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可溶物及相关问题的再认识
发布时间:2014-08-09
就SBS改性沥青防水卷材来说,什么是可溶物和可溶物含量?可溶物研究的对象是什么?可溶物来源于何处?可溶物与沥青、SBS改性剂、外加填充料有什么关系?可溶物含量在生产配制过程中产生怎样的变化?可溶物含量的技术指标应定在什么水平?选择检验可溶物含量溶剂的原则是什么?可溶物含量与沥青溶解度有什么关系?笔者认为,研究和正确认识这一系列问题,对指导我们正确制定标准、正确选择原材料和检验溶剂 、科学制定生产工艺参数、规范操作行为、纠正概念上的模糊性和片面性,统一人们的认识、促进SBS改性沥青防水卷材的健康发展,具有非常重要的理论价值和现实意义。
笔者对于可溶物的相关问题曾作过一些探讨,但不太全面和深入,现作一专题研究与分析。
1 问题分析研究
1.1 可溶物的来源与可溶物研究的对象
1.1.1 可溶物的来源
可溶物来源于何处?这关系到卷材生产过程中以什么为控制对象的问题。普遍的观点认为,可溶物来源于SBS改性沥青或SBS改性沥青涂盖料,理由是可溶物在于SBS改性沥青或SBS改性沥青涂盖料配制过程中,受工艺条件及外加填充料的影响会产生变化。基于这种观点,便有了JC/T905-2002《弹性体改性沥青》标准对SBS改性沥青和SBS改性沥青涂盖料的严格控制指标,见表1。笔者以为,这种观点是值得探讨的。SBS改性沥青也好,SBS改性沥青涂盖料也罢,它们都是沥青、SBS改性剂等基础原料中。一旦沥青、SBS改性剂确定。由此可见,可溶物来源于沥青和SBS改性剂,尤其是沥青作为控制可溶物的主要对象,而不是它们的混合产物。
1.1.2 可溶物研究的对象
防水卷材的生产工艺过程大致可分为三个阶段:第一阶段,配制SBS改性沥青的二元产物阶段;第二阶段,配制SBS改性沥青的三元产物阶段;第二阶段,浸涂胎基、生产卷材产品。这三个阶段的目的产物是不同的。那么,研究可溶物及可溶物含量是以第一阶段的SBS改性沥青二元产物为对象,还是以第二阶段的SBS改性沥青涂盖防水卷材为对象,或者是以第三阶段的SBS改性沥青防水卷材为对象呢?这关系到以什么为研究对象来制订标准最为科学合理、最符合卷材的生产规律、最能有效地控制产品内在质量的大问题。
Ⅰ型 Ⅱ型
软化点/℃,≥ 105 115
低温柔度/℃ -18 -25
无裂纹
弹性恢复率/% 85 90
离析性(上下层软化点变化率)/%,≤ 20
二甲苯可溶物含量/%,≥ 改性沥青 97
改性沥青涂盖料 94
闪点/℃ 230
就现有的情况看,标准JC/T905-2002《弹性体改性沥青》所规定的SBS改性沥青性能指标是以第一阶段的二元产物及第二阶段的三元产物为研究对象建立的。
但从标准给出的试验结果计算方法看,第二阶段名义上是针对SBS改性沥青涂盖料的,实际上它仍然是描述第一阶段二元产物可溶物的。从使用上看,第一阶段二元产物只是一种过渡产物,它的可溶物含量多少并不能真正反映出SBS改性沥青涂盖料最终使用产物的可溶物含量多少。因为 ,单位质量的SBS改性沥青涂盖料中可溶涂料中可溶物含量多少是随外加填充料的多少而变化的。由此,SBS改性沥青涂盖料内在质量主要取决于沥青、SBS改性剂和外加填充料自身的质量以及三者间的配伍比例,而不是SBS改性沥青二元产物内的可溶物多少。从这个意义上讲,可溶物的研究对象以最终使用的SBS改性沥青涂盖料为对象,才是科学合理的,也符合卷材生产 的规律,真正起到有效反映和控制产品质量的目的。
与第三阶段相配套的则是标准GB 18242-2000《弹性体改性沥青防水卷材》规定的SBS改性沥青卷材物理力学性能指标,也就是说第三阶段可溶物是以SBS改性沥青防水性能指标,也就是说第三阶段可溶物以SBS改性沥青防水卷材为研究对象的。其主要目的在于通过调整涂料层厚度实现单位面积可溶物含量要求,这是生产过程控制不可缺少的。但调整涂盖料层厚度无法改变业已存在的确定的涂盖料内部的配比关系以及内在质量。因此要保证可溶物含量,只有首先保证SBS改性沥青涂料内在合理配比及质量,同时辅之以调整涂盖料层厚度,才是标本兼治的根本办法。
1.2可溶物的组成成分、可溶性及含量
可溶物既然来源于沥青、SBS改性剂,那么必然与沥青、SBS改性剂的可溶性有关,而后者又与沥青和SBS改性剂的组成成分有关。
1.2.1 沥青、SBS改性剂的组成及溶解性
组 分 质量分数/% 相对密度
可溶分 油 分 10~60 0.911~0.923
胶 质 15~30 1.056~1.078
沥青质 0.5~12 1.117~1.121
不溶分 碳化物 少 量 /
炭化物 微 量 /
注:1)按五组分分类方法分类
SBS的组成
项 目 SBS1041 SBS4402 SBS4403
优
等
品 一等品 合格品 优
等
品 一等品 合格品 优
等
品 一等品 合格品
不溶分(灰分)/% 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2
可溶分 挥发分/% 1.0 1.5 2.0 1.0 1.5 2.0 1.4 2.0 2.5
S/B 40/60 30/70 30/70
可以看出,在这些组成组分中,分可溶分和不溶分两类。它们的物理性能及溶解性分述如下:(1)油分。油分在常温下是液体,具体润滑油的粘性,它是沥青中最轻的馏分,其相对密度小于在170℃较长时间受热易挥发。它能溶解于二硫化碳、三氯甲烷、苯、四氯化碳、丙酮、三氯乙烯等有机溶剂,但不溶于乙醇。
(2)胶质。胶质是半液体或半固体的黑色或红褐色的粘稠状物质,相对密度在0.98~1.08,能溶解于苯、醚、四氯化碳、三氯乙烯等有机溶剂,但在丙酮内的溶解度很小,也不溶于乙醇。
(3)沥青质。沥青质是深褐色或黑色的固体,硬而脆,有光泽,相对密度稍大于1,分子量大,加热至30℃以上也不熔化。一般而言,它能溶于表面张力大于2.5×10-4N/
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