序號 | 項(xiàng)目 | 指標(biāo) |
1 | 針入度(25℃,5s,100g),0.1mm | 92 |
2 | 軟化點(diǎn)(環(huán)球法),℃ | 45.2 |
3 | 10℃延度,cm | >150 |
4 | 60℃動力粘度,Pa.s | 178 |
表2:山東顯元化工科技有限公司SBR性能指標(biāo)
序號 | 項(xiàng)目 | 范圍 |
1 | 外觀 | 白色粉末 |
2 | 粒度(目) | 20 |
3 | 水分,% | <2.5 |
4 | 分子量 | 20萬~30萬 |
5 | 結(jié)合苯乙烯 % | 21.5~35 |
6 | 生膠門尼粘度 ML+4 | 38~68 |
7 | 300%定伸應(yīng)力 Mpa | 10~15 |
8 | 拉伸強(qiáng)度 Mpa | >21 |
9 | 扯斷伸長率 % | >320 |
1.2試驗(yàn)設(shè)備和儀器
實(shí)驗(yàn)室用高剪切混合乳化器, MODEL L4RT,英國Silverson機(jī)械公司。
增力電力攪拌器,JJ-1,金壇市醫(yī)療儀器廠。
低溫冰柜,DB-255LT,青島海爾特種電器有限公司。
電熱鼓風(fēng)干燥箱,101A-2,上海申光儀器表有限公司。
電子萬能拉力機(jī),CMT6104,深圳新三思材料檢測有限公司。
數(shù)顯粘度計(jì),NDJ-5S,上海衡平儀器儀表廠。
1.3非固化橡膠瀝青防水涂料的制備
將瀝青加熱到140℃打入攪拌罐,加入軟化劑、膠粉,攪拌30分鐘,溫度升到160℃,用高剪切混合乳化器進(jìn)行研磨,溫度升到190℃,加入專用改性劑和特殊添加劑,繼續(xù)用高剪切混合乳化器進(jìn)行研磨1小時,降溫至160~170℃時加入SBR,繼續(xù)用高剪切混合乳化器進(jìn)行研磨1小時,加入填料攪拌1小時,即成橡化瀝青非固化防水涂料。[1]
2結(jié)果與討論
非固化橡膠瀝青防水涂料的主要原材料為SBR、廢輪胎粉、瀝青、專用改性劑和特殊添加劑。專用改性劑通過特殊添加劑與SBR、廢輪胎膠粉中的碳黑、天然橡膠、SBS、抗氧化劑相互作用,能使瀝青與其分子間形成穩(wěn)定的化學(xué)結(jié)合,這種化學(xué)結(jié)合的高分子與瀝青能在最穩(wěn)定的狀態(tài)下將各自的性能發(fā)揮到最大程度,從而提高了涂料的固化物含量、穩(wěn)定性及產(chǎn)品性能。SBR的添加量直接影響著非固化橡膠瀝青防水涂料的低溫性能、延伸性能、粘度。
2.1 SBR對非固化橡膠瀝青防水涂料高溫性能的影響
在其他原材料用量不變的情況下,只改變SBR用量,SBR的添加量對非固化橡膠瀝青防水涂料高溫性能的影響見圖1。
圖1
非固化橡膠瀝青防水涂料耐熱性能試樣制備和檢測:將試樣熱熔刮涂到120mm×50mm×(2~4)mm的鋁板上,涂覆面積為100mm×50mm,厚度為(2±0.2)mm,在標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)條件下放置24h。將試件50mm短邊與支架下部接觸,并與水平面成45°角放入已恒溫至規(guī)定溫度的電熱鼓風(fēng)干燥箱內(nèi),試件與干燥箱壁間的距離不小于50mm,試件的中心宜與溫度計(jì)的探頭在同一水平位置。試件處理2h±15min后取出,觀察表面。共試驗(yàn)3個試件。試驗(yàn)后記錄試件有無產(chǎn)生滑動、流淌、滴落。
從圖1可以看出,隨著SBR加入量的增加,非固化橡膠瀝青防水涂料高溫性能基本持平,可能是因?yàn)樵撏苛系哪蜔嵝灾饕蓪S酶男詣┰谔厥馓砑觿┳饔孟赂邷貢r吸附瀝青中與它結(jié)構(gòu)相近似的飽和組分,當(dāng)溫度降低后,因?qū)S酶男詣┑娜埸c(diǎn)高,它與部分被它吸附又溶解它的飽和組分一起逐漸結(jié)晶析出,進(jìn)而鎖定了這些飽和的油類、蠟類組分,呈現(xiàn)出晶格結(jié)構(gòu),從而提高了材料的耐熱度,使其具有更好的耐熱穩(wěn)定性。而SBR對耐熱度的影響不大。
2.2 SBR對非固化橡膠瀝青防水涂料低溫性能的影響
在其他原材料用量不變的情況下,只改變SBR用量,SBR的添加量對非固化橡膠瀝青防水涂料低溫性能的影響見表3。
表3:SBR的添加量對非固化橡膠瀝青防水涂料低溫性能的影響
項(xiàng)目 | SBR的加入量/% | |||||
0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | |
低溫性能/℃ | -12 | -16 | -20 | -23 | -26 | -30 |
非固化橡膠瀝青防水涂料低溫性能試樣制備和檢測:在(100×100)mm的(70~90)g/m2的白紙上熱熔試樣,厚度為(2±0.2)mm,裁取(100×25)mm試件3塊,養(yǎng)護(hù)24h后。將試件和直徑為Φ20mm圓棒放入已調(diào)節(jié)到規(guī)定溫度下的低溫冰柜中,然后按GB/T 16777-2008中13章規(guī)定進(jìn)行,試驗(yàn)時涂料面朝外。在規(guī)定溫度下放置1小時,然后在冷凍液中將試件繞圓棒在3秒內(nèi)彎曲180°,立即取出試件用肉眼觀察試件表面有無裂紋、斷裂。
在SBR添加量為0時,非固化橡膠瀝青防水涂料低溫性能為-12℃,主要是由于橡膠粉和專用改性劑在起作用;在SBR添加量為6%時,低溫性能達(dá)到了-30℃。隨著SBR用量的增加非固化橡膠瀝青防水涂料低溫性能改善效果明顯。
2.3 SBR對非固化橡膠瀝青防水涂料延伸性能的影響
在其他原材料用量不變的情況下,只改變SBR用量,SBR的添加量對非固化橡膠瀝青防水涂料延伸性能(標(biāo)準(zhǔn)溫度下)的影響見圖4。
圖4
非固化橡膠瀝青防水涂料延伸性能試樣制備和檢測:將兩塊120mm×50mm×(2~4)mm的鋁板沿短邊對接成一整體,兩塊鋁板之間的縫隙不得大于0.05mm,然后按生產(chǎn)商要求將試樣熱熔到鋁板上,兩塊鋁板中間涂覆面積為150mm×50mm,厚度為(2±0.2)mm,共制備3個試件,并在標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)條件下養(yǎng)護(hù)24h。將試件夾持在拉力機(jī)的夾具中心,并不得歪扭變形,記錄此時延伸尺指針?biāo)緮?shù)值L0,開動拉力機(jī),拉伸速度為10mm/min,使試件受拉至裂口從試件邊緣開裂或收縮至10mm時為止,記錄此時延伸尺指針?biāo)局礚1,精確到1mm。
在SBR改性的非固化橡膠瀝青承受荷載時,配方中所用的SBR粉末是由苯乙烯和丁二烯經(jīng)低溫乳液聚合而成的無規(guī)共聚物,1,2-聚丁二烯含量高,易發(fā)生分子鏈的“滑移”,可隨非固化涂料中的瀝青一起發(fā)生較大變形,因此隨著SBR用量的增加非固化橡膠瀝青防水涂料延伸性能增大。
2.4 SBR對非固化橡膠瀝青防水涂料粘度的影響
在其他原材料用量不變的情況下,只改變SBR用量,SBR的添加量對非固化橡膠瀝青防水涂料165℃時粘度的影響見圖5。
圖5(165℃時粘度單位:cps)
由圖5可以看出:非固化橡膠瀝青防水涂料165℃時粘度隨SBR添加量增大而逐漸增大。其原因一方面是SBR分子分散在瀝青混合料中的物理纏結(jié)使改性瀝青粘度增大,另一方面,SBR吸收瀝青混合料中的油分使瀝青質(zhì)相互之間的距離縮小,從而改變了瀝青混合料的粘度。SBR用量較大時,粘度隨添加量的變化更加明顯。SBR加入量達(dá)到5%時噴涂施工變得比較困難。
3結(jié)語
隨著SBR加入量的增加,非固化橡膠瀝青防水涂料低溫性能大幅提升;高溫性能基本持平;延伸性能增強(qiáng);165℃時粘度逐漸增大,流動性變差,SBR加入量達(dá)到5%時噴涂施工變得非常困難。總的說來,SBR的加入對非固化橡膠瀝青防水涂料改性效果比較明顯,加入量達(dá)到2.5%,各項(xiàng)性能指標(biāo)達(dá)到甚至超過《非固化橡膠瀝青防水涂料》行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)報(bào)批稿的要求。但是加入量增加到一定程度后,涂料粘度變大,不利于施工。綜合實(shí)際生產(chǎn)、施工及成本方面的考慮,SBR的加入量應(yīng)適中,最佳量為2.5-3.5%。
參考文獻(xiàn):
[1] 徐立.橡化瀝青非固化防水涂料介紹[J].中國建筑防水,2010(8)4-6.
作者簡介:徐立,男,1974年生,高級工程師,主要從事防水材料技術(shù)研究與生產(chǎn)工作。電話:13573337828,E-mail:xuli5853155@126.com