制造包含可膨胀石墨的沥青片材的方法技术

本发明专利技术公开了一种生产沥青片的方法，所述沥青片的一种或多种沥青部件中分散有可膨胀石墨，所述方法包括：在第一温度下混合沥青粘结剂与聚合物改性剂，制得母料；将所述母料冷却到第二温度，该第二温度比第一温度低；在所述冷却步骤后，将可膨胀石墨添加到所述母料中，从而形成包含可膨胀石墨的沥青组合物；然后用所述包含可膨胀石墨的沥青组合物制造沥青片。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利说明】本申请要求2013年7月23日提交的美国临时申请序列号61/857，403的权益，该临时申请以引用方式并入本文。
本专利技术的实施例涉及。
技术介绍
沥青片材广泛应用于建筑业。例如，聚合物改性的沥青片材用作防水的平台或低斜率屋顶的保护膜。本领域已知的是，这些屋顶系统可包括多层沥青片，这些沥青片又包括基板和盖板。其他例子包括阻隔材料，如空气阻隔层、蒸汽阻隔层或水分阻隔层。这些材料通常在屋顶或垂直表面(如墙壁)上使用，赋予建筑结构所需的耐空气性、耐蒸汽性和/或耐水性。另外的例子包括衬垫材料，屋面工程行业运用这种衬垫材料在屋顶表面设置额外的保护层。该额外的保护层可能具备耐水性、耐湿性、耐热性和/或耐火性，及其他性能优势。顾名思义，衬垫材料通常是指设置在外部或主要屋面保护层下方的材料，可包括木瓦、聚合物膜或沥青膜之类的膜、屋面瓦，以及金属面板或包层。为满足某些耐火特性(可能是应法规要求，也可能是为了将屋面材料归入适当类别)，可选用耐火或耐燃的沥青片。本领域已知的是，如果沥青片中包含了防火或阻燃材料，那么，沥青片便可具备一定程度的耐火性或耐燃性。已推荐使用多种阻燃材料，包括(例如)美国专利N0.5，516，817建议的膨胀型材料。膨胀型材料发挥作用的机理是形成炭化层，通常认为这种炭化层能够阻止氧气向更易燃的材料输送，从而减缓火势在这些更易燃材料上蔓延。然而，使用膨胀型材料可能会带来麻烦，因为沥青片的制造或加工温度必须低于形成炭化层的温度。实际上，倘若沥青片的加工温度高于膨胀型材料形成炭化的温度，那么，制出需要的沥青片产品即便不是完全无望，也会困难重重。据信将膨胀型材料用作沥青片中的阻燃剂是有利的，所以，需要开发出一种能够将膨胀型材料纳入沥青片中、又不会触发膨胀型材料的成炭化行为的制造工艺。事实上，在开发这种制造工艺时，可用膨胀型材料的范围会扩大。【附图说明】图1为按本专利技术的一个或多个实施例生产出的沥青片的横截面透视图。
技术实现思路
本专利技术的一个或多个实施例提供了一种生产沥青片的方法，这种沥青片的一种或多种沥青部件中分散有可膨胀石墨，所述方法包括:(i)通过在第一温度下混合沥青粘结剂与聚合物改性剂，制得母料；(ii)将母料冷却到第二温度，该第二温度比第一温度低；(iii)在所述冷却步骤后，将可膨胀石墨添加到母料中，从而形成包含可膨胀石墨的沥青组合物；(iv)用包含可膨胀石墨的沥青组合物制造沥青片。本专利技术的其他实施例提供了一种将可膨胀石墨掺入熔融的沥青组合物中，以生产出其中分散有可膨胀石墨的熔融沥青组合物的方法，所述方法包括:(i)将沥青粘结剂的温度至少加热到180°C ； (ii)向沥青粘结剂添加一种或多种成分，以形成母料；(iii)在至少为180°C的温度下混合母料；(ii)将母料冷却到最高180°C的温度；(iii)在最高为180 °C的温度下将可膨胀石墨添加至母料。【具体实施方式】本专利技术的实施例至少部分建立在发现的制造工艺的基础上，凭借这种制造工艺，可将膨胀型材料(具体地讲，可膨胀石墨)被掺入沥青片，操作过程中石墨不会出现有害膨胀。在第一实施例中，在第一温度下制出熔融的沥青组合物，让其冷却到低于第一温度的第二温度，然后把可膨胀石墨引入第二温度的熔融沥青组合物中。在第二实施例中，混合可膨胀石墨与载体材料，以形成可膨胀的石墨浓缩物，然后将该石墨浓缩物添加到熔融沥青组合物中。在某些实施例中，一并实施本文描述的第一实施例和第二实施例。沥青片构造在一个或多个实施例中，按本专利技术的一个或多个实施例生产出的沥青片包括沥青材料的平坦主体，该平坦主体也可称为沥青片的沥青部件或沥青层12。例如，如图1所示，沥青片11包括沥青部件12，该沥青部件12具有第一平坦表面13和第二平坦表面14。沥青片11可选地包括嵌入沥青部件12或掺杂在沥青部件12内的纺织物15。在某些实施例中，沥青片11不包括稀松布或织物。如下文将更详细地描述，根据本专利技术，沥青部件12可包含多种成分，如聚合物改性剂和填充剂，以及可膨胀石墨16和任选的补充阻燃剂(未示出)。在一个或多个实施例中，沥青片11还可包括一个或多个层合至沥青片11的沥青部件12的聚合物层17。例如，沥青片11包括的沥青部件12可层合至聚丙烯片。在其他实施例中，聚合物层17可以包括脱模剂(如硅土、砂石或滑石)层。另外，防粘膜19可以可拆卸地固定到至少一个暴露的平坦表面13或14。在一个或多个实施例中，任选的纺织物15 (也可称为织物加强件15、加强构件15，或简称加强件15)可以包括织造和/或非织造的织物。本领域已知多种织物加强件，实践本专利技术不必局限于选用特定的织物。在一个或多个实施例中，加强件15可由玻璃纤维和/或合成的纱线或原丝制成。示例性合成纱线包括由聚酯或聚酰亚胺制成的那些纱线。在一个或多个实施例中，根据本专利技术方法生产出的沥青片11的厚度可能至少为10密耳，在其他实施例中至少为20密耳，在其他实施例中至少为30密耳。在这些或其他实施例中，沥青片11的厚度可能至多为120密耳，在其他实施例中至多为100密耳，在其他实施例中至多为90密耳，在其他实施例中至多为80密耳。在一个或多个实施例中，沥青片11的厚度可为约10密耳至约100密耳，在其他实施例中可为约20密耳至约90密耳，在其他实施例中可为约30密耳至约80密耳。在其他实施例中，尤其是沥青片用于垂直应用时，其厚度可能薄得多。举例来说，沥青片的厚度可能小于20密耳，在其他实施例中可能不到15密耳，在其他实施例中可能小于10密耳；其厚度范围为2密耳至20密耳，在其他实施例中为3密耳至15密耳，在其他实施例中为5密耳至10密耳。在一个或多个实施例中，按本专利技术方法生产出的沥青片每一百平方英尺的重量可能至少为5镑，在其他实施例中可能至少为10镑，在其他实施例中可能至少为15镑。在这些或其他实施例中，沥青片每一百平方英尺的重量可能至多为90镑，在其他实施例中可能至多为70镑，在其他实施例中可能至多为50镑。在这些或其他实施例中，沥青片每一百平方英尺的重量可为5镑至100镑，在其他实施例中可为10镑至80镑，在其他实施例中可为15镑至50镑。在其他实施例中，尤其是沥青片用于垂直应用时，其重量可能轻得多。举例来说，沥青片每一百平方英尺的重量可能小于60镑，在其他实施例中可能小于50镑，在其他实施例中可能小于40镑；其每一百平方英尺的重量范围为5镑至60镑，在其他实施例中为10镑至50镑，在其他实施例中为15镑至40镑。沥青母料如上所述，本专利技术的方法包括形成熔融沥青组合物，再单独向其中添加或引入可膨胀石墨，或向其中添加或引入可膨胀石墨与载体的组合。为便于描述，可将添加或混合可膨胀石墨前的这种沥青组合物称作沥青母料。在一个或多个实施例中，沥青母料包含沥青粘结剂和无机填充剂。在一个或多个实施例中，沥青母料还可包含聚合物改性剂、增粘剂、补充阻燃剂和沥青基建材中常用的其他成分。沥青粘结齐IJ术语“沥青粘结剂”用作本领域技术人员理解的含义，此含义符合AASHTO M320提出的含义。本说明书中的术语“沥青”和“沥青粘结剂”可当作同义词使用。沥青粘结剂材料可源于任何沥青来源物如天然沥青、岩沥青，可由焦油砂制出，也可以是精炼石油过程中获得的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种生产沥青片的方法，所述沥青片的一种或多种沥青部件中分散有可膨胀石墨，所述方法包括：(i)通过在第一温度下混合沥青粘结剂与聚合物改性剂制备母料；(ii)将所述母料冷却到第二温度，其中所述第二温度比所述第一温度低；(iii)在所述冷却步骤后，将可膨胀石墨添加至所述母料中，从而形成包含可膨胀石墨的沥青组合物；以及(iv)用所述包含可膨胀石墨的沥青组合物制造沥青片。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：周文胜，M·J·哈伯德，
申请(专利权)人：凡世通建筑产品公司，
类型：发明
国别省市：美国;US