层（4）、热封条（5）、厚度渐变区（6）、施工搭接警示线（7）。胎基增强层（1）置于环保型改性沥青层（2）中间，环保型改性沥青层（2）的上表面为上侧隔离防护层（3）、下表面为下侧隔离防护层（4），热封条（5）分别位于环保型改性沥青层（2）下表面的左右两侧边缘部位，施工搭接警示线（7）分别位于上侧隔离防护层（3）上表面的左右两侧、具体位置是左右两边缘向内侧10cm处，厚度渐变区（6）分别位于环保型改性沥青层（2）上表面的左右两侧边缘至施工搭接警示线（7）间的区域。

其中，厚度渐变区（6）的卷材厚度由施工搭接警示线（7）处开始分别向外侧边缘逐渐均匀降低至厚度的90%左右。

按其相关国家标准《弹性体改性沥青防水卷材（gb18242-2008）》检测主要性能，有关数据见表1。并采用加强型烟气分析仪检测生产过程中的一氧化碳、二氧化硫及硫化氢等大气污染物浓度，有关数据见表2。

实施例4：本发明提到的一种带热封条的环保型改性沥青防水卷材，与实施例1不同之处是包括以下制备方法：

1、环保型改性沥青的制备方法

a)将上述100质量份的重交沥青及8质量份橡胶操作油加入立式配料罐中搅拌混合升温至150℃；

b)然后依次缓慢加入3质量份的一种生物质油酯化物改性植物油、20质量份的橡胶粉及12质量份的sbs热塑性橡胶，继续升温至170℃后用胶体磨循环研磨3遍至物料熔化混合均匀；

c)加入1.0质量份的功能性助剂搅拌熔融混合均匀；

d)再将改性沥青泵送进入卧式填充搅拌罐，加入50质量份的粉煤灰保温搅拌均匀备用。

2、卷材的成型制备方法

把预先制备好环保型改性沥青泵送至成型生产线的涂布定厚装置，然后在250g/㎡长纤聚酯胎基增强层的两侧涂布环保型改性沥青，然后在环保型改性沥青的外侧覆以隔离防护层，再经异型处理（即厚度渐变及热封条成型）、冷却定型、划线（即搭接警示线）、输送、卷取、计量、切割及包装等工序制成厚度为4mm（上表面左右边缘处渐变至3.7mm）的ⅱ型保型改性沥青防水卷材。

按其相关国家标准《弹性体改性沥青防水卷材（gb18242-2008）》检测主要性能，有关数据见表1。并采用加强型烟气分析仪检测生产过程中的一氧化碳、二氧化硫及硫化氢等大气污染物浓度，有关数据见表2。

表1产品主要性能

表2生产过程中净味效果统计表

通过以上结果可看出，该产品具有优异的物理性能，性能完全满足或显著高于其国家产品标准《弹性体改性沥青防水卷材（gb18242-2008）》的技术要求。且其生产过程中排放的一氧化碳、二氧化硫及硫化氢等大气污染物浓度排放量减少50%以上。

以上所述，仅是本发明的部分较佳实施例，任何熟悉本领域的技术人员均可能利用上述阐述的技术方案加以修改或将其修改为等同的技术方案。因此，依据本发明的技术方案所进行的任何简单修改或等同置换，尽属于本发明要求保护的范围。