專利名稱：一種瀝青自粘膠及由其制成的高分子自粘橡膠防水卷材的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種自粘膠，本發(fā)明還涉及一種由其制成的可實現(xiàn)膠粘膠搭接方式的高分子自粘橡膠防水卷材。
背景技術(shù)：
目前我國的防水卷材包括浙青基卷材和高分子卷材。浙青基卷材施工方法有濕鋪、預鋪、自粘、熱熔以及空鋪，高分子卷材的施工方法有空鋪、機械固定以及膠粘。浙青基卷材搭接方式有自粘、熱熔，高分子卷材搭接方式有熱熔焊接、膠粘劑粘接。熱熔的施工方法使用比較普遍；空鋪使用比較少見，主要適用于防水級別比較低的工程項目；自粘的施工方式由于受客觀環(huán)境影響比較嚴重，基本上被濕鋪和預鋪所替代； 預鋪主要適用于底板和隧道施工，由于其簡單的施工操作和極高的防水可靠度，近些年增長比較快；濕鋪主要使用在側(cè)墻、頂板和屋面；機械固定由于其高昂的成本、操作復雜性以及對人員要求高，只在一些極其重要的工程中使用；使用膠粘的方法主要是使用溶劑型的膠粘劑，污染嚴重，使用少見。目前行業(yè)中濕鋪和預鋪得到大家的認同。自粘的搭接方式主要適用在自粘卷材、濕鋪、預鋪的防水卷材；熱熔主要適用在熱熔型的彈性體/塑性體改性浙青防水卷材；熱熔焊接主要適用于聚氯乙烯防水卷材；使用膠粘劑搭接的材料在三元乙丙或氯化聚乙烯等高分子材料中常見。自粘的搭接方式為最可靠而且操作簡單的方式。預鋪和濕鋪是市場上廣為推廣、流行的施工方法，使用卷材基本上為GB/ T23457-2009推薦的浙青基防水卷材。GB50108-2008要求若使用有胎卷材進行預鋪厚度最少要達到4. Omm才能達到一級防水；無胎卷材要最少兩層，每層1. 5mm ；熱熔的改性浙青卷材更是要兩層，每層3. 0mm。這樣防水材料的造價就會很高，對自然資源的消耗很大，效率太低。若使用高分子自粘膠膜防水卷材則單層1.2mm就可以達到一級防水。目前市場上的高分子自粘膠膜防水卷材所使用自粘膠有兩種丁基橡膠和自粘聚合物改性浙青，這兩種材料有一個共同缺點即搭接的可靠度不高，主要是因為兩點1.搭接部分的自粘膠比較?。?.自粘膠與高分子材料的復合強度較差，容易剝離，(高分子材料一般使用HDPE、EVA、 ΤΡ0)，尤其在冬季時候難度更大，在使用過程中都要使用附加材料進行加固，這就導致工程造價高，施工程序多，難度大。另外一點，高分子材料存在尺寸變形，一般在2 %左右，在施工過程中由于陽光照射，導致材料變形起鼓、搭接翹邊以及片材與自粘膠層分開。CN 1900207A公開了一種自粘膠，該自粘膠包括重交浙青、SBS橡膠、增粘劑，其特征是還包括SIS橡膠、順酐、三氯化鋁、秋蘭姆、氯化鎂、硅酸鈣。該自粘膠采用化學反應改性浙青技術(shù)路線進行配制，配膠溫度為150 170°C，污染少，能耗少。不僅會很好地與經(jīng)等離子體表面改性的高分子材料粘結(jié)，還可以與濕混凝土粘結(jié)牢固。該發(fā)明還公開了由該自粘膠制成的高分子自粘防水卷材及其制造工藝。該種制造工藝使自粘膠與主題材料層粘結(jié)牢固，人為方法無法剝離。但是本發(fā)明所提供的防水卷材沒有預留搭接邊，施工過程中水泥漿很容易污染搭接部位而造成搭接不密實。
本發(fā)明的目的之一在于提供一種浙青自粘膠，通過本發(fā)明所述浙青自粘膠制備得到的高分子自粘橡膠防水卷材，其與高分子片材的粘結(jié)強度高，不易剝離。為了達到上述目的，本發(fā)明采用了如下技術(shù)方案所述浙青自粘膠，其按重量百分比包括
浙青45~65%
橡膠油16~25%
苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物5~15%
丁苯橡膠1~6%
石油樹脂1~6%
乙烯-醋酸乙烯酯共聚物1~7%
滑石粉10~20%。浙青是浙青自粘膠中的基料，由不同分子量的碳氫化合物及其非金屬衍生物組成的黑褐色復雜混合物，呈液態(tài)、半固態(tài)或固態(tài)，是一種防水防潮和防腐的有機膠凝材料。浙青主要可以分為煤焦浙青、石油浙青和天然浙青三種，其均可以實現(xiàn)本發(fā)明。所述浙青的質(zhì)量百分比為 45 65%，例如 46%,47%,48%,49%,50%,51%,52%,53%,54%,55%, 56%、57%、58%、59%、60%、61%、62%、63%、64%。橡膠是浙青自粘膠中浙青物理性能的主要改性劑，本發(fā)明選用橡膠油、SBR、SBS。橡膠油，是一種良好的浙青改性劑，其可以減少SBS的使用量，降低成本。并且，添加橡膠油可以顯著提高防水卷材的低溫柔性、明顯改善彈塑性、增加撕裂強度，并且可以提高抗刺穿性，增強耐老化性。橡膠油與橡膠的相容性好，可提高浙青的自粘性。所述橡膠油的質(zhì)量百分比為 16 25%，例如 17%,18%,19%,20%,21%,22%,23%,24% ο苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物(SBS)，受熱后材料可以流動，容易加工成型。冷卻到室溫后，聚苯乙烯鏈段聚集成玻璃態(tài)微區(qū)，對聚丁二烯鏈段起到了物理交聯(lián)點的作用，從而使材料表現(xiàn)出橡膠的特性。因此稱之為“熱塑性彈性體”。SBS具有兩相結(jié)構(gòu)聚丁二烯相為連續(xù)相，聚苯乙烯相為分散相。SBS改性浙青自粘膠可以提高防水卷材的耐高、低溫性能， 有較高的彈性和耐疲勞性，以及高的伸長率和較強的耐穿刺能力、耐撕裂能力，可以適用于寒冷地區(qū)。所述SBS的質(zhì)量百分比為5 15%，例如6%、7%、8%、9%、10%、11%、12%、 13%、14%。丁苯橡膠(SBR)，是最大的通用合成橡膠品種，也是最早實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)的橡膠之一。它是丁二烯與苯乙烯的無規(guī)共聚物。其物理機構(gòu)性能，加工性能及制品的使用性能接近于天然橡膠，有些性能如耐磨、耐熱、耐老化及硫化速度較天然橡膠更為優(yōu)良，可與天然橡膠及多種合成橡膠并用。SBR是一種優(yōu)質(zhì)的浙青改性劑，其與浙青混合后由于橡膠分子相互纏繞形成互穿網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)，可改性浙青的高低溫流變特性，使浙青具有低溫延度大、軟化點高的特點，同時可以改性浙青與高分子片材的粘結(jié)性能。另外其還具有工藝簡單、環(huán)境污染小等特點，這些特點決定了 SBR適用于改性浙青自粘膠。所述SBR的質(zhì)量百分比為1 6%，例如 1. 5%,2%,2. 5%,3%,3. 5%,4%,4. 5%、5%、5· 5%。石油樹脂，是石油裂解所副產(chǎn)的C5、C9餾份，經(jīng)前處理、聚合、蒸餾等工藝生產(chǎn)的一種熱塑性樹脂，它不是高聚物，而是分子量介于300-3000的低聚物，是一種優(yōu)質(zhì)的增粘齊U，是浙青自粘膠粘性的主要提供者。所述石油樹脂的質(zhì)量百分比為1 6%，例如1. 5%, 2%,2. 5%,3%,3. 5%,4%,4. 5%、5%、5· 5%。乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)，與聚乙烯相比，EVA由于在分子鏈中引入了乙酸乙烯單體，從而降低了結(jié)晶度，提高了柔韌性、抗沖擊性、填料相溶性和熱密封性能。EVA具有良好的柔軟性，橡膠般的彈性，在-50°C下仍能夠具有較好的可撓性，透明性和表面光澤性好，化學穩(wěn)定性良好，抗老化和耐臭氧強度好，無毒性。與填料的摻混性好，著色和成型加工性好。所述EVA的質(zhì)量百分比為1 7%，例如1. 5%,2%,2. 5%,3%,3. 5%,4%,4. 5%, 5%,5. 5%,6%,6. 5%。本發(fā)明所述EVA優(yōu)選一級本色EVA。加入適量的填充料不僅可以降低成本，還能提高防水卷材的尺寸穩(wěn)定性，本發(fā)明采用滑石粉作為填充料。所述滑石粉的質(zhì)量百分比為10 20%，例如11^^12^^13%, 14%、15%、16%、17%、18%、19%。作為優(yōu)選方案，所述的浙青自粘膠，其按重量百分比包括
浙青50~60%
橡膠油20~25%
苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物5~10%
丁苯橡膠1~4%
石油樹脂1~5%
乙烯-醋酸乙烯酯共聚物1~6%
滑石粉10~15%。作為優(yōu)選方案，所述的浙青自粘膠，其按重量百分比包括浙青52%
橡膠油20%
苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物8%
丁苯橡膠3%
石油樹脂3%
乙烯-醋酸乙烯酯共聚物4%
滑石粉10%。所述浙青自粘膠可以僅包含浙青、橡膠油、SBS、SBR、石油樹脂、EVA和滑石粉。同時，本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)需要還可以添加其它成分。不管浙青自粘膠包括何種成分，所述浙青自粘膠的各組分之和均應為100%。本發(fā)明典型的但非限制性的例如可以添加SIS、 SEBS、硅酸鈣、抗氧劑等。本發(fā)明所述浙青自粘膠與水泥水化物產(chǎn)生耦合現(xiàn)象，兩者緊密結(jié)合，從而保證了后澆筑混凝土與高分子自粘橡膠復合防水卷材有效地牢固粘結(jié)。本發(fā)明的目的之二在于提供一種高分子自粘橡膠防水卷材，所述防水卷材采用上述所述浙青自粘膠制備得到。所述高分子自粘橡膠防水卷材自下而上包括無紡布層、高分子片材層和上述所述的浙青自粘膠構(gòu)成的浙青自粘膠層。所述無紡布為聚丙烯無紡布、聚酯無紡布、丙綸無紡布、滌綸無紡布中的一種或者至少兩種的組合。所述組合例如聚丙烯無紡布/聚酯無紡布、丙綸無紡布/滌綸無紡布，聚丙烯無紡布/聚酯無紡布/丙綸無紡布。本發(fā)明可以通過熱復合的方式將無紡布與高分子片材粘結(jié)復合，進行高分子片材的覆布工藝，此處為優(yōu)選并非限制。本領(lǐng)域技術(shù)人員可獲知的可將高分子片材與無紡布復合的方式均可實現(xiàn)本發(fā)明。本發(fā)明所述防水卷材可以通過三輥壓延機生產(chǎn)得到，其中，所述三輥壓和的間隙為1. 2mm。本領(lǐng)域技術(shù)人員可獲知的其他可以得到防水卷材的設(shè)備均可實現(xiàn)本發(fā)明，此處為優(yōu)選并非限制。高分子片材表面復合無紡布，一方面減少了高分子片材的變形量，可以降低高分子材料的尺寸變形至0. 5 1%，使卷材鋪貼更加平整順直；另一方面采用濕鋪法施工完畢后，無紡布對防水卷材起到了保護的作用，避免后續(xù)施工的破壞；在施工保護層時又起到了隔離的作用，所謂一舉三得，其抗刺穿能力遠優(yōu)于普通自粘橡膠浙青防水卷材。本發(fā)明所述的浙青自粘膠中含有EVA，提高了自粘膠與高分子片材的相容性，增加了高分子片材層的復合強度。所述高分子自粘橡膠防水卷材自下而上可以僅由無紡布層、高分子片材層和上述所述的浙青自粘膠構(gòu)成的浙青自粘膠層。同時，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)需要添加其它結(jié)構(gòu)組成。本發(fā)明典型但非限制性
7的實例如可以在上述所述的浙青自粘膠上復合隔離層。所述隔離層作為高分子自粘橡膠防水卷材成卷后的外表面，具有一定的延伸性，可以適應高分子自粘橡膠防水卷材生產(chǎn)時成卷的需要。同時，與自粘膠層隔離性優(yōu)越，施工時可以方便的將其揭開。本發(fā)明所述的高分子自粘橡膠防水卷材的兩端設(shè)置有搭接邊。所述搭接邊包括高分子片材層，其中，所述高分子片材的兩面復合有如上所述的浙青自粘膠。本發(fā)明采用自粘構(gòu)造的搭接工藝解決了高分子片材搭接不可靠的問題，搭接部位采用自粘膠粘結(jié)自粘膠， 使卷材與卷材之間的搭接實現(xiàn)膠粘膠的方式，粘結(jié)牢實度可靠，粘結(jié)強度高于普通自粘卷材，調(diào)控自如，十分靈活。所述搭接邊的寬度為2 20cm，優(yōu)選2 15cm，進一步優(yōu)選8 15cm。本發(fā)明所述防水卷材在施工時可以采用預制擋板的方法使防水卷材連續(xù)施工，擋板之間的距離為5cm。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下技術(shù)效果(1)本發(fā)明所述的浙青自粘膠中含有EVA，提高了自粘膠與高分子片材的相容性， 增加了高分子片材層的復合強度；(2)本發(fā)明所述高分子自粘橡膠防水卷材的高分子片材表面復合無紡布，一方面減少了高分子片材的變形量，可以降低高分子材料的尺寸變形至0.5 1%，使卷材鋪貼更加平整順直；另一方面采用濕鋪法施工完畢后，無紡布對防水卷材起到了保護的作用，避免后續(xù)施工的破壞；在施工保護層時又起到了隔離的作用，所謂一舉三得，其抗刺穿能力遠優(yōu)于普通自粘橡膠浙青防水卷材；(3)本發(fā)明采用自粘構(gòu)造的搭接工藝解決了高分子片材搭接不可靠的問題，搭接部位采用自粘膠粘結(jié)自粘膠，使卷材與卷材之間的搭接實現(xiàn)膠粘膠的方式，粘結(jié)牢實度可靠，粘結(jié)強度高于普通自粘卷材，調(diào)控自如，十分靈活。


下面結(jié)合附圖并通過具體實施方式
來進一步說明本發(fā)明的技術(shù)方案。圖1是本發(fā)明所述高分子自粘橡膠防水卷材的生產(chǎn)工藝。為便于理解本發(fā)明，本發(fā)明列舉實施例如下。本領(lǐng)域技術(shù)人員應該明了，所述實施例僅僅是幫助理解本發(fā)明，不應視為對本發(fā)明的具體限制。
具體實施例方式為更好地說明本發(fā)明，便于理解本發(fā)明的技術(shù)方案，本發(fā)明的典型但非限制性的實施例如下實施例1—種浙青自粘膠，其按重量百分比包括浙青52%
橡膠油20%
SBS8%
SBR3%
石油樹脂3%
EVA4%
滑石粉10%。實施例2一種浙青自粘膠，其按重量百分比包括
浙青45%
橡膠油25%
SBS15%
SBR1%
石油樹脂1%
EVA1%
滑石粉12%。實施例3一種浙青自粘膠，其按重量百分比包括浙青65%
橡膠油16%
SBS5%
SBR1%
石油樹脂 1% EVA2%
滑石粉10%。實施例4一種浙青自粘膠，其按重量百分比包括
浙青45%
橡膠油17%
SBS9%
SBR6%
石油樹脂 6% EVA7%
滑石粉10%。實施例5一種浙青自粘膠，其按重量百分比包括浙青50%
橡膠油16%
SBS7%
SBR2%
石油樹脂2%
EVA3%
滑石粉20%。本發(fā)明典型的但非限制性的高分子自粘橡膠防水卷材的生產(chǎn)工藝如圖1所示。利用本發(fā)明實施例1-5所述的浙青自粘膠并按照本發(fā)明所述的高分子自粘橡膠防水卷材的生產(chǎn)工藝制備得到高分子自粘橡膠防水卷材。所述高分子自粘橡膠防水卷材自下而上由無紡布層、高分子片材層和上述所述的浙青自粘膠層組成。其持粘性和剝離強度按照GB18173. 1-2006《高分子防水材料第1部分片材》和GB/T23457-2009《預鋪/濕鋪防水卷材》進行，測試結(jié)果如表1所示。測試方法如下所述持粘性的測定在(23士幻°C條件下，將本發(fā)明所述防水卷材粘在兩塊表面已用溶劑清潔干凈光滑的鏡面不銹鋼板上，上板的不銹鋼板上的粘結(jié)面積為(50X50)mm，防水卷材粘結(jié)部位不允許接觸手和其他物體，然后用質(zhì)量為2千克、寬度為(50 60)mm的壓輥反復滾壓三次。在(23 士幻0C，將粘結(jié)好的防水卷材放置24h后，垂直懸掛，在下板下端掛1千克的重物(包括下板質(zhì)量)，開始記錄時間，記錄試件從上板完全剝下所需時間，單位為min。取五個試件試驗結(jié)果的平均值。若大于60min為剝落，記錄為大于60min。與后澆混凝土剝離強度的測定粘結(jié)面積尺寸為(100X100)mm，如果防水卷材有防粘材料，則將其取去除，將本發(fā)明所述防水卷材放在模具的底部，粘結(jié)面朝上，然后將混凝土倒入模具，在振動臺上振實， 厚度約50mm。在(20士2)°C放置24h脫模，在標準養(yǎng)護條件養(yǎng)護到7d。防水卷材在(23士》°C下放置4h，將混凝土板裝在試驗機一端的夾具上，將未粘結(jié)防水卷材一端翻轉(zhuǎn)180°C夾在試驗機另一端的夾具中，使防水卷材的縱向軸線與拉伸試驗機及夾具的軸線重合。夾具間距離至少為100mm，不承受預載荷。試驗在(23士2) °C進行， 拉伸速度(100士 10)mm/min。連續(xù)記錄拉力直至分離。按GB/T 328. 20-2007計算平均剝離強度，單位為N/mm。表1.本發(fā)明所述高分子自粘橡膠防水卷材的持粘性和剝離強度
權(quán)利要求
1. 一種浙青自粘膠，其特征在于，其按重量百分比包括浙青45~65%橡膠油苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物丁苯橡膠.16-25%.5-15%.1-6%石油樹脂.1-6%乙烯-醋酸乙烯酯共聚物.1-7%滑石粉10~20%所述浙青自粘膠各組分之和為100%。
2.如權(quán)利要求ι所述的浙青自粘膠，其特征在于，其按重量百分比包括浙青50~60%橡膠油苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物丁苯橡膠石油樹脂乙烯-醋酸乙烯酯共聚物滑石粉.20-25%.5-10%.1-4%.1-5%.1-6%.10-15%所述浙青自粘膠各組分之和為100%。
3.如權(quán)利要求1或2所述的浙青自粘膠，其特征在于，其按重量百分比包括浙青52%橡膠油苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物.20%.8%丁苯橡膠3%石油樹脂3%乙烯-醋酸乙烯酯共聚物4%滑石粉10%所述浙青自粘膠各組分之和為100%。
4.如權(quán)利要求1-3之一所述的浙青自粘膠，其特征在于，所述乙烯-醋酸乙烯酯共聚物為一級本色乙烯-醋酸乙烯酯共聚物。
5.一種高分子自粘橡膠防水卷材，其特征在于，其自下而上包括無紡布層、高分子片材層和權(quán)利要求1-4之一所述的浙青自粘膠構(gòu)成的浙青自粘膠層。
6.如權(quán)利要求5所述的防水卷材，其特征在于，所述無紡布為聚丙烯無紡布、聚酯無紡布、丙綸無紡布、滌綸無紡布中的一種或者至少兩種的組合。
7.如權(quán)利要求5或6所述的防水卷材，其特征在于，所述防水卷材的兩端設(shè)置有搭接邊。
8.如權(quán)利要求7所述的防水卷材，其特征在于，所述搭接邊包括高分子片材層，所述高分子片材的兩面復合有權(quán)利要求1-4之一所述的浙青自粘膠。
9.如權(quán)利要求7或8所述的防水卷材，其特征在于，所述搭接邊的寬度為2 20cm，優(yōu)選2 15cm，進一步優(yōu)選8 15cm。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種瀝青自粘膠，其按重量百分比包括瀝青45～65％、橡膠油16～25％、SBS 5～15％、SBR 1～6％、石油樹脂1～6％、EVA 1～7％、滑石粉10～20％。本發(fā)明還提供了一種高分子自粘橡膠防水卷材，其自下而上包括無紡布層、高分子片材層和上述所述的瀝青自粘膠構(gòu)成的瀝青自粘膠層。所述防水卷材的兩端設(shè)置有搭接邊。本發(fā)明所述的瀝青自粘膠中含有EVA，提高了自粘膠與高分子片材的相容性，增加了高分子片材層的復合強度。本發(fā)明采用自粘構(gòu)造的搭接工藝解決了高分子片材搭接不可靠的問題，使卷材與卷材之間的搭接實現(xiàn)膠粘膠的方式，粘結(jié)牢實度可靠，調(diào)控自如，十分靈活。
文檔編號C09J123/08GK102559135SQ201210028719
公開日2012年7月11日 申請日期2012年2月9日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月9日
發(fā)明者李明揚, 楊繼海, 林旭濤, 蔣繼恒 申請人:深圳市卓寶科技股份有限公司