CN102092157B - 一种遇水膨胀防水膜及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于防水材料技术领域，具体地讲公开了一种遇水膨胀防水膜及其制备方法。其主要技术方案为：由包括由涤纶、丙纶、芳纶或玻璃纤维编织的起增强作用的衬布，在该衬布的一面覆有由天然或合成橡胶、高分子吸水树脂、无机吸水材料和功能填料构成的遇水膨胀自粘片材层、在衬布的另一面覆有起防渗作用的涂层，在遇水膨胀自粘片材层上设置有隔离膜层，然后经过复合、裁剪、检验、包装等工序即可制备出可广泛使用于公路、铁路、垃圾填埋场、水利工程及工业与民用建筑地下防水防渗施工场的遇水膨胀防水膜。该遇水膨胀防水膜具有防渗漏效果优异、环保和使用寿命长的优点。

Description

一种遇水膨胀防水膜及其制备方法

技术领域

本发明属于防水材料技术领域，具体地讲公开了一种使用于公路、铁路、垃圾填埋场、水利工程及工业与民用建筑地下防水防渗施工场的遇水膨胀防水膜及其制备方法。 

背景技术

防水材料起源于20世纪40年代二战后欧洲的油毡，20世纪60年代我国开始油毡的生产和应用，并在相当长一段时期内几乎是唯一的防水材料，而油毡的防水性能差、寿命很短，是很不理想的防水材料。20世纪80年代，出现聚乙烯丙纶防水膜，防水性能稍有增强、寿命稍有增长，但效果依然不理想。20世纪80年代末90年代初，我国开始引进国外先进设备与技术，生产 SBS、APP改性沥青防水膜，同时市场上出现聚氨酯防水材料、丙烯酸酯防水材料、JS复合防水材料、水泥基渗透结晶型防水涂料、BAC自粘型防水膜和喷涂聚脲弹性（SPUA）防水涂料，这些新型防水材料防水性能好、寿命长，是目前理想的防水材料。但以上卷材均存在基面处理、接缝困难存在渗漏隐患等不足，是传统的“憎水”防水理论。最近三十年左右出现了以水止水的理论，利用吸水材料吸水后体积达到其自身十几倍甚至几十倍的原理形成防水体达到防水的目的。例如防水毯－将膨润土利用针刺法“锁”在无纺布和编织布之间，膨润土吸水膨胀后形成防水凝胶体。但该材料存在运输困难、易流失、接缝繁琐等不足。许多防水材料在施工过程中容易被扎破、穿孔，而失去防水效果。

发明内容

本发明的第一目的就是提供一种环保且使用寿命长的遇水膨胀防水膜。

本发明的第二目的就是提供一种制备上述遇水膨胀防水膜的生产方法。

实现本发明第一目的所提出的技术方案为：

一种遇水膨胀防水膜，其结构包括起增强作用的衬布，在该衬布的一面覆有遇水膨胀自粘片材层、在所述衬布的另一面覆有起防渗作用的涂层，在所述遇水膨胀自粘片材层上设置有隔离膜层；其中

所述的遇水膨胀自粘片材层包括5－25重量份的天然或合成橡胶、５－２０重量份的高分子吸水树脂、３０－８０重量份的无机吸水材料、３－５重量份的功能填料；

设置于所述衬布上的涂层由聚脲、聚氨酯或丙烯酸酯涂料构成。

其中构成上述遇水膨胀防水膜的附加技术特征还包括：

构成起增强作用所述衬布的规格为６０－３００克/平方米的涤纶、丙纶、芳纶或玻璃纤维编织布；

在遇水膨胀自粘片材层上设置的所述隔离膜层上涂有一层防粘连的有机硅油层；

覆有衬布一面的所述的遇水膨胀自粘片材层的厚度为2.0—3.0毫米间；

在所述的遇水膨胀自粘片材层中还包含有０.５－２重量份的抗氧化助剂。

实现本发明第二目的所提出的技术方案即：

制备本发明所提出的一种遇水膨胀防水膜的方法包括下列步骤：

第一步   增强衬层的制备

配制聚脲、聚氨酯或丙烯酸酯涂料，均匀喷涂到由涤纶、丙纶、芳纶或玻璃纤维的编织布上形成防渗漏涂层，晾晒备用；

第二步   自粘片材的制备：

首先，按上述权利要求所述的比例取已塑炼的天然胶或合成橡胶、高分子吸水树脂和无机吸水材料、功能填料及抗氧化防老助剂，顺序加入到密炼机中，在80--140℃混炼15-25分钟后用滤胶机滤胶；然后，将滤胶加入到已预热好的螺杆挤出机中挤成自粘片材；

第三步   复合

将隔离膜、自粘片材和增强衬层依次叠罗在一起，利用复合设备复合，并通过倦卷形成防水膜；

第四步  裁剪、检验、包装。 

其中，将隔离膜、自粘片材和增强衬层依次叠罗在一起时，在所述的隔离膜上设置防粘连的有机硅油层。

利用本发明提供的制备工艺所制备成型的遇水膨胀防水膜，与现有技术相比具有以下优点：其一，由于构成遇水膨胀防水膜的自粘片材中是以膨润土为主要材料，与天然或合成橡胶、有机和无机吸水材料、功能填料以及方防老化助剂构成，因此该材料不仅不会对周围环境产生任何污染，而且它遇水膨胀的过程是可逆的，反复膨胀后不影响它的防水效果；其二，利用该遇水膨胀防水膜施工时，混凝土施工基面上不需做任何前期处理，也可直接铺装在夯实的土层上，接缝只用简单的搭接压实即可，比重相当类似材料的２／３，因此具有施工简便的特点；其三，由于构成该防水膜的自粘片材遇水膨胀的膨胀倍率可达３００－５８０％，因此，在使用过程中可用钢钉固定而不会影响材料的防水效果，即具有自愈修补裂隙的功能；其四，该遇水膨胀防水膜遇水膨胀后形成的致密的胶凝体，可有效的阻止可能在防水层和结构主体之间的窜水现象；其五，该遇水膨胀防水膜具有带涂层的编织布及遇水膨胀形成的膨胀体的双层防水效能；其六，在潮湿的混凝土基层或低温下（如-35℃）亦可正常施工。   

附图说明

图1：为本发明所提供的遇水膨胀防水膜的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明提供的遇水膨胀防水膜的结构及其制备方法作进一步的详细说明：

如图1所示为本发明所提供的遇水膨胀防水膜的结构示意图，即构成遇水膨胀防水膜的结构包括以下层状结构：起增强作用的由涤纶、丙纶、芳纶或玻璃纤维条编织的衬布1，在该衬布的一面覆有由天然或合成橡胶、高分子吸水树脂、无机吸水材料、各种功能填料及抗氧化助剂构成的遇水膨胀自粘片材层2、在上述衬布的另一面通过喷涂形成的厚度在0.01—0.05毫米厚的起防渗作用的涂层3，在上述遇水膨胀自粘片材层上设置有隔离膜层4。

利用上述膨胀防水膜施工时，将设置于遇水膨胀自粘片材层上隔离膜层4揭开，直接铺于施工面即可。为了防止隔离膜层与遇水膨胀自粘片材层粘合在一起，在揭开隔离膜层时将自粘片材层撕裂，因此在隔离膜层上涂有一层防粘连的有机硅油层5，由该油层可以有效防止上述现象发生，并使得施工时很容易的将隔离膜层从遇水膨胀自粘片材层上揭开。

在构成上述膨胀防水膜的结构中，起增强作用的编织衬布1的规格选择在６０－３００克/平方米，其目的是为了满足膨胀防水膜的抗撕裂强度，构成上述膨胀防水膜中的遇水膨胀自粘片材层的厚度设置在2—3毫米之间即可满足本发明的目的。

制备上述膨胀防水膜的实施例：

实施例1

第一步   制备增强衬层

首先配制由聚脲构成的涂料，并将该涂料均匀喷涂到由涤纶线条编织的规格为６０克/平方米的衬布上形成厚度在0.01毫米左右的防渗漏涂层，晾晒备用；

第二步   制备自粘片材

首先，取已塑炼的5重量份的天然橡胶、10重量份的水溶性聚氨酯预聚体和80重量份的天然钠基膨润土、由1重量份的白蜡油做软化剂、1重量份的石油树脂做增稠剂和1重量份的氢氧化镁做阻燃剂构成的功能填料以及0.5重量份的防老剂丁，顺序加入到密炼机中，在140℃下混炼15分钟后用滤胶机滤胶；然后，将滤胶加入到已预热好的螺杆挤出机中挤成厚度为1.5毫米的自粘片材；

第三步   复合

在由聚乙烯材料构成的隔离膜上喷涂有机硅油层，然后将隔离膜、自粘片材和增强衬层依次叠罗在一起，利用复合设备复合，并通过卷卷形成防水膜；

第四步  裁剪、检验、包装。 

实施例2

第一步   制备增强衬层

首先配制由聚氨酯构成的涂料，并将该涂料均匀喷涂到由丙纶线条编织的规格为150克/平方米的衬布上形成厚度在0.010—0.015毫米的防渗漏涂层，晾晒备用；

第二步   制备自粘片材

首先，取已塑炼的25重量份的丁基橡胶、5重量份的水溶性聚氨酯预聚体和70重量份的钙基膨润土、由1.5重量份的松焦油做软化剂、1.5重量份的松香做增稠剂和0.5重量份的氢氧化铝做阻燃剂构成的功能填料以及2.0重量份的防老剂4010A，顺序加入到密炼机中，在80℃下混炼25分钟后用滤胶机滤胶；然后，将滤胶加入到已预热好的螺杆挤出机中挤成厚度为2.0毫米的自粘片材；

第三步   复合

在由EVA材料构成的隔离膜上喷涂有机硅油层，然后将隔离膜、自粘片材和增强衬层依次叠罗在一起，利用复合设备复合，并通过卷卷形成防水膜；

第四步  裁剪、检验、包装。 

实施例3

第一步   制备增强衬层

首先配制由丙烯酸酯构成的涂料，并将该涂料均匀喷涂到由芳纶线条编织的规格为200克/平方米的衬布上形成厚度在0.015—0.025毫米的防渗漏涂层，晾晒备用；

第二步   制备自粘片材

首先，取已塑炼的20重量份的丁腈橡胶、20重量份的丙烯酸钠高分子吸水树脂和30重量份的钠化膨润土、由0.5重量份的环烷油做软化剂、1.5重量份的松香做增稠剂和1.5重量份的六溴环十二烷做阻燃剂构成的功能填料以及1.5重量份的防老剂丁，顺序加入到密炼机中，在130℃下混炼20分钟后用滤胶机滤胶；然后，将滤胶加入到已预热好的螺杆挤出机中挤成厚度为2.0毫米的自粘片材；

第三步   复合

在由聚乙烯材料构成的隔离膜上喷涂有机硅油层，然后将隔离膜、自粘片材和增强衬层依次叠罗在一起，利用复合设备复合，并通过卷卷形成防水膜；

第四步  裁剪、检验、包装。 

实施例4

第一步   制备增强衬层

首先配制由丙烯酸酯构成的涂料，并将该涂料均匀喷涂到由玻璃纤维编织的规格为300克/平方米的衬布上形成厚度在0.045—0.050毫米的防渗漏涂层，晾晒备用；

第二步   制备自粘片材

首先，取已塑炼的10重量份的氯丁橡胶、18重量份的丙烯酸钠高分子吸水树脂和50重量份的天然钠基膨润土、由0.5重量份的抽出油做软化剂、1.0重量份的合成树脂做增稠剂和2.5重量份的三氧化二锑做阻燃剂构成的功能填料以及1.0重量份的防老剂AT-250，顺序加入到密炼机中，在120℃下混炼15分钟后用滤胶机滤胶；然后，将滤胶加入到已预热好的螺杆挤出机中挤成厚度为1.5毫米的自粘片材；

第三步   复合

在由聚乙烯材料构成的隔离膜上喷涂有机硅油层，然后将隔离膜、自粘片材和增强衬层依次叠罗在一起，利用复合设备复合，并通过卷卷形成防水膜；

第四步  裁剪、检验、包装。 

实施例5

第一步   制备增强衬层

首先配制由聚氨酯构成的涂料，并将该涂料均匀喷涂到由涤纶纤维编织的规格为100克/平方米的衬布上形成厚度在0.020—0.025毫米的防渗漏涂层，晾晒备用；

第二步   制备自粘片材

首先，取已塑炼的20重量份的天然橡胶、15重量份的水溶性聚氨酯预聚体和60重量份的钠化膨润土、由1.0重量份的白蜡油做软化剂、2.0重量份的松香做增稠剂和2.0重量份的氢氧化镁做阻燃剂构成的功能填料以及1.0重量份的防老剂AT-250，顺序加入到密炼机中，在100℃下混炼20分钟后用滤胶机滤胶；然后，将滤胶加入到已预热好的螺杆挤出机中挤成厚度为2.0毫米的自粘片材；

第三步   复合

在由EVA材料构成的隔离膜上喷涂有机硅油层，然后将隔离膜、自粘片材和增强衬层依次叠罗在一起，利用复合设备复合，并通过卷卷形成防水膜；

第四步  裁剪、检验、包装。 

实施例6

第一步   制备增强衬层

首先配制由聚脲构成的涂料，并将该涂料均匀喷涂到由玻璃纤维编织的规格为250克/平方米的衬布上形成厚度在0.015—0.025毫米的防渗漏涂层，晾晒备用；

第二步   制备自粘片材

首先，取已塑炼的15重量份的丁腈橡胶、10重量份的丙烯酸钠高分子吸水树脂和40重量份的天然钠基膨润土、由1.5重量份的松焦油做软化剂、2.0重量份的石油树脂做增稠剂构成的功能填料以及0.5重量份的防老剂4010A，顺序加入到密炼机中，在120℃下混炼20分钟后用滤胶机滤胶；然后，将滤胶加入到已预热好的螺杆挤出机中挤成厚度为2.5毫米的自粘片材；

第三步   复合

在由EVA材料构成的隔离膜上喷涂有机硅油层，然后将隔离膜、自粘片材和增强衬层依次叠罗在一起，利用复合设备复合，并通过卷卷形成防水膜；

第四步  裁剪、检验、包装。 

本发明所提供的膨胀防水膜的制备不仅仅局限于上述六个实施例，其中所选用的构成膨胀防水膜的衬布、喷涂于该衬布上的涂层，尤其是覆在该衬布另一面的有遇水膨胀自粘片材层所选用各种材料的数据范围并不局限于上述六个实施例是连贯的，即利用本发明专利申请的 “发明内容”部分所提供的构成膨胀防水膜的技术方案均能够制备出符合其优点的膨胀防水膜。

经检测，本发明专利申请所提供的遇水膨胀防水膜的性能参数为：

1、膨胀倍率：３００－５８０％；

2、渗透系数：≤１.０×１０^-4；

3、低温弯折性：－35℃弯折无脆裂；

4、流淌性：（80℃×5小时）无流淌；

5、耐静水压：≥０.８ＭＰａ；

当在构成遇水膨胀防水膜的自粘片材层中添加有阻燃剂时，能够满足阻燃的需要，其阻燃性能可以达到B1或B2级。

Claims (7)

1.一种遇水膨胀防水膜，其特征在于，其结构包括起增强作用的衬布，在该衬布的一面覆有遇水膨胀自粘片材层、在所述衬布的另一面覆有起防渗作用的涂层，在所述遇水膨胀自粘片材层上设置有隔离膜层；其中

所述的遇水膨胀自粘片材层包括5－25重量份的天然或合成橡胶、５－２０重量份的高分子吸水树脂、３０－８０重量份的无机吸水材料、３－５重量份的功能填料；

设置于所述衬布上的涂层由聚脲、聚氨酯或丙烯酸酯涂料构成。

2.如权利要求1所述的一种遇水膨胀防水膜，其特征在于：构成起增强作用所述衬布的规格为６０－３００克/平方米的涤纶、丙纶、芳纶或玻璃纤维编织布。

3.如权利要求1所述的一种遇水膨胀防水膜，其特征在于：在遇水膨胀自粘片材层上设置的所述隔离膜层上涂有一层防粘连的有机硅油层。

4.如权利要求1所述的一种遇水膨胀防水膜，其特征在于：覆有衬布一面的所述的遇水膨胀自粘片材层的厚度为2.0—3.0毫米间。

5.如权利要求1所述的一种遇水膨胀防水膜，其特征在于：在所述的遇水膨胀自粘片材层中还包含有０.５－２重量份的抗氧化防老助剂。

6.制备上述权利要求5所述遇水膨胀防水膜的方法，其步骤为： 

第一步   起增强作用的衬布的制备

配制聚脲、聚氨酯或丙烯酸酯涂料，均匀喷涂到由涤纶、丙纶、芳纶或玻璃纤维的编织布上形成防渗漏涂层，晾晒备用；

第二步   自粘片材的制备：

首先，按比例取已塑炼的天然胶或合成橡胶、高分子吸水树脂和无机吸水材料、功能填料及抗氧化防老助剂，顺序加入到密炼机中，在80--140℃混炼15-25分钟后用滤胶机滤胶；然后，将滤胶加入到已预热好的螺杆挤出机中挤成自粘片材；

第三步   复合

将隔离膜、自粘片材和起增强作用的衬布依次叠罗在一起，利用复合设备复合，并通过卷卷形成防水膜；

第四步  裁剪、检验、包装。

7.如权利要求6所述的遇水膨胀防水膜的制备方法，其特征在于：将隔离膜、自粘片材和起增强作用的衬布依次叠罗在一起时，在所述的隔离膜上设置防粘连的有机硅油层。