一种填充玻化微珠的 SBS 改性沥青防水卷材及制法 技术领域 本发明涉及一种建筑防水材料, 特别是涉及一种由普通的火山灰或珍珠岩制作的 中空玻化微珠作为填充料的, 具有保温隔热功能的 SBS 改性沥青防水卷材。
背景技术 目前, 我国市场上供应的大多数 SBS 改性沥青防水卷材, 在改性沥青配合料中的 填充料配方设计上, 一般分别采用轻钙、 重钙、 滑石粉或云母粉等类致密性的矿物粉, 通常 占全部原料的比例为 30%左右, 其作用是补强防水卷材的硬度和抗拉强度, 提高防水卷材 的热稳定性和耐候性。但是, 用这类矿物粉生产 SBS 改性沥青防水卷材存在着一定的缺点。 如:
1. 制造费用较高。 重钙、 滑石粉和云母粉的生产工艺需要经过开采、 破碎、 研磨、 分 级等多道工序, 轻钙还需要增加高温煅烧、 水化、 干燥等几道工序。 为此, 相应增加了产品的 综合成本 ;
2. 对环境污染大。 在这些矿物粉生产过程的许多工序中都会产生大量的粉尘, 如: 开采、 破碎、 研磨、 分级、 干燥、 包装和搬运等。 粉尘扩散到车间及空气中, 污染环境和有害生 产工人的身体健康 ;
3. 材料密度高。一般矿物料的比重在 2000kg/m3 以上, 在同比例的配方中所得到 的 SBS 改性沥青防水卷材产品面积就不同, 相应会增加成品的材料成本。同时, 也会增加产 品的运输成本和工人的劳动强度 ;
4. 消耗国家的不可再生资源。虽然, 我国地广物博, 矿产丰富。但是, 真正有用的 矿山资源也是有限。 且是一种不可再生的资源, 过度开采会造成枯竭, 从长远的战略方针也 应尽可能的得到保护 ;
5. 现有的 SBS 改性沥青防水卷材吸热严重, 保温性差。由于沥青原料的黑色极易 吸收太阳的热量, 夏天的表面温度可达 70-80℃, 严重影响 SBS 改性沥青防水卷材的使用寿 命和建筑物顶层的居住质量。 到冬天又没有保温性能, 沥青受低温的伤害常开裂, 造成屋面 渗漏 ;
为此, 研究一种既具有普通 SBS 改性沥青防水卷材的各项性能, 又具有保温隔热 作用的 SBS 改性沥青防水卷材, 具有很好的经济、 节能、 环保意义。
发明内容 本发明的目的在于, 克服现有 SBS 改性沥青防水卷材存在的缺点 ; 从而, 提供一种 以中空玻化微珠代替部分矿物粉作为填充料的 SBS 改性沥青防水卷材。使得该防水卷材具 有优良的耐高温性能, 当施工应用于屋面或其他基面后, 能够起到很好的保温隔热作用, 可 有效降低卷材表面和建筑物顶层室内的温度, 延长 SBS 改性沥青防水卷材的使用寿命和提 高人们居住的生活质量 ;
本发明的目的还在于提供该具有保温隔热功能的 SBS 改性沥青防水卷材的制备
方法。 本发明解决上述技术问题的技术方案是 :
本发明提供的一种采用由普通的火山灰或珍珠岩制作的中空玻化微珠代替部分 矿物粉作为填充料的 SBS 改性沥青防水卷材, 按照以下方法制备得到 :
1. 材料配比 ( 重量份 )
2. 制备方法 (1) 配料在装有搅拌机、 温度计的沥青配料罐中抽入计量好的 90# 沥青、 10# 沥青和软化 剂, 启动搅拌机并加热升温至 180℃时, 加入 SBS 和聚丙烯, 控制温度在 175℃ -185℃之间 反应 1.5-2.5h, 使 SBS 和聚丙烯融入沥青体系中, 再加入胶粉、 玻化微珠和轻钙, 继续搅拌 1-1.5h, 使全部物料充分混合均匀。然后, 取样检验物料的性能指标, 合格后即可放料进入 成型生产线。
(2) 成型
配料完成后, 将混合好的物料放入涂油池, 按照本行业普通规格的 SBS 改性沥青 防水卷材生产设备及工艺参数进行生产。
本发明的一种填充玻化微珠的 SBS 改性沥青防水卷材的制备方法与一般的 SBS 改 性沥青防水卷材制备工序相同, 只要将中空玻化微珠代替部分填充料, 与其他种类填充料 一起加入到反应罐中即可, 无其他特殊要求。
在上述的技术方案中, 所述的石油沥青为 90# 沥青 30-50 重量份和 10# 沥青 10-20 重量份。
在上述的技术方案中, 所述的改性剂为 SBS 橡胶 5-8 重量份和聚丙烯树脂 3-5 重 量份的任意一种或任意两种的混合物 ; 所述的 SBS 橡胶的型号为 LG-411 或燕山 -4402 或 4403 或 1301。
在上述的技术方案中, 所述的软化剂为基础油、 芳烃油和环烷油中的任意一种或 任意两种或任意三种的任意比例的混合物。
在上述的技术方案中, 所述的填充料为玻化微珠 5-12 重量份、 其他填充料为 20-30 重量份, 包括 : 重钙、 粉煤灰、 轻钙、 滑石粉中任意的一种或两种或三种或四种的任意 比例的混合物。
在上述的技术方案中, 所述的胶粉的粒度为 40 目, 所述的其他填充料的粒度为 200 目。
本发明提供的制备一种填充玻化微珠的 SBS 改性沥青防水卷材的方法, 按照以下步骤进行 :
1. 材料配比 ( 重量份 )
2. 制备方法
(1) 配料
在装有搅拌机、 温度计的沥青配料罐中抽入计量好的 90# 沥青、 10# 沥青和软化 剂, 启动搅拌机并加热升温至 180℃时, 加入 SBS 和聚丙烯, 控制温度在 175℃ -185℃之间 保温 1.5-2.5h, 使 SBS 和聚丙烯融入沥青体系中, 再加入胶粉、 玻化微珠和轻钙, 继续搅拌 1-1.5h, 使全部物料充分反应混合均匀。然后, 取样检验物料的性能指标, 合格后即可放料 进入成型生产线。
(2) 成型
配料完成后, 将反应物料放入涂油池, 按照本行业普通规格的 SBS 改性沥青防水 卷材生产设备及工艺参数进行生产。
所述的石油沥青为 90# 沥青 30-50 重量份和 10# 沥青 10-20 重量份。
所述的改性剂为 SBS 橡胶 5-8 重量份和聚丙烯树脂 3-5 重量份的任意一种或任意 两种的混合物 ; 所述的 SBS 橡胶的型号为 LG-411 或燕山 -4402 或 4403 或 1301。
所述的软化剂为基础油、 芳烃油和环烷油中的任意一种或任意两种或任意三种的 任意比例的混合物。
所述的填充料为玻化微珠 5-12 重量份、 其他填充料为 20-30 重量份, 包括 : 重钙、 粉煤灰、 轻钙、 滑石粉中任意的一种或两种或三种或四种的任意比例的混合物。
所述的胶粉的粒度为 40 目, 所述的其他填充料的粒度为 200 目。
用本发明制备的 SBS 改性沥青防水卷材与普通的 SBS 改性沥青防水卷材的主要性 能指标检测结果对比如下 :
从表中数据可以得到, 填充玻化微珠后的卷材性能指标完全满足 GB18242-2008 《SBS 改性沥青防水卷材》 的国家标准要求。标准要求卷材耐高温性能仅为 90℃, 而本发明 制备的卷材能够提高高温达到 95℃, 较大幅度地提升了材料的耐高温性能。
3. 保温隔热性能的检验和计算方法
本发明的一种采用中空玻化微珠作填充料的 SBS 改性沥青防水卷材的特点在于 该产品具有很好的保温隔热性能, 具体的检验和计算方法按以下步骤进行。 (1) 附图说明
图 1 为未加玻化微珠的防水卷材保温隔热性能测试装置示意图 ;
图 2 为未加玻化微珠的防水卷材保温隔热性能测试装置俯视示意图 ;
图 3 为本发明的加入玻化微珠的防水卷材保温隔热性能测试装置示意图 ;
图 4 为本发明的加入玻化微珠的防水卷材保温隔热性能测试装置俯视示意图。
(2) 图标说明
1- 恒温槽、 2- 现有卷材样片、 3- 本发明卷材样片、 4- 测试传感器、 5- 盖板、 6- 温度 仪。 (3) 测试方法
1. 按要求尺寸分别栽取卷材样片, 放在恒温槽的上口面, 盖上盖板, 并在盖板中间 固定支座中插入测试传感器, 开启温度仪 ;
2. 在恒温槽中装上清水, 开启电源加温, 并记录时间 ;
3. 待恒温槽中的温度恒定后, 开始测定所规定时间内卷材表面的温度, 按计算方 法计算卷材的保温隔热性能。
(4) 计算方法
参数设定 :
T0--- 恒温槽中清水的恒定温度 (℃ )
T1--- 未加玻化微珠卷材样片的表面温度 (℃ )
T2--- 本发明的加入玻化微珠卷材样片的表面温度 (℃ )
ΔT1-- 未加玻化微珠卷材样片表面与恒温槽中的温差 (℃ )
ΔT2-- 本发明的加入玻化微珠卷材样片表面与恒温槽中的温差 (℃ )
β--- 保温隔热性能 ( 两者样片之间的温差比值 )
计算公式 :
ΔT1 = (T0-T1)
ΔT2 = (T0-T2)
β = (ΔT2-ΔT1)/(ΔT1+ΔT2)×100%
按照以上的检验和计算方法得到的结果见下表。
从上表的检测结果可知, 使用中空玻化微珠作填充料的 SBS 改性沥青防水卷材, 其隔热性能明显优于未加玻化微珠的 SBS 改性沥青防水卷材。
本发明的一种填充玻化微珠的 SBS 改性沥青防水卷材的有益效果为 :
1. 玻化微珠是由玻璃质火山熔岩矿砂经膨胀、 玻化等工艺制成, 表面玻化封闭、 呈 不规则球状, 内部为多孔空腔结构的无机颗粒材料, 导热系数只有 0.028-0.05w/m.k, 是一 种高性能环保型无机轻质绝热材料。 所以, 通过以上的检验和计算方法的结果得到, 加入中 空玻化微珠后的 SBS 改性沥青防水卷材的保温隔热性能比未加中空玻化微珠的 SBS 改性沥 青防水卷材要提高 50-60% ;
2. 从以上检验数据还得到, 由于玻化微珠是火山熔岩矿砂在一定高温条件下溶熔 玻化成球又迅速冷却成型的玻璃质颗粒, 质轻壳硬。因此, 加入中空玻化微珠后的 SBS 改性 沥青防水卷材的耐高温性能比现有的普通 SBS 改性沥青防水卷材提高了 5℃ ;
3. 由于中空玻化微珠的容重轻, 只有 100-150kg/m3, 小于普通矿物粉的十分之一。 所 以, 减少了产品单位面积的容重, 增加了产品单位容重的面积, 相应降低了产品的材料成本 ;
4. 生产工艺简单方便, 与现有一般的 SBS 改性沥青防水卷材制备工序相同, 无需 改造, 只要将中空玻化微珠代替部分填充料, 与其他种类填充料一起加入到反应罐中即可, 无其他特殊要求。
5. 用无利用价值的玻璃质火山熔岩矿砂代替矿物粉, 节约了有限的矿山资源, 减 少了环境污染, 有益社会有益工人的身体健康。
具体实施方式
下面通过具体的制备方法和实施例对本发明作进一步的阐述。
实施例 1
1. 材料配比 ( 重量份 )
2. 制备方法
(1) 配料
在装有搅拌机、 温度计的沥青配料罐中抽入计量好的 90# 沥青、 10# 沥青和软化 剂, 启动搅拌机并加热升温至 180℃时, 加入 SBS 和聚丙烯, 控制温度在 175℃ -185℃之间 保温 1.5-2.5h, 使 SBS 和聚丙烯融入沥青体系中, 再加入胶粉、 玻化微珠和轻钙, 继续搅拌 1-1.5h, 使全部物料充分反应混合均匀。然后, 取样检验物料的性能指标, 合格后即可放料 进入成型生产线。
(2) 成型
配料完成后, 将反应物料放入涂油池, 按照本行业普通规格的 SBS 改性沥青防水 卷材生产设备及工艺参数进行生产。
本发明的 SBS 改性沥青防水卷材制备方法与一般的 SBS 改性沥青防水卷材制备工 序相同, 只要将中空玻化微珠代替部分填充料, 与其他种类填充料一起加入到反应罐中即 可, 无其他特殊要求。
实施例 2
1. 材料配比 ( 重量份 )
2. 制备方法 (1) 配料在装有搅拌机、 温度计的沥青配料罐中抽入计量好的 90# 沥青、 10# 沥青和软化 剂, 启动搅拌机并加热升温至 180℃时, 加入 SBS 和聚丙烯, 控制温度在 175℃ -185℃之间 保温 1.5-2.5h, 使 SBS 和聚丙烯融入沥青体系中, 再加入胶粉、 玻化微珠和轻钙, 继续搅拌 1-1.5h, 使全部物料充分反应混合均匀。然后, 取样检验反应物料的性能指标, 合格后即可 放料进入成型生产线。
(2) 成型
配料完成后, 将物料放入涂油池, 按照本行业普通规格的 SBS 改性沥青防水卷材 生产设备及工艺参数进行生产。
本发明的 SBS 改性沥青防水卷材制备方法与一般的 SBS 改性沥青防水卷材制备工 序相同, 只要将中空玻化微珠代替部分填充料, 与其他种类填充料一起加入到反应罐中即 可, 无其他特殊要求。
实施例 3
1. 材料配比 ( 重量份 )
2. 制备方法
(1) 配料
在装有搅拌机、 温度计的沥青配料罐中抽入计量好的 90# 沥青、 10# 沥青和软化 剂, 启动搅拌机并加热升温至 180℃时, 加入 SBS 和聚丙烯, 控制温度在 175℃ -185℃之间 保温 1.5-2.5h, 使 SBS 和聚丙烯融入沥青体系中, 再加入胶粉、 玻化微珠和轻钙, 继续搅拌 1-1.5h, 使全部物料充分反应混合均匀。然后, 取样检验物料的性能指标, 合格后即可放料 进入成型生产线。
(2) 成型
配料完成后, 将物料放入涂油池, 按照本行业普通规格的 SBS 改性沥青防水卷材 生产设备及工艺参数进行生产。
本发明的 SBS 改性沥青防水卷材制备方法与一般的 SBS 改性沥青防水卷材制备工 序相同, 只要将中空玻化微珠代替部分填充料, 与其他种类填充料一起加入到反应罐中即 可, 无其他特殊要求。
实施例 4
1. 材料配比 ( 重量份 )
2. 制备方法
(1) 配料
在装有搅拌机、 温度计的沥青配料罐中抽入计量好的 90# 沥青、 10# 沥青和软化 剂, 启动搅拌机并加热升温至 180℃时, 加入 SBS 和聚丙烯, 控制温度在 175℃ -185℃之间 保温 1.5-2.5h, 使 SBS 和聚丙烯融入沥青体系中, 再加入胶粉、 玻化微珠和轻钙, 继续搅拌 1-1.5h, 使全部物料充分混合均匀。然后, 取样检验反应物料的性能指标, 合格后即可放料 进入成型生产线。
(2) 成型
配料完成后, 将物料放入涂油池, 按照本行业普通规格的 SBS 改性沥青防水卷材 生产设备及工艺参数进行生产。
本发明的 SBS 改性沥青防水卷材制备方法与一般的 SBS 改性沥青防水卷材制备工 序相同, 只要将中空玻化微珠代替部分填充料, 与其他种类填充料一起加入到反应罐中即 可, 无其他特殊要求。
实施例 5
1. 材料配比 ( 重量份 )
2. 制备方法
(1) 配料
在装有搅拌机、 温度计的沥青配料罐中抽入计量好的 90# 沥青、 10# 沥青和软化 剂, 启动搅拌机并加热升温至 180℃时, 加入 SBS 和聚丙烯, 控制温度在 175℃ -185℃之间 保温 1.5-2.5h, 使 SBS 和聚丙烯融入沥青体系中, 再加入胶粉、 玻化微珠和轻钙, 继续搅拌 1-1.5h, 使全部物料充分混合均匀。然后, 取样检验物料的性能指标, 合格后即可放料进入 成型生产线。
(2) 成型
配料完成后, 将物料放入涂油池, 按照本行业普通规格的 SBS 改性沥青防水卷材 生产设备及工艺参数进行生产。
本发明的 SBS 改性沥青防水卷材制备方法与一般的 SBS 改性沥青防水卷材制备工
序相同, 只要将中空玻化微珠代替部分填充料, 与其他种类填充料一起加入到反应罐中即 可, 无其他特殊要求。
实施例 6
1. 材料配比 ( 重量份 )
2. 制备方法
(1) 配料
在装有搅拌机、 温度计的沥青配料罐中抽入计量好的 90# 沥青、 10# 沥青和软化 剂, 启动搅拌机并加热升温至 180℃时, 加入 SBS 和聚丙烯, 控制温度在 175℃ -185℃之间 保温 1.5-2.5h, 使 SBS 和聚丙烯融入沥青体系中, 再加入胶粉、 玻化微珠和轻钙, 继续搅拌 1-1.5h, 使全部物料充分混合均匀。然后, 取样检验物料的性能指标, 合格后即可放料进入 成型生产线。
(2) 成型
配料完成后, 将物料放入涂油池, 按照本行业普通规格的 SBS 改性沥青防水卷材 生产设备及工艺参数进行生产。
本发明的 SBS 改性沥青防水卷材制备方法与一般的 SBS 改性沥青防水卷材制备工 序相同, 只要将中空玻化微珠代替部分填充料, 与其他种类填充料一起加入到反应罐中即 可, 无其他特殊要求。
实施例 7
1. 材料配比 ( 重量份 )
2. 制备方法 (1) 配料在装有搅拌机、 温度计的沥青配料罐中抽入计量好的 90# 沥青、 10# 沥青和软化 剂, 启动搅拌机并加热升温至 180℃时, 加入 SBS 和聚丙烯, 控制温度在 175℃ -185℃之间 保温 1.5-2.5h, 使 SBS 和聚丙烯融入沥青体系中, 再加入胶粉、 玻化微珠和轻钙, 继续搅拌 1-1.5h, 使全部物料充分混合均匀。然后, 取样检验物料的性能指标, 合格后即可放料进入 成型生产线。
(2) 成型
配料完成后, 将物料放入涂油池, 按照本行业普通规格的 SBS 改性沥青防水卷材 生产设备及工艺参数进行生产。
本发明的 SBS 改性沥青防水卷材制备方法与一般的 SBS 改性沥青防水卷材制备工 序相同, 只要将中空玻化微珠代替部分填充料, 与其他种类填充料一起加入到反应罐中即 可, 无其他特殊要求。
以上实施例 1-7 制备得到的 SBS 改性沥青防水卷材与普通的 SBS 改性沥青防水卷 材的主要性能指标检测结果见下表。