СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ МНОГОСЛОЙНОГО КРОВЕЛЬНОГО И ГИДРОИЗОЛЯЦИОННОГО МАТЕРИАЛА Российский патент 2002 года по МПК D06N5/00 B32B11/04 E04D5/10 E04D5/12 

Изобретение относится к промышленности строительных материалов и может быть использовано для защиты различных строительных сооружений и конструкций преимущественно в качестве кровельного и гидроизоляционного материалов.

Предлагаемое изобретение представляет собой способ изготовления слоистого материала, который состоит из двух наружных и одного внутреннего слоев, при этом наружные слои выполняют из волокнистой основы, пропитанной битумным составом, внутренний - из полимерной пленки.

В настоящее время слоистые материалы нашли широкое применение в различных областях промышленности. Известно применение слоистого материала в сотовых структурах (патент РФ 2126327), при изготовлении упругих прокладок (патент РФ 2009891). Описаны различные структуры слоев с применением различных материалов и пропитывающих составов. Так в патенте ЕР 0414143 А1, Е 04 D 5/12, 1991 описан материал, содержащий по крайней мере три слоя (несущий, клеевой и декоративный), достаточно дорогой из-за использования специального клеевого слоя. В ряде патентов (WО 98/05495, В 32 В 11/04, ЕР 0287078 Л2, В 32 В 11/10, 1988) предлагаются многослойные материалы, включающие слои подложки, битумные слои, а также прокладочные и защитные слои.

Недостатком таких материалов является наличие в их составе битумных слоев, которые без модификаторов достаточно хрупкие, с низкой трещиностойкостью.

В патенте RU 2117578 описан многослойный материал, содержащий подложку, покрытую с двух сторон битумными слоями, и верхний защитный слой, предварительно подготовленный из перемешанных в расплаве компонентов композиции, состоящей по крайней мере из термопласта и резинового порошка и нанесенный на расплавленный битум при температуре.

Недостатком такого материала является предварительное формование верхнего слоя материала в расплаве компонентов. Это самостоятельный технологический процесс, требующий соответствующего оборудования и отработки технологических режимов. Кроме того, предварительно отформованный слой при стыковке с расплавленным битумом не может образовать монолитный материал и на границе таких слоев возникают внутренние напряжения, снижающие прочность материала в целом.

Наряду с готовым многослойным материалом известны многослойные покрытия, которые формируются из отдельных материалов непосредственно на защищаемой поверхности (кровля и др.). Так в патенте RU 2085674 C1, кл. Е 04 D 5/00, 1997 предлагается многослойное кровельное покрытие, выполненное в виде полотен, состоящее из основы и битуминозных составов, содержащих сополимер стирол-бутадиен-стирол для нижнего слоя и атактический полипропилен для верхнего слоя, а в качестве прокладки используется полиэтиленовая пленка или кварцевый песок. Описанный материал является наиболее близким аналогом предлагаемого изобретения и выбран авторами в качестве прототипа.

Недостатком данного многослойного покрытия является трудоемкая операция по укладке его слоев: нижнего, промежуточного и верхнего, которая предусматривает плавление битуминозных слоев по всей поверхности стыковки, при этом степень плавления полиэтиленовой пленки-прокладки должна составлять 40-50%. В варианте применения кварцевого песка вводится дополнительная трудоемкая операция по нанесению и закреплению его на нижнем слое и стыковке с ним верхнего слоя. Такая технология формирования многослойного покрытия не гарантирует однородности свойств по всей поверхности, что может привести к возникновению концентраторов напряжения и снижению прочности покрытия.

Современные кровельные и гидроизоляционные рулонные материалы из волокнистой основы и битумсодержащего вяжущего получают пропиткой основы и нанесением на нее с 2-х сторон вяжущего, состоящего из битума, полимера, пластификатора и минерального наполнителя. Устройство кровли и гидроизоляции из такого материала производят, как правило, в 2 слоя. Рулонное полотно укладывают с нахлестом по длине и скрепляют по стыкам и с верхним слоем путем паплавления соединяемых поверхностей и последующего прижима специальными приспособлениями.

Целью предлагаемого изобретения является разработка способа изготовления такого рулонного кровельного и гидроизоляционного материала для устройства кровельного и гидроизоляционного ковра, который соответствовал бы современным требованиям, предъявляемым к кровельным и гидроизоляционным покрытиям, эксплуатируемым в различных климатических условиях, и выполнял функции одновременно верхнего и нижнего слоев. Таким может быть многослойный материал, включающий набор слоев, обеспечивающих требования для кровельного и гидроизоляционного покрытий. Многослойное покрытие упрощает устройство кровли и гидроизоляции за счет исключения процесса нанесения второго слоя. Соединение же нижнего и верхнею слоев производится в процессе изготовления многослойного материала, что позволяет обеспечить его монолитность, минимальное внутреннее напряжение и высокую прочность материала. А для повышения трещиностойкости многослойного материала при этой технологии соединения слоев предусмотрено введение между ними полимерного слоя, выполняющего роль демпфирующей среды, способной приостановить процесс развития трещин.

Предлагаемый способ изготовления многослойного материала обеспечивает получение монолитной композиции, состоящей из двух слоев волокнистой основы, пропитанной битумсодержащим составом, и размещенной между ними полимерной пленки. Внешние поверхности материала защищены покрытием, выполненным из полиэтиленовой пленки или пылевидной посыпки, а на верхней вместо перечисленного может быть применена крупнозернистая посыпка.

Предлагаемым способом для получения материала с заданными характеристиками в качестве битумных и битумно-полимерных вяжущих могут быть использованы любые вяжущие на этой основе.

В приведенных ниже примерах показаны свойства полученного описанным способом материала.

Пример 1.

Стеклотканевая основа обоих слоев пропитана вяжущим следующего состава, мас.%:
Битум нефтяной, строительный, марка БН 70/30 ГОСТ 6617-76 - 70
Масло индустриальное, ГОСТ 26799-88, изм. 1-4. - 2
Минеральный порошок, ГОСТ 16557-78 - 28
Между слоями проложена полиэтиленовая пленка толщиной 90 мкм. На внешние поверхности нанесено защитное покрытие из каолина. Полученный материал имеет следующие физико-механические характеристики:
теплостойкость - 78^oС;
гибкость на брусе диаметром 25 мм - минус 7^oС;
разрывная сила - 50 кгс;
водонепроницаемость - абсолютная.

Пример 2.

Два слоя из полиэфирного волокна пропитаны и покрыты с двух сторон вяжущим следующего состава, мас.%:
Битум нефтяной, дорожный, марка БНД 60/90, ГОСТ 22245-90. - 63
Термоэластопласт дивинилстирольный, марка ДСТ- 30Р-01, ТУ 3840327- 90 - 8
Порошок минеральный, ГОСТ 16557-78 - 29
Между слоями проложена полиэтиленовая пленка толщиной 80 мкм. На нижнюю поверхность нанесено защитное покрытие из полиэтиленовой пленки толщиной 7 мкм, на верхнюю - крупнозернистая посыпка вермикулит. Физико-механические характеристики:
теплостойкость - 85^oС;
гибкость на брусе диаметром 25 мм - минус 15^oС;
разрывная сила - 60 кгс;
водонепроницаемость - абсолютная.

Пример 3.

Стеклотканевая основа нижнего слоя пропитана вяжущим, описанным в примере 1, а верхнего - вяжущим, описанным в примере 2. Между слоями проложен полимерный слой из полиэтилена толщиной 90 мм. На нижней поверхности нанесено защитное покрытие из каолина, на верхней - крупнозернистое из гранитной крошки. Физико-механические характеристики:
теплостойкость - 85^oС;
гибкость на брусе диаметром 25 мм - минус 10^oС;
водонепроницаемость - абсолютная.

Пример 4.

Стеклотканевая основа обоих слоев пропитана вяжущим следующею состава, мас.%:
Битум нефтяной, строительный, марка БН 70/30, ГОСТ 6617-76 - 68
Полиэтилен высокого давления, измельченный, ГОСТ-16337-77 - 5
Масло индустриальное И-40А, ГОСТ 26799-88 изм. 1-4 - 3
Порошок минеральный, ГОСТ 16557-78 - 24
Между слоями проложена полиэтиленовая пленка толщиной 80 мкм. На нижнюю поверхность нанесено защитное покрытие из каолина, на верхнюю - крупнозернистая посыпка вермикулит. Физико-механические характеристики:
теплостойкость - 90^oС;
гибкость на брусе диаметром 25 мм - минус 15^oС;
разрывная сила - 70 кгс;
водонепроницаемость - абсолютная.

Предлагаемый способ позволяет в одном материале применять волокнистую основу различной химической природы, изменять рецептуру вяжущего и комбинировать разные рецептуры слоев и таким образом варьировать свойствами многослойного материала в соответствии с его назначением.

Способ изготовления предлагаемого материала заключается в следующем.

Волокнистую основу слоев пропускают через ванну, заполненную битумным вяжущим, через систему валков, установленных на разных уровнях. Пропитанную вяжущим основу подают на отжимные валки, где производится отжим избытка вяжущего. После отжимных валков между слоями прокладывают полимерную пленку по всей ширине слоя. Далее на специальных валках производят соединение слоев. Сдублированный материал пропускают через систему натяжных валков, где при температуре 120-150^oС и давлении 0,5-2,0 кгс/см² производят окончательное формирование материала. Перед натяжными валками на внешний слой материала наносят защитное покрытие в виде пленки, пылевидной или крупнозернистой посыпки. Охлажденный до температуры 15-30^oС материл сматывают в рулоны.

Описанный способ позволяет получить материал с различной рецептурой вяжущего для нижнего и верхнего слоев, для чего пропитка вяжущим составом производится в разных ваннах. Далее процесс формирования материала производится описанным выше способом.

Пример 5.

Два слоя волокнистой основы пропускают через пропиточную ванну с вяжущим, описанным в примере 1, при температуре 140^oС, через систему валков, установленных на двух уровнях по высоте для нижнего и верхнего слоев. После отжимных валков со специального ролика сматывают и прокладывают между пропитанными слоями полиэтиленовую пленку толщиной 80 мкм. Слои соединяют на специальных валках, на нижнюю поверхность наносят каолин, на верхнюю - вермикулит, далее материал поступает на систему натяжных валков, где формируется при давлении 1,8 кгс/см², и затем на охлаждающие валки. Материал, охлажденный до 20^oС, сматывается в рулоны.

Пример 6.

Процесс получения материала аналогичен описанному в примере 5, но пропитку нижнего слоя производят вяжущим рецептуры, описанной в примере 1, верхнего - вяжущим, описанным в примере 2, дублирование осуществляют при температуре 130^oС и давлении 1,0 кгс/см².

Материал, полученный предложенным способом, имеет следующие преимущества.

Применение многослойного монолитного материала, соединяющего функции нижнего и верхнего слоев, повышает прочность кровли и гидроизоляции за счет снижения внутренних напряжений и уменьшения площади стыковочной поверхности.

Наборный материал, состоящий из двух волокнистых слоев, пропитанных и покрытых вяжущим, и одного промежуточного из полимерной пленки толщиной 70-100 мкм, способствует погашению трещин и, следовательно, повышает трещиностойкость покрытий.

Многослойный материал исключает работы по укладке второго слоя, что обеспечивает высокие технико-экономические показатели.

Литература
1. Патент РФ 2009891, кл. В 32 В 7/04, 1991 г.

2. Патент РФ 2119513, кл. С 08 L 95/00, 1998 г.

3. Патент РФ 2117578, кл. В 32 В 11/04, 1998 г.

4. Патент РФ 2126327, кл. В 32 В 5/26, 1993 г.

5. Патент ЕP 0414143 А, Е 04 D 5/12, 1991 г.

6. Патент ЕP 0287078 Л2, В 32 В 11/10, 1998 г.

7. А.А. Валюхов. Кровельный и гидроизоляционный материал "Люберит". Ж-л Строительные материалы, 12/97.

8. Патент RU 2085674, кл. Е 04 D 5/00, 1997 г.

Изобретение относится к промышленности строительных материалов и может быть использовано для защиты различных строительных сооружений и конструкций преимущественно в качестве кровельного и гидроизоляционного материалов. Способ изготовления многослойного покрытия состоит в том, что нанесение битумного и битумно-полимерного вяжущего на волокнистую основу проводят одновременно на нижний и верхний слои и с укладкой между ними полимерной пленки при температуре 120-150^oС с последующим дублированием материала при давлении 0,5-2,0 кгс/см² и охлаждением до температуры 15-30^oС на внешние поверхности слоев нанесены защитные покрытия. Способ обеспечивает прочность кровли и гидроизоляции за счет снижения внутренних напряжений в материале и повышения его трещиностойкости. Способ изготовления материала, исключающего работы по укладке верхнего слоя, обеспечивает высокие технико-экономические показатели.

Способ изготовления многослойного кровельного и гидроизоляционного материала, включающий пропитку волокнистой основы верхнего и нижнего слоев битумным или битумнополимерным вяжущим, укладку между ними промежуточного слоя из полиэтиленовой пленки, нанесение защитных покрытий на внешние поверхности материала в виде полиэтиленовой пленки, пылевидной или крупнозернистой посыпки с последующим соединением слоев при температуре и охлаждением, отличающийся тем, что соединение слоев осуществляют между парой валков при температуре 120-150^oС и давлении 0,5-2,0 кгс/см².