CN104017512A - 反应自粘型三元乙丙防水卷材 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种反应自粘型三元乙丙防水卷材，由表面防水层、中间自粘层和底部隔离层复合构成，表面防水层由三元乙丙橡胶、氧化锌、硫黄、硬脂酸、高耐磨炭黑、加工油和促进剂DM共混构成，中间自粘层由沥青、软化剂、增粘剂、丁基橡胶IIR、丁苯橡胶、活化剂和填充料共混构成的活性自粘胶料充任，底部隔离层由PET薄膜充任。由于在以三元乙丙为主料的表面防水层的内表面上层设了内含有沥青和活性高分子活性组分、具有活性反应自粘功能胶料的中间自粘层，使卷材自身边沿之间的搭接和卷材与混凝土基层之间的粘合直接由中间自粘层完成，而不需要任何粘接剂的配合，且生成的防水层具有与主体材料同等的寿命效果，因而是一种现有单片式三元乙丙防水卷材的理想更新换代产品。

Description

反应自粘型三元乙丙防水卷材

技术领域

本发明涉及防水建材产品技术领域，特别是一种施工性能良好、施工后形成的防水层与基层呈卯榫式交联、不易分离，且耐久性优异的反应自粘型三元乙丙防水卷材。

背景技术

公知的三元乙丙防水卷材是一种具有优良防隔水性能、各项性能指标均能达到国家一级防水材料标准、目前在国内外防水工程领域中获得广泛应用的单层片材式高档橡胶类防水卷材。施工时不需要配用热源，可以采用以氯丁胶为粘接剂的冷施工工艺，具有工艺简单、施工方便，且生成的防水层即时工作可靠性强的特点。但是在长期的工作实践中发现其还存在一些不足之处：首先，氯丁胶粘接剂中含有对人体有害的游离甲醛，在施工涂布过程中会随着溶剂挥发到空气中，对操作人员身体健康有一定影响，因而不符合环保要求；其次，氯丁胶粘接剂的自身耐热耐寒性能较差，在环境温度的变化下容易老化，由此形成的防水层的工作可靠性受到氯丁胶粘接剂的制约，因而使防水层的长期工作寿命较难保证；此外，三元乙丙卷材是一种完全硫化、呈化学惰性的片状材料，片材重叠边沿间搭接时，化学活性较差的普通粘接剂不能胜任，故需要配用经严格筛选的对口活性化学粘接剂才能确保其胶接质量，导致总体施工成本较高。因而从环保、实用性和经济性角度考虑，均欠理想。

发明内容

本发明的目的是要克服现有单片式三元乙丙防水卷材施工时需要特殊粘接剂配合、生成的防水层的工作性能受粘接剂制约，导致施工成本较高和长期工作寿命较难保证的不足之处，提供一种施工时自身片材搭接边沿间、片材与工程基层间具有活性反应自粘功能、能生成基层粘结效果与主体材料同寿命的反应自粘型三元乙丙防水卷材。

本发明的反应自粘型三元乙丙防水卷材主体由表面防水层、中间自粘层和底部隔离层复合构成，特征在于：

a.所述的表面防水层是卷材的防水基础层，组分中包含有三元乙丙橡胶、氧化锌、硫黄、硬脂酸、高耐磨炭黑、加工油和促进剂DM，组分重量配比如下：

三元乙丙橡胶   35-40 ％

氧化锌         1-2 ％

硫黄           1-2 ％

硬脂酸         1-2％

高耐磨炭黑     35-40％

加工油         25-30 ％

促进剂DM：     0.5-1 ％

其中：所述的三元乙丙橡胶具有优异的阻隔水、耐氧化、抗臭氧和抗侵蚀性能，是表面防水层的主料，由日本三井化学4045型产品充任；所述的氧化锌具有促进三元乙丙橡胶的硫化、活化和补强防老的功能，有助于提高橡胶制品的撕裂强度及耐磨性，降低产品不良率，由市售的工业级产品充任；所述的硫磺具有改善硫化橡胶对温度敏感性的功能，由市售的工业级产品充任；所述的硬脂酸由市售的1801型常规产品充任；所述的高耐磨炭黑具有赋予橡胶拉伸强度、撕裂强度、耐磨和抗老化的功效，由市售的N330型产品充任；所述的加工油具有减少混炼过程中动力的消耗，促进各种辅料的均匀分散，提高橡胶的伸长率和回弹性功能，起软化、增塑、增粘、抗老化的作用，由市售的DOP型产品充任；所述的促进剂DM具有缩短硫化时间，降低硫化温度，减少硫化剂的用量和提高橡胶的物理机械性能的功能。

b.所述的中间自粘层具有促进片材搭接边沿之间、片材与混凝土基层之间进行活性反应自粘的功能，组分中包含有70#沥青、软化剂、增粘剂、丁基橡胶IIR、丁苯橡胶、活化剂和填充料，组分重量配比如下：

70#沥青       20-25％

软化剂        8-10％

增粘剂        3-5％

丁基橡胶IIR   10-15％

丁苯橡胶      5-10％

活化剂        1-5％

改性剂        10-15％

填充料        15-20％

其中：所述的70#沥青是中间自粘层中的防水主料,能赋予中间自粘层良好的抗老化性能和与基层混凝土间良好的粘结附着性；所述的软化剂由46#机油充任，具有调节胶料的黏度、改善胶料的加工性能和提供胶料的耐老化性能及柔性的功能；所述的增粘剂由90#萜烯树脂充任，具有提高自粘层的初粘性和压敏性的功能，用以改善卷材的施工性能，确保卷材在施工伊始时即具有良好的粘结性；所述的丁基橡胶IIR是异丁烯和异戊二烯的共聚物，由市售的1751型产品充任，由于分子链中侧甲基的密集排列和取向时易形成结晶的原因，能赋予卷材良好的气密性和很高的撕裂强度、改善自粘胶料的延展性能和弹性，并使得与基层间的粘结具有良好的柔韧性，还能提供优秀的气密性、耐臭氧、耐老化、耐化学品腐蚀等性能，较为显著地改善卷材自粘层的可靠工作寿命；所述的丁苯橡胶是中性胶种，具有提高胶料的软化点、延伸度和黏韧性的功能，由市售的1502型产品充任；所述的活化剂是由有机酸铵和季胺盐按3：5重量配比配制构成的高分子材料，具有活化自粘层中其他组分的功效，施工时，其自身与混凝土基层中的氢氧化钙发生化学反应生成由化学键结合的“凝胶”聚合物（简称“胶料”），能使卷材在施工辊压的过程中通过“凝胶”聚合物与水泥砂浆之间的互渗、构成网络式界面，从而达到了紧密结合、不可逆的粘结作用，实现卷材与混凝土基层间形成紧密的人体肌肤式可靠结合；所述的改性剂是由组分石棉、SBS、聚丙烯颗粒以2：7：1重量配比配制构成、具有改善胶料耐高温性能的混合物，能赋予了胶料良好的韧性与耐候性，能有效地减少丁苯橡胶在胶料中分散后的再团聚现象，促进丁苯橡胶在胶料中分布的均匀性与稳定性，使得整个胶料体系成为均匀的网络体系；所述的填充料由碳酸钙充任，具有调节胶料黏度、提高自粘层的耐热、耐老化性能的功能，有利于延长防水卷材的贮存时间和可靠工作寿命；

C,所述的底部隔离层，由市售的涂硅油PET薄膜充任，设置在中间自粘层的外表面上起隔离保护作用，方便于防水卷材的收卷成品，确保产品粘结性能不受损伤。

本发明的反应自粘型三元乙丙防水卷材的生产工艺如下：

1,按额定的组分配比、传统生产单层片材式三元乙丙防水卷材的加工方法生产表面防水层片材；

2,将石棉、SBS、聚丙烯颗粒以2：7：1重量配比配制改性剂；

3,将沥青和软化剂升温至190-200℃、加入所述的自配改性剂改性1.5小时、同时加入增粘剂、丁基橡胶IIR 、丁苯橡胶改性1小时、然后自然降温至150℃，再加入活化剂改性0.5小时、加入填充料搅拌0.5小时、降温至140±5℃出料，制成反应自粘层胶料；

4, 在所述的表面防水层片材的下表面上涂覆所述的反应自粘层胶料、覆盖上PET薄膜，将三者用双金属辊在140±5℃的复合温度下进行挤压热复合、成型、收卷，制成本发明的反应自粘型三元乙丙防水卷材。

施工时，先对工程基层表面进行清理、湿润处理，再在工程基层表面上抹水泥砂浆，并确保表面平整度，对阴阳角、施工缝、后浇带、变形缝、穿墙管道等节点部位按规范要求进行加强处理，揭除所述的PET薄膜，将卷材铺贴在已抹水泥砂浆的工程基层表面上，再用木抹子或橡胶板拍打卷材表面，执行提浆、排空气操作，使卷材与水泥砂浆紧密贴合，生成肌肤式、基层粘结效果能够与主体材料同寿命的防水层。

基于上述构思的本发明反应自粘型三元乙丙防水卷材，由于在以超高耐久性著称的三元乙丙材料为主料构成的防水基础层的内表面上增加涂设了以沥青和活性高分子材料为主要组分、具有便于卷材边沿之间可靠搭接、卷材自身与工程基层之间永久粘接功能的中间自粘层，及对中间自粘层具有隔离、保护功能的底部隔离层，使本发明的防水卷材成为具有自粘性、自愈性及高蠕变性，高压敏性和化学反应性，特别是中间自粘层中的高分子活性组分与混凝土基层中的氢氧化钙等物质进行反应生成水合硅酸钙凝胶，形成化学键结合，使本发明的反应自粘型三元乙丙防水卷材卷材与混凝土基层结合呈一体，从而生成基层粘结效果能够与主体材料同寿命的防水层。充分证明了本发明的反应自粘型三元乙丙防水卷材是现有防水产品技术领域中的一大技术突破性产品，是现有单片式三元乙丙防水卷材的理想更新换代产品，市场应用前景广阔。

附图说明

图1是本发明实施例的基本结构示意图。

图中：

1.表面防水层      2.中间自粘层    3.底部隔离层。 

具体实施方式

下面结合附图及典型实施例对本发明作进一步说明。

在图1中，本发明的反应自粘型三元乙丙防水卷材主体由表面防水层1、中间自粘层2和底部隔离层3复合构成，特征在于：

所述的表面防水层1是卷材的防水基础层，组分中包含有三元乙丙橡胶、氧化锌、硫黄、硬脂酸、高耐磨炭黑、加工油和促进剂DM，组分重量配比如下：

三元乙丙橡胶   35-40 ％

氧化锌         1-2 ％

硫黄           1-2 ％

硬脂酸         1-2％

高耐磨炭黑     35-40％

加工油         25-30 ％

促进剂DM：     0.5-1 ％；

所述的中间自粘层2具有促进片材搭接边沿之间、片材与混凝土基层之间进行活性反应自动粘接的功能，组分中包含有70#沥青、软化剂、增粘剂、丁基橡胶IIR、丁苯橡胶、活化剂和填充料，组分重量配比如下：

70#沥青       20-25％

软化剂        8-10％

增粘剂        3-5％

丁基橡胶IIR   10-15％

丁苯橡胶      5-10％

活化剂        1-5％

改性剂        10-15％

填充料        15-20％；

所述的底部隔离层3，由市售的涂硅油的PET薄膜充任，设置在中间自粘层的外表面上起隔离保护、确保产品粘结性能不受损伤作用，也方便于防水卷材的收卷、成品。

Claims (2)

1.一种反应自粘型三元乙丙防水卷材，主体由表面层（1）、中间自粘层（2）和底部隔离层（3）复合构成，其特征在于：

a.所述的表面层（1）是卷材的防水基础层，组分中包含有三元乙丙橡胶、氧化锌、硫黄、硬脂酸、高耐磨炭黑、加工油和促进剂DM，组分重量配比如下：

三元乙丙橡胶   35-40 ％

氧化锌         1-2 ％

硫黄           1-2 ％

硬脂酸         1-2％

高耐磨炭黑     35-40％

加工油         25-30 ％

促进剂DM：     0.5-1 ％

其中：所述的三元乙丙橡胶具有优异的阻隔水、耐氧化、抗臭氧和抗侵蚀性能，是表面层的主料，由日本三井化学4045型产品充任；所述的氧化锌具有促进三元乙丙橡胶的硫化、活化和补强防老的功能，有助于提高橡胶制品的撕裂强度及耐磨性，降低产品不良率，由市售的工业级产品充任；所述的硫磺具有改善硫化橡胶对温度敏感性的功能，由市售的工业级产品充任；所述的硬脂酸由市售的1801型产品充任；所述高耐磨炭黑具有赋予橡胶拉伸强度、撕裂强度、耐磨和抗老化的功效，由市售的N330型产品充任；所述的加工油具有减少混炼过程中动力的消耗，促进各种辅料的均匀分散，提高橡胶的伸长率和回弹性功能，起软化、增塑、增粘、抗老化的作用，由市售的DOP型产品充任；所述的促进剂DM具有缩短硫化时间，降低硫化温度，减少硫化剂的用量和提高橡胶的物理机械性能的功能；

b.所述的中间自粘层（2）具有促进片材搭接边沿之间、片材与混凝土基层之间进行活性反应自粘的功能，组分中包含有70#沥青、软化剂、增粘剂、丁基橡胶IIR、丁苯橡胶、活化剂和填充料，组分重量配比如下：

70#沥青       20-25％

软化剂        8-10％

增粘剂        3-5％

丁基橡胶IIR   10-15％

丁苯橡胶      5-10％

活化剂        1-5％

改性剂        10-15％

填充料        15-20％

其中：所述的70#沥青是中间自粘层中的防水主料,能赋予中间自粘层良好的抗老化性能和与基层混凝土间良好的粘结附着性；所述的软化剂由46#机油充任，具有调节胶料的黏度、改善胶料的加工性能和提供胶料的耐老化性能及柔性的功能；所述的增粘剂由90#萜烯树脂充任，具有提高自粘层的初粘性和压敏性的功能，用以改善卷材的施工性能，确保卷材在施工伊始时即具有良好的粘结性；所述的丁基橡胶IIR是异丁烯和异戊二烯的共聚物，由市售的1751型产品充任，由于分子链中侧甲基的密集排列和取向时易形成结晶的原因，能赋予卷材良好的气密性和很高的撕裂强度、改善自粘胶料的延展性能和弹性，并使得与基层间的粘结具有良好的柔韧性，还能提供优秀的气密性、耐臭氧、耐老化、耐化学品腐蚀等性能，较为显著地改善卷材自粘层的可靠工作寿命；所述的丁苯橡胶是中性胶种，具有提高胶料的软化点、延伸度和黏韧性的功能，由市售的1502型产品充任；所述的活化剂是由有机酸铵和季胺盐按3：5重量配比配制构成的高分子材料，具有活化自粘层中其他组分的功效，施工时，其自身与混凝土基层中的氢氧化钙发生化学反应生成由化学键结合的“凝胶”聚合物（简称“胶料”），能使卷材在施工辊压的过程中通过“凝胶”聚合物与水泥砂浆之间的互渗、构成网络式界面，从而达到了紧密结合、不可逆的粘结作用，实现卷材与混凝土基层间形成紧密的人体肌肤式可靠结合；所述的改性剂是由组分石棉、SBS、聚丙烯颗粒以2：7：1重量配比配制构成、具有改善胶料耐高温性能的混合物，能赋予了胶料良好的韧性与耐候性，能有效地减少丁苯橡胶在胶料中分散后的再团聚现象，促进丁苯橡胶在胶料中分布的均匀性与稳定性，使得整个胶料体系成为均匀的网络体系；所述的填充料由碳酸钙充任，具有调节胶料黏度、提高自粘层的耐热、耐老化性能的功能，有利于延长防水卷材的贮存时间和可靠工作寿命；

C,所述的底部隔离层（3）由市售的涂硅油PET薄膜充任，设置在中间自粘层的外表面上起隔离保护作用，方便于防水卷材的收卷成品，确保产品粘结性能不受损伤；

d，生产工艺如下：

1,按额定的组分配比、传统生产单层片材式三元乙丙防水卷材的加工方法生产表面层片材；

2,将石棉、SBS、聚丙烯颗粒以2：7：1重量配比配制改性剂；

3,将沥青和软化剂升温至190-200℃、加入所述的自配改性剂改性1.5小时、同时加入增粘剂、丁基橡胶IIR 、丁苯橡胶改性1小时、然后自然降温至150℃，再加入活化剂改性0.5小时、加入填充料搅拌0.5小时、降温至140±5℃出料，制成反应自粘层胶料；

4,在所述的表面层片材的下表面上涂覆所述的反应自粘层胶料、覆盖上PET薄膜，将三者用双金属辊在140±5℃的复合温度下进行挤压热复合、成型、收卷，制成本发明的反应自粘型三元乙丙防水卷材。

2.根据权利要求１所述的反应自粘型三元乙丙防水卷材，其特征在于施工时：先对工程基层表面进行清理、湿润处理，再在工程基层表面上抹水泥砂浆，并确保表面平整度，对阴阳角、施工缝、后浇带、变形缝、穿墙管道等节点部位按规范要求进行加强处理，揭除所述的PET薄膜，将卷材铺贴在已抹水泥砂浆的工程基层表面上，再用木抹子或橡胶板拍打卷材表面，执行提浆、排空气操作，使卷材与水泥砂浆紧密贴合，生成肌肤式、基层粘结效果能够与主体材料同寿命的防水层。