SBS改性瀝青防水卷材的綜述

徐自然,潘慶祥

【摘 要】本文從SBS改性瀝青卷材在國內外的發展、卷材的性能、卷材的應用、以及施工時的環境污染與防治等方面對SBS改性瀝青卷材進行了簡要闡述。

【關鍵詞】SBS;性能;應用

中圖分類號:TB3 文獻標識碼:A 文章編號:1009-8283(2010)07-0313-01

防水卷材在我國建筑防水材料的應用中處于主導地位,是建筑防水材料中的重要品種之一。它廣泛被應用在建筑物屋面、地下及其他特殊構筑物的防水工程中。SBS改性瀝青防水卷材屬于熱塑性彈性體,其在低于聚苯乙烯組分的玻璃化轉變溫度時是強韌的高彈性材料,具有高彈性、高拉伸強度、高伸長率、耐疲勞性及良好的柔韌性,是一種力學性能好、易于施工的新型卷材。

1SBS改性瀝青卷材在國內外的發展

SBS熱塑性彈性體于70年代初首先在美國以商品的形式出現,與此同時在法國開發出SBS改性瀝青并命名為彈性瀝青。由于SBS改性劑具有多種優良的特性,因此在歐洲迅速廣泛流傳并傳播到日本、美國。歐洲把SBS彈性瀝青的開發視為油氈史上的第一次飛躍,之后又出現了第二次飛躍,就是開發出長絲聚酯無紡布的胎基。SBS彈性瀝青和長絲聚酯無紡布的組合,使SBS改性瀝青防水卷材的性能更加完善并跨入高檔防水材料的行列,在所有防水領域廣泛應用。

SBS改性瀝青技術及其防水卷材的生產及應用在我國的發展始于80年代中期,隨著引進改性油氈生產線設備的先后投產和產品的宣傳推廣,SBS改性瀝青卷材迅速被人們所認識。通過大約10年的生產應用實踐證明,SBS改性瀝青防水卷材具有優良的物理化學性能和良好的施工性能,對其的評價受到各界的認可并被國家列入重點發展和推廣的項目。

2 SBS改性瀝青防水卷材性能分析

2.1理論分析

SBS是苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段聚合物,其高分子鏈具有橡膠特性軟段和塑料特性硬段組成。SBS參入瀝清后,SBS作為分散相,瀝青作為連續相,形成共混復相結構體系。由于SBS加入,在攪拌的作用下,將吸收軟瀝青質,同時使自身的體積膨脹到8～9 倍[1],SBS對瀝青組分的競爭導致原瀝青中瀝青質膠粒的締合或締合程度的增加。此時改性劑溶脹性能變差,與瀝青的界面作用力下降,高分子微粒之間的相互作用力增大,即使用強制分散的方法將改性劑分散開來,也不能完全阻止微粒之間的相互溶合,改性劑微粒尺寸增大相互搭結融合形成一種網絡。這種網絡的形成對瀝青分子的流動,滑動變形等起著約束作用,約束能力的大小取決于網絡的性質。SBS改性瀝青基本性能的提高,其防水卷材的耐熱度、強度上升,均源于SBS改性劑在瀝青中無分層和離析,溶脹后形成網絡結構。

2.2實驗結果

相關研究表明,SBS改性劑的加入,其含量達到6% (重量) 時,瀝青基體內部形成網絡結構,其軟化點上升、延度增加、高溫穩定性明顯提高,較大提高防水卷材的耐熱度,瀝青的軟化點提高49%。SBS改性瀝青防水卷材的最大拉力等強度指標主要由胎基的強度、瀝青的力學性能及界面性能所貢獻。聚酯氈、玻纖氈的強度占主導地位,SBS改性瀝青亦有重要作用。當SBS改性劑摻量達5%(質量分數)時,改性瀝青基體內部形成網絡結構,在極大改善瀝青感溫性能的基礎上,亦可較大提高卷材的力學性能。

3SBS改性瀝青防水卷材的應用

屋面防水工程既要適應結構和地基的變形或作用力,也要適應氣候條件的變化。按工程技術規范的規定,應根據當地歷年最高氣溫、最低氣溫、屋面坡度和使用條件等因素,選擇耐熱度和柔性相適用的卷材。雖然屋面防水材料受氣候因素的影響是多方面的,但氣溫、日照強度及降水量對其影響最大,高溫可加速防水材料的老化,低溫可使材料脆性增加,從而導致材料產生微裂縫交變形斷裂。

SBS改性瀝青防水卷材是屋面防水工程中使用效果較好的材料之一。可以用粘結劑冷施工鋪貼,也可與熱瀝青膠結料鋪貼等優點,且熱熔性鋪貼可在冬季-10℃～0 ℃溫度下施工,特別適合于北方屋面對防水材料的低溫柔性要求[2],因而得到了廣泛應用并具有良好的應用前景。

4環境污染及防治

SBS改性瀝青防水卷材的具體施工方法一般采用熱熔法,熱熔法施工工藝簡單,成本低廉、粘接牢固,密封性好,這是其得到廣泛應用原因。但是,SBS改性瀝青防水卷材在熱熔法施工過程中,產生大量的有毒氣體,不僅對施工人員的身體健康有很大的危害,而且也給環境帶來嚴重的污染。

4.1熱熔法施工的環境污染瀝瀝青含有大

瀝青含有大量的有毒物質,尤其是致癌多環芳烴。加熱瀝青和含苯溶劑的瀝青底油時,這些致癌物就揮發到大氣中。更多的致癌物的產生是由于瀝青等有機物在熱熔時高溫下發生一系列化學反應,而汽油噴燈的燃燒,也會產生類似汽車尾氣的污染物。實際上,SBS改性瀝青防水卷材熱熔法施工也是大氣重要的污染源之一。

4.2污染防治

目前SBS改性瀝青防水卷材是我國建筑業主要使用的防水材料。減小SBS改性瀝青防水卷材施工所帶來的環境污染是當務之急。唯一途徑是變革其施工工藝,廢除熱熔法施工工藝,尋求無污染或污染小施工工藝, 以減小對環境的負面影響。

SBS改性瀝青卷材冷施工工藝不僅完全滿足其施工的工藝要求,各項指標都能達到或超過SBS改性瀝青卷材粘接劑的國家標準,而且大大減少了施工過程中污染物的排放,徹底根除熱熔法施工造成的的環境污染狀況,同時可消除火災的隱患,保障施工人員的健康。有很大的危害,而且也給環境帶來嚴重污染。

5結語瀝

SBS改性瀝青卷材是一種力學性、抗滲性能良好,耐低溫耐高溫好,易于施工的新型卷材。SBS改性瀝青防水卷材已廣泛應用于工業與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,在我國防水材料市場占有主導地位。可以預測,在瀝青防水卷材中,SBS改性瀝青防水卷材將成為主流。

げ慰嘉南:

[1] 郝培文,申艷梅. SBS 與瀝青相容性的研究[J ] . 西安公路交通大學報,2001 ,21 (2) :27-29卷

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

[3] 田鳳蘭.SBS改性瀝青及防水卷材的技術特性和趨勢展望[J].中國建筑防水,2000,(6):5-6.

[4] 周士瓊.土木工程材料[M].北京:中國鐵道出版社,2004.8