自粘聚合物改性瀝青防水卷材膠粘劑

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簡介： 聚合物改性瀝青防水卷材防水的成功不僅取決于其自身的質(zhì)量,還與卷材和屋面的粘接密封密切相關。改性瀝青防水卷材傳統(tǒng)的施工方法是熱熔施工,通過加熱使卷材表面瀝青熔融后與屋面粘接,這種施工方法不僅勞動量大,而且污染環(huán)境,施工過程中稍有不當,就會使卷材與屋面或卷材搭接處粘接密封不嚴,造成屋面滲漏。為此,人們開始研究和應用自粘聚合物改性瀝青防水卷材。
關鍵字：自粘聚合物 改性 瀝青防水卷材 膠粘劑

1　前言

　　聚合物改性瀝青防水卷材防水的成功不僅取決于其自身的質(zhì)量,還與卷材和屋面的粘接密封密切相關。改性瀝青防水卷材傳統(tǒng)的施工方法是熱熔施工,通過加熱使卷材表面瀝青熔融后與屋面粘接,這種施工方法不僅勞動量大,而且污染環(huán)境,施工過程中稍有不當,就會使卷材與屋面或卷材搭接處粘接密封不嚴,造成屋面滲漏。為此,人們開始研究和應用自粘聚合物改性瀝青防水卷材。

　　自粘改性瀝青膠粘劑是生產(chǎn)改性瀝青防水卷材的重要原料。它具有強度高、伸長率大、粘接性好、低溫柔性優(yōu)異、可自愈合、施工方便快捷等優(yōu)點。膠粘劑不僅是覆面材料與屋面之間的粘接層,能長時間保持粘接密封性能,也是卷材與屋面之間的應力緩沖吸收層。當屋面因應力產(chǎn)生裂縫時,粘接層具有可塑性及相當?shù)难诱剐?可通過自身形變緩沖或吸收屋面應力,減少屋面變形對覆面材料的影響,從而可延長卷材使用壽命和解決傳統(tǒng)卷材施工難的問題。

2　主要原材料

2.1　瀝青

　　瀝青作為膠粘劑的主要成分,是決定其粘接性的關鍵。在選擇瀝青時,應從可塑性、彈性、粘接性等方面綜合考慮,一般宜選用低軟化點瀝青。

2.2　改性材料

　　瀝青在低溫時易發(fā)脆,高溫時易流淌,加入改性材料可以改善其低溫柔性和提高其耐熱性。熱塑性彈性體ＳＢＳ兼具塑料的流動性、熱可塑性和橡膠的彈性、韌性,具有其他改性材料無可比擬的優(yōu)越性,ＳＢＳ成為首選的改性材料。

2.3　增粘劑

　　增粘劑可以提高瀝青的粘接性和濕潤性能,使自粘改性瀝青膠粘劑與被粘接物之間的粘接強度提高。選用的增粘劑主要有松香、萜烯樹脂和石油樹脂等[3]。

2.4　填料

　　在改性瀝青中使用滑石粉、輕質(zhì)碳酸鈣等作為填料,其目的在于降低成本和補強作用,同時也可以調(diào)整黏度。

3　生產(chǎn)工藝與產(chǎn)品性能

3.1　膠粘劑基本配

　　瀝青　40%～65%

　　助劑　5%～25%

　?。樱拢印?%～30%

　　增粘劑　2%～25%

　　填料　10%～30%

3.2　制備方法

　　首先將瀝青加熱脫水,將脫水后的瀝青計量加入攪拌罐,再加助劑后升溫至180～210℃,加ＳＢＳ攪拌60～90ｍｉｎ,使ＳＢＳ完全融化,也可將瀝青與ＳＢＳ混合料通過膠體磨促進ＳＢＳ融化;待ＳＢＳ融化后再加入增粘劑攪拌30ｍｉｎ,最后加入填料攪拌均勻,即為自粘改性瀝青膠粘劑。

3.3　生產(chǎn)工藝流程

3.3　性能檢測

　　自粘改性瀝青膠粘劑的性能采用ＧＢ/Ｔ4507-1999、ＪＣ863-2000的相關試驗方法進行檢驗,主要檢驗其軟化點及卷材-卷材粘接剝離強度、剪切強度和粘接卷材與基底的剪切強度。剝離強度是在200ｍｍ×150ｍｍＳＢＳ改性瀝青防水卷材試樣上粘接,粘接面積為200ｍｍ×25ｍｍ;卷材與卷材間剪切強度是在300ｍｍ×200ｍｍ卷材試樣上涂刷300ｍｍ×100ｍｍ的面積,粘接后再裁成5塊300ｍｍ×50ｍｍ的試樣;卷材與基底間剪切強度是將150ｍｍ×50ｍｍ卷材粘接在水泥砂漿樣件上,粘接長度為100ｍｍ。除軟化點外,其它試樣均室溫放置7ｄ后測試其性能。性能測試結果如表1所示。

4　影響粘接性能因素

4.1　瀝青

　　瀝青的延度和蠟含量對粘接性能有重要的影響,除要求瀝青在25℃時的延度大于100ｃｍ外,含蠟量不易過多,否則會直接影響粘接性。此外瀝青的溶解度也有一定的影響,所用瀝青中不應含有過多的瀝青質(zhì)和游離碳以及機械雜質(zhì),以保證膠粘劑的粘接性。

4.2?。樱拢?/p>

　　用ＳＢＳ改性瀝青時,瀝青與ＳＢＳ的混溶性比較重要。所謂混溶性好,就是所選擇的瀝青與熔體指數(shù)適中的ＳＢＳ改性更理想。ＳＢＳ是苯乙烯(Ｓ)與丁二烯(Ｂ)嵌段共聚物,其中丁二烯是軟段,是連續(xù)相;2端苯乙烯(Ｓ)是硬段,它聚集成物理交聯(lián)區(qū)域。嵌段比例(Ｓ/Ｂ)不同,對粘接性能有一定的影響。

4.3　增粘劑

　　(1)松香

　　松香分子結構中既有能與烴類良好相容的氫化菲核又含有高極性的羧基,因此對彈性體有著良好的相容性。松香的增粘效果較好,但由于松香的樹脂酸中含有共軛雙鍵,故反應性高、不穩(wěn)定、易氧化。

　　(2)萜烯樹脂

　　作為增粘劑使用的聚萜烯樹脂主要是а-蒎烯或β-蒎烯樹脂,其溶解性和相容性不及松香,特別是高軟化點的樹脂對分子質(zhì)量呈多分散性的高分子化合物缺乏相容性,但與ＳＢＳ瀝青仍能很好相容,與松香相比萜烯樹脂增粘性稍差,但其耐氧性好,耐熱性優(yōu)良。

　　(3)石油樹脂

　　芳香族石油樹脂與ＳＢＳ相容性差,一般不作增粘劑使用?？勺髟稣硠┑闹饕侵咀迨蜆渲?但其增粘效果不如松香和萜烯樹脂。

　　綜合考慮粘接性能、高低溫性能及成本因素,最好選用松香和萜烯樹脂的混合增粘體系。該混合增粘體系在一定范圍內(nèi),增粘效果隨增粘劑用量增加而提高,但超出此范圍其增粘效果并不明顯,而且改性瀝青膠粘劑的耐熱性能將受到影響。

4.4　填料

　　最好選用經(jīng)過表面處理的活性填料。因為活性填料粒子的表面可與高分子鏈結合形成交聯(lián)結構,當其中一條分子鏈受到應力時,可通過交聯(lián)點將應力分散傳遞到其他分子鏈;若其中一條鏈斷裂,其他鏈可以照樣起作用,而不致馬上危及全體,故可提高改性瀝青的力學性能。

5　自粘改性瀝青膠粘劑的應用

　　自粘聚合物改性瀝青防水卷材的具體生產(chǎn)方法是在改性瀝青防水卷材表面輥涂一層自粘改性瀝青膠粘劑,膠粘劑層厚約0.5～0.8ｍｍ,然后再鋪一層防粘紙。施工時將防粘紙去掉后鋪貼在屋面上即可粘牢,鋪貼一次完成,可減少施工工序,提高工效,縮短施工時間,同時可與多種卷材復合,增加防水層的厚度。若覆面卷材因本身耐老化性能不好出現(xiàn)損壞時,自粘層仍可保持良好的防水密封效果,從而能杜絕滲漏,節(jié)約翻修耗費的人力、物力、財力。