что такое сбс модифицированный битум

Чем отличается SBS-модифицированный битум от окисленного битума

В последнее время большинство клиентов делают свой выбор в пользу гибкой черепицы. В основе ее лежит стеклохолст, с двух сторон пропитанный битумом, и именно свойства битумного слоя влияют на гидроизоляционные характеристики кровли и ее срок службы. Чтобы сделать из природного битума качественную пропитку для кровельного пирога можно применить несколько вариантов его переработки. Наиболее известными и широко применяемыми методами являются:

— СБС-модифицированние на уровне 12% (полимерно-битумная черепица),

— окисление битума (немодифицированая форма),

Для получения в производстве окисленного битума, природную битумную массу окисляют, по сути искусственно «состаривают». Такой вид кровли лучше использовать в регионах с мягким климатом без резких температурных перепадов. По опыту эксплуатации в северных регионах мягкой черепицы из этого вида битума стало ясно, что она со временем становится достаточно жесткой и утрачивает способность подстраиваться под температурные расширения стропильных конструкций. Окисленный битум имеет свойство деформироваться с годами, это приводит к потере внешнего вида изделий, например, закручиванию кромок, трещинам. Однако, окисленный битум обладает хорошей адгезией, что служит гарантией надежности и прочности прилегания каменного гранулята к поверхности гонтов. В вопросе экологичности SBS-модифицированный битум уступает окисленному, последний практически не имеет в составе химических добавок и вредных испарений.

Источник

Виды битумного вяжущего для гибкой черепицы

Битум

Битум – жидкие, полутвердые или твердые соединения сложных органических веществ, состоящих из смеси углеводородов и их соединений с кислородом, серой, азотом.

Битумы могут быть природного происхождения или получены при переработке нефти, торфа, углей и сланцев.

Для производства рулонных кровельных и гидроизоляционных материалов используют искусственные битумы, полученные при переработке нефти.

Окисленный битум

При образовании такой структуры резко повышается вязкость смеси (об этом свидетельствует уменьшение пенетрации), повышается жесткость и теплостойкость. Теплостойкость окисленного битума повышается до +110° что позволяет применять материалы с применением таких битумов во всех климатических зонах.

Битум, модифицированный полимерами

При модификации полимерами происходит изменение свойств битума за счет придания им новых свойств, аналогичных свойствам полимера-модификатора.

Битум сохраняет начальную пластичность, и смесь наследует уникальные свойства полимера.

СБС-модифицированные битумы

Получают путем введения в битумную массу стирол-бутадиен-стирол. СБС — искусственный каучук, относящийся к термоэластопластам, представляет собой полистирольные блоки, соединенные между собой полибутадиеном, выполняющим роль эластичной «пружинки».

Кроме того, СБС-модифицированные битумы отличаются высокой эластичностью (удлинение при разрыве – более 600%).

Гибкая черепица ТЕХНОНИКОЛЬ производится из вяжущего на окисленном битуме и битуме модифицированном СБС-полимерами.

АПП-модифицированные битумы

Получают путем введения в битумную массу атактического и изотактического полипропилена (изомеров полипропилена).

АПП довольно легко растворяется в битуме, и для производства качественного материала достаточно высокоскоростного миксера. При перемешивании полимер с растворенными в нем маслами образует защитную оболочку вокруг мелких частиц битума.

Чем равномернее распределен полимер в битуме, тем выше защита битума от преждевременного старения.

АПП-битумы отличаются высокой стойкостью к ультрафиолетовому излучению, а также химической стойкостью к щелочам и кислотам, более высокой тепловой стойкостью по сравнению с СБС-модифицированными битумами.

Материалы на битумно-полимерном вяжущем обладают более высокими физико-механическими свойствами вяжущего (более широкий диапазон между гибкостью и теплостойкостью), что обеспечивает лучшую долговечность на кровле и на фундаментах.

Материалы на СБС модификаторе рекомендуется применять в умеренном климате, материал остается гибким, эластичным и не растрескивается на морозе, при этом теплостойкость материала остается на высоком уровне.

Материалы на окисленном битуме имеют оптимальную теплостойкость +110°С, что позволяет применять их даже в регионах с жарким климатом и производить монтаж при высокой дневной температуре без опасения повреждения материала. Также гибкая черепица на основе окисленного битума имеет большую жесткость, чем материалы на модифицированном битуме, что придает им лучшую устойчивость к ветровым нагрузкам.

В соответствии с ГОСТ 32806-2014 требования к теплостойкости битумной черепицы не ниже +100°С, требования EN 544:2011 — не ниже +90°С (для справки: для рулонных битумных материалов, предназначенных для плоских кровель, теплостойкость должна быть не ниже +80°С), что обуславливает необходимость использования в производстве битума, обогащенного кислородом с показателями температуры размягчения от +110 до +120°С.

В настоящее время окислительные установки заводов ТЕХНОНИКОЛЬ способны синтезировать битум с необходимыми показателями теплостойкости и показателями морозостойкости без введения дополнительных полимерных добавок. Таким образом, черепица SHINGLAS на основе битума, обогащенного кислородом имеет итоговую теплостойкость +110°С, на основе битумно-полимерного вяжущего +100°С.

Источник

Что такое СБС модифицированный битум, какими свойствами он наделяет гибкую черепицу

Не обладая многовековой историей, гибкая (битумная, мягкая) черепица смогла завоевать свое «место под солнцем» не только в США и Канаде, где на ее долю приходится более 80 % частных крыш, но и на постсоветском пространстве. Нашего тридцатилетнего опыта применения этого высокотехнологичного продукта вполне достаточно, чтобы говорить о гибкой черепице, как об одном из лидеров рынка с большими перспективами. Покрытие принадлежит к многочисленному «семейству» кровельных материалов, в производстве которых используется битум (мастики, рулонные разновидности, битумно-волокнистые листы и др.). Правда, «родственники» серьезно различаются по составу, способу монтажа и назначению.

Как и любой высокотехнологичный материал, гибкая черепица отличается как внешне: разновидностью покрытия, формами нарезки, количеством слоев и палитрой, так и качественными и технологическими характеристиками, которые определяются сырьевыми компонентами, рецептурой, а также технологией производства. Эта часть курса будет посвящена технологическим особенностям гибкой черепицы, где мы рассмотрим следующие темы:

Строение гибкой черепицы

Помимо высокой декоративности, материал характеризуется достойными техническими и эксплуатационными показателями, обусловленными, в том числе, и его строением. Гибкая, она же мягкая, она же битумная черепица – мелкоштучное кровельное покрытие, выполненное в виде фигурных плиток (гонтов) размером около 0,34х1,0 м. Изначально на рынке была представлена только однослойная гибкая черепица, позже появились двухслойные и даже трехслойные коллекции. Гибкая черепица – это композитный материал, имеющий многослойную структуру:

Основой современной гибкой черепицы служит пропитанный битумом нетканый стекловолоконный материал (стеклохолст), способный выдерживать значительное продольное растяжение и не подверженный гниению. Стеклохолст получают из расплавленной массы неорганического стекла, волокна связываются между собой благодаря специальным добавкам. Стеклохолст для гибкой черепицы должен быть плотностью от 100 г/м?, чтобы впитать достаточное количество битума, которым его покрывают с двух сторон, а также, чтобы гонты не теряли заданную в процессе производства геометрическую форму.

С двух сторон на стекловолоконную базу нанесен окисленный или модифицированный битум. Лицевая поверхность плиток покрыта минеральной крошкой, защищающей материал от ультрафиолета и придающей ему цвет и объем. Обратная сторона гонтов имеет слой самоклеющегося битума или специального битумного клея (у рядовой черепицы клеится 50% «изнанки», у карнизной и коньковой – 100%). Завершает битумный пирог силиконизированная полимерная пленка, защищающая внутреннюю поверхность плиток во время хранения и транспортировки.

Покрытию из битумной черепицы свойственна надежность, герметичность, устойчивость к высоким и низким температурам, атмосферным воздействиям, пожарная безопасность. Легкий материал (удельный вес составляет 5-8 кг/м?) не создает дополнительной нагрузки на стропильную группу скатной крыши. Мягкая черепичная кровля не «шумит» при дожде, не провоцирует лавинообразный сход снега, не подвержена гниению. Укладка покрытия из битумной черепицы отличается простотой и высокими темпами кровельных работ. Доля отходов, неизбежно образующихся в процессе монтажа, не превышает 11% от общего объема использованного материала (максимальный показатель относится к кровлям чрезвычайно сложной конфигурации). Немаловажным преимуществом является эластичность гонтов, позволяющая реализовывать кровли любой сложности и конфигурации с применением минимальных затрат на монтаж.

Разновидности битума и их особенности

Сырьевой битум, являющийся основой гибкой черепицы – это производное перегонки нефти, используемое также в других отраслях строительства. В исходном виде он легкоплавкий и нетеплостойкий (менее +50?С), с выраженным химическим запахом материал. Черепица же, в силу специфики применения, подвергается целому ряду воздействий – ее накаляет летом, замораживает зимой, круглый год обдувает ветром. Сырьевой битум не способен противостоять этому влиянию и будет очень быстро разрушаться, поэтому при производстве черепицы используют модифицированный, преобразованный битум для получения улучшенных эксплуатационных свойств. При производстве гибкой черепицы применяют три типа битума:

Окисленный битум

Наиболее простым и экономичным процессом производства битумов является окисление – продувка гудронов воздухом. Окисленные битумы получают в аппаратах периодического и непрерывного действия. Принцип получения окисленных битумов основан на реакциях уплотнения при повышенных температурах в присутствии воздуха, приводящих к увеличению концентрации асфальтенов, способствующих повышению температуры размягчения битумов, и смол, улучшающих адгезионные и эластичные свойства товарного продукта. Материал приобретает устойчивость к высоким и низким температурам. Оксидированная черепица характеризуется жесткостью – по ней можно спокойно передвигаться даже в летний зной, не боясь повредить покрытие. Но есть и «подводные камни».

К сожалению, на кровле процесс окисления не заканчивается, поскольку в процессе обогащения кислородом в нем в ускоренном темпе происходят химические реакции, на которые в естественных условиях необходимы десятилетия. Такая технология запускает процесс ускоренного старения битума. При окислении молекулы углеводородов рвутся, на освободившиеся химические связи попадают молекулы кислорода, однако, невозможно отрегулировать процесс так, чтобы окислялось лишь то количество молекул, которое нужно для получения необходимых свойств битума, всегда получаются лишние свободные связи, которые и ловят на себя озон, становясь центрами разрушения битума. Битум окисляется (стареет), становится более жестким и растрескивается даже при незначительных деформациях, после чего покрытие теряет свои гидроизоляционные функции.

Битум, модифицированный термопластичными добавками

По причине проблем со старением, возникающих при использовании окисленного битума для изготовления современных кровельных материалов, необходимо было искать новые технологии. В настоящее время, в качестве важнейшего компонента при производстве битумных кровельных материалов используется модифицированный битум.

Модификацию проводят посредством добавления в битум различных полимеров, обладающих желаемыми параметрами, которые передаются обогащенной массе. Битумно-полимерные смеси приобретают свойства, схожие со свойствами полимера-модификатора.

К одним из способов модификации битума относится добавление атактического полипропилена – пластик, представляющий собой один из изомеров полипропилена. В этом случае сам битум носит название АПП-модифицированный битум, или пластобитум. Для АПП-модифицированного битума характерно повышение эластичности при нагревании, высокая клеящая способность и стойкость к ультрафиолету. Однако на морозе такой материал «дубеет» и утрачивает свою эластичность.

СБС-битум, модифицированный эластомерными добавками

СБС — это искусственный каучук, относящийся к термоэластопластам, представляет собой полистирольные блоки, соединенные между собой полибутадиеном. СБС-битум, или резинобитум получают добавлением искусственного каучука. В отличие от АПП (смеси, получаемой механическим путем), качественная СБС-смесь представляет собой химическую смесь молекул каучука и битума. Это объясняет подтвержденную опытом эксплуатации в Европе большую долговечность СБС-материалов (25 и более лет у СБС против 18-20 у АПП).

Уникальной особенностью модификации битума при помощи СБС является создание полимерной матрицы, представляющей трехмерную сетку, образованную благодаря интеграции полистирольных блоков в так называемые полистирольные домены. Внутри данной эластомерной сетки в виде мельчайшей дисперсии распределен битум. В этом случае эластомерная сетка становится главенствующей в структуре СБС-битума, а битум становится не наполняемым, а наполнителем.

Распространенный способ придания битуму необходимых свойств для использования в гибкой черепице – это добавление в битум СБС-модификатора. СБС (стирол-бутадиен-стирол) – высокоэластичный полимер (искусственный каучук, как его иногда называют) придает битумам гибкость и эластичность, в том числе и при низких температурах. У СБС-покрытий хорошая адгезия и высокое сопротивление циклическим знакопеременным нагрузкам. Эластичность СБС-битумов достигает 1500-2000%. Молекулярная структура СБС-полимеров взаимодействует с битумом, повышая его гибкость, эластичность и прочность в широком диапазоне температур. Стирольно-бутадиеновые полимеры снижают чувствительность битума к экстремальным температурам и значительно увеличивают свойства такого битума в сравнении с немодифицированными битумами и окисленным битумом. СБС-полимер создает в битуме дополнительную укрепляющую сетевую молекулярную структуру, абсорбируя его компоненты и увеличивая эффективный объем. Это как раз и является главным отличием модификации битума СБС-полимером.

Производство качественного модифицированного СБС-битума – очень трудный технологический процесс. Необходимо подобрать рецептуру и применять совместимый с СБС битум, отличающийся повышенным содержанием ароматических соединений. Именно поэтому для производства битума используют особые сорта нефти, которые не подходят для изготовления топлива.

Для модификации, как правило, используется гранулированный СБС-модификатор, который требует наличия гомогенизатора – специального устройства, «перетирающего» полимер с битумом. Без гомогенизатора смесь выходит неоднородной (негомогенной). Теплостойкость такой неоднородной смеси может оказаться порой даже немного больше, однако гибкость на холоде будет намного хуже и с течением времени начнет еще ухудшаться.

Что характерно, долговечность черепицы не зависит от количества слоев.

Толщина битума никак не влияет на скорость старения и разрушения. Это касается как черепицы из окисленного битума, так и из СБС модифицированного.

То есть, срок службы однослойной и многослойной черепицы зависит не от количества слоев, а от способа модификации битума и соблюдения технологии укладки.

Характеристики черепицы из СБС модифицированного битума

Любая гибкая черепица отличается особыми декоративными свойствами, которые меняются от коллекции к коллекции. Что касается технических характеристик, то они во многом зависят от сырьевой базы. Если речь о выборе черепицы по виду битума, то по опыту реальной эксплуатации различных типов битумных покрытий, наиболее долговечным материалом, способным выдерживать наибольшие нагрузки, является СБС-модифицированная черепица.

Большой срок службы покрытия объясняется способностью материала деформироваться и возвращаться в исходное состояние без потери целостности.

Основную физическую деформацию гонты гибкой черепицы испытывают при монтаже в ходе различных манипуляций мастеров, будь то распаковка, смешивание, транспортировка или сама укладка на выпуклых поверхностях. Иногда монтаж кровли идет уже осенью, и температура воздуха понижается, что еще более повышает хрупкость битумной черепицы. Именно в процессе монтажа на гонтах (в местах деформации) могут появляться незаметные микротрещины, в которые с течением времени попадает вода, при замораживании и оттаивании постепенно расширяющая их до заметных размеров. В результате кровля теряет не только герметичность, но и внешний вид.

По словам специалиста, есть и второй вид деформаций, возникающий на кровле в процессе эксплуатации. Это напряжения, вызываемые деформацией несущей конструкции, под действием различных факторов. Объемные изменения в отдельных слоях основания кровли, расстояния между температурными слоями, атмосферные осадки и т. д. На гибкую черепицу действуют несколько сил продольного и поперечного натяжения, и эти деформации происходят круглогодично, также и в холодный период, когда хрупкость черепицы повышается.

Характеристики СБС модифицированного битума позволяют гибкой черепице противостоять всем видам деформаций, оставаясь эластичной и устойчивой к растрескиванию.

Проверить же, из какого битума произведена предлагаемая черепица, на практике достаточно просто – нужно аккуратно согнуть гонт за уголок, при этом окисленный битум порвется, а качественный СБС модифицированный битум не потрескается и сохранит первоначальную форму.

Гибкая черепица не зря пользуется популярностью у самозастройщиков – это высокодекоративный, надежный и долговечный материал, способный украсить любую крышу.

Источник

Виды битума для изготовления гибкой черепицы

На долговечность и качество гибкой черепицы в первую очередь влияет сырье, из которого она изготовлена. Основным материалом для производства мягкой кровли является битум. По своим природным свойствам он крайне неустойчив к воздействию ультрафиолета, перепадам температуры и механическому сопротивлению. Вследствие чего необходимо адаптировать сырье, чтобы в дальнейшем получить кровельный продукт с оптимальными гидроизоляционными характеристиками. Самыми популярными видами обработки битума в целях улучшения его свойств являются модификация за счет добавления полимеров и искусственное окисление.

Модифицированный битум

Для рулонной мягкой кровли (плоские крыши) и гибкой черепицы (скатные конструкции) известны два модификатора битума: СБС и АПП.

SBS-модифицированный. Французские и немецкие химики в начале 70-х годов прошлого века находились в поиске изменения свойств нефтепродукта для предания материалу гибкости и эластичности. В конечном итоге они обнаружили, что после добавления 10-15% полимера СБС (стирол-бутадиен-стирол, известный как «каучук») в сырье, его характеристики изменялись в положительную сторону. Модифицированный образец можно было растянуть в шестикратном размере от его длины, а затем вернуть в исходное положение. С тех пор в Европе активно используют технологию в производстве битумосодержащих материалов как в производстве строительных материалов, так и для дорожных работ.

Испытание СБС-модифицированного образца битумной черепицы Katepal

Наиболее известные на российском рынке производителя мягкой кровли с добавлением СБС-полимеров: Katepal, Icopal, Ruflex, Shinglas Технониколь (серия Ультра), RoofShield (серия Premium), Docke (серия Gold), IKO (модель Crown Slate).

Модификатор АПП (атактический полипропилен) впервые начали добавлять в гибкую черепицу итальянцы. Они обнаружили, что если 30% побочного продукта полимеризации пропилена смешать с битумом, значительно улучшается пластичность вещества: его можно растянуть до 50% от первоначального значения. Основа у конечной кровли обычно выполняется из полиэстера (полимера), поддерживающего «резиновые» свойства лучше, чем стекловолокно. Процесс изготовления конечного сырья крайне трудоемок, поэтому стоимость такого кровельного материала не может быть низкой.

Примеры производителей гибкой черепицы, использующих АПП-модифицированный битум: IKO (модель Monarch), RoofShield (серия Elite).

Окисленный вид битума

Самой дорогостоящей в производстве считается окисленная битумная черепица. Технология требует специального оборудования (трубчатый реактор), которое при высокой температуре (около 270 °С) насыщает расплавленный битум кислородом. Тем самым у нефтепродукта повышаются показатели термостойкости к отрицательным и высоким температурам. В процессе эксплуатации кровельный материал будет сохранять свои свойства на протяжении длительного периода времени (до 50-60 лет).

По этой причине самые известные бренды используют такой вариант сырья. К таким относятся большинство американских и канадских производителей (GAF, CertainTeed, IKO). Среди российских можно выделить два завода в Рязани, изготавливающих мягкую кровлю под марками Shinglas (завод Технониколь) и RoofShield (МПК КРЗ картонно-рубероидный завод). Окислительные установки достались предприятиям в наследство от Советского Союза. Другие компании вынуждены использовать низкокачественный оксидированное сырье, либо модифицировать материал полимерами, описанными выше. Еще одной разновидностью считается компаундированный битум, который получается путем смешивания окисленного и остаточного веществ.

Сравнение типов битума для гибкой черепицы

Если разновидности обработки СБС и АПП позволяют делать кровлю гибкой, в чем же тогда их недостатки? Первый вид устойчив к отрицательным температурам, поэтому так распространен в северных европейских странах, например, в Финляндии. Но при нагревании СБС-битум расширяется, что снижает его изоляционные характеристики, а также может издавать неприятный запах. Материал с АПП-добавками не плавится в жаркое время, но становится хрупким и ломким в холодный период. Такая черепица идеально подходит для южных регионов.

В свою очередь, способ окисления битума гарантирует отличные качества морозостойкости и свойства к тепловому воздействию на мягкую кровлю. Такой материал прослужит значительно дольше на территории с умеренным климатом (центральные регионы России) с характерными перепадами температуры.

Напоминаем, что при выборе гибкой черепицы следует обращать внимание на количество нефтепродукта в кровле (не менее 1300 г на 1 м²). Для многослойной кровли значение не должно быть ниже 1500 г/м². Также в качестве верхней каменной посыпки в добротном материале всегда используется натуральный базальтовый гранулят, который не меняет цвет на протяжении всего срока эксплуатации.

Источник