摘要：采用增粘树脂、混合软化油、助剂及合成橡胶对沥青进行改性，制备了一种剥离强度高、抗老化、环保无味的自粘卷材用改性沥青自粘胶。使用该改性沥青自粘胶生产的自粘卷材主要应用于金属或混凝土表面的防水工程或粘结缓冲层。
关键词：自粘卷材；改性沥青；防水；粘结缓冲层
目前，国内自粘卷材普遍存在剥离强度低、老化速度快、异味大的问题。在使用中，耐候性差，易出现空鼓、起皱、脱落等诸多问题，限制了其在防水要求高的屋面及地下防水工程中的应用。
本文作者认为，导致该产品问题产生的原因主要有：
配方不合理，自粘胶剥离强度低，无法牢固的粘结在基面上，甚至搭接缝的强度也无法保证。在施工后，雨水或地下水极易从搭接缝进入防水层内部。然而由于自粘卷材同基层粘结强度低，无法抵御水汽、水压等外力的破坏，逐渐从基层脱落，产生空鼓、起皱、窜水等问题；主要使用废胶粉、废机油对沥青进行改性。一方面，废胶粉和废机油异味大，导致自粘卷材异味无法消除；一方面，废胶粉对改性沥青的剥离强度性能几乎无任何贡献，尤其国内大多廉价废胶粉原料来源太杂，有废电缆皮、废旧轮胎、废旧鞋底、废橡胶跑道等，从塑性材料到弹性材料均可能出现。因此使用廉价废胶粉生产的改性沥青气味大、质量不稳定、剥离强度低、老化快；另一方面，为了使改性沥青的低温柔性能够符合国家标准，大量使用废机油对改性沥青进行改性，初期改性效果完全可达到国家标准。然而，因为废机油轻组分含量高，同时无法同改性沥青以及橡胶改性剂良好的相容，在使用中，随着时间，会从自粘卷材改性沥青层中逐渐迁移出来。最终导致自粘卷材和粘结基层或搭接界面出现轻组分溢出层，引起隔离作用，更加剧了自粘卷材的脱粘现象；并且导致改性沥青低温柔性性能大幅下降，最终使自粘卷材防水层完全失去防水效果；自粘卷材的耐热度要求均为70℃不发生流淌、滑动，然而在屋面工程中，夏季极易出现70℃的高温，在如此高温作用下，传统自粘改性沥青胶极易出现软化、内聚力丧失等问题，一旦发生外力破坏，此时的自粘改性沥青几乎无任何有效粘结。针对上述问题，本文采用增粘树脂、混合软化油、助剂及合成橡胶对沥青进行改性，制备高软化点、高剥离强度、抗老化、环保无味的自粘卷材用改性沥青自粘胶，以解决上述问题，提高防水效果及使用寿命。
1实验部分
1.1主要原料
1）沥青：秦皇岛中石化90#，齐鲁石化10#
2）SBS：燕山石化、
3）SBR：山东高氏科工贸有限公司
4）增粘树脂：外购工业级
5）软化油：芳烃油及环烷油，外购工业级
6）助剂：防老剂、界面粘结助剂1#，外购工业级
7）填料：滑石粉，外购工业级
1.2制备方法
将SBS、增粘树脂、抗老剂加入到℃沥青内，开始搅拌，保持温度在-之间，直至SBS完全融化，关闭加热，将芳烃油和环烷油加入，待温度降至-℃时，加入SBR，保持温度恒定，直至沥青混合料呈细腻均匀状。最后加入填料，搅拌60min后，刮涂自粘卷材并制备软化点、针入度检测样品。
1.3性能测试
按照GB/T-规定测试方法对所制自粘卷材样品进行耐热性、低温柔性、剥离强度、热老化后低温柔性检测，按照GB/T和GB/T规定测试方法对改性沥青的软化点和针入度进行检测。
2结果与讨论
2.1性能测试结果
表1性能测试结果
2.2SBS型号的影响
目前，国内SBS的型号主要有星型和线性两种分子结构，本文选用了和[1]。其中星型主要起到提高改性沥青内聚力和软化点的作用，线型在不显著影响自粘卷材剥离强度并改善改性沥青低温柔性的前提下，改善改性沥青的蠕动性，促进粘结，在粘结界面防止改性沥青自粘胶内聚力过大，无法浸润基面。根据本文研究，SBS的掺加量不宜超过5%，过高的星型SBS的使用会严重影响改性沥青自粘胶的剥离强度。另外为缩短SBS对沥青的改性时间，应使用一定量的助剂，即提高了SBS的利用率，也降低了改性能耗。
2.3增粘剂的影响
在改性沥青自粘胶的配方中，还需要添加一定量的增粘剂。一方面提高改性沥青自粘胶的硬度，另一方面提高改性沥青自粘胶低温环境下的粘性。考虑到改性沥青不应有刺激性气味或异味，在增粘剂的选择上，应选择高品质无味增粘树脂。例如萜烯树脂、松香类等。本课题通过对比添加增粘树脂和未添加增粘树脂对改性沥青剥离强度的影响，初步推断增粘树脂的采用一方面提高了初粘性、低温环境下的粘性，另一方面通过提高改性沥青硬度，极大促进了改性沥青自粘胶对基层或卷材的剥离强度以及耐热性。
2.4软化油的影响
根据研究，芳烃类软化油对后期粘结强度贡献更大，而环烷油对初粘性贡献更大[2]，因此本课题采用芳烃油和环烷油混用，调节初粘性和后期粘性的协调，从而保持改性沥青自粘胶的持久、牢固粘结效果。本课题采用混合软化油取代废机油，在经济上，因为混合软化油用量明显低于废机油，改性沥青自粘胶低温衰减时间明显优于废机油改性，直接延长了自粘卷材的保存时间，因而更经济；在使用上，因为混合软化油采用正规厂家无味油品，轻组分含量低于废机油，因此改性沥青自粘胶无任何刺激性气味以及异味，并且不发生迁移，因此使用年限更长，且粘性保持更久。
2.5界面粘结助剂的影响
考虑到自粘卷材不仅会用到混凝土表面，也会用到金属屋面，因此需要考虑改性沥青自粘胶在不同界面上的粘结效果。本文采用界面粘结助剂提高改性沥青自粘胶在金属和混凝土表面的浸润作用，从而提高改性沥青自粘胶的金属或混凝土的剥离强度。
3结论
通过优化软化油选择、合成橡胶匹配、增粘树脂选择以及界面助剂选用，显著提高了改性沥青自粘胶对金属或混凝土基面的粘结强度以及耐久性。因为其更为优异的耐热性，因此更适宜屋面防水工程的使用，以及防水强度高、恶劣环境的地下防水工程或粘结缓冲层使用。
参考文献
[1]刘惠忠,高振镛.自粘改性沥青的研究和应用[J].中国建筑防水,.1：29.
[2]增新龙,马志远.强力交叉膜改性沥青自粘防水卷材性能研究[J].材料研究,.1：14-15.