Способ получения кровельного и гидроизоляционного материала

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Уральский лесотехнический институт им. Ленинского комсомола(56) Авторское свидетельство СССР М 761528, кл. С 08 1. 95/00, 1978.Авторское свидетельство СССР М 897812, кл. С 08 1 95/00, 1979.Стеклорубероид. ГОСТ 158 79-70.(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КРОВЕЛЬНОГО И ГИДРОИЗОЛЯЦИОННОГО МАТЕРИАЛА (57) Изобретение относится к способу получения кровельного и гидроизоляционного материала путем двустороннего нанесения на основу битумного вяжущего посредством обмакивания основы в вяжущее. Цель - повышение прочности, адгезии к бетону, снижение водопоглощения и обеспечение возможности укладки кровельного ковра в один слой. Для этого по предлагаемому способу предварительно получают основу пуИзобретение относится к производству строительных материалов, в частности к получению материалов на основе битума, и может быть использовано для верхнего и нижних слоев кровельного ковра, а также для устройства оклеечной гидроизоляции.Известен способ получения гидроизоляционного материала путем смешения битума, мелкодисперстной резины, волокнистого наполнителя и последующего прессования смеси,в котором с целью снижения усадки и повышения морозостойкопе ЯО а 1 1721063 А 1(я)5 С 089500// С 08 1. 95/00, 1: 02,9.10,97:02) тем смешения компонентов композиции, содержащей, мас,ч.: минеральные волокна 60 - 90, целлюлозные волокна 10 - 40, бутадиен-стирольный или бутадиен-нитрильный латекс с содержанием сухого вещества 33- 400 10 - 30, эмульгатор, являющийся раствором. лигносульфонатов или раствором сульфанола с содержанием сухого вещества 45-480 ь 4-6, коагулянт 2-4, доводят смесь водой до получения 1,0-1,5-ной дисперсии, фильтруют ее остаток, прессуют и полотно сушат при 100-1050 С до остаточной влажности 6 - 7 мас.0. После этого на полотно наносят с двух сторон до получения толщины материала 6,0-6,5 мм битумно-латексную мастику, включающую, мас.ч,: битум 100; кубовые остатки производства синтетических жирных кислот 1,0 - 2,0; эмульгатор на основе щелочи, сульфанола и жидкого стекла 2,8 - 5,5; бутадиен-стирольный или бутадиен-нитрильный латекс с содержанием сухого вещества 33 - 40 ф 6 65 - 70; раствор лингосульфонатов с содержанием сухого вещества 45-48 2-4, гексаметилдисилазан 2-4; вода 55-65. Готовый материал сушат при 120 - 130 С, 2 табл. сти материала используется битум с температурой размягчения 85-95 С, с пенетрацией 25-36 и мол,м, асфальтенов 4500-5500,Недостатками указанного материала являются низкие меаническая прочность и температуроустойчивость, а также невысокая эксплуатационная стойкость.Известен способ получения кровельного и гидроизоляционного материала путем пропитки волокнистой основы битумным составом, нанесения покровного слоя из композиции на основе битума и последующего нанесения слоя посыпки,Недостатком указанного способа получения кровельного и гидроизоляционного материала является поэтапное нанесение битумного состава, что снижает производительность технологического оборудования, э также узкий температурный интервал работоспособности материала. Кроме того, материал через 2-3 мес после начала эксплуатации начинает трескаться и появляются течи покрытия.Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является способ получения стеклорубероидэ - рулонного кровельного и гидроизоляционного материала на стекловолокнистой основе, получаемого путем двустороннего нанесения битумного вяжущего на стекловолокнистый холст и сушки при 70-75 ОС. Толщина стеклорубероида не превышает 2,5 мм.Недостатками известного материала является узкий температурный интервал работоспособности, низкая механическая прочность, недостаточная толщина (масса 1 м), высокое водопоглощение. При использовании стеклорубероид наносят на защищаемую поверхность в несколько слоев с промежуточной проклейкой.Цель изобретения - повышение прочности материала, его эксплуатационной стойкости и обеспечение возможности укладки кровельного крова в один лист,Поставленная цель достигается тем, что согласно способу получения кровельного и гидроизоляционного материала путем двустороннего нанесения на основе битумного вяжущего посредством обмакивания основы в вяжущее, предварительно получают основу путем смешения компонентов композиции, содержащей, мас.ч, (сухое):Минеральные волокна 60-90 Целлюлозные волокна 10-40 Бутадиен-стирольный илибутадиен-нитрильный латексс содержанием сухоговещества 33-40 10 - 40 Эмульгатор, являющийсяраствором лингосульфонатовилираствором сульфанолас содержанием сухого вещества 45-48 4 - 6 Коагулянт 2-4 А 2(504)з (6 6-ный раствор) или алюмоаммонийные квасцы доводят водой смесь до получения 1-1,5-ной дисперсии, фильтруют ее, остаток прессуют и полотно сушат при 100-105 ОС до остаточной влажности 6 - 7 мас.7 ь, после этого на полотно с двух сторон наносят до получения толщины2,8-5,5 материала 6-6,5 мм битумно-латексную мастику, включающую, мас.ч. (основного вещества);Битум 100 5 Кубовый остаток производствасинтетических жирных кислот 1,0-2,0Эмульгатор на основесульфанола, щелочии жидкого стекла10 Бутэдиен-стирольный илибутадиен-нитрильный латексс содержанием сухоговещества 33-40 65-70Раствор лингосульфонитов 15 с содержанием сухоговещества 45-48 ф 2 - 4. Гексаметилэксилазан 2-4Вода 55-65и готовый материал сушат при 120 - 130 ОС, 20 Отличием предлагаемого способа от известного является использование в качестве основы композиционного материала изминеральных и органических волокон в сочетании с латексомэмульгатором и коагу лянтом, режимы его сушки, определеннаяего остаточная влажность, а также составбитумно-латексной мастики, включающейбитум нефтяной кровельный, кубовый остаток производства СЖК, эмульгатор (сульфа нол 2-4 мас,ч щелочь 0,5-1.0 мас.ч.;жидкое стекло 0,3-0,5 мас.ч.), латекс, лигносульфонаты, гексаметилдисалазан, воду,толщина готового материала и определенный режим его сушки.35 Использование как основы другого материала, а в качестве битумно-латексной мастики другой композиции к получениюположительного эффекта не приводит(свойства кровельного и гидроизоляционного ма териала остаются на уровне известногоспособа).Использование композиционного материала в качестве основы при двустороннемнанесении предлагаемой битумно-латекс ной мастики позволяет получить кровельный и гидроизоляционный материал с болеевысокими потребительскими свойствами,чем у стеклорубероида.Таким образом, использование предла гаемого способа получения кровельного игидроиэоляционного материала обеспечивает проявление нового свойства.В предлагаемом способе использованыследующие компоненты: минеральные во локна - асбест хризотиловый 4-го и 5-го сортов; вата минеральная; волокнокремнеземное; о 1 ганические волокна - целлюлоза сульфатная небеленая; целлюлозасульфитная небеленая; 33-40 О-ные латексы; бутадиеннитрильный БНК-2, бутади0,8-1,0 мм) подвергают двустороннему покрытию битумно-латексной мастикой в проточной ванне путем последовательного обмакивания (8-10 раз) материала основы в мастику с промежуточным отверждением в 55 сушильной камере при 120-130 ОС после каждого обмакивания. Количество обмакиввний материала основы в битумно-латексную мастику определяют требуемой массой 1 м кровельного и гидроизоляционногомаен-стирольный СКСГП; эмульгаторы: лигносульфонаты технические марки "Д" (содержание сухого остатка 45-487 ь), сульфанол НП(содержание сухого остатка 45,0); коагулянты: сульфат алюминия (концентрация 6 6), алюмоаммонийные квасцы (концентрация 6;6), битум нефтяной кровельной; кубовый остаток производства синтетических жирных кислот марки "С" с кислотным числом 100-125 мг КОН/г; щелочь: едкий натр(концентрация 42); едкий калий (концентрация 42); стеклонатриевое жидкое (кремнеземнистый модуль 2,8- 3,2, плотность 1,4 - 1,5).Процесс получения материала производят на одном предприятии, процесс непрерывный.В способе используют основу в виде рулонного композиционного материала с использованием минеральных и органических волокон и битумно-латексную мастику в виде 50-55;-ной дисперсии.П р и м е р 1 (на сухое вещество). Приготовлена волокнистая масса следующего состава (на сухое вещество), мас.ч,:Асбест М-20 60 Целлюлоза сульфатнаянебеленая 40 Латекс БНК-2(6%-ный раствор) 2В присутствии воды (7 - 8%-ная суспензия) 10 кг смеси абсолютно сухих (минеральных и органических) волокон (или 100 мас,ч.1 размалывают в ролле до 50-55 ШР, к размолотым волокнам добавляют латекс и сульфанол НПв количестве соответственно 2 г (10 мас.ч.) и 2,8 кг (4 мас,ч.). После перемешивания в суспензию вводят 33,2 кг (2 мас.ч.) сульфата алюминия и разбавляют водой до получения 1%-ной суспензии.После этого производят отлив на лабораторной бумагоделательной машине "Пама", прессование (давление в прессах 16-19 Н/см ) и сушку материала основы при 100- 105 С. Высушенный материал-основу (остаточная влажность 6-7 толщина .полотна 5 10 15 20 2530354050 териала. Толщина верхнего и нижнего покровных слоев одинакова и может достигать2.5 мм.Состав битумно-латексной, мастики,мас,чБитум нефтяной кровельный. 100Кубовый остатокпроизводства СЖК 1,0Сульфанол НП(42 -ный раствор) 0,5Жидкое стекло 0.4Латекс БНК 30-2 65,0Лигносульфонаты 3,0Гексаметилдисилаэан 3,0Вода 65,0Битумно-латексную мастику готовятследующим образом,Приготовление раствора эмульгатора, Вреактор с пароводяной "рубашкой" и перемешиваюшим устройством загружают 0,256м воды с температурой 80 С и включаютмешалку. Затем в аппарат подают следую.щие компоненты: раствор едкого натра(3,0 1 0,1 кг), жидкое стекло (1,7 - 0,1 кг), раствор сульфанола (17,1 й 0,1 кг). Температурный режим приготовления состава 95+ 3 С;время перемешивания 20+ 5 мин.Приготовление пластифицированногобитума. В реактор.с пароводяной "рубашкой" и перемешивающим устройством подают 427+ 2 кг битума с температурой 135 15 ОС, включают мешалку. Затем подают кубо-вый остаток синтетических жирных кислот(4,3 1 0,1 кг), предварительно разогретый дотемпературы 75 5 С. Температурный режим приготовления состава 135+ 5 С; время перемешивания 205 мин.Получение битумной эмульсии. Пластифицированный битум в количестве 427+ 2 кгс температурой 135 1 5 С подают в роторнопульсационный аппарат АРД, туда же подают 295 + 2 кг раствора эмульгатора стемпературой 95+ 3 С. Прошедшую стадиюдиспергирования готовую битумную эмульсию с температурой 95+ 3 С направляют ваппарат охлаждения, откуда она выходит стемпературой 40+ 5 С,Получение мастики. битумную эмульсию в количестве 722+ 2 кг подают в роторно-пульсационный аппарат АРД, туда жеподают бутадиен-нитрильный латекс БНК 302 в количестве 278+ 2 кг, лигносульфонаты (12,8 + 0,1 кг) и гексаметилдисилазан(12,8+ 0,1 кг), Время приготовления мастики1 ч, содержание в мастике сухого вещества50-55 мас, .8 том случае, если готовый материалподлежит длительному хранению, на свер 1721063тываемую поверхность наносят посыпку.Если готовый материал хранится менее 1мес, то необходимость в посыпке отсутствует,Полученный в ходе двусторонней пропитки основы битумно-латексной мастикойкровельный и гидроизоляционный материал испытывают в соответствии с ГОСТ,Готовый материал подвергают в климатической камере циклическим испытаниям. 10После 400 циклов искусственного старения(2 ч замораживание до -35 ОС; 2 ч оттаивание, 2 ч нагревание 90+ 150 С; 2 ч солевойтуман при 20-25 С; 2 ч УФ-облучение), чтоприблизительно соответствует 4 годам эксплуатации, материал вновь испытывают напрочность.В условиях, аналогичных примеру 1,осуществляют способ по примерам 2-6 сварьированием соотношений компонентов 20материала основы и битумно-латексной мастики,В табл. 1 представлены примеры конкретного исполнения предлагаемого способа; в табл. 2 - результаты испытаний 25изготовленных образцов кровельного и гидроизоляционного материала по предлагаемому и известному способами.ак видно из приведенных примеров,кровельный и гидроизоляционный материал, изготовленный предлагаемым способом, обладает более высокимипрочностными показателями, массой 1 м 2,значительной толщиной, длительной эксплуатационной стойкостью и более широким температурным интерваломработоспособности по сравнению с известным стеклорубероидом,Предлагаемый кровельный и гидроизоляционный материал является водонепроницземым и при испытании образцовгидростатическим давлением 0,8 ати в течение не менее 15 мин на поверхности образца не появляются признаки проникновенияводы, 45Готовый материал является эластичными гибким: при изгибании полоски кровельного и гидроиэоляционного материала настержне диаметром 40 мм при 0 С на егоповерхности не появляются трещины. 50Использование предлагаемого материала обеспечивает по сравнению с известным стеклорубероидом повышениемеханической прочности готового материала благодаря использованию в качестве основы композиционного материала изминеральных и органических волокон и более сильной адгезии битумного вяжущего коснове; увеличение массы 1 м готового ма 265-70 териала вследствие повышения механической прочности основы позволяет перейти от многослойного кровельного покрытия к однослойному, что адекватно увеличению производительности технологического оборудования и снижению дефицита кровельных материалов; расширение температурного интервала работоспособности материала благодаря введению лигносульфонатов и гексаметилдисилаэана в состав битумно-латексной мастики и сохранение эластичных и гибких свойств материала вследствие присутствия в композиции латекса.Формула изобретенияСпособ получения кровельного и гидроиэоляционного материала путем двустороннего нанесения на основу битумно-латексной мастики, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения его прочности, адгезии к бетону, снижения. водопоглощения и обеспечения возможности укладки кровельного ковра в один слой, предварительно получают основу путем смешения компонентов композиции, содержащей мас,ч.;Минеральные волокна 60 - 90 Целлюлоэные волокна 10-40 Бутадиен-стирольный илиБутадиен-нитрильный латексс содержанием сухоговещества 33-4010-30 Эмульгатор - раствор лингосульфонатов или сульфанолас содержанием сухоговещества 45-484-6 Коагулянт 2-4 смесь разбавляют водой до получения 1- 1,5-ной суспенэии, фильтруют ее, остаток прессуют и полотно сушат при 110-180 С до остаточной влажности 6-7 мас.%, после чего на полотно наносят с двух сторон до получения толщины готовых материалов 6-6,5 мм 50-550 -ную дисперсию битумно-латексной мастики, мас.ч,;Битум 100 Кубовый остаток производствасинтетических жирных кислот 1 - 2 Эмульгатор на основе сульфанола,щелочи и жидкого стекла 2,8-5,5 Бутадиен-стирольный илибутадиен-нитрильный латексс содержанием сухоговещества 33-40 6Раствор лигносульфонатовс содержанием сухоговещества 45-48% г-а Гексаметилдисилаэан 2-4 Вода 55-65 и готовый материал сушат при 120-130 С,10 1721063 Табли а 19 Компоненты основы ибитумного вямущегоемас,ч, (сухое, и 1 свойства материалаееееее 10 1 1 12 е/ з е. Основа: 90 60 60 60 60 50 95 1 ОО 60 60 асбествата минервльнал 90 60 90 10 волокно кремнезеиноецеллюлоза сульфатная 40 00 40 40 ЯО 40 40 50 5 1 О 25 1 О 40 целлюлоза сульфитнал 20 10 10 1 О 10 9 31 10 10 10 Латекст 10 30 БНК-2 СКСГП 20 10 4 3 7 4 5 4 4 4 6 5,4 6 2 1 5 2 2 3 2 2 4 2 Аммоэммонийные квасцыТемпературе сувки,ас; 100 100 00 100 100 100 100 00 100 100 100 100 103 103 105 105 95 е 110 110 6О бвО 60 бвО1,0 0,941 е 55 1,00 Остаточная вламность,2 6,0 Концентрация суспензии, 2 1,0 7,1 8,01,25 6,0 еО 6,0 1,0 6,0 1,0 б,о 1,0 б,о 7,0 1,25 1,0 6,5 1,5 1,0 1,5 Битумное вянущее: битум нефтяной кро-вельный 100 100 00 100 100 100 100 100 100 00 100 100 100 100 100 Кубовый остаток; СОК 0,7 1,2 1,7 2,7 30 1,0 4,0 3,0 0,5 2,0 З,О Сульфанол НП1,0 :0,4 0,6 0,3 1,0 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4 0,2 0,6 0,4 0,4 0,6 0,4 0,4 0,5 65 65 65 65 63 75 65 65 , 65 68 70 653595 Э 69 70 15 5 3 65 65 65 50 50 50 3 Гексаметилдиснлазвн 3 Вода 65 Концентрация суспензии2 50 65 55 55 50 55 1,7 1,0 1,О 2 вй 2 в 5 2 в 5 2,6 2,5 2,5 Толщина, мн: 0,8 1,0 2,5 1 еб 2,5 2,5 2,5 2,5 2,5 Температура суюки готового матвриалае С 130 30 130 130 115 1 Э 5 120 120 130 130 125 120 130 130 130 Сульфвнол НП 3ЛигносульфонатыСульфат алюминия ЛигносульфонатыЕдкий катрЕдкое калиВидное стекло Латекс:БНК"302СКС"65 ГП основаверкний слойнищний слой еО 25 2,5 1,2 2,0 2,0 1,252,42,6 2,0 3,0 4,0 1,0 4 С,1721063 12 Табли 9 а 2 Показатели по примеру 6 7 8 9 1 О 11 12 13 14 15е гег а аг тее е еее ег агат аггее предлагаемомутт е ааааа ег ее2 3 4 5 ивол. иаве- ГОСТ стнону 16 17 хрупкости битумного елиутего 40 38 Обаал масса битумного аллуцего, кг/м 60 5,8а Водаопогпсеениег/м 17 1 В Первоначальный Реаарывиой грув, Н 450 430 ТемператвуроустойчивостьС 153 153 155 Раарыеной грув посиспытаний метет риала в кле, ка" мере (400 циклов)Н 350 йервоначальмал прочность сцеплении мекду словчи материале, НПа 0,79 0,78 0,76 077 077 0,61 0,60 0,62 0,64 0,63 О 61 0,34 0,26 0,28 О,Э 5 0,34 0,35 0Э 2 0,27 0,36 "г 0,37 032 Редактор А.Коэориэ Заказ 927 . Тираж ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва. Ж, Раувская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 Физикомеханическиесвойства битунноговкиуцего и готовогоматериала г ее ег Температура, Сраанлгченил битумного алеутнего Прочность сцеплениимежду слолми натериала после испытанийклиматической камере (400 циклов),Нйа йервоначельнал прочность склеивание (адгевип) материала с бетоном мастикой БЛЭН 20, НПа Прочность склеивании (адгеаил) материала с бетоном настикой БОЭН 20 после испытаний в климатической канере (400 циклов),Нйв 157 158 160 160 160 158 150 40 137 158 120 125 155 85145 150 85 39 38 40 40 -30 -24 22 23 20 30 28 -27 25 Э 5 15 5,5 5,6 5,7 6,0 5,4 5,3 5,3 5,3 5,4 5,2 5,Э 5,1 5,0 2,0 2,5 17 19 1 В 17 20 21 20 23 21 23 22 23 21 20 25 410 410 440 450 390 370 380 300 220 280 200 150 270 220 300 155 155 154 145 135 130 153 11 О 115 150 80 135 145 80 320 ЗОО 3 340 340 ПЮ ЗО 200 50 ВО 170 ОО 120 200 50 200 120 122 1,2 Э 1,25 1,24 1,22 0,75 0,82 1,08 1,10 0,79 0,81 0,82 074 1,12 1,04 100 1,01 1,03 1 02 1,05 1,04 1,02 0;56 0,61 0,88 0,89 0,60 0,61 0,60 0,57 0,93 0,83 0,80 0,76 0,48 0,50 0,36 0,37 0,49 050 050 0,48 0,41 0,51 0,47 Составитель Ю.КаныгинТехред М.Моргентал Корректор О.Кундрик