CN103289485B - 一种用于自粘橡胶沥青防水卷材免撕膜的制备方法 - Google Patents
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Abstract
一种用于自粘橡胶沥青防水卷材免撕膜的制备方法，涉及一种建筑薄膜制备方法，包括以下过程：首先将100份的腰果酚（98%），70-95份的甲醛水溶液（37%）和2775-4000份的聚乙烯醇水溶液（5%）加入到反应器中；然后加入剩余的95-120份甲醛水溶液（37%）继续反应，即得到膜原液；将上述膜原液中和至pH=7.0之后，稀释至5%，采用辊涂的方式涂覆在刚成型的自粘橡胶沥青防水卷材表面，在卷材自身的温度和风机吹扫的共同作用下，膜原液在卷材表面迅速干燥成膜。本发明膜将自行溶解和分解于混凝土的碱性浆液中，且不影响固化后的混凝土与卷材之间的结合力。
Description
技术领域
本发明涉及一种建筑薄膜制备方法，特别是涉及一种用于自粘橡胶沥青防水卷材免撕膜的制备方法。
背景技术
近20年来，我国建筑防水材料工业有了很大发展，产品结构也有很大改进，根据防水材料的组成可分为改性沥青防水卷材，高聚物改性防水卷材和合成高分子防水卷材三大类。其中，沥青防水卷材产量最大，在防水材料市场中所占份额快速攀升。随着永久性建筑的增多和住宅商品化，人们对于建筑防水的要求越来越高，高档次防水材料的加速推广也成为必然。由于聚合物改性沥青防水卷材和合成高分子防水卷材的成本较高，影响了其推广应用，因此高性价比的改性沥青防水卷材新产品的开发显得极其重要。
在众多的改性沥青防水卷材中，自粘橡胶沥青防水卷材具有许多优良的性能，自粘橡胶沥青防水卷材是以橡胶、优质沥青为基料，以聚乙烯膜、铝箔为表面离粘隔离层的自粘防水卷材，该产品具有极强的粘结性和自愈性，能在高低温环境下施工，该材料具有以下优点：
1、不用粘结剂，也不须加热烤至熔化，只须撕去隔离层，即可牢固地粘结在基层上，施工方便且施工速度极快。
2、具有橡胶的弹性，延伸率极佳，很好地适应基层的变形和开裂。
3、具有优异的对基层的粘接力，粘结力往往大于其剪切力（粘合面外断裂），确保搭接严密可靠，天衣无缝。
4、极具特色的“自愈功能”，能自行愈合较小的穿刺破损，在遭遇穿刺或硬物嵌入时，会自动与这些物体合为一体，保持良好的防水性能。
5、耐腐蚀性能好，该卷材具有很好的耐酸、耐碱，耐化学腐蚀，在各种环境中具有优良的耐老化性能。
但是，自粘橡胶沥青防水卷材最外层起离粘隔离层作用的聚乙烯膜、铝箔等表面隔离膜在施工中必须撕掉，如果施工环境简单的话，这层表面隔离膜可以在浇筑混凝土之前撕掉，而不会影响防水卷材的防水性能，但是在结构复杂的楼宇中需要在预铺完防水卷材之后，还要进行捆绑钢筋工序，这会造成局部空间狭小，不利于撕膜操作，这会导致防水卷材和混凝土之间存在隔离层，使两者之间粘结不牢，有空隙存在，产生串水现象，防水卷材将发挥不了防水的效能。当然，这层隔离膜也不可以在卷材铺放完毕后立即撕掉，因为在捆绑钢筋过程中会有人员在卷材上面走动，使卷材表面吸附大量尘土，又由于受沥青防水卷材自身粘结机理的限制，使卷材的粘结性能变得差，聚积尘土越多，放置时间越长，这种现象越明显。因此，选择或合成出一种自粘橡胶沥青防水卷材在未使用时起离粘隔离层作用，在施工中无需撕掉，且又不影响混凝土和卷材之间粘结能力的隔离膜就成为当务之急。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于自粘橡胶沥青防水卷材免撕膜的制备方法。该方法制备的免撕膜具有难溶于水，但易溶于碱液，且温度越高溶解速度越快，混凝土水泥浆体本身呈碱性，这种具有选择溶解能力的膜非常适合用作自粘结沥青防水卷材的免撕膜。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
一种用于自粘橡胶沥青防水卷材免撕膜的制备方法，所述方法包括以下过程：
a.制备免撕膜的膜原液：首先将100份的腰果酚（98%），70-95份的甲醛水溶液（37%）和2775-4000份的聚乙烯醇水溶液（5%）加入到反应器中，当升温至60-65℃之后加入碱性溶液（5%），保持pH=8.5-9.5，反应60-90min；然后加入剩余的95-120份甲醛水溶液（37%），于80-95℃下继续反应60-90min，即得到膜原液；
b.将上述膜原液中和至pH=7.0之后，稀释至5%，采用辊涂的方式涂覆在刚成型的自粘橡胶沥青防水卷材表面，在卷材自身的温度和风机吹扫的共同作用下，膜原液在卷材表面迅速干燥成膜。
所述的一种用于自粘橡胶沥青防水卷材免撕膜的制备方法，所述膜厚度为20-40μm，卷材自身温度为90-125℃，风机吹扫的风量不大于3m3/s。
所述的一种用于自粘橡胶沥青防水卷材免撕膜的制备方法，所述免撕膜在20-80℃，pH≥8.5的碱性溶液中，0.5-4h自行溶解。
本发明的优点与效果是：
1.通过对聚乙烯醇大分子进行功能化设计，引入极性更大的腰果酚-甲醛树脂分子片段，使膜原液更易与防水卷材表面结合，也有利于涂覆和粘接，从而起到隔离作用。（粘结力强）
2.由于混凝土浆体呈碱性（pH=10），通过引入碱溶性的腰果酚-甲醛树脂分子片段，大分子中具有了对中等强度碱敏感的结构，所以易溶解于碱性的混凝土浆体之中。（易于碱溶解）
3.防水卷材要经过卷绕工序，而聚乙烯醇薄膜本身就是一种柔韧性很好的薄膜材料，因此，以聚乙烯醇为主要成分的免撕膜的柔韧性也非常好，可以保证该膜在卷绕时不会与卷材基体发生剥离。（薄膜柔韧性好）
4.免撕膜的主要成份聚乙烯醇是唯一可被细菌作为碳源和能源利用的乙烯基聚合物，在细菌和酶的作用下，46天可降解75%，属于一种生物可降解高分子材料，所以碱溶解之后的免撕膜将逐渐降解，消失，将不会影响固化后的混凝土与防水卷材之间的粘结能力（膜易于分解）。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明进行详细说明。
聚乙烯醇（PVA）是一种水溶性聚合物，特点是致密性好、结晶度高，粘接力强、制成的薄膜柔韧平滑、耐油、耐溶剂、耐磨耗、气体阻透性好。聚乙烯醇薄膜是一种可以被环境的微生物完全降解的绿色环保功能性材料。它可在短时间内降解为二氧化碳和水。但是，单独以聚乙烯醇为原料制备的薄膜虽然可以满足自粘橡胶沥青防水卷材常规离粘隔离层（如聚乙烯膜，铝箔等）的性能要求，但仍然需要人工剥离。特别需要说明的是，这种膜在进行混凝土浇注之前遇水很容易发生溶解而失去隔离作用。聚乙烯醇薄膜最大的优点是水溶性好，最大的缺点是耐水性差。之所以耐水性差，是由于其分子中带有亲水性的羟基（-OH）。如果能将羟基适当封闭，接上耐水性基团，就可提高聚乙烯醇薄膜的耐水性。可以封闭聚乙烯醇亲水性羟基的化学反应很多，但要求在封闭了部分羟基之后，在碱性溶液中仍具备溶解能力的改性聚乙烯醇薄膜的化学反应方法却不多。其中，采用聚乙烯醇与腰果酚，甲醛在碱性条件下共缩聚所得产物就具备这样的特点，这是由于聚乙烯醇的部分羟基被封闭之后，水溶解性变差，耐水性变好，而接枝的腰果酚-甲醛树脂也不具有水溶性，但却具备碱溶性。因此，经过腰果酚-甲醛树脂改性的聚乙烯醇薄膜不但具备聚乙烯醇薄膜本身的优良性能，改善了其耐水性之外，还具备了碱溶性，非常合适用做自粘橡胶沥青防水卷材的免撕膜的成膜材料。
所以，本发明公开了一种用于自粘橡胶沥青防水卷材的免撕膜的制备方法，主要包括膜原液的制备和涂膜两个过程：
首先将聚乙烯醇，甲醛和腰果酚加入反应釜中，当升温至60-65℃之后，加入碱性催化剂（pH=8.5-9.5），反应90-150min即可得到膜原液。然后将膜原液稀释到5%（质量浓度），涂覆在刚成型的自粘橡胶沥青防水卷材表面，在卷材自身的温度和风机吹扫的共同作用下，膜原液在卷材表面迅速干燥成膜。
本发明所公开的一种用于自粘橡胶沥青防水卷材的免撕膜的制备方法，主要是通过如下工艺步骤实现的：首先将聚乙烯醇，甲醛和腰果酚加入反应釜中，当升温至60-65℃之后，加入碱性催化剂（pH=8.5-9.5），反应90-150min即可得到膜原液。然后将膜原液先中和至pH=7.0，然后再稀释到5%（质量浓度），涂覆在刚成型的自粘橡胶沥青防水卷材表面，在卷材自身的温度和风机吹扫的共同作用下，膜原液在卷材表面迅速干燥成膜。
实施例1：
首先将100份的腰果酚，95份的甲醛水溶液（37%）和2775份的聚乙烯醇水溶液（5%）加入到反应器中，当升温至60℃之后加入适量的碱性溶液（5%），以保持pH=8.5-9.0，反应60min。然后加入剩余的95份甲醛水溶液（37%），于85±2℃下继续反应90min，即可得到膜原液。
然后将膜原液先中和至pH=7.0，再稀释至5%，采用辊涂的方式涂覆在刚成型的自粘橡胶沥青防水卷材表面，在卷材自身的温度和风机吹扫的共同作用下，膜原液在卷材表面迅速干燥成膜。
表1 免撕膜形成条件及性能
| 卷材温度/℃ | 吹扫风量/m3/s | 薄膜厚度/μm | 碱液pH | 碱液温度/℃ | 溶解时间/h |
| 95 | 2.5 | 20 | 9.0 | 55 | 3.2 |
实施例2：
首先将100份的腰果酚，90份的甲醛水溶液（37%）和2980份的聚乙烯醇水溶液（5%）加入到反应器中，当升温至60℃之后加入适量的碱性溶液（5%），以保持pH=8.5-9.0，反应90min。然后加入剩余的100份甲醛水溶液（37%），于80±2℃下继续反应40min，即可得到膜原液。
然后将膜原液先中和至pH=7.0，再稀释至5%，采用辊涂的方式涂覆在刚成型的自粘橡胶沥青防水卷材表面，在卷材自身的温度和风机吹扫的共同作用下，膜原液在卷材表面迅速干燥成膜。
表2 免撕膜形成条件及性能
| 卷材温度/℃ | 吹扫风量/m3/s | 薄膜厚度/μm | 碱液pH | 碱液温度/℃ | 溶解时间/h |
| 85 | 3.0 | 30 | 9.0 | 50 | 4.4 |
实施例3：
首先将100份的腰果酚，85份的甲醛水溶液（37%）和3420份的聚乙烯醇水溶液（5%）加入到反应器中，当升温至60℃之后加入适量的碱性溶液（5%），以保持pH=8.5-9.0，反应80min。然后加入剩余的105份甲醛水溶液（37%），于85±2℃下继续反应70min，即可得到膜原液。
然后将膜原液先中和至pH=7.0，再稀释至5%，采用辊涂的方式涂覆在刚成型的自粘橡胶沥青防水卷材表面，在卷材自身的温度和风机吹扫的共同作用下，膜原液在卷材表面迅速干燥成膜。
表3 免撕膜形成条件及性能
| 卷材温度/℃ | 吹扫风量/（m3/s） | 薄膜厚度/μm | 碱液pH | 碱液温度/℃ | 溶解时间/h |
| 95 | 1.5 | 25 | 10 | 75 | 2.0 |
Claims (3)
1.一种用于自粘橡胶沥青防水卷材免撕膜的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下过程：
a.制备免撕膜的膜原液：首先将100份质量浓度为98%的腰果酚溶液，70-95份质量浓度为37%的甲醛水溶液和2775-4000份质量浓度为5%的聚乙烯醇水溶液加入到反应器中，当升温至60-65℃之后加入质量浓度为5%碱性溶液，保持pH=8.5-9.5，反应60-90min；然后加入95-120份质量浓度为37%的甲醛水溶液，于80-95℃下继续反应60-90min，即得到膜原液；
b.将上述膜原液中和至pH=7.0之后，稀释至5%，采用辊涂的方式涂覆在刚成型的自粘橡胶沥青防水卷材表面，在卷材自身的温度和风机吹扫的共同作用下，膜原液在卷材表面迅速干燥成膜。
2. 根据权利要求1所述的一种用于自粘橡胶沥青防水卷材免撕膜的制备方法，其特征在于，所述膜厚度为20-40μm，卷材自身温度为90-125℃，风机吹扫的风量不大于3m3/s。
3. 根据权利要求1所述的一种用于自粘橡胶沥青防水卷材免撕膜的制备方法，其特征在于，所述免撕膜在20-80℃，pH≥8.5的碱性溶液中，0.5-4h自行溶解。
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