[发明专利]一种多元高分子树脂与石油沥青共混材料及制备的防水卷材

说明书

技术领域

本发明属于有机高分子复合材料技术领域，尤其涉及一种多元高分子树脂与石油沥青共混材料及制备的防水卷材。 

背景技术

聚合物改性沥青防水卷材是防水工程的最重要的防水工程用材料类型之一，广泛应用于各类防水工程。其典型产品分别为SBS弹性体改性沥青防水卷材和APP塑性体改性沥青防水卷材，分别适合于低温地区和高温地区的普通屋面的防水工程。但是近年的建筑领域出现了许多特殊要求防水工程，如地下大型停车库的顶面为地面广场或停车场，其载荷和形变较为复杂，要求更高强度的防水卷材；各类道路和桥梁的路面在防水层上要连续铺设高温熔融沥青，要求防水层耐受更高的温度，且在高温下承受载荷；各类上人屋顶或空中花园，有承受循环载荷的要求。 

该类工程大部分都要求优异的耐穿刺和防水密封性，对于防水卷材有严格的厚度要求，虽然部分纯高分子塑料和橡胶防水卷材，有较高的强度和耐热、耐循环载荷性能，但是其厚度都比较小，若增加厚度，不但成本不符合技术经济的要求，使用中的柔韧度不足，也是其严重的障碍。所以大厚度防水卷材要选择聚合物改性沥青防水卷材更合适，要适合性能要求，必须提高该类防水卷材的性能。 现有技术的两类产品分别为APP改性沥青防水卷材和SBS改性沥青防水卷材，前者由于耐低温性能不足，低温柔韧性和低温强度不足，不能适合于北方地区使用，后者由于耐高温性能不足，长时间持续高温，软化流淌，不适合南方地区使用。且二者耐穿刺、耐循环载荷的性能和粘接性能都较低。 

发明内容

本发明的目的在于，克服现有技术的不足，提供了一种多元高分子树脂与石油沥青共混材料及制备的防水卷材。本发明针对聚合物改性沥青防水卷材的性能提高的要求，重新设计了配料体系，材料的主要性能显著提高。该材料具有较高的拉伸强度、耐热性能、粘接性能和低温韧性，既适合北方寒冷条件地区选用、也适合南方温热条件地区选用，尤其适合要求长期耐热、循环载荷、较高的粘接可靠性特殊应用场合。 

为解决上述技术问题，本发明的技术方案为：一种多元高分子树脂与石油沥青共混材料，所述的多元高分子树脂是：耐热增强树脂、热塑弹性树脂和低碳石油树脂，其组成和质量份数为：耐热增强树脂6-12、热塑弹性树脂：12-15、低碳石油树脂2-8、机油4-8、矿物粉体10-20、沥青40-50。 

所述的耐热增强树脂是PE-RT，为乙烯和1-辛烯的共聚物。所述的耐热增强树脂PE-RT是一种耐热聚乙烯，属于中密度聚乙烯，它是由乙烯单体和1-辛烯单体共聚而成的，辛烯与乙烯单体共聚时，形成较长支链，支链上含有六个碳原子，其工作温度范围可长期在80℃以上，并能保持50年的承载保质寿命。经过热熔挤出拉丝，分散于材料体系中，呈现了近似网状结构，基于原位纤维相分布增强的机制，提高了主体材料强度。 

所述热塑弹性树脂是SIS，为苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯(SIS)热塑性嵌段共聚物。所述的SIS是热塑性弹性体，由于含有异戊二烯聚合嵌段，与含有丁二烯的SBS相比，其粘接特性和在沥青中的分散特性明显增加，是新一代热塑性改性树脂。它具有优异的密封性和高温保持力，SIS的熔融粘度比SBS低，易于分散。SIS显示出两个玻璃化温度，胶粒状态呈现两相结构，即聚异戊二烯嵌段和聚苯乙烯嵌段相区，其中聚异戊二烯嵌段具有吸收外部能量的增韧机理，赋予材料体系较好的弹性回复性能和低温韧性。 

所述低碳石油树脂为碳五石油树脂碳九石油树脂的一种或二者任意比例的混合。是采用碳五馏分和碳九馏分制得的低分子石油树脂，对改性聚合物PE-RT和SIS等具有软化的作用，对沥青具有增加粘合力的作用。其中碳五树脂含有异戊二烯成分，碳九树脂含有芳烃成分，与同样含有异戊二烯成分的SIS具有极好的相容性，可起到增强材料体系柔韧性粘接力的作用。 

所述沥青为60号或100号的石油沥青。 

所述矿物粉体为钙粉、滑石粉、轻烧白云石粉和粉煤灰的任意一种或一种以上任意比混合。 

一种多元有机高分子树脂与沥青共混材料的制备方法，其特征在于：包括如下的步骤： 

1）按照共混材料的组分和质量比，在可加热搅拌的设备中加入沥青和机油，温度升至160-175℃，开启搅拌，加入低碳石油树脂；

2）升温至180-190℃，加入热塑弹性树脂，搅拌60-90分钟，胶体磨研磨，开式循环研磨三遍得到基料；

3）使用热塑性塑料挤出机，出口温度185℃，增强耐热树脂热熔挤出成丝，直接进入加热搅拌设备与基料混合，温度升至185-195℃，搅拌150-180分钟；