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加氢石油树脂在防水卷材中的剥离强度与持粘性

发表时间:2026-01-09

加氢石油树脂(Hydrogenated Petroleum Resin, HPR)凭借色相浅、耐老化、热稳定性优异、相容性强的特性,成为防水卷材用热熔胶、压敏胶及改性沥青体系的核心增粘与改性组分,其对防水卷材剥离强度与持粘性的调控作用,直接决定卷材的粘接可靠性、抗窜水性能与长期耐久性,需围绕树脂结构、配方协同、工艺参数及界面特性展开系统调控,以下进行全面解析。

剥离强度是衡量防水卷材粘接界面抵抗剥离破坏能力的核心指标,反映了胶粘剂与卷材基材、基层之间的界面结合力,其大小取决于胶粘剂的内聚强度、界面润湿能力与分子间作用力,而加氢石油树脂通过调控胶粘剂的流变特性、相容性与极性,显著影响剥离强度的表现。加氢石油树脂的玻璃化转变温度(Tg)、软化点与分子量分布是影响剥离强度的基础参数,低Tg020℃)、软化点8595℃、分子量分布窄(PDI 1.52.0)的HPR,在施工温度下流动性与润湿性更佳,能充分润湿卷材基材(如聚酯胎、玻纤胎)与基层(如混凝土、水泥砂浆)表面,形成致密的界面结合层,提升界面粘接力;同时,窄分布的分子量构成可保证胶粘剂兼具良好的内聚强度与柔韧性,避免因内聚强度不足导致的界面剥离或柔韧性差导致的低温剥离失效。极性改性的HPR(如马来酸酐接枝、羟基改性)能进一步提升与极性基材的相容性,增强分子间的氢键作用,尤其在改性沥青防水卷材中,可改善树脂与沥青的相容性,减少相分离,提升沥青胶层与胎基、自粘层与隔离膜之间的剥离强度,改性后的剥离强度通常可提升30%50%,且在高低温环境下保持稳定。

持粘性是防水卷材在长期静态荷载或环境作用下,保持初始粘接状态、抵抗位移或脱落的能力,是评价卷材长期使用可靠性的关键指标,加氢石油树脂通过调控胶粘剂的内聚强度、流变特性与抗老化性能,实现持粘性的优化。持粘性的核心在于平衡初粘与内聚强度,若胶粘剂仅初粘强而内聚强度不足,在长期荷载下易发生蠕变或位移,导致持粘性下降;加氢石油树脂通过复配不同分子量的产品,可精准调控这一平衡,低分子量组分(Mn 15002000)提供快速润湿与初粘,高分子量组分(Mn 30005000)则保证足够的内聚强度,抑制蠕变,提升持粘性,复配比例通常控制在3:7~5:5,可使持粘性在常温下保持稳定,且在高温环境下(如80℃)不易出现回粘或位移。此外,加氢石油树脂的饱和结构使其具备优异的抗老化性能,可减少紫外线、氧气与水分对胶粘剂的侵蚀,避免胶层降解导致的持粘性下降,相较于未加氢石油树脂,改性后的防水卷材持粘性在加速老化试验后(如1000 h紫外老化)的保持率可提升40%以上,显著延长卷材的使用寿命。

加氢石油树脂对防水卷材剥离强度与持粘性的调控,需结合不同防水卷材类型(改性沥青防水卷材、高分子自粘防水卷材、热熔型防水卷材)进行针对性配方与工艺优化。在改性沥青防水卷材中,HPR通常与SBSAPP等弹性体协同使用,用量为沥青质量的8%15%,可提升沥青胶层的软化点、低温韧性与粘接性能,同时增强与胎基的界面结合力,提升卷材与基层的剥离强度,且在高温下不易流淌,低温下不易脆裂,持粘性保持稳定;在高分子自粘防水卷材的压敏胶层中,HPR作为增粘树脂与SISSEBS等弹性体复配,用量为弹性体质量的40%60%,可提升压敏胶的初粘、剥离强度与持粘性,尤其在潮湿基层条件下,通过极性改性HPR的作用,可增强对潮湿表面的润湿能力,提升剥离强度,避免窜水;在热熔型防水卷材中,HPREVA、聚烯烃等基料复配,用量为基料质量的30%50%,可降低热熔温度,提升胶层的流动性与润湿性,增强与基层的剥离强度,同时通过调节分子量分布,提升胶层的内聚强度,避免高温回粘与低温脆裂,保证持粘性的长期稳定。

工艺参数对加氢石油树脂改性防水卷材的剥离强度与持粘性影响显著,在改性沥青的制备过程中,需控制剪切温度在170190℃,剪切时间3060min,确保HPR与沥青、弹性体充分相容,避免相分离导致的剥离强度不均;在压敏胶的涂布过程中,控制涂布温度在120140℃,涂布量在180220g/m²,确保胶层均匀,避免涂布量不足导致的剥离强度不足或涂布量过大导致的持粘性下降;在卷材的复合与成型过程中,控制复合温度在80100℃,复合压力在0.30.5MPa,确保胶层与基材充分结合,提升界面结合力,进而提升剥离强度与持粘性。

界面特性是影响防水卷材剥离强度的关键因素,加氢石油树脂的极性改性可有效提升对极性基材的润湿能力,同时在施工过程中,需确保基层表面清洁、干燥、平整,若基层潮湿或存在浮尘、油污,会影响胶层与基层的界面结合,导致剥离强度下降;对于潮湿基层,可选用极性改性HPR或添加偶联剂(如硅烷偶联剂),提升胶层对潮湿表面的润湿与粘接能力,进而提升剥离强度。此外,卷材的铺贴压力与温度也会影响剥离强度与持粘性,铺贴时需确保压力均匀(0.20.4MPa),温度控制在1535℃,避免低温下胶层流动性差导致的润湿不足,或高温下胶层软化导致的持粘性下降。

在性能检测方面,剥离强度通常按照GB/T 18173.1GB/T 23457进行测试,采用180°剥离试验,测量卷材与基层或卷材与卷材之间的剥离力,表征粘接强度;持粘性则按照GB/T 4851进行测试,通过在规定温度与荷载下,测量卷材的位移量,评价其长期保持粘接状态的能力。通过科学的配方设计、工艺优化与性能检测,加氢石油树脂可显著提升防水卷材的剥离强度与持粘性,满足不同环境条件下的使用需求,尤其在高耐候、高耐久性的防水工程中,展现出显著的应用优势。

未来,随着防水工程对可靠性与耐久性的要求不断提高,加氢石油树脂的改性技术将进一步发展,通过定向合成低Tg、高极性、窄分子量分布的HPR,或与纳米材料(如纳米二氧化硅、碳纳米管)复合,可进一步提升防水卷材的剥离强度、持粘性与抗老化性能;同时,水性化加氢石油树脂的开发将推动环保型防水卷材的发展,满足绿色建筑对防水材料的环保要求,为防水卷材行业的高质量发展提供技术支撑。

本文来源:河南向荣石油化工有限公司 http://www.upresinchem.com/