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改性沥青自粘胶的工艺性能及应用

2005-07-22 00:00    【  【打印】【我要纠错】

    随着建筑业的发展,对材料的质量要求与施工要求不断提高,一些高性能、环保型的防水材料在工程中的应用也逐年增加。用自粘改性沥青胶所制成的防水材料以其特有的施工方便性和材料对基层的适应性,使得采用该材料的防水体系变得更加可靠安全,因此近几年来该材料在国内也得到积极地推广应用。而自粘料的工艺性能是自粘防水卷材地技术关键。

    1 自粘改性沥青胶的工艺性能

    自粘改性沥青胶主要是由标号石油沥青、橡胶、增塑剂等材料在一定的工艺条件下,通过搅拌罐直接搅拌配制而成。配料体系中,对原材料的选择应该从以下几个方面考虑:

    1)石油沥青是配制自粘改性沥青胶的基料,考虑到与改性剂的相容性问题,应尽量选用含蜡量底、芳香度高一点的直馏沥青。

    2)橡胶是自粘改性沥青胶中基料物理性能的主要改良者,品种比较多,常用的有SBR、IIR橡胶和SBS、SEBS等热塑性弹性体,可选择单一或复合改性。选择改性剂时,要兼顾材料的操作性能与物理性能。

    3)增塑剂、增粘剂是自粘改性沥青胶粘结性能的主要提供者、增塑剂的掺加还会使沥青中的油分比例得到提高,进一步改善沥青与改性材料之间的相容性及沥青本身的粘结力。环烷类增塑剂综合效果较好,且不易析出,可优先选用。增粘剂一般可选择几种极性小的复合使用;掺入要适量,量大易影响材料的低温性,量小则影响材料的粘结力。

    4)配方中还应加入部分填料、抗氧化剂、粘结补偿剂等材料,以完善材料配料体系。

    自粘胶的性能,主要是检测其高、低温性能,粘接后的剥离性能与剪切性能,这几项也是一般自粘材料性能标准中强制要求的。但是,有的性能在标准中强制要求的。但是,有的性能在标准中没有列出,如材料低温下的施工性、材料高温下的粘接力、材料的硬度等,在实际应用中这些性能也非常重要。譬如,有的材料在常温下(23±2℃)检测,剥离强度很好,甚至超过标准好多,但在气温相对偏低的情况下,由于改性沥青的温感性比较强,材料在施工时初粘性可能会变得很差,从而影响材料的实际施工性能。与之相反,如果为了克服以上缺陷,一味增加增塑增粘材料,上述问题可能会解决,材料的高温性能也可控制在相应标准之内,但在高温季节施工时材料持粘力不强,施工好的材料很容易揭下来,并且往往这种材料的硬度都比较小,材料表面容易留下施工时踩出的脚印。

    2 自粘改性沥青的应用探讨

    自粘改性沥青胶主要用来制作自粘聚合物改性沥青聚酯胎防水卷材(JC898-2002)和自粘橡胶沥青防水卷材(JC840-1999),除此之外,它还可有以下几种用途。

    1)作沥青瓦的背胶

    沥青瓦的基材一般采用优质氧化沥青掺加大量填料组成的沥青胶料,这样制成的材料质地较硬,抗风揭能力强,缺点是材料的柔性太差,在施工中很容易被折断。国内一些企业在沥青瓦胶料的制备中,往往在沥青中加了一些废胶粉,使材料的柔性得到了改善,但这也影响了材料的抗风揭能力。如果在沥青瓦的背面以点型、条型、面型的方式涂上自粘胶,这样的抗风揭能力和柔性结合起来;另外,由于沥青瓦背面自粘胶的存在,增加了瓦与瓦之间的密封性,使得整个防水体系更加可靠。沥青瓦施工时主要靠水泥钉与基层机械固定,与其他自粘材料相比,它的背胶主要起辅助粘结固定作用,因此对于沥青瓦背胶用材,质量要求可以放低一些,这样成本也会相应低一些,使成品的材料成本增加不多,产品更具市场竞争力。

    2)作普通改性沥青卷材的背胶

    单独用自粘胶制成的卷材(不管是有胎的或无胎的)在使用效果上虽然可靠,但存在成本高、应用范围受限制的缺陷,因此,这种材料虽然在国内得到积极地推广,但在市场中占据的份额还是比较小的。如果在目前防水材料中份额最大的改性沥青卷材(SBS改性沥青防水卷材和APP改性沥青防水卷材)背面涂上自粘胶,便可将自粘卷材与改性沥青卷材的性能有点结合起来。这样制作的复合卷材在成型过程中虽然会增加一些成本,但在实际施工中会省去燃料费、增加施工安全性、提高功效,特别是对于一些地下室工程、立面工程、严禁明火作业的场合,更能体现材料的优越性。另外,普通改性沥青卷材传统工法为热熔施工,喷枪火焰的高温会对材料本身产生一定的老化破坏作用,而上述复合卷材恰恰能克服这种缺陷。

    3)作聚乙烯胎改性沥青防水卷材的背胶

    改性沥青防水卷材系列中的聚乙烯胎改性沥青防水卷材,因为用聚乙烯作胎体,卷材的延伸性能非常优异(断裂延伸率≥200%),这种性能在防水施工中对防水性能的可靠性是非常有保障的。但该类材料实际应用中所占的市场份额也很小,究其原因,施工时多采用热施工法,如喷灯温度控制不当,或胎体的热稳定性不佳,很容易产生卷材收缩,褶皱变形,从而影响卷材施工和使用。如成型时在卷材的背面覆上一层一定厚度的自粘胶,则可以把此中不足完全克服,这对该类材料的应用无疑具有推动作用。

    4)防水自粘条的应用防水工程中,薄弱环节往往在节点、接缝部位。

    如果在施工前能用合适的材料对薄弱环节预先处理一道,如施工时卷材搭接边用自粘条处理,则即使选用的材料在今后的使用过程中本身发生质量问题,也有可能由于薄弱环节预先得到了处理而可避免或减少渗漏。采用自粘胶为基料成型的、具有一定宽度的自粘胶条,正是为了这种需要而开发的,材料本身的高弹性和对基层的追随性使得即使基层有开裂,自粘胶条的自粘胶也会自动追随填充,从而保证了防水工程质量。

    自粘改性沥青胶可能还会有其他类似的应用。近几年,国内一些科研单位和生产企业在沥青基自粘产品特别是自粘卷材方面开展了大量工作,取得了不少成果,但在自粘改性沥青胶本身的性能提高及其关联应用方面,还有待研究和开发。

延伸阅读:沥青 工艺 性能
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