кровельный и гидроизоляционный материал

Формула изобретения

Кровельный и гидроизоляционный материал, состоящий из внутреннего каркасного слоя, выполненного из вулканизированной резины, и наружных атмосферостойких слоев, выполненных из невулканизированной резины.

Описание изобретения к патенту

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