一种耐候型外露改性沥青防水卷材及其制备方法
阅读说明：本技术 一种耐候型外露改性沥青防水卷材及其制备方法 (Weather-resistant exposed modified asphalt waterproof coiled material and preparation method thereof ) 是由 张晓明 于 2021-09-08 设计创作，主要内容包括：本发明涉及防水卷材技术领域,提出了一种耐候型外露改性沥青防水卷材,自上而下依次为无机颗粒层、改性沥青胶料层、聚酯胎基层、改性沥青胶料层、隔离膜层；所述改性沥青胶料层按照重量份包括以下组分：沥青40-50份、高分子弹性体6-10份、增粘树脂10-20份、环烷油10-15份、改性填料20-30份、防老剂5-8份。通过上述技术方案,解决了现有技术中防水卷材使用寿命较短的问题。(The invention relates to the technical field of waterproof coiled materials, and provides a weather-resistant exposed modified asphalt waterproof coiled material which sequentially comprises an inorganic particle layer, a modified asphalt mastic layer, a polyester tire base layer, a modified asphalt mastic layer and an isolation film layer from top to bottom; the modified asphalt rubber material layer comprises the following components in parts by weight: 40-50 parts of asphalt, 6-10 parts of high-molecular elastomer, 10-20 parts of tackifying resin, 10-15 parts of naphthenic oil, 20-30 parts of modified filler and 5-8 parts of anti-aging agent. Through above-mentioned technical scheme, the problem that waterproofing membrane life is shorter among the prior art has been solved.)
技术领域
本发明涉及防水卷材技术领域，具体的，涉及一种耐候型外露改性沥青防水卷材及其制备方法。
背景技术
随着国民经济的快速发展，大跨度、轻量化以及高层建筑如春笋般拔地而起，地下室结构的屋面的形式也随之发生了较大的变化。但是屋面、地面、地下室漏水渗水等问题也经常出现。相关调查显示，我国屋顶和地下室的泄漏占全国建筑泄漏总量的60％左右，这不仅带来了较大的经济损失，甚至会影响居民的安全。
为了解决这一问题，建筑防水工程应运而生。根据主要组成材料不同，分为沥青防水卷材、高聚物改性沥青防水卷材和合成高分子防水卷材；根据胎体的不同分为无胎体卷材、纸胎卷材、玻璃纤维胎卷材、玻璃布胎卷材和聚乙烯胎卷材。
然而，沥青防水卷材在使用过程中，由于耐高温能力较差，经过冷热循环，使得自身性能下降，而且在屋面使用时长期受到光照作用，沥青复合防水卷材会发生光化学反应，进而使得使用寿命降低，一般使用几年就需要更换。
发明内容
本发明提出一种耐候型外露改性沥青防水卷材及其制备方法，解决了相关技术中的防水卷材使用寿命较短的问题。
本发明的技术方案如下：
一种耐候型外露改性沥青防水卷材，自上而下依次为无机颗粒层、改性沥青胶料层、聚酯胎基层、改性沥青胶料层、隔离膜层；
所述改性沥青胶料层按照重量份包括以下组分：沥青40-50份、高分子弹性体6-10份、增粘树脂10-20份、环烷油10-15份、改性填料20-30份、防老剂5-8份；
所述改性填料包括以下组分：钛酸钾5-7份、碳酸钙2-4份、十八烷基二甲基三甲硅丙基氯化铵20-30份、二环己基碳二亚胺4-8份、乙醇30-40份、盐酸溶液450-600份。
作为进一步的技术方案，所述盐酸溶液的浓度为1mol/L。
作为进一步的技术方案，所述改性填料的制备方法包括以下步骤：
A1、将钛酸钾、碳酸钙加入到三分之一的盐酸溶液中，升温至60-70℃，搅拌1天后离心得干料，所得干料重复上述操作两次后洗涤至中性，干燥后得到A1物料；
A2、将A1物料与十八烷基二甲基三甲硅丙基氯化铵、二环己基碳二亚胺、乙醇混合后加热至50-55℃，保温6-9h后洗涤，干燥得到改性填料。
作为进一步的技术方案，所述沥青包括石油沥青和/或天然沥青，所述石油沥青包括重交石油沥青70号、重交石油沥青90号、重交石油沥青110号、重交石油沥青130号中的一种或几种。
作为进一步的技术方案，所述高分子弹性体包括TPU热塑性聚氨酯弹性体、SBS苯乙烯-丁二烯嵌段共聚型热塑性弹性体、POE乙烯-辛烯共聚热塑性弹性体中的一种或多种。
作为进一步的技术方案，所述增粘树脂包括C5石油树脂、C9石油树脂、萜烯酚醛树脂、古马隆树脂中的一种或多种。
作为进一步的技术方案，所述防老剂包括紫外线吸收剂UV-O、受阻胺光稳定剂，质量比为1：(2-4)。
作为进一步的技术方案，所述无机颗粒层为纳米钛白粉和莫来砂质量比为1:(8-10)的混合物。
作为进一步的技术方案，所述无机颗粒层经过[3-(三乙氧基硅烷基)丙基]氨基甲酸炔丙酯喷淋，[3-(三乙氧基硅烷基)丙基]氨基甲酸炔丙酯与无机颗粒的质量比为1:(10-20)。
本发明还提出一种耐候型外露改性沥青防水卷材，包括以下步骤：
S1、将沥青加热至120-130℃；
S2、加入高分子弹性体、环烷油并升温至210-230℃搅拌0.5-1h；
S3、降温至150-160℃加入改性填料、防老剂、增粘树脂，搅拌；
S4、出料并在聚酯胎基上下表面成型；
S5、成型后的聚酯胎基一面覆隔离膜，另一面涂布无机颗粒层，即得耐候型外露改性沥青防水卷材。
本发明的有益效果为：
1、本发明对填料使用十八烷基二甲基三甲硅丙基氯化铵、二环己基碳二亚胺改性后，一方面提高了无机填料与有机基体之间的相容性，另一方面可以提高吸附性能，改善了防水卷材的稳定性，缓解了沥青的老化情况。
2、本发明中采用纳米钛白粉作为无机颗粒层的物料之一，可以提高防水卷材的耐光老化能力。本发明中使用[3-(三乙氧基硅烷基)丙基]氨基甲酸炔丙酯喷淋后的无机颗粒，与沥青粘结时，粘结力更强，经过高温、长期使用不会发生剥落等问题。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都涉及本发明保护的范围。
实施例1
一种耐候型外露改性沥青防水卷材，自上而下依次为无机颗粒层、改性沥青胶料层、聚酯胎基层、改性沥青胶料层、隔离膜层；
所述改性沥青胶料层按照重量份包括以下组分：重交石油沥青70号46份、高分子弹性体8份、增粘树脂15份、环烷油12份、改性填料24份、防老剂6份；
所述防老剂包括紫外线吸收剂UV-O、受阻胺光稳定剂，质量比为1：3；
所述增粘树脂为C5石油树脂、萜烯酚醛树脂质量比为1:1的混合物；
所述改性填料由以下步骤制备：
A1、将6份钛酸钾、3份碳酸钙加入到150份1mol/l盐酸溶液中，升温至66-70℃，搅拌1天后离心得干料，所得干料重复上述操作两次后洗涤至中性，干燥后得到A1物料；
A2、将A1物料与25份十八烷基二甲基三甲硅丙基氯化铵、7份二环己基碳二亚胺、35份乙醇混合后加热至50-55℃，保温8h后洗涤，干燥得到改性填料。
所述无机颗粒层经过[3-(三乙氧基硅烷基)丙基]氨基甲酸炔丙酯喷淋，[3-(三乙氧基硅烷基)丙基]氨基甲酸炔丙酯与无机颗粒的质量比为1:15，无机颗粒为纳米钛白粉和莫来砂质量比为1:8的混合物；
耐候型外露改性沥青防水卷材的制备方法：
S1、将沥青加热至125-127℃；
S2、加入高分子弹性体、环烷油并升温至215-220℃搅拌1h；
S3、降温至150-155℃加入改性填料、防老剂、增粘树脂，搅拌；
S4、出料并在聚酯胎基上下表面成型；
S5、成型后的聚酯胎基一面覆隔离膜，另一面涂布无机颗粒层，即得耐候型外露改性沥青防水卷材。
实施例2
一种耐候型外露改性沥青防水卷材，自上而下依次为无机颗粒层、改性沥青胶料层、聚酯胎基层、改性沥青胶料层、隔离膜层；
所述改性沥青胶料层按照重量份包括以下组分：重交石油沥青70号40份、高分子弹性体6份、增粘树脂10份、环烷油10份、改性填料20份、防老剂5份；
所述防老剂包括紫外线吸收剂UV-O、受阻胺光稳定剂，质量比为1：2；
所述增粘树脂为C5石油树脂、古马隆树脂质量比为1:1的混合物；
所述改性填料由以下步骤制备：
A1、将5份钛酸钾、2份碳酸钙加入到150份1mol/l盐酸溶液中，升温至60-63℃，搅拌1天后离心得干料，所得干料重复上述操作两次后洗涤至中性，干燥后得到A1物料；
A2、将A1物料与20份十八烷基二甲基三甲硅丙基氯化铵、4份二环己基碳二亚胺、30份乙醇混合后加热至52-55℃，保温9h后洗涤，干燥得到改性填料。
所述无机颗粒层经过[3-(三乙氧基硅烷基)丙基]氨基甲酸炔丙酯喷淋，[3-(三乙氧基硅烷基)丙基]氨基甲酸炔丙酯与无机颗粒的质量比为1:10，无机颗粒为纳米钛白粉和莫来砂质量比为1:9的混合物；
耐候型外露改性沥青防水卷材的制备方法：
S1、将沥青加热至120-122℃；
S2、加入高分子弹性体、环烷油并升温至210-215℃搅拌1h；
S3、降温至156-160℃加入改性填料、防老剂、增粘树脂，搅拌；
S4、出料并在聚酯胎基上下表面成型；
S5、成型后的聚酯胎基一面覆隔离膜，另一面涂布无机颗粒层，即得耐候型外露改性沥青防水卷材。
实施例3
一种耐候型外露改性沥青防水卷材，自上而下依次为无机颗粒层、改性沥青胶料层、聚酯胎基层、改性沥青胶料层、隔离膜层；
所述改性沥青胶料层按照重量份包括以下组分：重交石油沥青70号50份、高分子弹性体10份、增粘树脂20份、环烷油15份、改性填料30份、防老剂8份；
所述防老剂包括紫外线吸收剂UV-O、受阻胺光稳定剂，质量比为1：4；
所述增粘树脂为C9石油树脂；
所述改性填料由以下步骤制备：
A1、将7份钛酸钾、4份碳酸钙加入到200份1mol/l盐酸溶液中，升温至66-70℃，搅拌1天后离心得干料，所得干料重复上述操作两次后洗涤至中性，干燥后得到A1物料；
A2、将A1物料与30份十八烷基二甲基三甲硅丙基氯化铵、8份二环己基碳二亚胺、40份乙醇混合后加热至50-52℃，保温6h后洗涤，干燥得到改性填料。
所述无机颗粒层经过[3-(三乙氧基硅烷基)丙基]氨基甲酸炔丙酯喷淋，[3-(三乙氧基硅烷基)丙基]氨基甲酸炔丙酯与无机颗粒的质量比为1:20，无机颗粒为纳米钛白粉和莫来砂质量比为1:10的混合物；
耐候型外露改性沥青防水卷材的制备方法：
S1、将沥青加热至126-130℃；
S2、加入高分子弹性体、环烷油并升温至220-225℃搅拌0.5h；
S3、降温至150-153℃加入改性填料、防老剂、增粘树脂，搅拌；
S4、出料并在聚酯胎基上下表面成型；
S5、成型后的聚酯胎基一面覆隔离膜，另一面涂布无机颗粒层，即得耐候型外露改性沥青防水卷材。
实施例4
一种耐候型外露改性沥青防水卷材，自上而下依次为无机颗粒层、改性沥青胶料层、聚酯胎基层、改性沥青胶料层、隔离膜层；
所述改性沥青胶料层按照重量份包括以下组分：重交石油沥青70号42份、高分子弹性体7份、增粘树脂17份、环烷油13份、改性填料28份、防老剂6份；
所述防老剂包括紫外线吸收剂UV-O、受阻胺光稳定剂，质量比为1：3；
所述增粘树脂为C5石油树脂、C9石油树脂质量比为1:2的混合物；
所述改性填料由以下步骤制备：
A1、将7份钛酸钾、4份碳酸钙加入到150份1mol/l盐酸溶液中，升温至66-70℃，搅拌1天后离心得干料，所得干料重复上述操作两次后洗涤至中性，干燥后得到A1物料；
A2、将A1物料与22份十八烷基二甲基三甲硅丙基氯化铵、6份二环己基碳二亚胺、37份乙醇混合后加热至50-55℃，保温7h后洗涤，干燥得到改性填料。
所述无机颗粒层经过[3-(三乙氧基硅烷基)丙基]氨基甲酸炔丙酯喷淋，[3-(三乙氧基硅烷基)丙基]氨基甲酸炔丙酯与无机颗粒的质量比为1:13，无机颗粒为纳米钛白粉和莫来砂质量比为1:8的混合物；
耐候型外露改性沥青防水卷材的制备方法：
S1、将沥青加热至125-127℃；
S2、加入高分子弹性体、环烷油并升温至215-220℃搅拌1h；
S3、降温至150-154℃加入改性填料、防老剂、增粘树脂，搅拌；
S4、出料并在聚酯胎基上下表面成型；
S5、成型后的聚酯胎基一面覆隔离膜，另一面涂布无机颗粒层，即得耐候型外露改性沥青防水卷材。
对比例1
与实施例1相比，填料为钛酸钾和碳酸钙，不经过改性处理，其他与实施例1相同。
对比例2
与实施例1相比，将十八烷基二甲基三甲硅丙基氯化铵替换为等量的正十八胺，其他与实施例1相同。
对比例3
与实施例1相比，将二环己基碳二亚胺替换为等量的二苯甲酮亚胺，其他与实施例1相同。
对比例4
与实施例1相比，无机颗粒不经过喷淋，其他与实施例1相同。
对比例5
与实施例1相比，将[3-(三乙氧基硅烷基)丙基]氨基甲酸炔丙酯替换为等量的γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷，其他与实施例1相同。
按照GB18242-2008《弹性体改性沥青防水卷材》中规定的测试方法，测试样品的性能，测试结果如表1所示。
表1实施例和对比例的性能测试结果
本发明的实施例1为综合性能最佳的实施例。对比例1中没有对填料进行改性，对比例2中采用正十八胺代替十八烷基二甲基三甲硅丙基氯化铵，对比例3中采用二苯甲酮亚胺代替二环己基碳二亚胺，得到的防水卷材的耐高温、耐低温和耐老化性能都有所降低。说明只有本发明实施例中的十八烷基二甲基三甲硅丙基氯化铵和二环己基碳二亚胺才能起到对填料进行改性的作用，进一步提高防水卷材的使用寿命。对比例4中无机颗粒不经过喷淋，而对比例5中采用γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷代替[3-(三乙氧基硅烷基)丙基]氨基甲酸炔丙酯，防水卷材的性能都略逊于本发明的实施例。
以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
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