CN104723630B - 一种自粘反应性三元乙丙橡胶复合防水卷材及其生产方法 - Google Patents

一种自粘反应性三元乙丙橡胶复合防水卷材及其生产方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及的是一种自粘反应性三元乙丙橡胶复合防水卷材及其生产方法，其中的这种自粘反应性三元乙丙橡胶复合防水卷材由基层、面层和防粘隔离层叠加复合在一起构成，基层为三元乙丙橡胶防水层，面层为自粘反应性丁基橡胶层，防粘隔离层为PE防粘隔离膜；以丁基橡胶100份为基准，其它组份的含量为：聚异丁烯50～110份；非晶态α‑烯烃共聚物5～10份；增粘树脂12～25份；脱硫石膏100～180份；膨润土80～120份；氯化锂0.1～2份；氯化钙1～10份；硬脂酸钙0.08～1.2份；膨胀剂10～50份；交联剂0.5～3份。本发明在发生漏水点的位置由于水的介入，遇水膨胀物质在水的作用下慢慢的膨胀直至堵住漏水点，从而达到以水止水自我修复的目的。

Description

一种自粘反应性三元乙丙橡胶复合防水卷材及其生产方法
一、技术领域
本发明涉及的是建筑防水密封领域，具体涉及的是一种自粘反应性三元乙丙橡胶复合防水卷材及其生产方法。
二、背景技术
在地下建筑构造物中；由于地基松软，沉降不均，地下水位高等原因经常产生地下构造物渗漏水的现象，虽然现在都采用商砼连续浇筑，但由于混凝土的干燥收缩及接缝的处理等都很难实现混凝土自身的防水性能，根据以往的研究表明；0.02mm的微裂缝混凝土结构即开始出现渗漏水现象，因此防水等级要求高的地下构造物，连续性的外防水层是必备的条件。现有用于地下混凝土构造物的防水材料一般为高分子卷材类、沥青卷材类与涂料类的三大类别的防水产品，其中卷材类的产品在施工时均采用基层处理剂或胶黏剂来粘接卷材与混凝土，由于受到卷材与卷材搭按处的节点过多与混凝土的含水率等的影响，外防水层很难保证连续性从而使卷材与混凝土造成窜水导致渗漏水。涂料类由于对混凝土的含水率要求严格及不耐穿刺、延伸率低等因素的影响也会产生窜水的现象。近年来一些公开文献也公开了一些这方面的技术，例如：
1、中国专利ZL200910114456.X：专利名称为：《与混凝土进行化学交联和物理卯榫协同粘结的防水卷材》，该发明公布了一种湿铺预铺防水卷材，是将改性沥青复合物在胎体上进行浸涂、控厚定型、覆膜、收卷等工艺制成性能优异的与混凝土进行化学交联及物理卯榫协同粘结的防水卷材。
2、中国专利ZL201010191736.3：专利名称为：《一种反应型高分子防水卷材》，该发明公开了一种反应型高分子防水卷材，该防水卷材包括胎膜层、反应型复合胶层和防粘隔离膜层，反应型复合胶层覆设在胎膜层的表面上，而防粘隔离膜层覆设在反应型复合胶层的另一表面上；所述的反应型复合胶按重量百分比包括：SIS型热熔胶85.0％～92.0％、滑石粉3.0％～5.0％、复合矿粉2.0％～3.5％、气相二氧化硅1.0％～2.5％、硅烷偶联剂0.5％～2.0％、纳米碳酸钙0.5％～2.0％。防水卷材在施工中能够与现浇的混凝土基体发生化学交联并一同固化，从根本上杜绝“窜水”现象，此外还具有高强度、高韧性、耐老化和使用寿命长等优点。
3、中国发明专利申请，申请号为：201310042489.4，名称为《反应性三元乙丙丁基橡胶自粘防水卷材》，该专利中请公开提供了一种反应性三元乙丙丁基橡胶自粘防水卷材，包括第一防水卷材层、第二防水卷材层和防粘膜，采用预铺反粘法进行铺设，丁基橡胶自粘层能与橡胶混凝土发生化学反应形成一个整体，实现地下结构形式皮肤式的满粘能力，具有自愈密封性功能。
上述公开文献中报道的技术方案是分别采用改性沥青复合物浸涂胎体材料、反应型SIS型热熔复合胶覆设在胎膜层的表面上、三元乙丙防水卷材层和丁基橡胶自粘层复合的设置，使产品具有自粘功能，在防止卷材与混凝土之间窜水现象取得了相对较好的效果。但由于建筑施工现场的交叉作业等因素的影响很难确保防水层不受破损；以及建筑结构的缺陷所产生的局部渗漏时防水材料自身是无法修复的。
三、发明内容
本发明的一个目的是提供一种自粘反应性三元乙丙橡胶复合防水卷材，这种自粘反应性三元乙丙橡胶复合防水卷材用于解决现有的防水产品与混凝土结合后如出现渗漏点，材料自身无法自我修复的问题；本发明的另一个目的是提供这种自粘反应性三元乙丙橡胶复合防水卷材的生产方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：这种自粘反应性三元乙丙橡胶复合防水卷材由基层、面层和防粘隔离层叠加复合在一起构成，基层为三元乙丙橡胶防水层，面层为自粘反应性丁基橡胶层，防粘隔离层为PE防粘隔离膜；
所述的自粘反应性丁基橡胶层的主要原料为丁基橡胶、聚异丁烯、非晶态α-烯烃共聚物、增粘树脂；其它辅助材料包括脱硫石膏、膨润土、硬脂酸钙、氯化锂、氯化钙、膨胀剂、交联剂，上述各组份按重量份数计，以丁基橡胶100份为基准，其它组份的含量为：
上述方案中基层的主要原料为三元乙丙橡胶，其它辅助材料包括氧化锌、硬脂酸、聚乙二醇、石蜡、快压出碳黑、碳酸钙、增塑剂、促进剂M、促进剂CZ、促进剂TMTD、硫磺；上述各组份的配比，按重量份数计，以三元乙丙橡胶100份为基准，其它组份的含量为：
上述方案中基层的辅助材料还包括氯化聚乙烯，其含量为10～30份；超细滑石粉，其含量为40份，这样可降低本发明的生产成本。
上述方案中基层的辅助材料包括乙丙再生橡胶，其含量为5～50份，以改善基层柔软性及降低本发明的生产成本。
上述方案中基层的辅助材料包括聚烯烃树脂，其含量为10～25份，以改善挤出性能及降低本发明的生产成本。
上述方案中基层为一层，面层为一层，基层、面层、防粘隔离层三层从上到下依次复合在一起。
上述方案中基层为一层，面层为二层，防粘隔离层为二层，防粘隔离层、面层、基层、面层、防粘隔离层五层从上到下依次复合在一起。
上述自粘反应性三元乙丙橡胶复合防水卷材的生产方法，采用在线连续复合工艺生产，首先将基层三元乙丙橡胶挤出成型经过硫化后；直接进入复合机与面层自粘反应性丁基三元乙丙橡胶复合，复合后的卷材经冷却、检验、记数、卷曲包装是连续同步完成的；连续生产的线速度为3～5m/min；具体如下：
a.炼胶，
(1)、将基层原料各组份按重量百分比投入到密炼机中进行混炼，混炼温度控制在110～130℃，混炼时间4～10分钟；
(2)、将面层原料各组份按重量百分比投入到密炼机中进行混炼，混炼温度控制在105～120℃，混炼时间3～8分钟；
(3)、基层与面层的混炼胶出料分别单独送入开炼机进行散热，辊温＜55℃，辊距6～10毫米；
b.滤胶，
将散热后的基层与面层的混炼胶下条送入滤胶机滤胶，滤网为80目，机头温度92℃；机身温度65℃，螺杆温度40℃；经过此过程的面层混炼胶称为面层母胶；
c.基层混炼胶的加硫与冷却，
(1)、将过滤好的基层胶料送到开炼机上加促进剂及硫磺，加促进剂及硫磺时辊温＜50℃，辊距3～5毫米；加完硫磺后薄通三遍；薄通时辊距应控制在0.2～0.5毫米；
(2)、将加硫后的基层胶料出条，冷却并停放二十四小时后进入挤出硫化工序；
d、面层混炼胶的捏合与冷却，
(1)、将过滤好的面层母胶投入到捏合机内捏合，同时按重量百分比分段投入面层原料中剩余的各组份；捏合室温度125～150℃，捏合时间40～90分钟。
(2)、将捏合好的面层胶料出条、冷却并停放二十四小时后进入下一道挤出复合工序；
e.基层与面层的复合成型，
(1)、将基层混炼胶条投入挤出机中，挤出机成型的胶片经测厚装置与切边装置切边定宽后；进入硫化装置进行连续硫化；硫化后的基层进入贮存装置等待下一道工序与面层复合
(2)、将面层混炼胶条投入挤出机中，挤出后的胶片经测厚与定宽测量达到复合所需的胶片厚度与宽度时进入与基层复合的工序。
f、经硫化后的基层直接进入复合机的前辊；防粘隔离层进入复合机后辊与前、后辊中间的面层胶复合，复合后的卷材经冷却装置定型，冷却定型后的卷材经后牵引至检验装置检验、记数；最终由卷曲装置收卷包装为成品卷材。
有益效果：
1、本发明中面层采用世界公认气密性最好的丁基橡胶；且面层丁基橡胶配方中添加了高活性离子物质及遇水膨胀物质，高活性离子物质及遇水膨胀物质与混凝土中的离子发生化学反应从而得到防水层与混凝土的一个整体。相当于给混凝土表皮植入橡胶皮肤，即使局部发生穿孔、破损也不会出现“窜水”的现象；且在发生漏水点的位置由于水的介入，遇水膨胀物质在水的作用下慢慢的膨胀直至堵住漏水点，从而达到以水止水自我修复的目的。
2、本发明中基层采用世界公认耐候性最好的三元乙丙橡胶，它的耐候性及高强、高延伸性能完全能够满足混凝土结构物的伸缩、裂缝的要求。
四、具体实施方式
实施例1：
这种自粘反应性三元乙丙橡胶复合防水卷材由基层、面层和防粘隔离层叠加复合在一起构成，基层为三元乙丙橡胶防水层，面层为自粘反应性丁基橡胶层，防粘隔离层为PE防粘隔离膜；
所述的基层橡胶各组份的配比，按重量份数计，以三元乙丙橡胶100份为基准，其它组份的含量为：
所述的面层橡胶各组份的配比，按重量份数计，以丁基橡胶100份为基准，其它组份的含量为：
本实施例自粘反应性三元乙丙橡胶复合防水卷材采用在线连续复合工艺生产，首先将基层三元乙丙橡胶挤出成型经过硫化后；直接进入复合机与面层自粘反应性丁基三元乙丙橡胶复合，复合后的卷材经冷却、检验、记数、卷曲包装是连续同步完成的；连续生产的线速度为3～5m/min。具体如下：
a.炼胶，
(1)、将基层原料各组份按重量百分比投入到密炼机中进行混炼，混炼温度控制在110～130℃，混炼时间4～10分钟；
(2)、将面层原料中的丁基橡胶、非晶态α-烯烃共聚物、脱硫石膏、硬脂酸钙各组份按重量百分比投入到密炼机中进行混炼，混炼温度控制在105～120℃，混炼时间3～8分钟；
(3)、基层与面层的混炼胶出料分别单独送入开炼机进行散热，辊温＜55℃，辊距6～10毫米；
b.滤胶，
将散热后的基层与面层的混炼胶下条送入滤胶机滤胶，滤网为80目，机头温度92℃；机身温度65℃，螺杆温度40℃；经过此过程的面层混炼胶称为面层母胶；
c.基层混炼胶的加硫与冷却，
(1)、将过滤好的基层胶料送到开炼机上加促进剂及硫磺，加促进剂及硫磺时辊温＜50℃，辊距3～5毫米；加完硫磺后薄通三遍；薄通时辊距应控制在0.2～0.5毫米；
(2)、将加硫后的基层胶料出条，冷却并停放二十四小时后进入挤出硫化工序；
d、面层混炼胶的捏合与冷却，
(1)、将过滤好的面层母胶投入到捏合机内捏合，同时按重量百分比分段投入面层原料中剩余的各组份；捏合室温度125～150℃，捏合时间40～90分钟。
(2)、将捏合好的面层胶料出条、冷却并停放二十四小时后进入下一道挤出复合工序；
e.基层与面层的复合成型，
(1)、将基层混炼胶条投入挤出机中，挤出机成型的胶片经测厚装置与切边装置切边定宽后；进入硫化装置进行连续硫化；硫化后的基层进入贮存装置等待下一道工序与面层复合
(2)、将面层混炼胶条投入挤出机中，挤出后的胶片经测厚与定宽测量达到复合所需的胶片厚度与宽度时进入下与基层复合的工序。
f、经硫化后的基层自接进入复合机的前辊；防粘隔离膜进入复合机后辊与前、后辊中间的面层胶复合，复合后的卷材经冷却装置定型，冷却定型后的卷材经后牵引至检验装置检验、记数；最终由卷曲装置收卷包装为成品卷材。
实施例2：
这种自粘反应性三元乙丙橡胶复合防水卷材由基层、面层和防粘隔离层叠加复合在一起构成，基层为三元乙丙橡胶防水层，面层为自粘反应性丁基橡胶层，防粘隔离层为PE防粘隔离膜；
所述的基层橡胶各组份的配比，按重量份数计，以三元乙丙橡胶100份为基准，其它组份的含量为：
所述的面层橡胶各组份的配比，按重量份数计，以丁基橡胶100份为基准，其它组份的含量为：
本实施例自粘反应性三元乙丙橡胶复合防水卷材采用在线连续复合工艺生产，具体如下：
a.炼胶，
(1)、将基层原料各组份按重量百分比投入到密炼机中进行混炼，混炼温度控制在110～130℃，混炼时间4～10分钟；
(2)、将面层原料中的丁基橡胶、非晶态α-烯烃共聚物、脱硫石膏、硬脂酸钙各组份按重量百分比投入到密炼机中进行混炼，混炼温度控制在105～120℃，混炼时间3～8分钟；
(3)、基层与面层的混炼胶出料分别单独送入开炼机进行散热，辊温＜55℃，辊距6～10毫米；
b.滤胶，
将散热后的基层与面层的混炼胶下条送入滤胶机滤胶，滤网为80目，机头温度92℃；机身温度65℃，螺杆温度40℃；经过此过程的面层混炼胶称为面层母胶；
c.基层混炼胶的加硫与冷却，
(1)、将过滤好的基层胶料送到开炼机上加促进剂及硫磺，加促进剂及硫磺时辊温＜50℃，辊距3～5毫米；加完硫磺后薄通三遍；薄通时辊距应控制在0.2～0.5毫米；
(2)、将加硫后的基层胶料出条，冷却并停放二十四小时后进入挤出硫化工序；
d、面层混炼胶的捏合与冷却，
(1)、将过滤好的面层母胶投入到捏合机内捏合，同时按重量百分比分段投入面层原料中剩余的各组份；捏合室温度125～150℃，捏合时间40～90分钟。
(2)、将捏合好的面层胶料出条、冷却并停放二十四小时后进入下一道挤出复合工序；
e.基层与面层的复合成型，
(1)、将基层混炼胶条投入挤出机中，挤出机成型的胶片经测厚装置与切边装置切边定宽后；进入硫化装置进行连续硫化；硫化后的基层进入贮存装置等待下一道工序与面层复合
(2)、将面层混炼胶条投入挤出机中，挤出后的胶片经测厚与定宽测量达到复合所需的胶片厚度与宽度时进入下与基层复合的工序。
f、经硫化后的基层直接进入复合机的前辊；防粘隔离膜进入复合机后辊与前、后辊中间的面层胶复合，复合后的卷材经冷却装置定型，冷却定型后的卷材经后牵引至检验装置检验、记数；最终由卷曲装置收卷包装为成品卷材。
实施例3：
这种自粘反应性三元乙丙橡胶复合防水卷材由基层、面层和防粘隔离层叠加复合在一起构成，基层为三元乙丙橡胶防水层，面层为自粘反应性丁基橡胶层，防粘隔离层为PE防粘隔离膜；
所述的基层橡胶各组份的配比，按重量份数计，以三元乙丙橡胶100份为基准，其它组份的含量为：
所述的面层橡胶各组份的配比，按重量份数计，以丁基橡胶100份为基准，其它组份的含量为：
实施例4：
这种自粘反应性三元乙丙橡胶复合防水卷材由基层、面层和防粘隔离层叠加复合在一起构成，基层为三元乙丙橡胶防水层，面层为自粘反应性丁基橡胶层，防粘隔离层为PE防粘隔离膜。
所述的基层橡胶各组份的配比，按重量份数计，以三元乙丙橡胶100份为基准，其它组份的含量为：
所述的面层橡胶各组份的配比，按重量份数计，以丁基橡胶100份为基准，其它组份的含量为：
实施例5：
这种自粘反应性三元乙丙橡胶复合防水卷材由基层、面层和防粘隔离层叠加复合在一起构成，基层为三元乙丙橡胶防水层，面层为自粘反应性丁基橡胶层，防粘隔离层为PE防粘隔离膜。
所述的基层橡胶各组份的配比，按重量份数计，以三元乙丙橡胶100份为基准，其它组份的含量为：
所述的面层橡胶各组份的配比，按重量份数计，以丁基橡胶100份为基准，其它组份的含量为：
实施例6：
这种自粘反应性三元乙丙橡胶复合防水卷材由基层、面层和防粘隔离层叠加复合在一起构成，基层为三元乙丙橡胶防水层，面层为自粘反应性丁基橡胶层，防粘隔离层为PE防粘隔离膜。
所述的基层橡胶各组份的配比，按重量份数计，以三元乙丙橡胶100份为基准，其它组份的含量为：
所述的面层橡胶各组份的配比，按重量份数计，以丁基橡胶100份为基准，其它组份的含量为：
经上述实施例进行测定，表中本发明的防水卷材的物理性能指标超过《GB18173.1-2012》和《GB18173.3-2002》标准中的要求。且面层自粘反应性丁基橡胶配方中高活性离子遇水膨胀物质与混凝土中的离子发生化学反应从而得到防水层与混凝土的一个整体。相当于给混凝土表皮植入橡胶皮肤，即使局部发生穿孔、破损也不会出现“窜水”的现象。且在发生漏水点的位置由于水的介入，遇水膨胀物质在水的作用下慢慢的膨胀直至堵住漏水点，从而达到以水止水自我修复的目的。其耐老化性能和施工性能绝佳的防水卷材。下面为标准值与本发明上述实施例的实测值表，如下：
以上所述仅是本发明的实施例，而非对本发明的特别限定，对于所属领域的技术人员而言，在理解上述技术方案的基础上还可在上述说明的基础上做出不同形式的变动或变换，由此引申出的显而易见的变动或变换仍处于本发明的保护范围内。

Claims (7)

1.一种自粘反应性三元乙丙橡胶复合防水卷材，其特征在于：这种自粘反应性三元乙丙橡胶复合防水卷材由基层、面层和防粘隔离层叠加复合在一起构成，基层为三元乙丙橡胶防水层，面层为自粘反应性丁基橡胶层，防粘隔离层为PE防粘隔离膜；
所述的自粘反应性丁基橡胶层的主要原料为丁基橡胶、聚异丁烯、非晶态α-烯烃共聚物、增粘树脂，其它辅助材料包括脱硫石膏、膨润土、硬脂酸钙、氯化锂、氯化钙、膨胀剂、交联剂，上述各组份按重量份数计，以丁基橡胶100份为基准，其它组份的含量为：
2.根据权利要求1所述的自粘反应性三元乙丙橡胶复合防水卷材，其特征在于：所述的基层的主要原料为三元乙丙橡胶，其它辅助材料包括氧化锌、硬脂酸、聚乙二醇、石蜡、快压出碳黑、碳酸钙、增塑剂、促进剂M、促进剂CZ、促进剂TMTD、硫磺；上述各组份的配比，按重量份数计，以三元乙丙橡胶100份为基准，其它组份的含量为：
3.根据权利要求2所述的自粘反应性三元乙丙橡胶复合防水卷材，其特征在于：所述的基层的辅助材料还包括氯化聚乙烯，其含量为10～30份；超细滑石粉，其含量为40份。
4.根据权利要求3所述的自粘反应性三元乙丙橡胶复合防水卷材，其特征在于：所述的基层的辅助材料包括乙丙再生橡胶，其含量为5～50份。
5.根据权利要求4所述的自粘反应性三元乙丙橡胶复合防水卷材，其特征在于：所述的基层的辅助材料包括聚烯烃树脂，其含量为10～25份。
6.根据权利要求5所述的自粘反应性三元乙丙橡胶复合防水卷材，其特征在于：所述的基层为一层，面层为一层，基层、面层、防粘隔离层三层从上到下依次复合在一起。
7.根据权利要求1所述的自粘反应性三元乙丙橡胶复合防水卷材，其特征在于：所述的基层为一层，面层为二层，防粘隔离层为二层，防粘隔离层、面层、基层、面层、防粘隔离层五层从上到下依次复合在一起。
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