SBS改性沥青防水卷材,性剂SBS掺量对性能的影响

测试SBS掺量(质量分数，以下同)分别为10%、 15%、 20%、 25%、 30%的5组试样的相关性能， 结果如表1所示。 由表可知， 改性剂SBS的掺量对防水卷材的基本性能有显著影响。 随着SBS掺量的增大， 防水卷材的低温柔性、 耐热温度、 拉力和延伸率的数值均先增大后减小。当SBS掺量为15%时，以上各性能指标均达到最大值，即低温柔性为-31 ℃，耐热温度为115 ℃，横向、纵向拉力为620、775 N，横向、纵向延伸率为47.1%、41%，均符合GB 18242—2008中的技术指标，说明符合商业实际生产应用的标准。当SBS掺量为10%和30%时，防水卷材的低温柔性以及耐热性的指标不合格。

SBS是一种以丁二烯和1,3-苯乙烯为单体采用阴离子聚合方式得到的嵌段共聚物，呈现微相分离结构，其中聚苯乙烯链段(PS)为硬段，聚集形成结晶相，构成微区，均匀分布在以聚丁二烯链段(PB)软段组成的连续相中。SBS改性剂加至沥青中后形成空间结构，导致SBS在沥青介质中的流动性劣化，即SBS分子中的PS段出现软化并呈现流动性。SBS的用量与形成空间的复杂程度成正比，SBS的掺量越大，空间越复杂，因此，当SBS的掺量为15%时，SBS分子中的PB段在吸收沥青中诸如饱和分、芳香分等小分子组分的轻质组分后能充分溶胀，形成稀松的网络结构，此时体系中的大分子组分、极性物质相对增多，从而耐热性得到改善。当网络结构受到拉伸时发生变形，从而使拉伸变长，延伸率增大；当SBS掺入量小于10%时，沥青呈连续相，SBS在小区域范围内形成“孤岛”结构，此时SBS对沥青的改性效果并不明显，防水卷材的性能主要体现为沥青的性能；当SBS掺量大于20%时，SBS呈连续相，而沥青分散在SBS连续相中，导致SBS溶胀性能劣化，与沥青之间的界面作用力减小，SBS分子间的相互作用力增大而发生相互融合，形成的空间网络结构过于发达，拉伸时不易变形，在外力的拉伸下发生断裂， 从而使其延伸率减小且耐热性等性能劣化，最终影响SBS改性沥青防水卷材的加工生产。由以上实验结果可知，在制备SBS弹性体改性沥青防水卷材的过程中，当改性剂SBS的掺量为15%～25%时，材料的各项性能指标均符合国家行业标准，最佳掺量为15%。