三、涂盖层改性沥青性能分析
在涂盖层用改性沥青生产中,为保证涂盖层改性沥青高温下的抗车辙性以及高温储存稳定性,要求改性沥青具有较好的耐热性、较低的针入度以及分散稳定性,因此适宜选用1#样品进行沥青改性。
3.1SBS防水卷材涂盖层胶质配方分析
设置SBSI型卷材(GB)用涂盖层改性沥青配方为对照组,根据天然沥青改性剂不同加量,分别设置1#样品取代配方总沥青用量的15%、20%、25%和30%的实验组。根据岩沥青可替代聚丙烯和10#沥青的特性,在实验组设置添加聚丙烯PP不添加10#沥青和不添加聚丙烯及10#沥青两种情况。通过对样本的软化点、针入度、低温柔性、密度进行检测,分析不同1#样品加量对改性沥青的影响。
3.1.1配方设计
首先进行B组试验,验证1#样品在不使用10#沥青的情况下对沥青的改性效果。然后取消PP的使用进行A组试验,验证1#样品在不使用10#沥青和PP的情况下对沥青的改性效果。
3.1.2工艺条件
将90#沥青加热至℃,加入增塑剂和岩沥青或10#沥青,搅拌30分钟,升温至℃,加入胶粉和聚丙烯颗粒(如配方含有),继续升温至℃,持续搅拌2小时,直至胶料呈现细腻油亮状态,无肉眼可见颗粒物,加入石粉,搅拌30分钟即得到涂盖层改性沥青。
3.1.3结果分析
通过对改性沥青的软化点、密度、针入度(25℃)和低温柔性进行测试,平均结果如下:
3.1.3.11#样品取代10#建筑沥青效果分析
从表4中对照组试验结果和B组试验结果对比表明,B2配比可达到对照组的改性效果,软化点、针入度、密度没有出现显著变化,但低温柔性出现4℃的上升;表明岩沥青在取代10#沥青的情况下,会对胶质的低温柔性产生不利影响。
另外根据B组试验结果中胶料软化点测试原始数据和对照组原始数据的对比(见图5),说明,岩沥青在制胶过程中对软化点的影响较稳定,即分散性优于聚丙烯PP。
3.1.3.11#样品取代10#建筑沥青和PP效果分析
从表4中对照组试验结果和A组试验结果对比表明,在使用1#样品取代10#沥青和PP的情况下,1#样品的掺量必须达到配方总沥青用量的25%以上,然而改性沥青低温柔性较对照组上升4.8℃,其基本改性效果能达到使用要求。另外在试验过程中,由于不使用pp和10#沥青,岩沥青小掺量时,胶料粘度低,岩沥青分散性差,极易沉淀,因此在生产中需要保证胶料具有合适的粘度。
3.1.4小结
在SBSI型胶料制备中,在不使用10#沥青的情况下,使用配方总沥青用量的20%的1#样品掺量能基本达到对照组改性效果;在不使用10#沥青和PP的情况下,使用配方总沥青用量的25%的1#样品掺量能基本达到对照组改性效果。另外,1#样品在高粘度胶料生产中,分散性优于聚丙烯颗粒(PP)。
3.2自粘PYI型聚酯胎卷材涂盖层胶质配方分析
设置自粘PYI型卷材用涂盖层改性沥青配方(GB)为对照组,由于自粘卷材对涂盖层胶料的耐热性要求较SBS卷材低,因此本文仅设置10%、15%、20%三个掺量配方试验组。研究在自粘卷材生产中1#样品取代10#沥青的可行性。配方设计如下
工艺条件:将90#沥青加热至℃,加入增塑剂和岩沥青或10#沥青,搅拌30分钟,升温至℃,加入SBS和SBR,继续升温至℃,持续搅拌2小时,加入胶粉,直至胶料呈现细腻油亮状态,无肉眼可见颗粒物,加入石粉,搅拌30分钟即得到涂盖层改性沥青。
对胶料进行软化点、密度、针入度、低温柔性和剥离强度的检测,检测结果如下:
从表6可以看出,在1#样品取代10#沥青后,实验组较对照组针入度下降、密度升高、低温柔性上升、剥离强度下降,软化点随掺量增加而升高;其中Z1配方基本可以达到对照组改性效果。说明在自粘卷材用涂盖层改性沥青生产中,可以使用1#样品代替10#沥青。
3.3非固化胶质配方分析
从上文试验结果可以看出,1#样品的掺入主要作用为提高胶料耐热性,但对针入度、低温柔性、剥离强度有明显的不利影响。然而非固化由于其自身特性(胶料蠕变性要求高、低温不固化等),对胶料针入度、低温柔性、低温固化性指标要求较苛刻,另外非固化胶料的耐热性主要由聚合物(聚丙烯PP、聚乙烯PE、醋酸乙烯EVA等)、促凝剂提供,其中聚合物提高耐热性的同时,能够为胶料的基面粘合力提供一定的作用,而促凝剂对耐热性的提高机理和最终改性效果同1#样品有明显区别,因此在非固化胶料生产过程中,不宜采用1#样品取代聚丙烯、聚乙烯、醋酸乙烯等聚合物,尤其不可取代促凝剂。
根据以上分析,本文仍设置了实验组和对照组,进行替代试验。其中实验组配方中采用了20%的90#沥青和2%的LDPE,对照组配方中采用了18%的90#沥青和2%的1#样品,经过耐热温度和低温柔性结果分析,试验结果如下:
表7的试验结果同上文预浸用改性沥青和涂盖层用改性沥青的试验结果相吻合。由于非固化防水涂料生产配方中不使用10#沥青,且LDPE用量较低,使用1#样品代替LDPE后,非固化防水涂料耐热性出现了明显下降,低温柔性也出现了下降。因此不建议在非固化防水涂料中使用1#样品。