CN103362102A - 一种自主排气防水膜及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于防渗材料技术领域，具体地讲公开了一种自主排气防水膜及其制备方法。其主要技术方案为：由包括由天然或合成橡胶、高分子吸水树脂、无机吸水材料和功能填料构成的自主排气遇水膨胀自粘片材层，覆于其两面的聚酯长丝无纺土工布增强层，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人工湖、水库、景观河等水利工程地下防水防渗施工场的自主排气防水膜。该自主排气防水膜具有防渗漏效果优异、能够自主排气、施工简单、环保和使用寿命长的优点。

Description

一种自主排气防水膜及其制备方法

技术领域

本发明属于防渗材料技术领域，具体地讲公开了一种使用于人工湖、水库、景观河等水利工程地下防水防渗施工场的能够自主排气防水的膜及其制备方法。 

背景技术

水利工程中存在着防水防渗的问题，例如人工湖、景观河的建造等。在防渗方面，一般均铺设了防渗膜，例如聚乙烯土工膜、复合土工膜等。铺设完毕放水的过程中由于膜下空气的聚集及不饱和土含有的空气经水的挤压造成土工膜的鼓起-气胀，当膜下气体压力高于气胀区域膜上载荷时，膜体就会破裂，从而造成不可修复的渗漏区域；这种渗漏不但会有造成水的大量流失，而且也会因区域地下水的上涨破坏周边的土壤环境。针对这种问题进行了大量的试验，但试验仅限于工程方面，例如由沙沟、软式透水管、排气阀构成的排气系统以及膜下抽真空系统；这些方法均不仅存在施工困难、效果不稳定的问题，尤其是大大增加了工程造价。 

发明内容

本发明的第一目的就是提供一种自主排气防水膜。 

本发明的第二目的就是提供一种制备上述自主排气防水膜的方法。 

实现本发明第一目的所提出的技术方案为： 

一种自主排气防水膜，其特征在于，包括起防渗作用的自主排气遇水膨胀自粘片材层，覆于其两面的长丝无纺布增强层；其中

所述的自主排气遇水膨胀自粘片材层包括5－10重量份的天然或合成橡胶、5－1０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重量份的功能填料和0.5－2.0重量份的致孔剂。

其中，构成上述自主排气防水膜的附加技术特征还包括： 

——构成起增强作用的所述增强层由规格为200－400克/平方米、伸长率为40%—60%的聚酯长丝无纺烧毛土工布构成；

——所述的自主排气遇水膨胀自粘片材层的厚度为1.5—4.0毫米间。

实现本发明第二目的所提出的技术方案为： 

制备上述一种自主排气防水膜的方法包括下列步骤：

制备上述自主排气防水膜的方法，其步骤为：

第一步   增强衬层的制备

将规定单位重量的聚酯长丝土工布进行烧毛处理，使其伸长率达到规定要求备用；

第二步   遇水膨胀自粘片材的制备：

首先，按权利要求1所述的比例取已塑炼的天然胶或合成胶、有机吸水树脂、无机吸水材料、功能填料、致孔剂及助剂，顺序加入到密炼机中，在100—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遇水膨胀自粘片材；

第三步   复合

将遇水膨胀自粘片材和增强衬层依次叠罗在一起，利用复合设备复合，并通过卷取形成防水膜；

第四步  裁剪、检验、包装。

本发明所提供的一种自主排气防水膜及其制备方法，与现有技术相比具有以下优点：其一，由于构成自主排气防水膜的遇水膨胀自粘片材是以天然钠基或钙基膨润土为主要材料，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，而且反复膨胀后不影响它的防水效果；其二，利用该自主排气防水膜施工时，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，因此具有施工简便的特点；其三，该自主排气防水膜遇水后由致孔剂引发迅速形成无数的微孔，可以排除膜下的气体，具有自主排气的特性；其四，由于构成该防水膜的遇水膨胀自粘片材遇水膨胀倍率可达4００－５８０％，形成的致密胶凝体具有较强的自愈修补裂隙和微孔的功能，从而恢复自粘片材排气后的防渗性能。其五，构成该自主排气防水膜的聚酯长丝无纺烧毛土工布衬层具有胎基增强和防止由于气胀造成自粘片材破裂的双重效能。 

附图说明

图1：为本发明所提供的自主排气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自主排气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自主排气防水膜的结构示意图。其结构包括起增强和保护作用的聚酯长丝无纺烧毛土工布衬布构成的上、下增强层1、2，在该上下增强层衬布的中间设置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自主排气遇水膨胀自粘片材层3。

在构成上述膨胀防水膜的结构中，起增强作用的衬布1、2的规格选择在200－300克/平方米，伸长率为40%-60%的聚酯长丝无纺烧毛土工布。其目的是为了保证防水膜的强度以及在气涨过程中自粘片材不被破裂，构成上述膨胀防水膜中的自主排气遇水膨胀自粘片材层的厚度设置在3—4毫米之间，其遇水膨胀后的凝胶体的自愈性能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

首先将规格为20０克/平方米的聚酯长丝无纺土工布进行烧毛处理，伸长率控制为58%，备用。

第二步   制备遇水膨胀自粘片材 

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重量份的致孔剂功能填料以及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3毫米的遇水膨胀自粘片材；

第三步   复合

将遇水膨胀自粘片材和增强衬层依次叠罗在一起，利用复合设备复合，并通过卷取形成规定厚度的防水膜；

第四步  裁剪、检验、包装。 

实施例2 

第一步   制备增强衬层

首先将规格为300g/平方米的聚酯长丝无纺土工布进行烧毛处理，伸长率控制为50%，备用。

第二步   制备遇水膨胀自粘片材 

首先，取已塑炼的10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1.5重量份的致孔剂功能填料以及2.0重量份的防老剂4010A，顺序加入到密炼机中，在110℃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3.5毫米的遇水膨胀自粘片材；

第三步   复合

将遇水膨胀自粘片材和增强衬层依次叠罗在一起，利用复合设备复合，并通过卷取形成规定厚度的防水膜；

第四步  裁剪、检验、包装。 

实施例3 

第一步   制备增强衬层

首先将规格为350克/平方米的聚酯长丝无纺土工布进行烧毛处理，伸长率控制为45%，备用。

第二步   制备遇水膨胀自粘片材 

首先，取已塑炼的8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重量份的致孔剂功能填料以及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4.0毫米的遇水膨胀自粘片材；

第三步   复合

将遇水膨胀自粘片材和增强衬层依次叠罗在一起，利用复合设备复合，并通过卷取形成规定厚度的防水膜；

第四步  裁剪、检验、包装。 

实施例4 

第一步   制备增强衬层

首先将规格为400克/平方米的聚酯长丝无纺土工布进行烧毛处理，伸长率控制为55%，备用。

第二步   制备遇水膨胀自粘片材 

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2.0重量份致孔剂功能填料以及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毫米的遇水膨胀自粘片材；

第三步   复合

将遇水膨胀自粘片材和增强衬层依次叠罗在一起，利用复合设备复合，并通过卷取形成规定厚度的防水膜；

第四步  裁剪、检验、包装。 

实施例5 

第一步   制备增强衬层

首先将规格为400克/平方米的聚酯长丝无纺土工布进行烧毛处理，伸长率控制为50%，备用。

第二步   制备遇水膨胀自粘片材 

首先，取已塑炼的6重量份的天然橡胶、10重量份的水溶性聚氨酯预聚体和70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重量份的致孔剂功能填料以及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毫米的遇水膨胀自粘片材；

第三步   复合

将遇水膨胀自粘片材和增强衬层依次叠罗在一起，利用复合设备复合，并通过卷取形成规定厚度的防水膜；

第四步  裁剪、检验、包装。 

实施例6 

第一步   制备增强衬层

首先将规格为350克/平方米的聚酯长丝无纺土工布进行烧毛处理，伸长率控制为60%，备用。

第二步   制备遇水膨胀自粘片材 

首先，取已塑炼的8重量份的丁腈橡胶、3重量份的丙烯酸钠高分子吸水树脂和80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和1.5重量份的功能填料以及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毫米的遇水膨胀自粘片材；

第三步   复合

将遇水膨胀自粘片材和增强衬层依次叠罗在一起，利用复合设备复合，并通过卷取形成规定厚度的防水膜；

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，尤其是覆在该衬布中间的有自主排气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，其数据范围是连贯的，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。 

在构成上述膨胀防水膜的遇水膨胀自粘片材中，作为粘合剂的橡胶提供了片材的拉伸强度及膨胀后膨胀因子的保持性；功能性填料的作用是—聚氨酯预聚体及膨润土为体系提供了遇水膨胀的性能，重量份越大膨胀倍率越大，其自愈性能也就愈好；致孔剂遇水时片材会形成微孔使防水膜具有了自主排气的功能，适当的重量份既可保证排气的速度又能保证材料自愈后的防渗性能；软化剂保证了橡胶粘合剂的分散均匀性。 

经检测，本发明专利申请所提供的自主排气防水膜的性能参数为： 

1、膨胀倍率：400－580％；

2、渗透系数：≤1.0×10^－１２；

3、低温弯折性：－35℃弯折无脆裂；

4、耐静水压：≥0.8ＭＰａ；

5、伸长率：40-60%。

Claims (4)

1.一种自主排气防水膜，其特征在于，包括起防渗作用的自主排气遇水膨胀自粘片材层，覆于其两面的长丝无纺布增强层；其中

所述的自主排气遇水膨胀自粘片材层包括5－10重量份的天然或合成橡胶、5－1０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重量份的功能填料和0.5－2.0重量份的致孔剂。

2.如权利要求1所述的一种自主排气防水膜，其特征在于：构成起增强作用的所述增强层由规格为200－400克/平方米、伸长率为40%—60%的聚酯长丝无纺烧毛土工布构成。

3.如权利要求1所述的一种自主排气防水膜，其特征在于：所述的自主排气遇水膨胀自粘片材层的厚度为1.5—4.0毫米间。

4.制备上述自主排气防水膜的方法，其步骤为：

第一步   增强衬层的制备

将规定单位重量的聚酯长丝土工布进行烧毛处理，使其伸长率达到规定要求备用；

第二步   遇水膨胀自粘片材的制备：

首先，按权利要求1所述的比例取已塑炼的天然胶或合成胶、有机吸水树脂、无机吸水材料、功能填料、致孔剂及助剂，顺序加入到密炼机中，在100—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遇水膨胀自粘片材；

第三步   复合

将遇水膨胀自粘片材和增强衬层依次叠罗在一起，利用复合设备复合，并通过卷取形成防水膜；

第四步  裁剪、检验、包装。

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