自粘橡胶沥青防水卷材

自粘橡胶沥青防水卷材（通用7篇）

自粘橡胶沥青防水卷材 篇1

我国和欧美等发达国家传统的自粘橡胶沥青防水卷材成型工艺设备,一般采用刮涂成型和对辊成型两种类型。

刮涂成型生产工艺装备(见图1)是将沥青基自粘胶均匀刮涂到以钢带冷却机为依托的硅油纸上,待刮涂下的自粘胶降温到合适温度后,在其表面再覆以高密度PE膜或硅油膜。这种成型工艺的优点是高密度PE膜或硅油膜在自粘胶降温后才覆上,不会因温度过高而使卷材变形、起皱,影响卷材表观质量;缺点是卷材厚度均匀度受钢带冷却机钢带的表面平整度和自粘胶的温度变化影响较大,调控较困难,容易出现卷材厚薄不匀现象。

对辊成型生产工艺装备(见图2)是自粘胶通过阀门调节流量并送至两辊之间,通过调节两辊之间的间隙控制厚度。但必须先将硅油纸和高密度PE膜或硅油膜置于作为依托的冷却辊上,自粘胶被夹在两膜之间。这种成型工艺的优点是厚度便于调控,卷材厚度均匀度容易保证;缺点是硅油纸、高密度PE膜和硅油膜直接和高温自粘胶接触,容易造成热变形和皱褶,影响卷材的外观质量。

另外,国内钢带冷却机存在的一个最大问题是钢带对接的焊接质量还未完全过关,焊接接头处平整度较差、容易断裂;更换钢带需较长时间,影响正常生产。

笔者在此介绍一项发明专利:自粘橡胶沥青防水卷材大小辊成型技术装备(专利号:ZL 2004 10071083.X)。如图3所示,该装备的工艺技术方案为:利用一个大冷却辊代替钢带冷却机作为硅油膜或PE膜的依托,并与小定厚辊和两端的挡料板形成一个V形自粘胶储料空间。将制备合格的沥青基自粘胶通过泵和管线输送到本专利设备之一的自粘胶布料器,将自粘胶均匀地撒布到V型储料空间内,通过调节小定厚辊与大冷却辊间的间隙控制卷材的厚度。利用小定厚辊光滑的高温表面,使涂在硅油膜上的自粘胶表面平整光亮、厚度均匀一致,自粘胶经冷却大辊冷却降温后,最后覆上硅油纸。此工艺装备可保证自粘橡胶沥青防水卷材厚度均匀、表面平整。

初冷定型的自粘橡胶沥青防水卷材,经后续冷却机、成品停留机、缓冲装置和自动调偏机,最后至自动卷毡机卷取包装。

利用本发明专利大小辊成型技术装备,可生产出符合国家建材行业标准JC 840—1999《自粘橡胶沥青防水卷材》的合格产品。本专利技术已在国内多家企业的自粘卷材生产线上得到成功应用。另外,由于大小辊成型技术装备安装所需空间较小,便于在原有SBS改沥青防水卷材成型生产线上改造安装,以增加自粘橡胶沥青防水卷材品种的生产。

自粘橡胶沥青防水卷材 篇2

本文采用在进口强力交叉膜单面覆以改性沥青自粘胶,制备了一种强力交叉膜改性沥青自粘防水卷材,解决了上述问题,此项成果已获得广东省住房和城乡建设厅科技成果鉴定及实用新型专利。主要研制内容包括:1)开发出一种强力SIS改性沥青自粘胶,在SIS磁性促进剂的作用下,改性沥青自粘胶具备了超强的粘结性能,与强力交叉膜粘结成一个整体;2)在改性沥青自粘胶配方中加入遇水或湿气固化的助剂,使自粘胶与混凝土或水泥砂浆形成互穿网络结构,解决了潮湿基面施工的难题。

1 实验

1.1 主要原料

1)进口强力交叉PE膜

强力交叉PE膜由PE基料加入增塑剂、稳定剂、抗氧剂、紫外线吸收剂、增韧剂、增硬剂等助剂,通过螺旋挤压机挤压而成,具有较好的拉伸强度、断裂延伸率、抗穿刺能力及耐候性能(表1),可起到胎基增强作用。

分析表1中数据可以得出:1)强力交叉膜具有纵横向均衡的较大的拉力和延伸率;2)强力交叉膜具有高强度不透水性能;3)强力交叉膜具有较强的抗钉杆撕裂性能;4)强力交叉膜具有较好的尺寸稳定性。

2)石油沥青

选取市场上较为常见的6种石油沥青:茂名70#、茂名90#、茂名100#、三水70#、三水90#、三水100#,测试其性能,结果见表2。

分析表2中数据后,确定选用具有最优综合性能的茂名90#石油沥青。

3)沥青改性剂

选用不同厂家(LG化学、岳阳石化、燕山石化)的SBS,与SIS进行交叉实验,测试SIS/SBS质量比对改性沥青自粘胶胶样耐高、低温性能的影响,结果见图1。

如图1所示,SIS/SBS为50/50时(样品6),改性沥青自粘胶具有最高耐高温温度和最低耐低温温度,胶使用温度范围最广,因此本文确定用质量比为50/50的SIS、SBS(LG化学)进行协同改性。

SIS/SBS质量比为:1—0/100;2—10/90;3—20/80;4—30/70;5—40/60;6—50/50

4)软化剂

软化剂可以增加改性沥青的可塑性、柔韧性、黏弹性,特别是低温柔性及低温施工黏性,必须同沥青有较好的相容性,以使产品保持长期良好的粘结性、温敏性。普通自粘卷材常用的软化剂有芳烃系191#、121#、141#等,其凝固点≥5℃,产品在低温下易脆化、开裂、断折,深黏性好但初黏性差,而环烷系软化剂145#、161#、221#等,其凝固点≤-25℃,低温下不易脆化、开裂、断折,初黏性好但深黏性差,两者混用,可取长补短(表3)。因此,本文选用191#、221#两种软化剂进行协同改性。

5)助剂SK

助剂SK是一种特制的亲水助剂,能够很好地分散在改性沥青自粘胶中,与沥青形成整体。它含有大量的硅酸钙,遇水后与混凝土或水泥砂浆产生Si—O键,短时间内凝固成互穿网络结构。SK助剂用量对改性沥青自粘胶剪切强度的影响见图2。

如图2所示,为了获得较优的剪切强度,SK助剂的用量宜控制在1%～2%。

1.2 基本配方

根据国标GB 23441—2009《自粘聚合物改性沥青防水卷材》中自粘防水卷材性能要求,确定生产基本配方,见表4。

1.3 生产工艺

1.3.1 配料工艺

130℃条件下,将按上述配方计量的沥青抽入共混罐,边搅拌边脱水30 min,再加入计量好的软化剂、增塑剂,缓慢升温至150℃,加入改性剂、磁性促进剂、增黏树脂、炭黑及SK助剂,边搅拌边加热至180℃,保温1.5 h后,通过胶体磨均化到搅拌罐,在180℃时加入填料后,于170℃下搅拌保温1 h,根据料的稀稠度保持出料温度在160～170℃,取样,中控合格后出料。

1.3.2 成型工艺

展开强力交叉膜,将配好的改性沥青涂盖料涂布在其单面(涂布应均匀,涂布温度在130～140℃),通过对辊控制卷材厚度,覆防粘隔离纸或膜(纸或膜不应被烫坏或起皱)(图3),再通过冷却水冷却,输送到收卷装置收卷贮存(收卷速度为15 m/min)。

2 产品性能

按照上述生产工艺制得的强力交叉膜自粘防水卷材性能与普通自粘卷材性能对比见表5。

分析表5中数据可以得出:1)强力交叉膜自粘防水卷材具有纵横向均衡的较大拉力和延伸率;2)强力交叉膜自粘防水卷材具有高强度不透水性能;3)强力交叉膜自粘防水卷材具有较强的抗钉杆撕裂性能;4)强力交叉膜自粘防水卷材具有较好的尺寸稳定性。

强力交叉膜自粘防水卷材、普通自粘防水卷材与水泥砂浆粘结后的剥离强度、剪切强度对比见表6。

分析表6中数据可以得出:强力交叉膜自粘防水卷材与水泥砂浆粘结后的剥离强度、剪切强度明显高于其他自粘卷材。

3 结语

强力交叉膜自粘防水卷材以强力交叉膜为基础,通过改变沥青属性的方式改变沥青与基层的粘结方式,提高沥青与胎膜层的粘结力,解决了普通自粘防水卷材因纵横向性能指标不能同步导致的施工后空鼓、起皱等诸多问题,可在潮湿基面上直接施工,且防水性能可靠、施工简便、使用寿命长。

摘要：采用在进口强力交叉膜单面覆以改性沥青自粘胶,制备了一种强力交叉膜改性沥青自粘防水卷材,解决了普通自粘防水卷材施工后空鼓、起皱等诸多问题。这种自粘防水卷材可在潮湿基面上直接施工,且防水性能可靠、施工简便、使用寿命长。

关键词：改性沥青自粘防水卷材,强力交叉膜,改性沥青自粘胶

参考文献

[1]薛绍祖.地下建筑工程防水技术[M].北京:中国建筑工业出版社,2003.

自粘橡胶沥青防水卷材 篇3

1 工程概况

天津滨海新区某大型综合交通枢纽配套市政公用工程为全地下混凝土结构,主要部分为地下两层,埋深16.5 m,局部三层,埋深28.5 m,总建筑面积约20万m2。根据天津市类似工程防水设计、施工、使用经验,设计确定本工程外包卷材防水层为“皮肤式”防水,即防水卷材与结构能够彼此粘结,以达到不窜水的效果。本工程附加防水层采用自粘聚合物改性沥青防水卷材,铺设在地下结构的迎水面,在地下结构外围形成封闭的防水层。对防水卷材的外观质量、品种规格要求符合国家现行有关标准的规定,具有良好的耐水性、耐久性、耐刺穿性、耐腐蚀性和耐菌性,具体规格要求为:单层,厚度:4 mm;搭接宽度:≥100 mm;主要物理性能指标参照GB 50108-2008地下工程防水技术规范和GB 23441-2009自粘聚合物改性沥青防水卷材确定,当两规范对卷材的项目指标不同时,执行较高标准。

此外针对本工程体量大、地下水量丰富、腐蚀性强等特点,要求卷材幅宽尽量加大,卷材同时应具有优异的耐酸碱性能。

2 对工程环境、设计要求及防水材料特性的分析

2.1 对工程环境和设计要求的分析

根据地质勘察报告,该工程绝大部分处于地下水土化学侵蚀环境,具有硫酸盐、镁盐、氯盐等腐蚀作用,腐蚀强度对混凝土为弱～中等腐蚀,对混凝土中钢筋具有中等～强腐蚀。而该工程混凝土结构耐久性设计要求使用寿命为100年,因此从混凝土结构耐久性角度考虑,首先应保证地下结构混凝土配合比能达到抗渗、抗裂、耐腐蚀等有关规定的要求。其次,选择耐酸碱腐蚀等性能指标优良的防水材料,采用全外包柔性防水附加层,精心施工,严格操作,相当于给混凝土结构穿上一层密贴“防腐衣”,从最大程度上达到隔断地下水土腐蚀环境对混凝土结构侵蚀的目的,也起着至关重要的作用,对混凝土结构实现其预设耐久年限具有长远意义,同时也满足GB 50108-2008地下工程防水技术规范的有关要求和宗旨。

2.2 对防水材料特性的分析

自粘聚合物改性沥青防水卷材是以自粘聚合物改性沥青为基料的聚酯胎基或无胎基的本体自粘卷材。该类型防水卷材特点:

1)在气温5 ℃以上的环境下,可以冷施工,不动用明火;不使用粘结剂,对环境无污染;既施工安全,又符合环境保护和节能减排方面的要求;

2)具较好延伸性,对结构基层伸缩或开裂变形的适应性强;

3)抗拉强度高,对压力水抵抗能力强;

4)自粘聚合物改性沥青聚酯胎防水卷材以聚酯纤维毡作胎基,具有抗疲劳性、抗穿刺、耐腐蚀;

5)自粘聚合物改性沥青涂层具有优异的低温柔韧性(-20 ℃～-30 ℃),适用于北方较寒冷气候环境;

6)卷材粘结性能好,卷材与结构基层能达到满粘结,卷材与基层间不窜水,能实现“皮肤式防水”,并且局部小的破损部位具有一定程度的自愈功能;卷材接缝自身粘结能达到与卷材同寿命。

基于上述特点及目前的发展,该类型卷材优良产品已能够达到上述设计各指标的要求,能够满足本工程需要。经业主、设计、施工、监理共同考察比选,确定了生产质量优良、稳定及信誉度较高的防水卷材供应商。

3 施工监理有关要求及注意事项

3.1 监理工作程序要求

1)组织设计单位向承包商进行技术交底,严格审查承包商的防水施工方案,重点审查施工方法、施工工艺、技术措施能否保证施工质量;

2)审查分包防水工程的施工队伍是否具备资质和施工过类似工程项目;

3)检查施工人员是否经过培训并持证上岗,机械设备、工器具是否满足施工要求;

4)检查防水材料的主要指标是否符合设计要求,进场后的材料必须在监理工程师见证取样送检合格后方可使用;

5)检查防水层基面是否符合要求,防水层施工质量是否合格;

6)检查已经施工完工的防水层是否有可靠的保护措施。且防水层施工的后续工序完工后,尚须对防水层进行检查,破损处须及时修补。

3.2 监理需进行检查和验收的防水卷材施工具体步骤、做法以及有关注意事项

3.2.1 底板和边墙附加防水层施工

1)底板和边墙防水层采用外防内贴法施工。该工程主体结构边墙以外的围护结构为地下连续墙,边墙防水施工采用预铺反粘的施工工艺,在地连墙上铺设卷材前,地连墙内表面先抹20 mm厚1∶3水泥砂浆找平层,地下连续墙表面应清扫干净、无明水、无钢筋凸出;墙接缝做到无渗漏水;当有渗漏水时,应进行修缝堵漏,做到无明水作业。2)结构底板下先施作混凝土垫层,待垫层达到设计强度后再铺设卷材。3)混凝土垫层和找平层表面应平整,其平整度用2 m靠尺进行检查,直尺与基层的间隙不超过5 mm,且只允许平缓变化。对垫层和找平层检查验收符合要求后应进行清理和清扫,必要时用吸尘器或高压吹尘机吹净,再铺贴卷材。4)阴阳角处应做成圆弧或45°坡脚(尺寸50 mm×50 mm),并增贴一层相同的卷材,宽度为500 mm。5)卷材宜先铺转角,后铺大面。6)立面卷材收头,应先用金属压条固定,然后用卷材密封膏进行封闭处理。

3.2.2 顶板附加防水层施工

1)顶板防水层采用外防外贴法施工。2)顶板结构混凝土浇筑完毕后,应采用木抹子反复收水压实,使基层表面平整坚实,无明水、起皮、掉砂、油污等不良现象存在,其平整度用2 m靠尺进行检查,直尺与基层的间隙不超过5 mm,且只允许平缓变化。3)基层表面的凸出物从根部凿落,并在凿除部位用聚氨酯密封膏刮平压实;当基层表面出现凹坑时,先将凹坑内酥松表面凿除后用高压水冲洗,待槽内干燥后,用聚氨酯密封膏填充压实;当基层上出现0.3 mm的裂缝时,应在裂缝部位凿出深1 cm、上口宽1 cm的三角形凹槽,然后用聚氨酯密封膏进行嵌缝密封。4)所有阴角部位均应采用1∶2.5水泥砂浆进行倒角处理。5)涂刷基层处理剂:在铺贴卷材前,基层表面应按产品说明要求涂刷基层处理剂,涂刷应均匀,并完全覆盖所有待粘贴卷材部位,不得漏涂和堆积,用量按产品说明实施。6)节点细部附加防水层施工:基层处理剂干燥后及时按相关规范和设计要求对需作附加防水层的部位进行处理。细部如阴阳角、排水沟、排水口、管根等部位按相关规范要求的尺寸增贴一层附加层。对卷材不易粘贴的细部宜用喷灯辅助。一般部位附加层卷材应满粘于基层,应力集中部位应根据规范空铺。7)大面防水层铺贴。水平面:基层处理剂干燥后,及时弹线并铺贴卷材。铺贴时将起始端固定后逐渐展开,展开的同时揭开剥离纸,铺贴时由低向高。对凸出顶板的垂直立面:卷材与基层和卷材与卷材均采用满粘结法施工。卷材搭接和密封:相邻卷材搭接缝应精心处理,气温偏低时应用喷灯轻烤辅助粘贴后,应用手辊自里向外排气压实,边缘用卷材密封膏进行封闭处理。

3.2.3 施工缝、变形缝部位防水加强层

防水加强层材料与外包防水层材料一致,位于施工缝(变形缝)的外侧,防水层的内侧,其中点与施工缝(变形缝)对齐,宽度500 mm。

防水加强层应与外层的外包防水层粘贴牢固。粘贴采用满粘法,铺设应做到平顺,无皱褶、无空鼓等不良现象。

变形缝部位的防水加强层中部与结构(或外贴式止水带)之间应设隔离膜。

3.2.4 附加防水层的保护

底板采用50 mm厚C20细石混凝土,顶板采用200 g/m2无纺布和80 mm厚C20细石混凝土。

3.2.5 有关问题及注意事项

1)应确保基层干燥程度满足卷材施工要求。

2)防水层施工前,应确保穿墙管、预埋件均施工完毕。防水层铺贴后,严禁在防水层上开洞,以免引起渗漏水。

3)卷材适宜的施工温度为5 ℃～35 ℃。在气温低于5 ℃时,卷材的粘结性下降,应用热风焊枪加热后粘结,或在气温低于5 ℃时,选用相应的低温自粘卷材。

4)不应在雨雪天和五级以上大风天气下施工。

5)施工现场安全防护设施应齐全,按规定放置消防器材。

6)卷材储运方式、环境温度等,应按照产品要求严格执行,防止受损破坏或质量下降。

4 结语

地下工程防水是一项关系到构筑物设计全寿命期的、综合性的系统工程,自粘聚合物改性沥青卷材全外包防水与传统防水材料和做法相比有其独特的优势,应用前景广阔。作为工程监理人员,宜结合工程实际及防水材料自身特点,熟悉设计、规范等相关要求,是做好防水施工监理工作的前提,只有认真研究探讨从新材料应用到施工管理各环节的知识和问题,做到融会贯通,全程控制,以及施工人员的密切配合,精心施作,才能确保防水工程施工质量,并推动相关施工技术的进步。

摘要：结合工程实例,阐述了自粘聚合物改性沥青防水卷材的特点及适用性,以及具体的防水施工监理工作要求,提出了防水施工监理工作思路和建议,以期确保防水工程施工质量。

关键词：防水卷材,地下工程,监理,设计,附加防水层

参考文献

[1]GB 50108-2008,地下工程防水技术规范[S].

[2]GB 23441-2009,自粘聚合物改性沥青防水卷材[S].

[3]GB/T 50476-2008,混凝土结构耐久性设计规范[S].

自粘橡胶沥青防水卷材 篇4

自粘防水卷材是一种以SBS、SBR等合成橡胶、增粘剂及优质道路石油沥青等配制成的自粘橡胶沥青为基料,中间采用聚酯胎基或玻纤胎基,面层采用高分子膜作为增强材料,可剥离的涂硅隔离膜或涂硅隔离纸为下表面(或上下表面)防粘隔离材料制成的防水材料[1]。具有低温柔性、自愈性及粘结性能好的特点,可常温施工、施工速度快、符合环保要求,是一种极具发展前景的新型防水材料。

自粘防水卷材的防水性能主要由涂盖料以及增强材料决定,其中涂盖料的物理性能尤为重要,为保证生产持续进行,一般大型自粘沥青卷材生产线有2个以上涂盖料生产罐,在生产过程中可能会存在机械故障、停电等突发事故,导致生产暂时停止,使得涂盖料生产反应时间延长,因此会导致涂盖料的物理性能发生改变。本文采用小型试验设备,模拟生产过程中不同温度下延长储料时间对自粘沥青涂盖料物理性能的影响,对生产线出现类似状况的解决方法具有一定的指导意义。

1 试验

1.1 试验原料

本试验配方参考公司的一种耐低温橡胶沥青防水卷材[2],自粘沥青涂盖料生产原材料为:沥青,AH-90#;SBS,1401;丁苯橡胶,1502;石油树脂,C5;抗氧剂,1010;紫外线吸收剂,UV-531;聚异丁烯,B15;重质碳酸钙,800目。

1.2 自粘沥青涂盖料生产工艺

(1)向配料罐中打入沥青和机油,升温至170～180℃;

(2)依次加入改性剂SBS、丁苯橡胶、石油树脂,开动胶体磨,进行研磨和均化,温度控制在170～180℃,待改性剂完全熔融,研磨和均化基本完成,时间为120 min,注意一次加入改性剂的量不要太多,以防结块;

(3)关闭胶体磨,加入抗氧剂、紫外线吸收剂、聚异丁烯,温度控制在170～180℃,搅拌至分散完全,时间为30 min;

(4)加入重质碳酸钙,保持温度在170～180℃的条件下搅拌30 min,涂盖料制备完毕,转入储料罐等待出料;

(5)储料罐在保持不同温度(180、170、160、150℃)条件下,延长生产时间,在不同时间段取样制作为样片,测试样片的物理性能。

1.3 试验仪器

本试验生产涂盖料所用仪器采用上海三路化工机电设备有限公司研发的小型试验室用改性沥青涂盖料生产设备(见图1),该设备有2个生产罐可同时生产,采用胶体磨研磨,用导热油加热,其原理与实际生产设备完全相同,因此能够模拟实际生产中的工艺过程,为实际生产提供参考。

测试仪器主要有电脑数控沥青软化点测定仪(北京航天科宇测试仪器有限公司)、微机控制电子万能试验机(CMT6104,美斯特工业控制系统有限公司)、低温试验箱(BX-135L,无锡索亚特试验设备有限公司)。

1.4 测试方法

参考GB 23441—2009《自粘聚合物改性沥青防水卷材》中有关N类或PY类自粘卷材物理性能,其中与自粘沥青涂盖料物理性质有直接关系的包括:耐热性、低温柔性、剥离强度、渗油性、持粘性,而渗油性与涂盖料的高温性能有关,持粘性与涂盖料剥离强度有关,高温性能可以通过改性沥青的软化点直观表现。因此,本试验只测试软化点、卷材间剥离强度和低温柔性来比较自粘沥青涂盖料的物理性能。

试验在加入重质碳酸钙45 min后开始取样,并每隔1 h取样1次,将取出的样品先测试软化点,然后将剩余涂盖料用模具控制厚度为1.2 mm涂到隔离纸上,上面加1层高分子膜(PE膜),即制成无胎自粘卷材样品。

软化点测试参照GB/T 4507—1999《沥青软化点测定法(环球法)》,剥离强度测试参考GB/T 328.20—2007《建筑防水卷材试验方法第20部分沥青防水卷材接缝剥离性能》,低温柔性测试参考GB/T 328.14—2007《建筑防水卷材试验方法第14部分沥青防水卷材低温柔性》。

2 结果与讨论

2.1 正常时间出料制取无胎卷材物理性能分析

将正常时间出料的涂盖料制成无胎自粘沥青防水卷材,测试其各项物理性能,结果见表1。

从表1测试结果表明,正常时间出料制取的自粘沥青涂盖料制成的无胎自粘卷材剥离强度、高温性能、低温性能、老化性能等均符合GB 23441—2009标准要求,具备在实际生产中使用的条件。

2.2 储料时间对自粘沥青涂盖料物理性能的影响

图2～图4分别为180℃下软化点、低温柔性、剥离强度与反应时间的关系。

由图2可知,软化点随反应时间延长出现先升高后降低的现象,在储料时间为1 h时(反应时间4 h)其软化点最高,而后逐渐下降,这可能是由于改性剂在高温下继续溶胀或发生交联反应导致其高温性能提高,但随着时间延长,其交联后的产物逐渐分解或发生化学反应导致改性剂失去活性,造成了高温性能降低。图3、图4表明,随反应时间延长其低温柔性和剥离强度均先提高后降低,其关系与图2相同,因此验证了上述有关改性剂改性效果的预测。由图2～图4还可以看出,在180℃下反应时间以4 h为最佳(配制完成后再增加1 h溶胀时间)。

2.3 储料温度对自粘沥青涂盖料物理性能的影响

图5～图7为软化点、低温柔性、剥离强度在不同储料温度下储料延长不同时间性能变化的曲线。

由图5～图7可知,在不同储料温度下软化点、低温柔性、剥离强度等性能均呈现先增强后减弱的特点,储料温度越低其达到性能最优状态就越慢,而达到最优状态后性能下降也越慢,因此,储料温度越低越好。众所周知,改性沥青温度越低其黏度越大,为保证自粘涂盖料能够顺利从储存罐中转移到涂料池中并顺利生产出合格自粘卷材,其涂盖料黏度不能太高,按照本公司自粘卷材生产经验看,涂盖料在储料罐中温度以大于160℃为宜。为提高生产速率,在储存涂盖料之前应提高反应温度。

3 结语

(1)试验验证根据专利设计的自粘沥青涂盖料试验配方,在180℃下制备最佳反应时间为4 h,不同配方需要通过试验进行验证;

(2)储料时间延长其涂盖料的物理性能会出现先提高后降低的趋势,提高的原因是改性剂未完全溶胀或交联导致,而下降可能是由于改性剂在高温下发生分解或化学反应导致的;

(3)储存温度越高其自粘沥青涂盖料物理性能下降越快,因此,在预计储料时间较长时应降低储存温度以减缓涂盖料物理性能下降。

自粘沥青涂盖料制备由于配方不同其反应时间与反应温度略有差别,在确定生产工艺时应进行详细的试验验证,制备好涂盖料后应计算涂盖料制备卷材的时间以及温度,以防止涂盖料物理性能下降,在设备出现故障以及其他因素导致生产暂时停止时应降低储料温度,尽量保持涂盖料的物理性能,从而提高自粘卷材的质量。

摘要：系统探讨了在改性沥青制备过程中延长储料时间和改变储料温度对自粘沥青防水卷材物理性能的影响,自粘沥青防水卷材的物理性能随储料时间的延长及储料温度升高呈现先提高后降低的趋势,存在一个最佳储料时间及最佳储料温度。在一定程度上,可以通过适当降低储料温度,延长储料时间来保持自粘沥青卷材具有良好的物理性能。

关键词：改性沥青,储料时间,储料温度,自粘沥青防水卷材,物理性能

参考文献

[1]陈尧.自粘改性沥青防水卷材的优势[J].中国建筑防水,2012(5):38-39.

自粘橡胶沥青防水卷材 篇5

1无胎自粘卷材的成型

1.1储存及成型工艺流程

传统有胎卷材的成型工艺较为简单:把改性好的沥青胶料从配料反应釜中抽至成型涂油槽, 胎基从成型槽中穿过, 就可涂满改性沥青, 再通过厚度控制以及覆膜、冷却完成成型。无胎自粘卷材成型温度远低于有胎卷材, 多数采用对辊挤压成型的方式:将配料反应釜中的改性沥青抽至储存釜→通过换热器降温至150℃以下→安装好面膜、底膜、边膜→调节“燕型”料槽挡板→开启储存釜闸阀放料→开启空压机增压→待无胎成型对辊上的“燕形”料槽中改性自粘沥青有一定量后, 启动生产线 (图1) 。

1—电机;2—减速机;3—储存釜;4—换热器;5—搅拌叶;6—闸阀;7—牵引辊;8—闸阀;9—“燕型”料槽挡板;10—成型对辊A辊;11—展膜辊;12—冷却水喷水孔;13—导辊;14—冷却水槽;15—空气管;16—球阀;17—油雾器;18—减压阀;19—气水分离器;20—球阀;21—空压机;22—空气过滤器;23—成型对辊B辊;24—展膜辊;25—冷却水喷水孔;26—冷却水喷水孔;27—冷却水喷水孔

1.2电机参数设定

无胎自粘卷材成型过程中各电机参数设定情况见表1。

2配方要求

1) 良好的流动连续性。为了便于连续生产, 减少卷材表面的颗粒, 胶料应有一定的流动性, 以130℃时胶料能自然垂直流动、150℃时胶料黏度介于40～200 m Pa·s之间为宜。

2) 较宽的温度敏感性。要求配方中加入的改性剂量不宜过少, 这是因为改性剂能使改性沥青的温度敏感性下降, 不会在冷却过程中出现大幅度的收缩, 从而减少卷材出现表面条纹或翘边现象。

3) 有一定的硬挺度。由于无胎自粘卷材没有胎基支撑, 若卷材硬挺度不够, 立放时间过长或者立放环境温度较高就容易出现伏倒, 导致自粘层外露, 自粘面与表面材料或者自粘面互相粘连, 严重影响开卷施工。一般, 在施工温度条件下, 邵氏硬度达到25～35HA即可防止伏倒。

4) 配方中应避免使用易产生颗粒的原材料, 如40目以下的填充材料、难熔化PP、含较多杂质的树脂等。

5) 配方中应加入消泡剂。自粘料搅拌和放料过程中会混入大量的空气, 可加入100目左右的工业活性碳作为消泡剂。

3配料工艺及参数

1) 搅拌反应温度在180～190℃之间。

2) 搅拌速度不低于60 r/min, 且应装有变频器, 速度可调。

3) 过胶体磨不低于两次, 胶体磨间隙≤2 mm。

4) 沥青改性保温时间不少于3 h, 加入填充料后搅拌时间不少于1 h。

5) 完成改性的沥青软化点在85～90℃。

4面膜和底膜的选择

无胎自粘卷材的成型方式决定了面膜、底膜和150℃左右的高温改性沥青直接接触1～2 s后, 才能随成型对辊的转动进入冷却水中冷却。在整个接触与冷却的过程中, 面膜、底膜实际上均进行了一次热胀和冷缩。如果面膜和底膜的热胀冷缩系数不一致, 会引起卷材上表面和下表面热胀冷缩的程度不同, 导致卷材表面出现扭曲、凹凸不平、S形、纵向皱褶甚至前后粘连等现象。所以面膜和底膜需采用相近热胀冷缩系数的材料, 一般配对情况列于表2。

选用隔离纸、PET隔离膜的无胎自粘卷材, 在经过收卷、储存再打开后, 均会出现明显的横向皱褶。这是因为收卷后, 整体卷材被拉伸, 改性沥青层有较好的延伸性, 隔离纸、PET隔离膜却基本没有延伸, 且硬度较高, 再开卷时, 隔离纸、PET隔离膜易形成随卷材卷曲的立面皱褶 (图2) 。因此, 当卷材使用隔离纸、PET隔离膜作为隔离材料时, 收卷时应注意将隔离纸、PET隔离膜收在卷材外侧, 面膜收在内侧, 能有效减少横向的皱褶 (但不能完全避免) 。在条件允许的情况下, 应尽量使用PE防粘膜作为隔离材料。

5成型工艺对比

1) 降低出料温度至150℃以下。根据GB 23441—2009的要求, 无胎自粘卷材I型和II型产品对耐热度的要求都是70℃, 低于传统SBS卷材的90℃, 所以生产成型温度也应相应下降。降低成型温度有利于减少改性沥青层和覆膜材料的热胀冷缩形变, 且能防止因高温烫坏表面材料。常用表面材料除PET能耐170℃高温外, 其余材料的成型温度均不应超过150℃, PE类的最好控制在130℃以下。

2) 增加出料压力。对储存釜进行密封处理, 并使用压缩空气进行增压, 有利于增加出料速度, 特别在温度较低的生产环境中能有效提高生产效率。

3) 快速成型冷却。通过提高机速、降低“燕形”料槽中改性沥青的高度来缩短表面材料与高温改性沥青接触面积与接触时间;在面膜与高温改性沥青接触部位喷水, 使面膜与高温改性沥青在接触时就开始冷却;加大成型对辊内部冷却水的循环速度, 减少改性沥青层和覆膜材料的热胀冷缩形变等。

4) 恒定生产线的整体张力。可通过调整成型对辊和牵引辊的线速度, 恒定对表面材料及改性沥青层的拉力与挤出力, 使卷材表面更加平整。牵引辊线速度应略大于成型对辊的线速度, 且成线性关系, 即:V牵引辊=V成型对辊+k (卷材打滑补偿系数) 。生产企业需根据生产线实际生产速度以及最佳产品外观指标, 确定k值。以较快的牵引辊的速度, 补偿卷材打滑造成的速度丢失, 防止卷材表面产生条纹。

5) 变“淋浴”为“潜水”。经对辊成型和覆膜后的卷材, 国内生产线多数采用喷水的方式进行冷却, 可改造喷淋设备, 使卷材完成成型后立即全部浸入水中, 加快卷材冷却速度, 减少皱褶。

6常见的卷材表面条纹现象及原因分析

6.1纵向拉伸纹

无胎自粘卷材表面纵向拉伸纹如图3所示。

产生此类纵向条纹主要有3种原因:打滑补偿系数设定过高, 造成牵引辊速度过快或成型对辊挤出速度过慢, 产生强拉现象;面膜与底膜搭配不正确, 热胀冷缩形变不一致;面膜厚薄不均。

6.2横向堆积纹或收缩纹

无胎自粘卷材表面横向堆积纹或收缩纹如图4所示。

产生此类横向条纹也主要有3方面原因:打滑补偿系数设定过低, 导致牵引大辊速度过慢或者成型对辊速度过快, 造成卷材堆积;收卷速度过慢, 卷材从缓冲架落地折叠, 也会形成横向条纹;生产线上冷却不够, 收卷后, 张力释放, 产生较大收缩。

6.3斜纹

无胎自粘卷材表面斜纹如图5所示。

产生此类斜纹主要是由于面膜未能平行进入成型对辊成型, 应及时调整面膜进入成型对辊的角度, 使其与成型对辊平行。面膜、底膜的卷芯出现压偏时也会出现此类斜纹 (图6) 。

6.4不规则条纹及凹凸不平现象

无胎自粘卷材表面不规则条纹及凹凸不平现象如图7所示。

产生此类不规则条纹及凹凸不平现象有3个主要原因:面膜面膜被烫伤;出料温度过高, 造成面膜被烫伤。

7结语

在国标GB 23441—2009以及GB/T 328.2—2007《建筑防水卷材试验方法第2部分:沥青防水卷材外观》中, 都对卷材的外观有明确要求。根据这些要求, 无胎自粘卷材生产企业应在实际生产中结合操作经验、设备参数、工艺条件、原材料特性等, 参照本文找到适合自己的生产工艺, 生产出高品质的无胎自粘卷材。

摘要：通过对成型方式、配方以及覆膜材料等的研究, 提出了利于无胎基自粘聚合物改性沥青防水卷材平整度的生产工艺;分析了此类防水卷材生产过程中常见的问题, 并提出了解决方案。

关键词：平整度,无胎基自粘卷材,改性沥青防水卷材,成型工艺

参考文献

[1]全国轻质与装饰装修建筑材料标准化技术委员会.GB 23441—2009自粘聚合物改性沥青防水卷材[S].北京:中国标准出版社, 2009.

自粘橡胶沥青防水卷材 篇6

中国建筑材料科学研究总院苏州防水研究院受A公司委托,对其生产的几种不同型号的石油沥青原料进行基础性能检测,并希望通过一系列试验探讨这组沥青原料在特定领域的适用性。本研究探讨了这组沥青原料在自粘卷材配方中使用的可行性。以这组石油沥青为原料,分别讨论了基质沥青、增塑剂、橡胶改性剂、增黏剂、填料、搅拌时间和搅拌速度对自粘卷材配方耐热性、低温柔性、持黏性和剥离性能的影响,分析了原因并总结出了合适的配比。

1 实验部分

1.1 原材料

基质沥青:样品1#—5#;橡胶改性剂:线性SBS与SBRS橡胶粉按比例混合而成;增塑剂:两种沥青软化油按比例混合而成;增黏剂:两种增黏树脂按比例混合而成;填料:滑石粉;聚酯胎。

1.2 制备方法

1)首先将沥青在110～120℃条件下加热脱水,直至目测无气泡产生;2)加入增塑剂,混合加热搅拌;3)待温度升至180℃时加入橡胶改性剂,温度保持在190～200℃之间,搅拌速度为600 r/min,搅拌约1.5h,待其溶解;4)加入增黏剂,维持速度搅拌0.5 h;5)加入填料,维持速度继续搅拌0.5 h,降温至160℃出料;6)在1.2 mm厚的聚酯胎两面分别刮涂0.9 mm厚的改性沥青层,用于检测耐热性、低温柔性、剥离性能和持黏性。

1.3 制样及检测方法

沥青软化点按照GB/T 4507—1999《沥青软化点测定法》检测;沥青针入度按照GB/T 4509—1998《沥青针入度测定法》检测;沥青延度按照GB/T 4508—2010《沥青延度测定法》检测;沥青蜡含量按照SH/T0425—2003《石油沥青蜡含量测定法》检测;沥青黏度按照SH/T 0739—2003《沥青黏度测定法(布如克菲尔德旋转黏度仪法)》检测;自粘卷材耐热性、低温柔性、剥离性能、持黏性能按照GB 23441—2009《自粘聚合物改性沥青防水卷材》检测。

2 结果与分析

2.1 基质沥青

基质沥青是生产自粘卷材最主要的原材料,对自粘卷材的粘附性、低温柔性、耐热性等起着决定性作用。不同牌号的沥青物理性能有所差别,其初黏性和内聚力也各不相同。一般说来,基质沥青针入度越小,体系相容性越差,初黏性越小;基质沥青所含蜡质越多,材料越硬,低温柔性和剥离性能越差;基质沥青所含油分越多,沥青分子间作用力越小,其内聚强度越小。一般选择具有低温柔性好、粘结性高、相容性好、蜡含量低等优点的基质沥青。本研究考察了5种沥青样品,分别检测了软化点、针入度、延度、蜡含量、黏度、低温柔性和剥离性能,结果如表1所示。

从表1可以看出,这5种基质沥青的物理性能有较大差别,样品1#的软化点最高;样品2#的低温柔性最佳;样品3#的蜡含量最低;样品5#的剥离性能最好。综合考察各因素,选择样品3#作为自粘卷材配方试验的基质沥青,对其进行改性试验。

2.2 增塑剂

增塑剂可以起到改善自粘卷材粘附力、初黏性、低温柔性,降低熔融黏度的作用。增塑剂应该选择挥发性小、黏度低、无毒害、耐老化的品种,此外还要考虑该增塑剂与体系的相容性。增塑剂的用量也有严格要求,适量的增塑剂能改善自粘卷材的性能,但使用过量会大大降低自粘卷材的耐热性能和粘结强度,并且可能会出现渗油现象。本研究选用的增塑剂是由两种沥青软化油按照一定比例混合而成的,考察了增塑剂的添加量为沥青质量的2%、5%、7%、10%时体系的物理力学性能,结果如图1—2所示。

从图1—2可以看出,随着增塑剂添加量的增加,基质沥青的软化点逐渐降低,低温柔性逐渐变好。基质沥青的剥离性能随着增塑剂添加量的增加先呈现上升趋势,在添加量为5%时达到最大值,而后呈现下降趋势。原因可能是随着增塑剂的加入,沥青层和被粘物在界面层上相互润湿,分子之间紧密接触而使吸附力增加,剥离强度逐渐增大;而随着增塑剂加入过量,沥青分子间的作用力逐渐下降,内聚强度降低,从而使剥离强度逐渐减小[3]。因此,在本研究中,增塑剂的添加量确定为基质沥青质量的5%左右。

2.3 橡胶改性剂

热塑性弹性体SBS具有热可塑交联的PS区域和弹性优良的PB区域,呈微观两相分离状态,常温下为橡胶态,高温下呈黏流状。将其加入沥青中,既能改善加工性又能显著提高沥青的高、低温性能和粘结性能,是聚合物改性沥青的最佳改性剂。SBS按分子结构可分为线型和星型,线型SBS的相对分子质量较低,溶解性好,剥离强度高;星型SBS虽然能使改性后的沥青内聚强度更大,但其低温柔性和粘结力较差。本研究选择了线型SBS作为主改性剂,嵌段比(S∶B)为40∶60。另外加入了一种SBRS橡胶粉作为辅助改性剂。在基质沥青和增塑剂确定的情况下,考察了橡胶改性剂的添加量对体系软化点、低温柔性、剥离性能和持黏性的影响规律,见图3—5。

从图3—5可以发现,随着橡胶改性剂添加量的增加,体系的软化点逐渐增加,低温柔性逐渐变好;而剥离强度和持黏性均呈现出先上升后下降的趋势,当橡胶改性剂添加量为40%时达到最大值。主要原因为:开始阶段,改性剂的加入使得改性沥青内聚强度增加,从而使剥离性能和持黏性逐渐增加,达到最大值;而后再继续加入改性剂,内聚强度的增加阻碍了沥青分子与基面的分散与润湿,从而使得剥离强度和持黏性大幅下降。本研究中,橡胶改性剂的合适添加量为沥青质量的40%左右。

2.4 增黏剂

增黏剂的加入可以提高自粘沥青与被粘物的润湿性,使得自粘沥青具有良好的初黏性、持黏性和抗剥离性能。常用的增黏剂有松香、萜烯树脂、石油树脂、古马隆树脂等。综合考虑体系粘结性能、高低温性能以及相容性等因素,选择了上述树脂中一种作为主增黏剂,另一种作为辅助增黏剂。在基质沥青、增塑剂和橡胶改性剂确定的前提下,增黏剂用量与体系性能的关系如图6—8所示。

从图6—8可以发现,适量加入增黏剂后,对体系高低温性能的影响并不显著,对体系的抗剥离性能和持黏性有所改善。但是这种改善有一定的限度,加入过量的增黏剂后反而会影响体系的低温柔性,降低抗剥离性能和持黏性。本体系中,增黏剂的合适添加量为沥青质量的10%左右。

2.5 填料

填料可以改善材料的硬度、刚度以及储存稳定性,并且可以降低生产成本。自粘卷材中所添加的填料主要为滑石粉、碳酸钙等无机填料。本研究选择滑石粉作为填料,在基质沥青、增塑剂、橡胶改性剂和增黏剂确定的前提下,考察了滑石粉的添加量对体系性能的影响,结果如图9—11所示。

从图9—11可以发现,随着填料的加入,体系的软化点逐渐增加,低温柔性逐渐变差,剥离性能和持黏性也呈现下降趋势,特别是当添加比例超过20%后,变化尤为明显。原因可能为:填料的加入增加了沥青分子间的作用力,增大了沥青的内聚强度;过量的填料会吸附体系中的油分,减弱沥青与被粘物的润湿,从而降低了体系的剥离强度和持黏性。综合考虑性能和成本因素,本体系中填料的添加量不宜超过沥青质量的20%。

2.6 操作因素

在分别考察了基质沥青、增塑剂、橡胶改性剂、增黏剂、填料对自粘卷材配方性能的影响后,接着考察操作因素的影响。在配方等其他条件确定的前提下,不同的搅拌时间或搅拌速度对体系性能的影响见图12—17。

从图12—17中可以看出,不同的搅拌时间或搅拌速度下,体系的性能有所差异。随着搅拌时间或搅拌速度的增加,体系的软化点逐渐降低、低温柔性逐渐变好;而剥离强度和持黏性都是先增加后减小。可能的原因为:搅拌时间过短或搅拌速度过慢,体系未能充分混合均匀,相容性较差,影响了体系性能;搅拌时间过长或搅拌速度过快,体系发生降解,从而使体系性能有所降低。综合考虑产品性能和能耗成本,确定搅拌时间为2.5 h,搅拌速度为600 r/min。

3 配方比例与性能

综上,本研究制备的自粘卷材的配方和性能见表2—3。

4 结语

本研究分别考察了基质沥青、增塑剂、橡胶改性剂、增黏剂、填料、操作条件这几个因素对于自粘卷材配方性能的影响,并得出了以下结论:

1)既要考虑基质沥青的基础性能,又要考虑沥青改性后的粘结力和内聚强度。一般选择低温柔性好、粘结性高、相容性好、蜡含量低的基质沥青。

2)增塑剂的加入可以增加沥青层和被粘物在界面层上的润湿性,分子之间紧密接触而使吸附力增加,剥离强度随之升高;但如果加入过量的增塑剂,会使沥青分子间的作用力逐渐下降,减弱内聚强度,剥离强度随之降低。

3)橡胶改性剂的加入使得改性沥青内聚强度增加,从而使剥离强度增加;但加入过多的改性剂,内聚强度的增加会阻碍沥青分子与基面的分散与润湿,反而使得剥离强度大幅下降。

4)增黏剂的加入能改善体系的抗剥离性能和持黏性,但这种改善有一定的限度,过量加入增黏剂会影响体系的低温柔性,降低抗剥离性能和持黏性。

5)填料的加入增加了沥青分子间的作用力,增大沥青的内聚强度,提高了材料的硬度、刚度以及储存稳定性,并且可以降低生产成本。但过量的填料会吸附体系中的油分,减弱沥青与被粘物的润湿,从而降低体系的剥离强度和持黏性。

6)操作条件也是影响自粘卷材性能的一个重要因素,试验中应该严格控制搅拌时间和搅拌速度。

参考文献

[1]陈建华,张广彬,尚华胜.自粘聚合物改性沥青聚酯胎防水卷材的研制[J].石油沥青,2007,21(2):22-25.

[2]王志华,柴凤琴,毛新菊,等.自粘聚合物改性沥青防水卷材胶粘剂[J].粘接,2004,25(1):25-27.

自粘橡胶沥青防水卷材 篇7

聚乙烯树脂接枝改性后具有一定的极性[1], 表面能也随之增大, 更容易与其他材料进行粘接;另外, 接枝聚乙烯可以和填充物质更好地结合, 使复合材料的力学性能大大提高。因此, 在非沥青基高分子自粘防水卷材的高分子片材层中加入接枝聚乙烯可以提高材料的表面能和力学性能。

本研究选用LDPE和线性低密度聚乙烯接枝聚合物 (LLDPE-G) 为树脂基料, 改进了生产工艺制得了非沥青基高分子自粘防水卷材, 该卷材具有剥离强度高、拉伸强度高、断裂伸长率高、低温弯折性好等优点, 并且该卷材柔软度适中, 焊接强度高, 便于施工。文章研究了LLDPE-G对非沥青基高分子自粘防水卷材性能的影响。

1 实验部分

1.1 原材料

LDPE 9042:大庆石化公司;LLDPE-G 2310:密度0.92~0.94 g/cm3, 熔融指数0.2~0.5 g/10 min, 有效官能团含量0.75%~1.25%, 海尔科化工程塑料国家工程研究中心股份有限公司;紫外吸收剂:UV-9, 巴斯夫;抗氧剂:IRGANOX 1010、IRGANOX 168, 巴斯夫;钛白粉:R105, 杜邦公司。

1.2 高分子片材的制备

以质量份计算, 树脂总量75份, 经过硅烷偶联剂表面处理的轻质碳酸钙25份, UV-9紫外线吸收剂0.2份, 1010主抗氧剂0.1份, 168辅抗氧剂0.2份, 硬脂酸0.3份, 钛白粉1.5份。其中, LDPE和LLDPE-G两者的质量比分别为75∶0、70∶5、65∶10、60∶15。

将混合好的原料经双螺杆挤出机塑化挤出, 挤出过程中机筒温度控制在 (190±10) ℃, 模头温度控制在 (200±10) ℃, 机头温度控制在 (220±10) ℃。片材经三辊压延机压延成型, 然后在涂胶机上进行涂胶处理。粘结层采用SIS压敏热熔胶, 熔融温度为190℃, 涂胶温度为140℃, 涂胶厚度为0.4 mm。

1.3 测试方法

拉伸强度和断裂伸长率按GB/T 328.9—2007《建筑防水卷材试验方法第9部分:高分子防水卷材拉伸性能》方法A进行, 夹具间距120 mm, 记录最大拉力和断裂时的伸长率, 取5个试件的平均值作为最终结果。

撕裂强度按GB/T 529—2008《硫化橡胶或热塑性橡胶撕裂强度的测定 (裤形、直角形和新月形试样) 》进行, 测试直角撕裂强度。

低温弯折性能按GB/T 328.15—2007《建筑防水卷材试验方法第15部分:高分子防水卷材低温弯折性》进行, 全部采用纵向试件。

剥离强度在 (23±2) ℃下按GB/T 328.21—2007《建筑防水卷材试验方法第21部分:高分子防水卷材接缝剥离性能》进行, 一个试件的下表面与另一个试件的上表面粘接, 粘合面大小为50 mm×75 mm, 用质量为2 kg、宽度 (50~60) mm的压辊反复滚压3次, 放置24 h后测试剥离强度, 取5个试件的平均值作为最终结果。

表面能的测试采用舒曼达因笔进行, 测试间距为

2 m N/m。

2 分析与讨论

2.1 接枝聚乙烯对高分子片材层表面能的影响

对按照前述工艺制备的高分子片材层的表面能进行测试, 结果如表l所示。由表1可以看出, 高分子片材层的表面能随着LLDPE-G含量的增加而增大。粘结剂对高分子片材的粘附首先是一个润湿过程, 润湿过程是气固界面和气液界面被液固界面取代的过程, 描述气固、液固和气液界面自由能γSV、γSL、γLV与接触角θ之间的关系式, 即润湿方程为γSV-γSL=γLV·cosθ。增大固体表面的极性可使液体在固体表面的润湿角减小, 润湿性变好, 润湿更加容易进行。一般的聚乙烯材料不经任何处理时其表面能较小, 为31~33m N/m[2], 因而在其表面进行喷涂、丝印、复合、粘结都比较困难, 如果能使其表面能达到38~44 m N/m, 则可以满足大部分工艺的需求。

从上述试验结果来看, 当LDPE∶LLDPE-G达到60∶15时, 制得的高分子片材层的表面能为40 m N/m, 在涂胶过程中发现, 热熔胶在其表面具有很好的润湿性。

2.2 接枝聚乙烯对高分子片材层剥离强度的影响

对按照前述工艺制备的高分子片材层进行剥离强度试验, 结果如表2所示。由表2可以看出, 高分子片材层的剥离强度随着LLDPE-G含量的增加而增大。

将热熔压敏胶通过热熔涂敷在基材上, 同时施加一定的压力, 使其粘接在基材上。热熔压敏胶的压敏性[3]是用其粘附特性来表征的, 粘附特性由4大粘合性能组成, 分别为初粘力T、粘接力A、内聚力C和粘基力K, 如图l所示。初粘力T是指当热熔压敏胶和被粘物以很轻的压力接触后立即快速分离所表现出的抗分离能力;粘接力A是指用适当的压力和时间进行粘贴后, 热熔压敏胶和被粘表面之间所表现出来的抵抗界面分离的能力;内聚力C是指热熔压敏胶本身的强度;粘基力K是指热熔压敏胶与基材之间的粘接力。当对热熔压敏胶粘接的材料进行剥离强度测试时, 脱粘最容易发生在结合力最弱的地方, 当被粘物是非极性材料时, 通常A值和K值都较小 (<C值) , 发生剥离破坏时, 热熔压敏胶就会在被粘物表面发生脱粘, 即其粘接性没有得到充分的发挥。

图2为按照前述工艺制备的高分子片材层和热熔压敏胶剥离测试过程中拍摄的照片。其中, 图2a为未添加接枝聚乙烯的高分子片材层, 从图2a中可以看出, 剥离后的高分子片材层表面非常光滑, 热熔压敏胶直接从基材上面发生剥落, 剥离强度较低, 热熔压敏胶的粘接性没有得到充分发挥。图2中b、c、d分别为添加一定比例LLDPE-G的高分子片材层和热熔压敏胶剥离测试过程的照片, 对比图2a可以看出, 添加接枝聚乙烯后的高分子片材层均只有小部分脱粘发生在高分子片材层的表面, 大部分都是热熔压敏胶发生了内聚破坏, 说明热熔压敏胶的粘接性得到有效发挥, 因此, 粘结强度较大。尤其是添加高比例LLDPE-G的高分子片材层 (图2d) 剥离时, 剥离破坏几乎全部在热熔压敏胶内部发生, 热熔压敏胶的粘接性得到了充分发挥, 剥离强度可达2.64 N/mm。综上可知, 通过添加接枝聚乙烯, 增大高分子片材的表面能, 可以增大其与热熔压敏胶之间的剥离强度。

2.3 接枝聚乙烯对自粘防水卷材力学性能的影响

对按照前述工艺制备的非沥青基高分子自粘防水卷材进行各项力学性能检测, 结果见表3。由表3可知, 添加一定比例的LLDPE-G后, 制得的非沥青基高分子自粘防水卷材的拉伸强度和撕裂强度都得到了提升, 同时断裂伸长率仅有小幅下降, 这是因为极性高分子材料可以更加有效地包裹无机填料, 形成较好的填充结构从而提高力学性能。随着LLDPE-G含量的进一步增加, 拉伸强度的提升并不十分明显, 这可能是因为只要少量的极性树脂就足够对填料进行有效包裹。在本研究范围内所制备的非沥青基高分子自粘防水卷材都可以通过-40℃的低温弯折性测试。综合考虑卷材的力学性能、加工操作性和成本, LDPE和LLDPE-G的质量比宜选65∶10, 此时制得的非沥青基高分子自粘防水卷材综合性能符合相关标准的要求。

3 结论

采用LDPE和LLDPE-G为树脂基料制备了非沥青基高分子自粘防水卷材, 研究表明:随着LLDPE-G含量的增加, 卷材高分子片材层的表面极性增加, 表面能增大, 使热熔压敏胶容易对其进行润湿, 有助于提高剥离强度;随着LLDPE-G的加入, 卷材的拉伸强度和撕裂强度有一定程度的提升, 但断裂伸长率仅有小幅度下降。本研究结果表明, 接枝聚乙烯的加入可以大幅度提升非沥青基高分子自粘防水卷材的整体性能。

参考文献

[1]胡友良, 乔金梁, 吕立新.聚烯烃功能化及其改性[M].北京:化学工业出版社, 2006.

[2]杨鸣波, 唐志玉.高分子材料手册 (上) [M].北京:化学工业出版社, 2009.