Кровельный и гидроизоляционный материал
Изобретение относится к области кровельных и гидроизоляционных материалов и может быть использовано в строительстве и смежных областях промышленного производства. Изготавливают кровельный и гидроизоляционный материал, состоящий из внутреннего каркасного слоя, из вулканизированной резины и наружных атмосферостойких слоев из невулканизированной резины. Резиновые смеси для внутреннего и наружных слоев могут быть выполнены как из разных, так и одинаковых каучуков. Набор ингредиентов для резиновых смесей является традиционным для используемого каучука. Резиновая смесь для наружных слоев не содержит вулканизующей группы. Получают материал либо одновременным дублированием слоев либо их склеиванием. Технический результат состоит в повышении прочности, эластичности, гибкости, водонепроницаемости и теплостойкости материала. 6 табл.
Изобретение относится к области кровельных и гидроизоляционных материалов и может быть использовано в строительстве и смежных областях промышленного производства.
Известны битумно-полимерные кровельные и гидроизоляционные материалы (филизол, днепрофлекс и др.), состоящие из внутреннего каркасного слоя (внутреннего армирующего слоя) (полиэстер) и внешних битумно-полимерных слоев, в которых лицевой слой защищен мелкозернистой посыпкой, а нижний слой - антиадгезионной полимерной пленкой (см. «Ведомственные строительные нормы. Инструкция по устройству новых и ремонту существующих кровель жилых, общественных и промышленных зданий с применением полимерных, битумно-полимерных и рулонных гидроизоляционных материалов. ВСН 18-95», Москва, Департамент строительства. Научно-техническое управление НИИМОССТРОЙ, 1997, с.6-8).
К недостаткам известных материалов относятся:
- отсутствие эластичности из-за армирующего материала. Использование в качестве внутреннего каркасного слоя тканей делает все эти материалы практически неэластичными, их относительное удлинение не превышает 30%;
- низкая долговечность;
- прочность швов полотен и адгезия материала к основанию недолговечны при эксплуатации;
- недостаточная стойкость к атмосферным воздействиям, в т.ч. к ультрафиолету, озону и температурным факторам, так как применяемая посыпка смывается в процессе эксплуатации.
Задача, на решение которой направлено настоящее изобретение, состоит в создании кровельного и гидроизоляционного материала, лишенного указанных недостатков.
Технический результат изобретения состоит в повышении прочности, эластичности, гибкости, водонепроницаемости, теплостойкости материала.
Технический результат достигается тем, что в кровельном и гидроизоляционном материале, состоящем из внутреннего каркасного и наружного слоев, внутренний каркасный слой выполнен из вулканизированной резины, а наружные слои - из невулканизированной резины.
Резиновые смеси для внутреннего и наружных слоев материала могут быть выполнены из разных по природе каучуков - натурального и синтетических, например бутилкаучука, этилен-пропилен-диенового (СКЭПТ), изопренового, бутадиен-стирольного (СКС-30 АРКМ-15), хлорсульфированного полиэтилена (ХСПЭ) и др. При этом каучуки для внутреннего и наружных слоев могут быть одинаковыми (что предпочтительно) или различными. Набор ингредиентов для резиновых смесей может быть различным и является традиционным для используемого вида каучука. При этом резиновая смесь для наружных слоев не содержит вулканизирующей группы (серы, ускорителей и активаторов вулканизации), вследствие чего она остается невулканизированной. Состав резиновых смесей по изобретению приведен в таблицах 1-4.
Изготавливают заявленный материал различными способами:
1 способ. Создают отдельно полосу вулканизированной резины, а с каландра снимают два полотнища сырой невулканизированной резины, обладающей высокой способностью клеяться. Затем поверхности полос покрывают клеем 88 Н или раствором резиновой смеси в бензине 40-70: 30-60, например смеси материала по рецептурам №№1-3 склеивают клеем 88 Н, а смеси материала по рецептуре №4 - ее раствором в бензине в указанном соотношении. После покрытия поверхности полос их склеивают между собой с образованием трехслойной конструкции.
2 способ. Изготавливаются резиновые смеси в резиносмесителе периодического действия.
Следующей технологической операцией является изготовление полуфабрикатов, представляющих собой полотнища шириной 950(1000)-1500(1400) мм и длиной 50 м для наружных слоев и внутреннего каркасного слоя (для верхнего, нижнего и внутреннего слоев) посредством последовательного пропуска резиновых смесей через зазоры четырехвалкового каландра.
Заключительной технологической операцией является дублирование (сдавливание или соединение) трех слоев с одновременным нагревом на барабанном вулканизаторе непрерывного действия типа «Берстдорф» при температуре 150°С-160°С и давлении прессования 7-10 атм/см2.
При такой технологии получается трехслойный рулонный материал, у которого наружные слои остаются невулканизированными, а внутренний слой вулканизируется и приобретает высокие эластичные и прочностные показатели (способность и неспособность вулканизироваться определяется рецептурой).
Важно отметить, что слои полученного устройства не поддаются расслаиванию.
Толщина каждого невулканизированного наружного слоя 0,5-0,7 мм, они одинаковы, а внутреннего каркасного слоя (внутреннего несущего вулканизированного слоя) может быть 0,7-0,8 мм в зависимости от конкретного назначения данного материала.
Показатели заявленного материала представлены в таблицах 5 и 6.
Основные физико-механические показатели материала определяются физико-механическими показателями каркасного слоя.
Как видно из таблиц 5 и 6, заявленный материал обладает высокой эластичностью, прочностью, гибкостью, водонепроницаемостью, теплостойкостью, высокой долговечностью. Его возможно использовать при различных уклонах без ограничений. Материал предназначен для устройства и ремонта кровель, гидроизоляции, подземных сооружений и объектов (бассейнов, тоннелей и так далее).
| Таблица 1. Рецептура №1. Кровельный и гидроизоляционный материал. Вариант, когда наружные слои и внутренний каркасный слой образованы из одинаковых каучуков. Данный вариант предпочтителен, поскольку обеспечивает более надежное соединение «родственных» слоев между собой. | ||
| Таблица 1.Рецептура №1. | ||
| Наименование материала | Наружные слои (массовые доли в %) | Внутренний каркасный слой (массовые доли в %) |
| Бутилкаучук | 16,5 | 16,1 |
| СКЭПТ | 16,5 | 16,1 |
| Стеарин | 0,33 | 0,32 |
| Парафин | 0,33 | 0,32 |
| Нафтам | 0,33 | 0,32 |
| Технический углерод П 803 | 26,41 | 25,76 |
| Каолин | 33 | 32,22 |
| Масло И-8А | 3,3 | 3,22 |
| Битум БИ-90 | 3,3 | 3,22 |
| Сера | 0,32 | |
| Белила цинковые | 1,62 | |
| Тиурам Д | 0,16 | |
| Сульфенамид Ц | 0,32 | |
| Итого: | 100 | 100 |
| Таблица 2. Рецептура № 2. Кровельный и гидроизоляционный материал. Вариант, когда наружные слои и внутренний каркасный слой образованы из разных каучуков. Данный вариант возможен при условии обеспечения надежного соединение слоев между собой. | ||
| Таблица 2. Рецептура № 2. | ||
| Наименование материала | Наружные слои (массовые доли в %) | Внутренний каркасный слой (массовые доли в %) |
| Вулканизированная резина марки СКИ | 16,1 | |
| Бутилкаучук | 16,5 | |
| СКЭПТ | 16,5 | 16,1 |
| Стеарин | 0,33 | 0,32 |
| Парафин | 0,33 | 0,32 |
| Нафтам | 0,33 | 0,32 |
| Технический углерод П 803 | 26,41 | 25,76 |
| Каолин | 33 | 32,22 |
| Масло И-8А | 3,3 | 3,22 |
| Битум БИ-90 | 3,3 | 3,22 |
| Сера | 0,32 | |
| Белила цинковые | 1,62 | |
| Тиурам Д | 0,16 | |
| Сульфенамид Ц | 0,32 | |
| Итого: | 100 | 100 |
| Таблица 3. Рецептура № 3. Кровельный и гидроизоляционный материал | ||
| Таблица 3. Рецептура.№ 3. | ||
| Наименование материала | Наружные слои (массовые доли в %) | Внутренний каркасный слой (массовые доли в %) |
| 1. Хлорсульфированный полиэтилен (ХСПЭ) | 30,8 | 18,0 |
| 2. Натуральный каучук (НК) | 5,4 | |
| 3. СКС-30 АРКМ-15 | 10,7 | |
| 4. Бутилкаучук | 7,1 | |
| 5. Каолин | 54,3 | 35,5 |
| 6. Технический углерод ПМ-30 | 18,9 | |
| 7. Масло И-8А | 7,8 | 5,3 |
| 8. Стеарин | 0,4 | 0,7 |
| 9. Канифоль | 1,8 | |
| 10. Сера | 0,7 | |
| 11. Каптакс | 0,7 | |
| 12. Альтакс | 0,7 | |
| 13. Окись магния | 1,7 | |
| ИТОГО: | 100,0 | 100,0 |
| Таблица 4. Рецептура №4. Только гидроизоляционный материал. | ||
| Таблица 4. Рецептура №4. | ||
| Наименование материала | Наружные слои (массовые доли в %) | Внутренний каркасный слой (массовые доли в %) |
| 1. Натуральный каучук (НК) | 30,5 | |
| 2. СКИ-3 | 24,0 | |
| 3. СКС-30 АРКМ-15 | 5,8 | |
| 4. Стеарин | 0,3 | 0,31 |
| 5.Парафин | 0,3 | 0,3 |
| 6. Технический углерод П-803 | 30,4 | |
| 7. Технический углерод ПМ-30 | 29,4 | |
| 8. Каолин | 30,0 | 29,8 |
| 9. Масло И8А | 3,0 | 3,0 |
| 10. Смола кумароно-инденовая | 3,5 | 2,2 |
| 11. Канифоль | 1,5 | 2,0 |
| 12. Сера | 0,5 | |
| 13. Тиурам Д | 0,6 | |
| 14. Белила цинковые | 1,5 | |
| 15. Нафтан 2 | 0,6 | |
| ИТОГО: | 100,0 | 100,0 |
| Показатели заявленного материала: | ||||
| Таблица 5. | ||||
| №№ п/п | Показатели | Норма по ГОСТ на рулонные кровельные и гидроизоляционные материалы 2678-94. Методы и испытания | Для рецептуры №1 | Для рецептуры №2 |
| 1. | Условная прочность при разрыве, МПа | 4,0 | 10,0 | 15,2 |
| 2. | Относительное удлинение при разрыве, % | 250 | До 700 | 800 |
| 3. | Твердость по Шору, у.е. | Не менее 45 | 60 | |
| 4. | Водопоглощение, в % по массе | 1 | н/б 0,5 | 0,8 |
| 5. | Изменение линейных размеров, % (100°С×6 ч.) | н/б 2,0 | н/б 1,0 | Не/б 1,0 |
| 6. | Теплостойкость (100°С×6 ч.) | Отсутствие вздутий | Отсутствие вздутий | Отсутствие вздутий |
| 7. | Водонепроницаемость при давлении 0,3 МПа в течение не менее 60 мин. | Не должно быть признаков проникновения воды | Нет признаков проникновения воды | Нет признаков проникновения воды |
| 8. | Гибкость на испытательном брусе с закруглением радиусом (5+0,2)мм при -40°С | Отсутствие трещин при температуре до -40°С | Отсутствие трещин при температуре до -50°С | Отсутствие трещин при температуре до -50°С |
| Таблица 6. | ||||
| №№ п/п | Показатели | Норма по ГОСТ на рулонные кровельные и гидроизоляционные материалы 2678-94, Методы и испытания | Для рецептуры №4 | Для рецептуры №3 |
| 1. | Условная прочность при разрыве, МПа | 4,0 | 5,0 | 12 |
| 2. | Относительное удлинение при разрыве, % | 250 | 800 | 850 |
| 3. | Твердость по Шору, у.е. | Не менее 45 | 67 | |
| 4. | Водопоглощение, в % по массе | 1 | н/б 0,5 | 0,8 |
| 5. | Изменение линейных размеров % (100°С×6 ч.) | н/б 2,0 | н/б 1,0 | н/б 1,0 |
| 6. | Теплостойкость(100°С×6 ч.) | Отсутствие вздутий | Отсутствие вздутий | Отсутствие вздутий |
| 7. | Водонепроницаемость при давлении 0,3 МПа в течение не менее 60 мин. | Не должно быть признаков проникновения воды | Нет признаков проникновения воды | Нет признаков проникновения воды |
| 8. | Гибкость на испытательном брусе с закруглением радиусом (5+0,2)мм при -40°С | Отсутствие трещин при температуре до -40°С | Отсутствие трещин при температуре до -50°С | Отсутствие трещин при температуре до -50°С |
Кровельный и гидроизоляционный материал, состоящий из внутреннего каркасного слоя, выполненного из вулканизированной резины, и наружных атмосферостойких слоев, выполненных из невулканизированной резины.
