CN106893536B - 一种防水卷材用热熔胶及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及化学改性高分子材料技术领域，具体涉及一种防水卷材用热熔胶及其制备方法。热熔胶由以下重量份数组分制成：丁苯橡胶50～200、苯烯热塑性弹性体橡胶200～300份、增粘树脂200～300份、抗氧剂5～20份、紫外光吸收剂5～20份、环烷油0～200份、基础油0～200份；聚异丁烯100～200份、增粘树脂为石油树脂、加氢石油树脂和单体树脂中的一种或任意组合。采用丁苯橡胶与苯乙烯热塑性弹性体橡胶复配作为橡胶基体，具有高的相容性，再添加石油树脂、加氢石油树脂或单体树脂作为增粘树脂，提升热熔胶的初粘力、耐寒性、热稳定性、粘结强度，减小热熔胶的挥发性，尤其提升热熔胶对水泥、混凝土、大沙等潮湿的建筑环境的粘结力。
Description
技术领域
本发明涉及化学改性高分子材料技术领域，具体涉及一种防水卷材用热熔胶及其制备方法。
背景技术
建筑防水是为了保证建筑物或构筑物的某些部位不受雨水、地下水、生活用水及空气中湿气的浸蚀而采取的一项专门措施，在整个建筑工程中占有重要的地位。建筑防水材料质量的好坏，直接影响到建筑物和构筑物的正常使用和寿命。20世纪初期，国外建筑防水材料主要以油毡为主，且纸胎油毡逐渐被玻纤油毡所代替。随着化学工业特别是橡胶工业有了重大的发展，研制生产出了许多适用于建筑防水材料的树脂和橡胶，使得建筑防水材料的研究技术得到了迅速发展，改性沥青卷材和高分子防水卷材的使用日趋广泛。改性沥青卷材由于低温时易变硬脆裂、高温时会流淌、不耐阳光照射，且挥发量大、不环保高致癌等缺陷，逐渐的被高分子防水卷材所取代。目前市面的高分子防水卷材用胶黏剂大多是以树脂为基体，赋予改性剂提升其综合性能。
如中国专利CN106281151A公开了一种高分子防水卷材用热熔胶及其制备方法，该热熔胶以聚异丁烯、SBS、SIS、丁苯橡胶、丁基橡胶作为橡胶基料，再加入增粘树脂、矿物油、防老剂和光稳定剂作为助剂制备而成，该热熔胶虽然通过将多种橡胶基料复配，提升了热熔胶的耐热性、粘结强度、抗紫外照射等性能，但是其原料组方复杂，且该热熔胶的耐寒性、防水性、粘结强度、挥发性等性能仍然不能满足更高的使用要求。
因此，研究开发出一种原料组方简单、综合性能优异能够满足高的使用要求的防水卷材热熔胶，成为了目前亟待解决的问题。
发明内容
为了克服现有技术的缺陷，本发明的目的是提供一种防水卷材用热熔胶，该热熔胶初粘性好、剥离强度高、对特殊环境(水泥、混凝土、大沙等潮湿的建筑环境)有强的粘结力，耐寒性和热稳定性好，挥发性低。
同时，本发明还在于提供一种防水卷材热熔胶的制备方法。
为了实现以上目的，本发明所采用的技术方案是：
一种防水卷材用热熔胶，由以下重量份数的组分制备而成：丁苯橡胶50～150份、苯乙烯热塑性弹性体橡胶200～300份、增粘树脂200～300份、抗氧剂5～20份、紫外光吸收剂5～20份、环烷油0～200份、基础油0～200份、聚异丁烯100～200份；所述增粘树脂为石油树脂、加氢石油树脂和单体树脂中的一种或任意组合。
可选的，所述苯乙烯热塑性弹性体橡胶为SIS橡胶或SEPS橡胶。
可选的，所述增粘树脂为单体树脂。
可选的，所述单体树脂为Kristalex3085或Kristalex5140。
可选的，所述单体树脂的软化点为85℃。
可选的，所述聚异丁烯为韩国大林的PB1300或PB1400。
可选的，所述环烷油为克拉玛依4010；所述基础油为韩国双龙250N。所述基础油的运动粘度为100℃时，10mm2/s。
可选的，所述抗氧剂为四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯与β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯的混合物。
可选的，所述紫外光吸收剂为2-(2-羟基-5’-甲基苯基)苯并三唑和/或2-(2-羟基-3-特丁基-5-甲基苯基)-5-氯苯并三唑。
上述防水卷材热熔胶的制备方法，包括以下操作步骤：
1)取部分环氧油和基础油加热后加入丁苯橡胶，持续加热至丁苯橡胶完全熔融后，加入剩余的环氧油和基础油、全部的苯乙烯热塑性弹性体橡胶和部分树脂，持续加热至固体原料完全熔融；
2)加入剩余的树脂、抗氧剂、紫外光吸收剂、聚异丁烯混合均匀后，冷却固化，即完成。
可选的，步骤1)中加入的部分树脂与苯乙烯热塑性弹性体橡胶的质量比为8：10。
可选的，步骤1)中加入部分环氧油和基础油的加热温度为150℃；持续加热的温度为150～165℃。
可选的，为了避免丁苯橡胶在高温条件下出现热氧化分解的现象，步骤1)中加入丁苯橡胶后打开真空装置保持真空度为0.08个大气压。
本发明防水卷材用热熔胶的有益效果：
1、本发明采用丁苯橡胶与苯乙烯热塑性弹性体橡胶复配作为橡胶基体，具有高的相容性，再添加石油树脂、加氢石油树脂或单体树脂作为增粘树脂，相互协同作用，提升热熔胶的初粘力、耐寒性、热稳定性、粘结强度，减小热熔胶的挥发性，尤其提升热熔胶对水泥、混凝土、大沙等潮湿的建筑环境的粘结力；
2、进一步的，本发明中选择抗氧剂为四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯与β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯的混合物；紫外光吸收剂为2-(2-羟基-5’-甲基苯基)苯并三唑和/或2-(2-羟基-3-特丁基-5-甲基苯基)-5-氯苯并三唑，进一步提升热熔胶的抗老化能力，提升防水卷材的使用寿命，完全符合防水卷材的应用要求；
本发明防水卷材用热熔胶的制备方法，首先加入丁苯橡胶在丁苯橡胶完全熔融后再加入苯乙烯热塑性弹性体橡胶，避免将两种橡胶基体同时熔融的过程中会存在丁苯橡胶不能完全融化的缺陷；其次，将树脂分两次加入，确保树脂与橡胶基体充分混合，进一步提升热熔胶的初粘力和持粘力。
具体实施方式
下面通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。
实施例1
一种防水卷材用热熔胶，由以下重量份数的组分制备而成：丁苯橡胶100份、SIS橡胶250份、Kristalex5140 250份、四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯5份、β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯5份、2-(2-羟基-5’-甲基苯基)苯并三唑10份、克拉玛依4010 100份、韩国双龙250N 100份、聚异丁烯PB1300 100份。
上述防水卷材热熔胶的制备方法，包括以下操作步骤：
1)取部分克拉玛依4010和韩国双龙250N加入反应釜中，加热至150℃加入丁苯橡胶，打开抽真空装置，使反应釜中的真空度达到0.08个大气压，持续加热至150～165℃，丁苯橡胶完全熔融后，加入剩余的克拉玛依4010和韩国双龙250N、全部的SIS橡胶和Kristalex5140 200份，持续加热至固体原料完全熔融；
2)加入剩余的Kristalex5140 50份、四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯、2-(2-羟基-5’-甲基苯基)苯并三唑、聚异丁烯，混合均匀后，冷却固化，即完成。
实施例2
一种防水卷材用热熔胶，由以下重量份数的组分制备而成：丁苯橡胶50份、SEPS橡胶200份、Kristalex3085 200份、四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯2份、β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯3份、2-(2-羟基-5’-甲基苯基)苯并三唑5份、克拉玛依4010 200份、聚异丁烯PB1300 100份
上述防水卷材热熔胶的制备方法，包括以下操作步骤：
1)取部分克拉玛依4010加入反应釜中，加热至150℃加入丁苯橡胶，打开抽真空装置，使反应釜中的真空度达到0.08个大气压，持续加热至150～165℃，丁苯橡胶完全熔融后，加入剩余的克拉玛依4010、全部的SEPS橡胶和Kristalex3085 160份，持续加热至固体原料完全熔融；
2)加入剩余的Kristalex3085 40份、四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯、2-(2-羟基-5’-甲基苯基)苯并三唑、聚异丁烯PB1300，混合均匀后，冷却固化，即完成。
实施例3
一种防水卷材用热熔胶，由以下重量份数的组分制备而成：丁苯橡胶50份、SIS橡胶300份、C9石油树脂300份、四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯10份、β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯10份、2-(2-羟基-5’-甲基苯基)苯并三唑10份、2-(2-羟基-3-特丁基-5-甲基苯基)-5-氯苯并三唑10份、韩国双龙250N 200份、聚异丁烯PB1300
上述防水卷材热熔胶的制备方法，包括以下操作步骤：
1)取部分韩国双龙250N加入反应釜中，加热至150℃加入丁苯橡胶，打开抽真空装置，使反应釜中的真空度达到0.08个大气压，持续加热至150～165℃，丁苯橡胶完全熔融后，加入剩余的韩国双龙250N、全部的SIS橡胶和C9石油树脂240份，持续加热至固体原料完全熔融；
2)加入剩余的C9石油树脂60份、四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯、2-(2-羟基-5’-甲基苯基)苯并三唑、2-(2-羟基-3-特丁基-5-甲基苯基)-5-氯苯并三唑、聚异丁烯PB1300，混合均匀后，冷却固化，即完成。
对比例1
本对比例与实施例1不同的是本对比例制备热熔胶的组分中额外添加了SBS橡胶，调整SBS橡胶、丁苯橡胶、SIS橡胶的用量分别为SBS橡胶130份、丁苯橡胶150份、SIS橡胶170份；其他同实施例1。
对比例2
本对比例与实施例1不同的是本对比例制备热熔胶的组分为丙烯酸嵌段共聚物300份、乙烯丙烯酸乙酯80份、乙烯甲基丙烯酸70份、Kristalex5140250份、四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯5份、β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯5份、2-(2-羟基-5’-甲基苯基)苯并三唑10份、克拉玛依4010 100份、韩国双龙250N 100份；其他同实施例1。
对比例3
本对比例与对比例2不同的是，本对比例制备热熔胶的组分中采用DCPD树脂替换Kristalex5140；其他同对比例2。
对比例4
本对比例与实施例1不同的是，本对比例制备热熔胶的组分中采用DCPD树脂替换Kristalex5140；其他同实施例1。
对比例5
本对比例与实施例1不同的是，制备方法中，步骤1)中加入剩余的韩国双龙250N、全部的SIS橡胶和全部的Kristalex5140，其他同实施例1。
试验例
分别对实施例1、对比例1～5制备的热熔胶应用于防水卷材的综合性能进行检测，检测结果如下表1所示：
表1
由上述表1所示的数据可知，本发明实施例1制备的热熔胶的各项性能均优于对比例1或者与对比例1基本等同，由此可见本发明中简化橡胶基体配方，同时调整增粘树脂为单体树脂或石油树脂或加氢石油树脂，在简化配方的情况下，仍然保持热熔胶具有低的挥发性，并提升热熔胶的耐寒性、持粘力等综合性能，尤其提升了热熔胶对水泥、混凝土、大沙等潮湿的建筑环境的粘结力；另外，实施例1制备的热熔胶的各项性能优于对比例5，由此可见采用分批次加入增粘树脂能够提升热熔胶的综合性能；另外，实施例1制备的热熔胶的挥发性低于对比例4，对比例2的热熔胶的挥发性与对比例3等同，由此可见单体树脂作为增粘树脂对热熔胶挥发性能的改善作用与橡胶基体的种类有关，本发明限定的橡胶基体加入单体树脂作为增粘树脂时能够大幅度的降低热熔胶的挥发性能。
本发明实施例2和实施例3制备的热熔胶的各项性能与实施例1制备的热熔胶基本等同。
Claims (5)
1.一种防水卷材用热熔胶，其特征在于，由以下重量份数的组分制备而成：丁苯橡胶50～200份、苯乙烯热塑性弹性体橡胶200～300份、增粘树脂200～300份、抗氧剂5～20份、紫外光吸收剂5～20份、环烷油0～200份、基础油0～200份；聚异丁烯100～200份；
所述苯乙烯热塑性弹性体橡胶为SIS橡胶；所述增粘树脂Kristalex5140；
其制备方法为：包括以下操作步骤：
1)取部分环烷油和基础油加热后加入丁苯橡胶，持续加热至丁苯橡胶完全熔融后，加入剩余的环烷油和基础油、全部的苯乙烯热塑性弹性体橡胶和部分树脂，持续加热至固体原料完全熔融；
2)加入剩余的树脂、抗氧剂、聚异丁烯、紫外光吸收剂，混合均匀后，冷却固化，即完成。
2.如权利要求1所述的防水卷材用热熔胶，其特征在于，所述环烷油为克拉玛依4010；基础油为韩国双龙250N。
3.如权利要求2所述的防水卷材用热熔胶，其特征在于，所述聚异丁烯的分子量为1000-2000。
4.如权利要求1所述的防水卷材用热熔胶，其特征在于，所述抗氧剂为四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯与β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯的混合物；所述紫外光吸收剂为2-(2-羟基-5’-甲基苯基)苯并三唑和/或2-(2-羟基-3-特丁基-5-甲基苯基)-5-氯苯并三唑。
5.权利要求1所述的防水卷材用热熔胶，其特征在于，步骤1)中加入的部分 树脂与苯乙烯热塑性弹性体橡胶的质量比为8：10。
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