自粘聚合物改性沥青防水卷材（下称自粘卷材）的热老化性能关系着自粘卷材的储存稳定性和施工后的使用寿命。热老化性能主要考量自粘卷材在老化后，抗形变（最大拉力时延伸率）、抗热胀冷缩（尺寸稳定性）、抗低温（低温柔性）以及与基面的粘结力（卷材与铝板的剥离强度，下称剥离强度）这4大性能是否会大幅下降，会不会影响自粘卷材发挥正常的防水效能。其中，抗形变和抗热胀冷缩的能力主要是由聚酯胎或增强面膜提供，而抗低温和保持粘结力则需要自粘卷材生产厂家根据检测结果，实时调整配方、原料、工艺，确保热老化后卷材的低温柔性和剥离强度符合GB 23441—2009 《自粘聚合物改性沥青防水卷材》的要求。这里仅对有胎自粘卷材老化后的低温柔性和剥离强度进行研究。
根据GB 23441—2009 中的测试要求，自粘卷材的热老化测试分为5个步骤，共需至少10 d时间：
1）生产后放置在（23±2） ℃的环境下24 h；
2）裁切好低温柔性和剥离强度的测试试件，并将试件水平放入（70±2） ℃烘箱中7 d；
3）取出试件，放置在（23±2） ℃的环境下24 h；
4）粘贴卷材与铝板的剥离强度试件，放置在（23±2） ℃的环境下24 h；
5）测试剥离强度和低温柔性。
按照配方（沥青：50%，软化油：10%，SBS：4%，SIS：4%，SBR：4%，轮胎胶粉：5%，滑石粉：23%）进行9组小试实验，第1组实验原料均未经热老化处理，第9组实验原料全部经热老化处理，其余2~8组实验每组只选取一种经热老化处理过的原料（其余原料均不经热老化处理），测试每组实验自粘卷材的低温柔性极限和剥离强度，结果见表1。
从上述实验结果可以得知：
1）沥青未见明显老化，耐热老化能力优秀。
2）传统认为对自粘卷材热老化性能影响很大的软化油和轮胎胶粉实际影响并不大。
3）SBR热老化后制得的自粘卷材低温柔性和剥离强度均明显下降。
4）SIS热老化后制得的自粘卷材低温柔性也不理想。
5）SBS热老化后制得的自粘卷材低温柔性下降，但剥离强度却上升了。
剥离强度的高低，一方面受到自粘卷材配方的影响，另一方面还受到离型膜上硅油转移造成的离型效应的影响。
在离型膜的硅油涂布、固化生产过程中，任何一款乙烯基硅油或丙烯酸基硅油在固化反应时都不能达到100%完全反应。离型膜行业一般用残余黏着率来表示一款离型膜的硅转移量，残余黏着率越高，表明该款离型膜经标准胶带粘附后保留的离型性能越好，转移的硅油量越低，性能越理想。
从上述实验结果可以得知：
1）热固化温度越高，生产的离型膜残余黏着率越高，对自粘卷材剥离强度的影响越小。
2）辐射固化整体效果好于130 ℃或140 ℃热固化，但当热固化温度能提高到160 ℃时，辐射固化和热固化效果没有明显差别。
各类材质或固化工艺的离型膜应用于自粘卷材各有优劣，需要注意以下4点：
1）辐射固化离型膜在建筑防水行业的应用比较少见，主要是因为采用辐射固化工艺生产的离型膜成本较热固化工艺生产的高近一倍，故应充分衡量投入的成本是否合适。
2）PP和PE材质的离型膜在涂硅过程中不能承受160 ℃的热固化温度，而当热固化温度下降至PP和PE材质能承受的130 ℃和140 ℃时，硅油的固化反应会更加不完全，将这种离型膜粘附在自粘卷材上后，大量未固化的硅油会从离型膜表面转移到自粘卷材的改性沥青自粘层上，从而使剥离强度大幅下降。特别是经过70 ℃热老化时，会造成更多的硅油转移，剥离强度的下降愈加明显。故在130 ℃和140 ℃热固化的离型膜不能满足自粘卷材的生产使用需求。
3）PET材质的离型膜由于耐温性好，能承受160 ℃的热固化温度，故在160 ℃下热固化的PET离型膜对自粘卷材热老化前后的剥离强度影响不大，能满足自粘卷材的生产使用需求。但由于PET薄膜相比于PE、PP薄膜，存在易脆易撕裂的材质缺陷、涂硅工艺良莠不齐（甚至直接用进口的废料分切）、自粘卷材成品收卷后PET膜一面会产生横向皱纹、施工工地有废旧塑料膜回收等问题，严重制约了PET离型膜的推广和发展。
4）夏季天气炎热，改性沥青自粘层初粘性好，离型膜的涂硅量需增加，这样会带来更多未完全固化的硅油，使得离型膜残余黏着率降低，从而降低自粘卷材的剥离强度；冬季则相反。
选取残余黏着率大于90%的4款离型膜进行生产测试，成型温度分别为160 ℃、170 ℃、180 ℃和190 ℃，生产配方仍按照上文提到的实验配方（沥青：50%，软化油：10%，SBS：4%，SIS：4%，SBR：4%，轮胎胶粉：5%，滑石粉：23%），测试制得的自粘卷材热老化前后的剥离强度，具体如表3所示。
从上述实验结果可以得知：
1）自粘卷材成型温度越高，自粘卷材在热老化前后的剥离强度越低。
2）低温成型有利于自粘卷材热老化前后剥离强度的提升。
在制定自粘卷材成型工艺温度时，还需注意以下3点：
1）成型温度过低时，涂盖料黏度增大，会造成生产时产品厚薄不均、胎基不带料以及胎基拉缩等质量问题。
2）成型温度过高时，不但会造成烫膜等外观缺陷，还会损坏离型膜基材的分子结构及硅油的粘附，从而影响离型膜的残余黏着率，进一步影响自粘卷材的剥离强度。
3）成型温度应和涂盖料本身黏度相匹配，涂盖料黏度越大，成型温度应越高；成型温度还应与设备冷却效果相匹配，冷却效果越好，冷却水水温越低，能适应的成型温度就越高。
来源:大禹九鼎
责任编辑：李谨之
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