自粘聚合物改性瀝青防水卷材膠粘劑制作及應(yīng)用

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(guān)。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(dòng)量大,而且污染環(huán)境,施工過程中稍有不當(dāng),就會(huì)使卷材與屋面或卷材搭接處粘接密封不嚴(yán),造成屋面滲漏。為此,人們開始研究和應(yīng)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(qiáng)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(diǎn)。膠粘劑不僅是覆面材料與屋面之間的粘接層,能長時(shí)間保持粘接密封性能,也是卷材與屋面之間的應(yīng)力緩沖吸收層。當(dāng)屋面因應(yīng)力產(chǎn)生裂縫時(shí),粘接層具有可塑性及相當(dāng)?shù)难诱剐?可通過自身形變緩沖或吸收屋面應(yīng)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(guān)鍵。在選擇瀝青時(shí),應(yīng)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(diǎn)瀝青。

2.2 改性防水材料
瀝青在低溫時(shí)易發(fā)脆,高溫時(shí)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(dòng)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(qiáng)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(bǔ)強(qiáng)作用,同時(shí)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(jì)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(jìn)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

3.4 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(guān)試驗(yàn)方法進(jìn)行檢驗(yàn),主要檢驗(yàn)其軟化點(diǎn)及卷材-卷材粘接剝離強(qiáng)度、剪切強(qiáng)度和粘接卷材與基底的剪切強(qiáng)度。剝離強(qiáng)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(qiáng)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(qiáng)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(diǎn)外,其它試樣均室溫放置7ｄ后測試其性能。性能測試結(jié)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(shí)的延度大于100ｃｍ外,含蠟量不易過多,否則會(huì)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(yīng)含有過多的瀝青質(zhì)和游離碳以及機(jī)械雜質(zhì),以保證膠粘劑的粘接性。

4.2ＳＢＳ
用ＳＢＳ改性瀝青時(shí),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(jié)構(gòu)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(yīng)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(diǎn)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?yàn)榛钚蕴盍狭Ｗ拥谋砻婵膳c高分子鏈結(jié)合形成交聯(lián)結(jié)構(gòu),當(dāng)其中一條分子鏈?zhǔn)艿綉?yīng)力時(shí),可通過交聯(lián)點(diǎn)將應(yīng)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(xué)性能。

5、自粘改性瀝青膠粘劑的應(yīng)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(shí)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(shí)間,同時(shí)可與多種卷材復(fù)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(shí),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(fèi)的人力、物力、財(cái)力。