沥青胶料、防水沥青卷材及应用的制作方法

1.本发明涉及保温材料技术领域，尤其是涉及一种沥青胶料、防水沥青卷材及应用。


背景技术：

2.保温防水一体化指建筑屋面的保温、隔热和防水功能由同一种材料承担，但是目前保温防水一体化材料主要为发泡聚氨脂、ntet和气凝胶绝热毡等，其价格相对较高，限制了其广泛引用。沥青基防水材料成本低，具有优异的防水性能，但是其未兼具保温和隔热的功能。
3.有鉴于此，特提出本发明。


技术实现要素：

4.本发明的目的之一在于提供一种沥青胶料，以缓解了现有沥青基防水材料在具备防水性能的同时，未兼具保温和隔热功能的技术问题。
5.本发明提供的沥青胶料包括按质量份数计的如下组分：基质沥青30-50份，sbr乳液2-5份，无机保温填料30-50份，其中，所述sbr乳液的固含量为55％-80％。
6.进一步的，所述无机保温填料包括石棉、蛭石或玻璃微珠中的至少一种；
7.优选地，所述基质沥青包括200号石油沥青、90号石油沥青、70号石油沥青或氧化沥青中的至少一种；
8.优选地，所述沥青胶料还包括有机填料；
9.优选地，按质量份数计，所述沥青胶料包括有机填料5-10份；
10.优选地，所述有机填料包括橡胶粉或再生树脂中的至少一种。
11.进一步的，所述沥青胶料还包括助剂，所述助剂选自软化剂、消泡剂、改性剂或耐高温助剂中的至少一种；
12.优选地，按质量份数计，所述沥青胶料包括软化剂3-10份和改性剂3-5份和高温助剂1-3份；
13.优选地，所述软化剂包括环烷油、减二线机油、减三线机油或芳烃油中的至少一种；
14.所述改性剂包括sbs，所述sbs包括线型sbs燕华1401、线型sbs lg501、星型sbs燕化4402或星型sbs巴陵石化803中的至少一种；
15.优选地，所述耐高温助剂包括c9石油树脂、c5石油树脂、蜡粉或氧化沥青中的至少一种。
16.本发明的目的之二在于提供一种防水沥青卷材，包括依次层叠设置的第一沥青胶料层、第二沥青胶料层、聚酯胎层、第二沥青胶料层、第一沥青胶料层、矿物粒料层和反射隔热涂料层，其中，所述第二沥青胶料层主要由本发明目的之一提供的沥青胶料制备而成。
17.进一步的，所述第一沥青胶料层的厚度为0.45-0.55mm；所述第二沥青胶料层的厚度为1.3-1.7mm；
矿物粒料层；106-反射隔热涂料层。
具体实施方式
40.下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
41.根据本发明的第一个方面，本发明提供了一种沥青胶料，包括按质量份数计的如下组分：基质沥青30-50份，sbr乳液2-5份，无机保温填料30-50份，其中，所述sbr乳液的固含量为55％-80％。
42.在本发明中，通过在基质沥青中加入固含量为55％-80％的sbr乳液，使得沥青胶料在加热塑化过程中sbr乳液中的溶剂蒸发从而形成疏松多孔的结构，同时协同无机保温填料，使得本发明提供的沥青胶料不仅具备优异的防水性能，同时还兼具优异的保温隔热性能。
43.[基质沥青]
[0044]
在本发明中的一种方案中，基质沥青选自200号石油沥青、90号石油沥青、70号石油沥青或氧化沥青中的一种或几种的混合物，优选为石油沥青。
[0045]
[无机保温填料]
[0046]
在本发明的一种方案中，无机保温填料选自石棉、蛭石或玻璃微珠中的一种或几种。
[0047]
在本发明提供的沥青胶料中，典型但非限制性的，基质沥青的质量份数如为30、32、35、38、40、42、45、48或50份；sbr乳液的质量份数如为2、2.5、3、3.5、4、4.5或5份；无机保温填料的质量份数如为30、32、35、38、40、42、45、48或50份。
[0048]
典型但非限制性的，sbr乳液的固含量如为55％、60％、65％、70％、75％或80％，尤其是当sbr乳液的固含量为60％-70％时，制备得到的沥青材料具备更为优异的保温隔热性能。
[0049]
[有机填料]
[0050]
在本发明的一种优选方案中，沥青胶料中还包括有机填料以进一步提高沥青胶料的综合性能。
[0051]
优选地，有机填料选自橡胶粉或再生树脂中的一种或两种。
[0052]
优选地，沥青胶料中包括按质量份数计的有机填料5-10份。
[0053]
典型但非限制性的，在沥青胶料中，以质量份数计，有机填料如为5、6、7、8、9或10份。
[0054]
[助剂]
[0055]
在本发明的一种优选方案中，沥青胶料中还包括助剂，所述助剂选自软化剂、改性剂或耐高温助剂中的一种或几种。
[0056]
优选地，沥青胶料中同时包括软化剂、改性剂和高温助剂，其中，按质量份数计，沥青胶料包括软化剂3-10份，改性剂3-5份和耐高温助剂1-3份。
[0057]
典型但非限制性的，按质量份数计，沥青胶料中，软化剂如为3、4、5、6、7、8、9或10
份，改性剂如为3、3.5、4、4.5或5份，耐高温助剂1、1.5、2、2.5或3份；
[0058]
优选地，软化剂包括环烷油、减二线机油、减三线机油或芳烃油中的一种或几种。
[0059]
优选地，改性剂包括sbs，所述sbs选自线型sbs燕化1401、线型sbs lg501、星型sbs燕化4402或星型sbs巴陵石化803中的一种或几种。
[0060]
优选地，耐高温助剂选自c9石油树脂、c5石油树脂、蜡粉或氧化沥青中的一种或几种。
[0061]
根据本发明的第二个方面，本发明提供了一种防水沥青卷材，包括依次层叠设置的第一沥青胶料层、第二沥青胶料层、聚酯胎层、第二沥青胶料层、第一沥青胶料层、矿物粒料层和反射隔热涂料层，其中，第二沥青胶料层主要由本发明第一个方面提供的沥青胶料制备而成。
[0062]
本发明提供的防水沥青卷材通过设置依次层叠设置的第一沥青胶料层、第二沥青胶料层、聚酯胎层、第二沥青胶料层、第一沥青胶料层、矿物粒料层以及反射隔热涂料层，使得本发明提供的防水沥青卷材不仅具有优异的防水性能，还具有优异的保温隔热性能，同时还具有优异的耐老化性能，具有广阔的应用前景。
[0063]
[第一沥青胶料层]
[0064]
在本发明的一种优选方案中，第一沥青胶料层的厚度为0.45-0.55mm。
[0065]
典型但非限制性的，第一沥青胶料层的厚度如为0.45、0.48、0.5、0.52或0.55mm。
[0066]
在本发明的一种优选方案中，第一沥青胶料层主要由第一沥青胶料塑化而成，第一沥青胶料包括按质量份数计的如下组分：基质沥青30-50份，无机保温填料30-50份。
[0067]
基质沥青的组成同上述沥青胶料中基质沥青，在此不再赘述。
[0068]
通过在基质沥青中加入无机保温填料，以进一步提高第一沥青胶料的保温隔热性能。
[0069]
另外，该第一沥青胶料中并未加入sbr乳液，以避免第一沥青胶料层中形成多孔结构，影响防水性能。
[0070]
在本发明，两个第一沥青胶料层的厚度以及组成均相同，在此不再赘述。
[0071]
典型但非限制性的，在第一沥青胶料中，基质沥青的质量份数如为30、32、35、38、40、42、45、48或50份，无机保温填料的质量份数如为30、32、38、40、42、45、48或50份。
[0072]
在本发明的一种方案中，第一沥青胶料还包括有机填料和助剂中的一种或几种。
[0073]
优选地，第一沥青胶料同时包括有机填料和助剂，以利于第一沥青胶料具有更为优异的防水性能。
[0074]
在本发明的一种方案中，第一沥青胶料包括有机填料5-10份，消泡剂1-2份，sbs 3-5份，耐高温助剂2-5份和软化剂3-10份。
[0075]
上述有机填料、消泡剂、sbs、耐高温助剂和软化剂均同沥青胶料中相应物质，在此不再赘述。
[0076]
典型但非限制性的，第一沥青胶料中，有机填料的质量份数如为5、5.5、6、6.5、7、7.5、8、8.5、9、9.5或10份；消泡剂如为1、1.2、1.5、1.8或2份；sbs如为3、3.5、4、4.5或5份，耐高温助剂如为2、2.5、3、3.5、4、4.5或5份；软化剂如为3、4、5、6、7、8、9或10份。
[0077]
[第二沥青胶料层]
[0078]
在本发明的一种优选方案中，第二沥青胶料层的厚度为1.3-1.7mm，优选为1.5mm。
[0079]
需要说明的是，两个第二沥青胶料层的厚度及组成均相同，在此不再赘述。
[0080]
通过在聚酯胎层的两侧均设置主要由本发明第一方面提供的沥青胶料固化而成的第二沥青胶料层以通过第二沥青胶料层的疏松多孔结构协同无机保温填料进一步提高防水沥青卷材的隔热保温性能。
[0081]
典型但非限制性的，第二沥青胶料层的厚度如为1.3、1.4、1.5、1.6或1.7mm。
[0082]
[聚酯胎层]
[0083]
在本发明的一种方案中，聚酯胎层的厚度为0.8-1.2mm，优选为1mm。
[0084]
典型但非限制性的，聚酯胎层的厚度如为0.8、0.9、1、1.1或1.2mm。
[0085]
优选地，聚酯胎层主要由聚酯无纺布浸渍第三沥青胶料后固化而成。
[0086]
优选地，第三沥青胶料主要由基质沥青和耐高温助剂制成，按质量份数计，第三沥青胶料包括基质沥青75-85份，耐高温助剂15-25份。
[0087]
上述基质沥青和耐高温助剂的组成如前所述，在此不再赘述。
[0088]
典型但非限制性的，第三沥青胶料中，基质沥青的质量份数如为75、78、80、82或85份；耐高温助剂的质量份数如为15、18、20、22或25份。
[0089]
[矿物粒料层]
[0090]
在本发明的一种方案中，矿物粒料层的厚度为0.8-1.2mm。
[0091]
由于反射隔热涂料与沥青基材料的粘附性能差，因此，本发明在第一沥青胶料层上设置有矿物粒料层作为沥青基材料与反射隔热涂料层之间的过渡，以进一步提高防水沥青卷材的耐候性，并且还能够利用矿物粒料凹凸不平的表面避免反射隔热涂料的刺眼效果。
[0092]
典型但非限制性的，在本发明中，矿物粒料层的厚度如为0.8、0.9、1、1.1或1.2mm。
[0093]
在本发明的一种优选方案中，矿物粒料层中，矿物粒料的施用量为1.5-2kg/m2。
[0094]
典型但非限制性的，矿物粒料的施用量如为1.5、1.6、1.7、1.8、1.9或2kg/m2。
[0095]
优选地，矿物粒料包括无机颗粒，无机颗粒的表面包覆有聚合物，以利于其与隔热反射涂料具有更为优异的粘附性能。
[0096]
优选地，所述无机颗粒为玄武岩颗粒，以使得防水沥青卷材具有更为优异的耐热性能。
[0097]
优选地，所述聚合物主要由羟基丙烯酸酯与异氰酸酯反应固化而成。
[0098]
在本发明的一种方案中，矿物粒料按照以下步骤制备而成：
[0099]
将无机颗粒投入到羟基丙烯酸酯溶液中混合均匀后，加入异氰酸酯作为固化剂，并加热至100-120℃，使得羟基丙烯酸酯与异氰酸酯发生固化反应，包裹于无机颗粒的表面，形成矿物粒料。
[0100]
[反射隔热涂料层]
[0101]
在本发明的一种优选方案中，反射隔热涂料层的厚度为0.8-1.2mm，通过在防水沥青卷材中设置反射隔热涂料层，以进一步提高防水沥青卷材的保温隔热性能。
[0102]
典型但非限制性的，反射隔热涂料层的厚度如为0.8、0.9、1、1.1或1.2mm。
[0103]
优选地，反射隔热涂料的原料主要包括丙烯酸乳液和热反射隔热粉。
[0104]
优选地，所述热反射隔热粉为羽邦生产的803热反射隔热粉。
[0105]
优选地，反射隔热涂料的原料还可以包括分散剂、消泡剂、增稠剂中的一种或几
种，也可以包括钛白粉等填料。
[0106]
在本发明的一种优选方案中，反射隔热涂料包括按质量份数计的如下原料：
[0107]
丙烯酸乳液35-39份，热反射隔热粉13-16份，分散剂1-2份，钛白粉18-22份，绢云母3-7份，成膜助剂1-3份，去离子水15-20份，消泡剂0.5份和增稠剂1-2份。
[0108]
为了便于施工，反射隔热涂料中还可以采用去离子水作为溶剂对各原料进行分散。
[0109]
[保护膜层]
[0110]
为了对防水沥青卷材进行保护，避免灰尘等杂质影响防水沥青卷材的施工效果，防水沥青卷材还可以包括保护膜层，保护膜层附着于第一沥青胶料层上，用于保护第一沥青胶料层。
[0111]
在进行防水沥青卷材施工时，加热将保护膜热熔，将可将防水沥青卷材粘附于建筑物上。
[0112]
在本发明的一种优选方案中，保护膜层的厚度为0.008-0.012mm。
[0113]
典型但非限制性的，保护膜层的厚度如为0.008、0.009、0.01或0.012mm。
[0114]
优选地，保护膜层为pe膜，以在保证保护膜层易于热熔粘附建筑物的同时，降低成本。
[0115]
根据本发明的第三个方面，本发明提供了上述第一个方面提供的沥青胶料或第二个方面提供的防水沥青卷材在建筑保温领域的应用。
[0116]
为了便于本领域技术人员理解，下面结合实施例和对比例对本发明提供的技术方案做进一步的描述。
[0117]
下述实施例和对比例中各原料用量均为质量份，其所采用的原料的厂家和型号如表1所示，表1中未写明的原料均通过市售购买得到。
[0118]
表1
[0119]
[0120][0121]
实施例1
[0122]
本实施例提供了一种沥青胶料，包括按质量份数计的如下组分：基质沥青39份，软化剂9份，改性剂4份，无机保温填料35份，有机填料7份，耐高温助剂2份，sbr乳液3份。
[0123]
实施例2
[0124]
本实施例提供了一种沥青胶料，包括按质量份数计的如下组分：基质沥青30份，软化剂9份，改性剂4份，无机保温填料40份，有机填料10份，耐高温助剂2份，sbr乳液4份。
[0125]
实施例3
[0126]
本实施例提供了一种沥青胶料，包括按质量份数计的如下组分：基质沥青50份，软化剂9份，改性剂3份，无机保温填料30份，有机填料5份，耐高温助剂2份，sbr乳液2份。
[0127]
上述实施例1-3提供的沥青胶料均按照如下步骤制备得到：
[0128]
将基质沥青、软化剂、改性剂、无机保温填料、有机保温填料、耐高温助剂以及sbr乳液混合，并在180℃进行剪切共混，控制混合时间为5-6h，得到沥青胶料。
[0129]
对比例1
[0130]
本对比例提供了一种沥青胶料，其与实施例1的不同之处在于，未加入sbr乳液，且无机填料为38份，其余组分及含量均与实施例1相同，在此不再赘述。
[0131]
对比例2
[0132]
本对比例提供了一种沥青胶料，其与实施例1的不同之处在于，未加入无机保温填料，改用200目石粉替换无机保温填料。
[0133]
对比例3
[0134]
本对比例提供了一种沥青胶料，其与实施例1的不同之处在于，sbr乳液的固含量为30％。
[0135]
对比例4
[0136]
本对比例提供了一种沥青胶料，其与实施例1的不同之处在于，sbr乳液的固含量为95％。
[0137]
对比例5
[0138]
本对比例提供了一种沥青胶料，其与实施例1的不同之处在于，无机保温填料的用量为37份，sbr乳液的用量为1份。
[0139]
对比例6
[0140]
本对比例提供了一种沥青胶料，其与实施例1的不同之处在于，无机保温填料的用量为30份，sbr乳液的用量为10份。
[0141]
对比例1-6提供的沥青胶料的制备方法同实施例1，在此不再赘述。
[0142]
试验例1
[0143]
将实施例1-3和对比例1-6提供的沥青胶料进行热传导系数测试，结果如表2所示，其中热传导系数测试按照如下步骤进行：
[0144]
试验器具：热流计式导热仪；
[0145]
环境条件：温度5-40℃，相对湿度＜90％；
[0146]
热板：300*300*6(mm)铜板；
[0147]
冷板：300*300*30(mm)铝板；
[0148]
试样尺寸：300*300mm；
[0149]
绝热有机玻璃条：300*10*10mm；
[0150]
测试步骤：将沥青胶料的试样放入电热鼓风干燥箱内烘干至恒重，再将样品放置在冷板、热板间，边缘可用有机玻璃条固定，打开测试机器，待仪器进入稳定状态，读取导热系数。
[0151]
表2
[0152][0153]
实施例4
[0154]
本实施例提供了一种防水沥青卷材，包括依次层叠设置的pe膜101、第一沥青胶料层102、第二沥青胶料层103、聚酯胎层104、第二沥青胶料层103、第一沥青胶料层102、矿物粒料层105和反射隔热涂料层106，具体如图1所示。其中，pe膜101的厚度为0.01mm，第一沥青胶料层102的厚度为0.5mm，第二沥青胶料层103的厚度为1.5mm，聚酯胎层104的厚度为1mm，矿物粒料层105的厚度为1mm，反射隔热涂料层106的厚度为1mm。
[0155]
其中，第一沥青胶料层由第一沥青胶料固化而成，第一沥青胶料由按质量份数计的如下原料制备得到：基质沥青39份，软化剂9份，改性剂4份，消泡剂1份，无机保温填料35份，有机填料10份，耐高温助剂2份；
[0156]
第二沥青胶料层由实施例1提供的沥青胶料固化而成；
[0157]
聚酯胎层由聚酯无纺布浸渍第三沥青胶料后固化而成，所述第三沥青胶料由按质量份数计的如下原料制备得到：基质沥青80份，耐高温助剂20份；
[0158]
矿物粒料层主要由矿物粒料施散于第二沥青胶料层上制备而成，矿物粒料的施用量为2kg/m2；所述矿物粒料按照如下步骤制备得到：
[0159]
将1000份玄武岩颗粒投入到30份羟基丙酸酯中混合均匀，然后加入7份异氰酸酯混合均匀，并加热至120℃，得到矿物粒料；
[0160]
反射隔热涂料层由反射隔热涂料固化而成，反射隔热涂料由按质量份数计的如下原料制备而成：纯丙乳液39份、热反射隔热粉15份、成膜剂2份、增稠剂1.5份，分散剂1份，消泡剂0.5份，去离子水16份。
[0161]
实施例5
[0162]
本实施例提供了一种沥青防水卷材，其与实施例4的不同之处在于，第二沥青胶料层由实施例2提供的沥青胶料固化而成。
[0163]
实施例6
[0164]
本实施例提供了一种沥青防水卷材，其与实施例4的不同之处在于，第二沥青胶料
层由实施例3提供的沥青胶料固化而成。
[0165]
实施例7
[0166]
本实施例提供了一种沥青防水卷材，其与实施例4的不同之处在于，矿物粒料层主要由玄武岩颗粒制成。
[0167]
实施例8
[0168]
本实施例提供了一种沥青防水卷材，其第一沥青胶料层的厚度为0.8mm，第二沥青胶料层的厚度为1.7mm。
[0169]
实施例9
[0170]
本实施例提供了一种沥青防水卷材，其第一沥青胶料层的厚度为1.2mm，第二沥青胶料层的厚度为1.3mm。
[0171]
上述实施例提供的沥青防水卷材均按照如下步骤制备得到：
[0172]
(1)分别配置第一沥青胶料、沥青胶料、第三沥青胶料，并制备矿物粒料以及反射隔热涂料，三种沥青胶料的配置方法同实施例1提供的沥青胶料的配置方法；矿物粒料的制备方法同实施例4中所述；反射隔热涂料的制备方法同常规涂料制备方法，在此不再赘述；
[0173]
(2)将聚酯无纺布浸渍于200℃的第三沥青胶料中挤干形成聚酯胎层，在聚酯胎层的上下两个表面分别涂覆沥青胶料，形成第二沥青胶料层、聚酯胎层和第二沥青胶料层结构；
[0174]
(3)在两个第二沥青胶料层远离聚酯胎层的表面均涂覆第一沥青胶料，固化分别形成两个第一沥青胶料层；
[0175]
(4)在其中一个第一沥青胶料层的表面施撒矿物粒料或玄武岩颗粒，形成矿物粒料层；
[0176]
(5)在矿物粒料层的表面涂覆反射隔热涂料，反射隔热涂料固化形成反射隔热涂料层：
[0177]
(6)在未设置矿物粒料层的另一个第一沥青胶料层上通过覆膜工艺覆上pe膜，完成防水沥青卷材的制备。
[0178]
对比例7-12
[0179]
对比例7-12分别提供了一种防水沥青卷材，其与实施例4的不同分别在于，采用对比例1-6提供的沥青胶料替换实施例1提供的沥青胶料制备第二沥青胶料层。
[0180]
对比例13
[0181]
对比例13提供了一种防水沥青卷材，其与实施例4的不同之处在于，未设置第一沥青胶料层，第二沥青胶料层的厚度为2mm。
[0182]
对比例14
[0183]
对比例14提供了一种防水沥青卷材，其与实施例4的不同之处在于，未设置矿物粒料层。
[0184]
对比例15
[0185]
对比例15提供了一种防水沥青卷材，其与实施例4的不同之处在于，未设置反射隔热涂料层。
[0186]
对比例7-15提供的防水沥青卷材的制备方法同实施例4，在此不再赘述。
[0187]
试验例2
[0188]
将上述实施例和对比例提供的防水沥青卷材进行人工气候加速老化试验、低温柔性和热传导系数测试，结果如表3所示。其中，人工气候加速老化试验按照如下标准进行检测：gb/t18244-2000；低温柔性试验按照如下标准进行检测：gb18242-2008；热传导系数的检测方法与试验例1相同，此处不再赘述。
[0189]
表3
[0190][0191][0192]
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。