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防水卷材用热熔压敏胶的生产工艺详解

发表时间: 2018-05-25 15:15:25

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   高分子自粘防水卷材由高分子片材(PVCHDPEEVAEPDMTPO等爲原料消费)、自粘胶层和隔离膜组成,可依据需求在高分子片材上复合织物增强;该卷材集高分子防水卷材和自粘卷材优点于一身,大大进步了抗穿刺、耐候、自愈、耐上下温等功能,物感性能更优异,化学功能更波动。新型的高分子自粘防水卷材可以与混凝土构造层永世性粘结爲一体,构成“皮肤式”防水构造,两头无窜水隐患;即便卷材部分遭遇毁坏,又根本上被混凝土构造梗塞。即便不完满的卷材防水层和异样不完满的混凝土构造层,经过自粘胶层互爲藩篱,构成了完满的防水体系,大大进步了防水层的牢靠性。


  由上述可见,自粘胶层的粘结功能尤爲重要,通常根据自粘胶层所用资料不同分爲沥青基自粘防水卷材和非沥青基自粘防水卷材。沥青基自粘防水卷材自粘层采用橡胶改性沥青自粘胶,非沥青基自粘防水卷材胶层目前所用资料次要爲热熔压敏胶。


橡胶改性沥青自粘胶是由石油沥青、橡胶、增塑剂、增粘剂等商品组成,此商品虽然曾经在防水卷材中使用,但存在着剥离强度低的缺陷,在高温下失粘,通常在10℃以下就不能运用。


热熔压敏胶是指一类对压力敏感、稍加压力即可与被粘物粘接,不需求运用溶剂或其他辅佐手腕的一类胶粘剂,具有平安环保,运用方便等特点,曾经普遍的使用于家电,包装,无纺布等行业。热熔压敏胶首先由美国防水资料消费企业使用于防水卷材,特别是高分子自粘胶膜防水卷材,宜采用预铺反粘施工,可以和构造混凝土完成满粘。


如表1所示,防水卷材国度规范《预铺/湿铺防水卷材》GB/T 23457-2009规则了卷材自粘层与混凝土剥离强度要求。规范除了无处置时要求剥离强度≥2N/mm,还在模仿现场施工条件下能够存在的水泥净化、紫外线老化、热老化、浸水等影响热熔压敏胶剥离强度的各种要素。由于在施工进程中,卷材全部铺设完成需求停止钢筋捆绑,混凝土铺设等工序,在此时期防水资料暴漏在阳光下,防水卷材的自粘胶层在低温及紫外线照射下容易遭到影响而降低粘接性,所以防水卷材用热熔压敏胶要求具有十分好的耐紫外老化,耐热老化功能。在预铺卷材施工进程中,现场环境如泥沙,尘土等会对卷材外表发生净化,卷材铺设完成后停止后续施工时也能够净化自粘胶层,所以防水卷材用热熔压敏胶在遭到净化后应停止清洁处置,要求仍和混凝土具有良好的剥离强度。


马双等人讨论了改性沥青自粘胶和高分子热熔压敏胶的功能差异,后果标明:在常温下,改性沥青自粘胶的最大剥离强度爲1N/mm,剪切强度约爲6N/mm,剥离强度分明不能满足GB/T 23457-2009规范要求;而高分子热熔压敏胶的最大剥离强度爲4.5N/mm,剪切强度可达10N/mm,远超规范的要求。在高温下时,改性沥青自粘胶的剥离强度较常温时差,5℃时界面别离,简直失粘;而高分子热熔压敏胶高温时剥离强度优于常温,0℃时最高可达10N/mm


综上所述,与橡胶改性沥青自粘胶相比,高分子自粘防水卷材采用热熔压敏胶作爲自粘胶层,既能满足规范要求,功能优越,又可以高温施工,拓宽了高分子自粘防水卷材的运用范围。另外,自粘胶层外表经过撒沙处置后,涂布热熔压敏胶的高分子自粘防水卷材耐净化才能强,在施工时愈加方便,施工周期更短。


二、原资料及消费设备


1、次要原资料

热熔压敏胶次要由橡胶主体,增粘体系,硬化剂、抗氧剂、紫外线吸收剂等组成。橡胶主体资料目前通常采用热塑性弹性体;增粘体系摒弃了传统橡胶改性采用的含有无害物的古马隆等深色树脂,更多采用石油树脂、改性松香等浅色树脂进步压敏胶的耐老化性。热熔压敏胶根底配方如表2所示,依照初粘性和持粘性的要求,以及商品本钱控制思索,可以详细调理配比。本文对各种原料停止剖析比对,优选适用于防水卷材用热熔压敏胶的原料如下所示:


1)热塑性弹性体:普通包括苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SIS)、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)、氢化SBS(SEBS)等。SIS是嵌段共聚物,其中苯乙烯爲硬段,表现爲塑胶的热塑性,异戊二烯爲软段,表现爲橡胶的高弹性,因而SIS在室温下具有橡胶的功能,在低温下又出现可塑性。同时由于软段异戊二烯构造上具有甲基侧链的特性,所以SIS具有很棒的内聚力,优秀的粘着功能,与添加物相容性强,加工功能好等优点。与SBS相比,SIS的高温柔韧性更好,制得商品通明度更高,粘贴性更强,因而,SIS逐步成爲制备热熔压敏胶的主体资料。目前SIS的次要供给商有美国的科腾公司,日本的瑞翁公司,意大利的埃尼公司,中国的巴陵石化,南通台橡等。


2)增粘树脂:石油树脂、氢化石油树脂、萜烯树脂、松香等。增粘树脂添加于胶黏剂中,经过外表分散或外部分散,可以在一定条件下发生高粘性的物质。


松香的次要成分是松香酸,含有共轭双键,粘性较好,其硬化点爲70-80℃,由于SIS硬化点温度在90℃以上,消费温度较高,且松香反响活性高,易被氧化,所以不合适用于SIS热熔压敏胶的增粘。


萜烯树脂是α-蒎烯,β-蒎烯的聚合物,具有良好的波动性,耐碱,耐光,耐老化性,但由于萜烯树脂和SISSBS等弹性体相容性较差,因而也不必作SIS热熔压敏胶的增粘剂。


石油树脂是由石油裂解副产物的不饱和馏分聚合而成,可分爲脂肪族,芬芳族,脂环族等。由于防水卷材用热熔压敏胶对耐紫外,耐热老化等功能有要求,而普通的石油树脂存在双键,不利于进步压敏胶的耐紫外,耐老化性。


C5加氢石油树脂是在C5石油树脂的根底上,经过加氢处置消弭双键,可以无效的进步热熔压敏胶的功能,且C5加氢石油树脂具有与SIS相容性好,粘接强度高,硬化点与SIS类似等特点[5],而且平安环保,逐渐取代价钱较高的萜烯树脂,松香树脂等成爲是SIS热熔压敏胶次要的增粘剂。目前C5加氢石油树脂的次要消费厂家有日本瑞翁,三井石化,美国埃克森、伊士曼,中国扬子石化,兰州石化等。


3)硬化剂:环烷油石蜡油、甲苯、二甲苯等。硬化剂次要起到降低热熔胶的熔融粘度,改善胶液的润湿性和涂布性添加热熔胶的初粘力等作用。在选择硬化剂时,硬化剂应具有与基体相容性好,挥发性小,粘度低,价钱廉价等特点,传统的硬化剂如甲苯,二甲苯等爲有毒物质,石蜡油也会对人体发生危害,而环烷油无毒环保且能与SIS弹性体良好的混合,因而环烷油更契合当今社会开展的趋向。目前我国运用的环烷油次要有新疆克拉玛依公司消费。


4)抗氧剂:抗氧剂在热熔压敏胶起到避免胶液在低温下制备和熔融涂布时发生氧化和降解反响进步胶液的运用寿命的作用。抗氧剂分爲主抗氧剂和辅佐抗氧剂。常用的抗氧剂有:抗氧剂1010,抗氧剂168等,抗氧剂1010爲多元受阻酚型抗氧剂,与少数聚合物具有良好的相容性;抗氧剂168爲辅佐抗氧剂,与抗氧剂1010具有良好的协同效应,在消费中常将两种抗氧剂配合运用以到达更好的抗氧效果。


2、次要消费设备


1)高温研磨机:采用液氮冷却,完成超高温粉碎,次要用于SIS的粉碎研磨。

2)反响釜:由于热熔压敏胶消费温度高,因而必需运用低温反响釜


3)真空泵:在热熔胶消费进程中,爲了维护物料的功能波动,需求抽真空并用N2 置换。同时热熔压敏胶中应防止呈现气泡,也需求停止抽真空处置。


三、消费工艺


工艺流程爲:SIS研磨-反响釜初次投料-抽真空并用氮气置换-反响釜升温-二次投料-抽真空-出料


1SIS研磨:热熔压敏胶消费反响釜内无高速搅拌,因而爲了使SIS可以够更好的分散,应事后对SIS停止研磨。由于SIS爲热塑性弹性体,因而在高温下更有利于进步物料的研磨的细腻度。在消费进程中,采用液氮冷却的办法使物料及消费设备维持在高温(-100℃)停止研磨从而到达消费所需目标。


2)初次投料:将C5加氢石油树脂,环烷油,抗氧剂1010,抗氧剂168,紫外吸收剂UV531等物料参加到反响釜的进程应尽量有利于物料的混合,特别是抗氧剂,紫外吸收剂等用量较小的物料,投入釜中时应尽量分散开。投料完毕后将投料口清算洁净,保证反响釜密封性。


3)抽真空并用N2置换:爲了维护物料及商品的波动性,使用N2置换出釜内的空气,抽真空时真空度应到达-0.095MPa以上。


4)反响釜升温:翻开反响釜加热器,设定温度至160℃。在升温进程中要留意坚持反响釜放气阀翻开,保证反响釜外部压力爲常压。从察看口察看反响釜内物料,至增粘树脂全部消融后,开启搅拌(80r/min)使物料分散平均。


5)二次投料:待温度到达规则值后,分三次参加SIS,第一次参加量约爲总量的50%,开启搅拌(60r/min),待SIS溶解后第二次参加30%,搅拌溶解,最初参加剩余的20%,持续搅拌直至SIS全部熔解。这样做是爲了使SIS可以更好的分散在胶液中,防止胶液因混合不平均而招致的质量成绩。加料完毕待物料全部溶解后,调整搅拌速度到80r/min,持续搅拌反响,直至胶液变爲稀薄液体。


6)抽真空:将搅拌速度调爲40r/min,开启真空泵,抽真空50min,抽真空时真空度坚持在-0.095MPa以上。此次抽真空是爲了扫除胶液中的气泡。


7)出料:抽真空完毕后,充氮气,中止加热,趁热出料。


四、消费成绩与处理方案


液氮温度极低,在常压下可达-196℃,容易对人体发生危害,运用进程中应具有齐备的维护措施,同时,液氮若遇高热,容器内的压力增大,会有开裂和爆炸的风险,应将液氮置于阴凉处。


SIS投料时,由于受热不平均,易呈现聚会景象,聚会后,胶液呈现颗粒,不能搅拌平均,影响商品质量,应采用大批屡次的准绳,避免SIS结团。


在消费进程中对温度要求严厉,温渡过高会使物料呈现碳化等反响,温渡过低会使胶液混合不平均,所以消费时应严厉控制反响温度,避免温度变化招致商品质量成绩。


胶液消费完后,由于胶液的粘度较大,釜内残留有局部胶液不能回收洁净,会形成釜内结胶,应及时清算反响釜。


五、结语


随着社会的开展,人们对修建防水的要求越来越高,而高分子热熔压敏胶作爲一种新兴的环保资料,失掉了越来越多的关注,虽然在现阶段热熔压敏胶的功能契合自粘型防水卷材的规范要求,但是由于热熔压敏胶开展工夫较短,消费工艺,配方设计等不可防止的存在缺陷,但是由于热熔压敏胶绝对于其他自粘胶具有极大的优越性,高分子热熔压敏胶肯定会成爲将来修建防水卷材用自粘胶的主流。



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