CN100529009C - 一种自粘防水卷材的基材及由其制成的自粘防水卷材 - Google Patents
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Abstract
一种自粘防水卷材的基材及由其制成的自粘防水卷材。基材是由一种改性PVC材料制成的片材，基本原料为：疏松型PVC、聚酯增塑剂、作为改性剂的丁腈橡胶、填充剂、稳定剂、润滑剂和抗老化剂。在基材的一面或两面从里向外复合上蠕变型橡胶沥青自粘胶层和涂硅防粘隔离膜层，便可制成改良的自粘防水卷材。利用本发明基材制成的自粘防水卷材，不仅保持了PVC片材机械物理性能好，热变形性能好，与自粘胶结合力好，弹性好，耐寒、阻燃，耐磨、抗化学腐蚀以及气体水汽低渗漏性好等诸多优点，而且具有挥发性小、耐抽出、耐油性、耐迁移性好、防水效果好、寿命长等优点，不会因为增塑剂的迁移而造成自粘防水卷材硬化、变脆，达到或超过了相关的产品标准要求。
Description
技术领域
本发明涉及建筑防水材料领域，特别一种用于带有单面或双面自粘胶的防水卷材的基材由其制成的自粘防水卷材。
背景技术
目前已有的带有单面或双面自粘胶(及隔离层)的防水卷材，其基材(或称胎材，为一种片材)一般来说采用的都是聚酯毡或PE膜材料，而不是PVC。PVC具有机械物理性能好，热变形性能好，与自粘胶结合力好，弹性好，耐寒、阻燃、耐磨、抗化学腐蚀以及气体水汽低渗漏性好等诸多优点，为什么PVC不被采用作为基材呢？这是因为采用PVC材料作为基材时，由于增塑剂DOP迁移的原因，基材很快会出现变硬、脆化、龟列现象，导致防水性能变差，因而不能直接用作自粘防水卷材的基材。
发明内容
本发明的目的之一是发明一种不仅兼有普通PVC的优良性能，而且耐油性、耐迁移性好，不会因为增塑剂DOP迁移而造成PVC变硬、变脆、龟裂的新型自粘防水卷材的基材。
本发明的目的之二利用上述发明的基材制造一种不仅兼有普通PVC的优良性能，而且耐油性、耐迁移性好，不会因为增塑剂DOP迁移而造成PVC变硬、变脆、龟裂的新型自粘防水卷材。
本发明的技术方案如下：
一种自粘防水卷材的基材，其特征在于该基材是由一种改性PVC材料制成的片材，该改性PVC材料的基本原料包括：疏松型PVC、聚酯增塑剂、作为改性剂的丁腈橡胶、填充剂、稳定剂、润滑剂和抗老化剂。
所述疏松型PVC为聚合度为1000的SG-5型PVC；所述填充剂为活性碳酸钙；所述稳定剂是含钡和/或铅的脂肪酸盐混合物；所述润滑剂为硬脂酸类材料。
所述抗老化剂为紫外线吸收剂和抗氧化剂。
按重量份数计算，所述基材的原料配方是：
SG-5型PVC 100；
聚酯增塑剂 30～80；
丁腈橡胶 5～15；
活性碳酸钙 5～20；
稳定剂 2～3；
硬脂酸 0.2～0.8；
紫外线吸收剂 0.2～0.8；
抗氧化剂 0.3～1.2。
在所述基材的一面或两面还可复合一层纤维布。纤维布为涤纶布、丙纶布或土工布。
一种利用所述基材制成的自粘防水卷材，在基材的一面或两面从里向外复合有蠕变型橡胶沥青自粘胶层和涂硅防粘隔离膜层。
由上述方案可知：本发明基材是一种以疏松型PVC(SG-5型)为主要原料，加入稳定剂、增塑剂、改性剂、增充剂、润滑剂及抗老化剂等各种助剂，再经充分混合后由挤出机挤出成型而成的改性PVC片材，其最大的特点就是挥发性小、耐抽出、耐油性、耐迁移性好，不会因为增塑剂的迁移而造成制品硬化、变脆。
实验验证本发明基材的主要性能指标如下：
拉伸强度 断裂伸长率 耐寒性 耐老化性 耐油性 耐迁移性
≥8MPa ≥200％ 合格 合格 合格 ≤4.0％
利用本发明基材制成的自粘防水卷材，不仅保持了PVC片材机械物理性能好，热变形性能好，与自粘胶结合力好，弹性好，耐寒、阻燃，耐磨、抗化学腐蚀以及气体水汽低渗漏性好等诸多优点，而且具有挥发性小、耐抽出、耐油性、耐迁移性好、防水效果好、寿命长等优点，不会因为增塑剂的迁移而造成自粘防水卷材硬化、变脆，达到或超过了相关的产品标准要求。
一些结合具体实施例对本发明作进一步说明。
具体实施方式
实施例1：
一种自粘防水卷材的基材，是一种改性PVC材料制成的片材，由疏松型PVC、聚酯增塑剂、改性剂、填充剂、稳定剂、润滑剂、抗老化剂及适量的颜料制成。
具体来说：疏松型PVC为聚合度为1000的SG-5型PVC。改性剂为丁腈橡胶。填充剂为活性碳酸钙。稳定剂是含钡和/或铅的脂肪酸盐，润滑剂为硬脂酸类材料。抗老化剂为紫外线吸收剂和抗氧化剂。
按重量份数计算，本实施例中基材的原料配方是：
SG-5型PVC 100；
聚酯增塑剂 30；
丁腈橡胶 5；
活性碳酸钙 5；
稳定剂 2；
硬脂酸 0.2；
紫外线吸收剂 0.2；
抗氧化剂 0.3；
颜料 适量。
实施例2：
本实施例自粘防水卷材的基材，与实施例1相比的区别是基材的原料配方为(按重量份数计算)：
SG-5型PVC 100；
聚酯增塑剂 80；
丁腈橡胶 15；
活性碳酸钙 20；
稳定剂 3；
硬脂酸 0.8；
紫外线吸收剂 0.8；
抗氧化剂 1.2；
颜料 适量。
实施例3：
本实施例自粘防水卷材的基材的原料配方为(按重量份数计算)：
SG-5型PVC 100；
聚酯增塑剂 55；
丁腈橡胶 10；
活性碳酸钙 10；
稳定剂 2.5；
硬脂酸 0.5；
紫外线吸收剂 0.5；
抗氧化剂 0.8。
利用上述基材可制成一种改良的自粘防水卷材：在基材的一面或两面从里向外复合有蠕变型橡胶沥青自粘胶层和涂硅防粘隔离膜层。
本发明对PVC改性的基理体现在以下方面：
1、PVC树脂具有优良的机械物理性能，在PVC中加入适量的增塑剂后，可使原来的刚性体变成柔性体，并能满足多种成型加工工艺的要求。PVC树脂分子量越高，各项性能指标如机械物理性能、热变形性能、耐寒性能、弹性及与增塑剂的结合力等也越优良，但加工也相对越困难。疏松型树脂比紧密型树脂吸收增塑剂要快，易塑化，加工性能好。综合改性PVC及生产加工工艺的要求，本发明选择聚合度为1000的疏松型PVC树脂(SG-5)作为主原料是十分必要的。
2、增塑剂的选用是改性PVC基材配方的关键。
在聚合物/增塑剂量体系中，绝大多数增塑剂与聚合物之间不存在化学键。以分子状态分布聚合物分子链间的增塑剂分子靠增塑剂分子一聚合物分子间力而保留在聚合物分子链间，增塑剂分子与聚合物分子链不断结合又不断分离，整个系统处于热力学平衡中，也就是说，增塑剂分子可以随时在聚合物分子链间移动。当塑化物与外界的气相(特别是高温条件下)液相(如油、溶剂和水)和固相高分子材料(如与增塑剂有一定相溶性的塑料和橡胶)接触时，塑化物界面上的一些增塑剂分子便会脱离系统界面而扩散进入气相、液相和固相高分子材料中，从而使塑化物界面附近区域内增塑剂的浓度降低，于是处于塑化物内部的增塑剂又源源不断地向增塑剂浓度低的塑化物界面区域扩散。结合造成增塑剂向气相的挥发损失、向液相的抽出损失、向固相高分子材料的迁移损失；由于增塑剂的挥发、抽出、迁移，在宏观上造成起雾、渗出、软化、脆化和污染现象降低了塑化物或与塑化物接触的高分子材料的实际使用性能。
一般常用的增塑剂因为分子链短，分子量也低，与PVC分子结合的强度较弱，所以挥发性大，易被油、溶剂等抽出，不耐迁移。针对这种情况，选用分子量较高的聚酯型增塑剂。聚酯增塑剂(polyester plasticizers)是由二元酸和二元醇缩聚而成的高分子聚合型增塑剂，具有耐抽出、耐迁移、耐挥发性极佳，耐油、耐高温性能超群的特点，素有永久性增塑剂之称。此类增塑剂除了具有通常使用的增塑剂一般性能外，更具有如下主要特点：
(1)耐挥发性最低
增塑剂的挥发性包括塑化物在高温加工时增塑剂的挥发性和制品在使用条件下增塑剂的挥发性两个方面。增塑剂的挥发性与蒸气压有直接关系，分子量低的增塑剂的蒸气压高，所以低分子量的增塑剂挥发性大。如DBP等分子量在300左右的增塑剂的挥发性是相当大的。分子量在500左右的DTDP和DUP的挥发性则稍小，而高分子量的聚酯型增塑剂的蒸气压非常低，其挥发性亦是现有增塑剂品种最低的。
(2)耐抽出性
当塑化物与油类、溶剂类以及较浓的肥皂水等接触时，一方面塑化物中增塑剂会被溶剂抽出，但同时溶剂又会渗入到塑化物中引起塑化物溶胀和软化。增塑剂的被抽出性与增塑剂本身的性质(如分子结构、分子量、极性)和所用溶剂的性质密切相关。由于有机溶剂、油类以及水和肥皂水等本身的性质不同，所以在抽出性上又不尽相同。如极性较大的邻苯二甲酸二丁酯(DBP)耐水性比邻苯二甲酸二辛酯(DOP)、邻苯二甲酸二异癸酯(DIDP)、偏苯三酸酯较差，但耐非极性的煤油抽出性却比DOP、DIDP、偏苯三酸脂等要好一些。高分子量的聚酯增塑剂一方面由于随着分子量的增加但极性并未降低，另一方面因为它具有长链的大分子结构。所以耐极性与非极性溶剂抽出性都是非常优秀的，尤其是耐油性和耐有机溶剂萃取性能是其他增塑剂所无法匹敌的。
(3)耐迁移性好
一些软质PVC制品在使用过程中往往会与橡胶、漆膜、聚苯乙烯制品等接触。(如PVC地板、橡/塑复合电缆、压敏性胶粘带中软质PVC常与橡胶接触，电器制品中聚苯乙烯常与软质PVC接触，家具漆膜与PVC的接触等)在接触时软质PVC中的增塑剂会向这些材料中迁移，引起与之接触的材料变软、发粘、龟裂。同时也造成PVC制品本身的表面污染(有着色剂的制品尤为明显)。
增塑剂迁移性的大小是扩散控制因素及表面控制因素决定的，在PVC中由于聚酯增塑剂是大分子结构其扩散速度最慢，迁移量几乎为零(中等分子量)。表面控制因素同挥发的情况一样(与蒸气压有关)。聚酯型增塑剂比已有各种增塑剂耐迁移性要好得多，所以本发明选用聚酯增塑剂是很理想的。
3、改性剂
丁腈橡胶能提高PVC的耐抽出性和耐迁移性，改善制品的柔软性及耐寒性，因此在本发明改性PVC基材中选用丁腈橡胶作为改性剂。
4、填充剂
加入适量的填充剂不仅能降低成本，还能提高制品的尺寸稳定性，本发明选用常用的活性碳酸钙作为填充剂。
5、稳定剂和润滑剂。
由于改性PVC基材仍属于软质PVC制品，与硬质PVC制品相比要求不高，因此按普通软质PVC制品的情况选用稳定剂和润滑剂。
6、抗老化剂。加入适量的紫外线吸收剂和抗氧剂，可提高制品在户外的使用寿命。
Claims (7)
1、一种自粘防水卷材的基材，其特征在于该基材是由一种改性PVC材料制成的片材，按重量份数计算，所述基材的原料配方是：
聚合度为1000的SG-5型疏松型PVC 100；
聚酯增塑剂 30～80；
丁腈橡胶 5～15；
活性碳酸钙 5～20；
稳定剂 2～3；
硬脂酸 0.2～0.8；
紫外线吸收剂 0.2～0.8；
抗氧化剂 0.3～1.2。
2.根据权利要求1所述的自粘防水卷材的基材，其特征在于所述基材中还添加有适量的颜料。
3.根据权利要求2所述的自粘防水卷材的基材，其特征在于所述基材的原料配方是：
SG-5型PVC 100；
聚酯增塑剂 30；
丁腈橡胶 5；
活性碳酸钙 5；
稳定剂 2；
硬脂酸 0.2；
紫外线吸收剂 0.2；
抗氧化剂 0.3；
颜料 适量。
4.根据权利要求1所述的自粘防水卷材的基材，其特征在于所述基材的原料配方是：
SG-5型PVC 100；
聚酯增塑剂 80；
丁腈橡胶 15；
活性碳酸钙 20；
稳定剂 3；
硬脂酸 0.8；
紫外线吸收剂 0.8；
抗氧化剂 1.2。
5.根据权利要求1至4中任一权利要求所述的自粘防水卷材的基材，其特征在于在所述基材的一面或两面复合有一层纤维布。
6.根据权利要求5所述的自粘防水卷材的基材，其特征在于所述纤维布为涤纶布、丙纶布或土工布。
7.一种利用权利要求5所述的自粘防水卷材的基材制成的自粘防水卷材，其特征在于在所述基材的一面或两面从里向外复合有蠕变型橡胶沥青自粘胶层和涂硅防粘隔离膜层。
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