SBS改性沥青防水卷材的综述

徐自然,潘庆祥

【摘 要】本文从SBS改性沥青卷材在国内外的发展、卷材的性能、卷材的应用、以及施工时的环境污染与防治等方面对SBS改性沥青卷材进行了简要阐述。

【关键词】SBS;性能;应用

中图分类号:TB3 文献标识码:A 文章编号:1009-8283(2010)07-0313-01

防水卷材在我国建筑防水材料的应用中处于主导地位,是建筑防水材料中的重要品种之一。它广泛被应用在建筑物屋面、地下及其他特殊构筑物的防水工程中。SBS改性沥青防水卷材属于热塑性弹性体,其在低于聚苯乙烯组分的玻璃化转变温度时是强韧的高弹性材料,具有高弹性、高拉伸强度、高伸长率、耐疲劳性及良好的柔韧性,是一种力学性能好、易于施工的新型卷材。

1SBS改性沥青卷材在国内外的发展

SBS热塑性弹性体于70年代初首先在美国以商品的形式出现,与此同时在法国开发出SBS改性沥青并命名为弹性沥青。由于SBS改性剂具有多种优良的特性,因此在欧洲迅速广泛流传并传播到日本、美国。欧洲把SBS弹性沥青的开发视为油毡史上的第一次飞跃,之后又出现了第二次飞跃,就是开发出长丝聚酯无纺布的胎基。SBS弹性沥青和长丝聚酯无纺布的组合,使SBS改性沥青防水卷材的性能更加完善并跨入高档防水材料的行列,在所有防水领域广泛应用。

SBS改性沥青技术及其防水卷材的生产及应用在我国的发展始于80年代中期,随着引进改性油毡生产线设备的先后投产和产品的宣传推广,SBS改性沥青卷材迅速被人们所认识。通过大约10年的生产应用实践证明,SBS改性沥青防水卷材具有优良的物理化学性能和良好的施工性能,对其的评价受到各界的认可并被国家列入重点发展和推广的项目。

2 SBS改性沥青防水卷材性能分析

2.1理论分析

SBS是苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段聚合物,其高分子链具有橡胶特性软段和塑料特性硬段组成。SBS参入沥清后,SBS作为分散相,沥青作为连续相,形成共混复相结构体系。由于SBS加入,在搅拌的作用下,将吸收软沥青质,同时使自身的体积膨胀到8～9 倍[1],SBS对沥青组分的竞争导致原沥青中沥青质胶粒的缔合或缔合程度的增加。此时改性剂溶胀性能变差,与沥青的界面作用力下降,高分子微粒之间的相互作用力增大,即使用强制分散的方法将改性剂分散开来,也不能完全阻止微粒之间的相互溶合,改性剂微粒尺寸增大相互搭结融合形成一种网络。这种网络的形成对沥青分子的流动,滑动变形等起着约束作用,约束能力的大小取决于网络的性质。SBS改性沥青基本性能的提高,其防水卷材的耐热度、强度上升,均源于SBS改性剂在沥青中无分层和离析,溶胀后形成网络结构。

2.2实验结果

相关研究表明,SBS改性剂的加入,其含量达到6% (重量) 时,沥青基体内部形成网络结构,其软化点上升、延度增加、高温稳定性明显提高,较大提高防水卷材的耐热度,沥青的软化点提高49%。SBS改性沥青防水卷材的最大拉力等强度指标主要由胎基的强度、沥青的力学性能及界面性能所贡献。聚酯毡、玻纤毡的强度占主导地位,SBS改性沥青亦有重要作用。当SBS改性剂掺量达5%(质量分数)时,改性沥青基体内部形成网络结构,在极大改善沥青感温性能的基础上,亦可较大提高卷材的力学性能。

3SBS改性沥青防水卷材的应用

屋面防水工程既要适应结构和地基的变形或作用力,也要适应气候条件的变化。按工程技术规范的规定,应根据当地历年最高气温、最低气温、屋面坡度和使用条件等因素,选择耐热度和柔性相适用的卷材。虽然屋面防水材料受气候因素的影响是多方面的,但气温、日照强度及降水量对其影响最大,高温可加速防水材料的老化,低温可使材料脆性增加,从而导致材料产生微裂缝交变形断裂。

SBS改性沥青防水卷材是屋面防水工程中使用效果较好的材料之一。可以用粘结剂冷施工铺贴,也可与热沥青胶结料铺贴等优点,且热熔性铺贴可在冬季-10℃～0 ℃温度下施工,特别适合于北方屋面对防水材料的低温柔性要求[2],因而得到了广泛应用并具有良好的应用前景。

4环境污染及防治

SBS改性沥青防水卷材的具体施工方法一般采用热熔法,热熔法施工工艺简单,成本低廉、粘接牢固,密封性好,这是其得到广泛应用原因。但是,SBS改性沥青防水卷材在热熔法施工过程中,产生大量的有毒气体,不仅对施工人员的身体健康有很大的危害,而且也给环境带来严重的污染。

4.1热熔法施工的环境污染沥沥青含有大

沥青含有大量的有毒物质,尤其是致癌多环芳烃。加热沥青和含苯溶剂的沥青底油时,这些致癌物就挥发到大气中。更多的致癌物的产生是由于沥青等有机物在热熔时高温下发生一系列化学反应,而汽油喷灯的燃烧,也会产生类似汽车尾气的污染物。实际上,SBS改性沥青防水卷材热熔法施工也是大气重要的污染源之一。

4.2污染防治

目前SBS改性沥青防水卷材是我国建筑业主要使用的防水材料。减小SBS改性沥青防水卷材施工所带来的环境污染是当务之急。唯一途径是变革其施工工艺,废除热熔法施工工艺,寻求无污染或污染小施工工艺, 以减小对环境的负面影响。

SBS改性沥青卷材冷施工工艺不仅完全满足其施工的工艺要求,各项指标都能达到或超过SBS改性沥青卷材粘接剂的国家标准,而且大大减少了施工过程中污染物的排放,彻底根除热熔法施工造成的的环境污染状况,同时可消除火灾的隐患,保障施工人员的健康。有很大的危害,而且也给环境带来严重污染。

5结语沥

SBS改性沥青卷材是一种力学性、抗渗性能良好,耐低温耐高温好,易于施工的新型卷材。SBS改性沥青防水卷材已广泛应用于工业与民用建筑的屋面工程、地下工程,地鐵、隧道等市政工程及水池、水渠等水利工程,在我国防水材料市场占有主导地位。可以预测,在沥青防水卷材中,SBS改性沥青防水卷材将成为主流。

げ慰嘉南:

[1] 郝培文,申艳梅. SBS 与沥青相容性的研究[J ] . 西安公路交通大学报,2001 ,21 (2) :27-29卷

[2] 毛志峰. 卷材防水屋面施工技术要点[J ] . 山西建筑,2003 (4) :78-80.材

[3] 田凤兰.SBS改性沥青及防水卷材的技术特性和趋势展望[J].中国建筑防水,2000,(6):5-6.

[4] 周士琼.土木工程材料[M].北京:中国铁道出版社,2004.8