CN105269898A - 一种反应型非沥青基湿铺防水卷材 - Google Patents

一种反应型非沥青基湿铺防水卷材 Download PDF

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朱方伍
伍盛江
郭文雄
赵晓岚
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一种反应型非沥青基湿铺防水卷材,包括粘结层、隔离膜保护层和主体材料层,粘结层的材料是所述防水桥联剂的一端与橡胶的C=C双键、羧基-COOH结合,另一端与水泥水化后产生的酸根结合,架起一座防水桥梁,产生强大粘结强度的非沥青基胶黏剂;隔离膜保护层为PET隔离膜或PE隔离膜;主体材料层为聚乙烯、三元乙丙橡胶、PVC、TPO或EVA/ECB薄膜或片材,厚度为0.2~2mm。

Description

一种反应型非沥青基湿铺防水卷材
技术领域
本发明涉及一种湿铺防水卷材,特别是主体材料层为非沥青基材料,粘结层具有与混凝土发生化学反应,产生强大吸附力的防水卷材。
背景技术
湿铺防水卷材是一种新颖的防水材料,其施工方法是采用水泥浆或水泥砂浆作为防水材料与基面的粘接剂,基面涂抹一层水泥浆或水泥砂浆,然后铺上防水卷材,水泥在固化过程中产生热量,软化防水材料的粘结层,使粘结层的胶黏材料深入混凝土缝隙,产生物理卯榫的粘结作用。湿铺防水卷材施工方便,施工效率高,防水性能好,越来越得到推广和普及。但由于其粘结层与基面是通过物理吸附作用,粘结强度可逆的,容易受到环境的变化而变化,如基面热胀冷缩、开裂或长期受到水的浸泡和水压的作用,粘结层容易与基面分离,起鼓、窜水,最后导致失去防水作用。普通的湿铺防水卷材使用聚酯纤维无纺布作为主体材料层,由于无纺布延伸率低,基面位移甚至开裂时,主体材料层极易断裂,加上粘结层与基面剥离,常常时防水材料失去防水效果,产生渗水、漏水现象。
发明内容
本发明的目的是开发一种湿铺防水卷材,通过粘结层的胶黏剂与混凝土基面起化学交联反应产生强大的化学吸附力和物理卯榫协同粘结作用,使防水材料与基面产生强大的粘接力,并且此粘结力是不可逆的,即使基面发生热胀冷缩产生位移甚至开裂或粘结面长期受到水的浸泡和水压的作用,粘结层与基面始终保持粘结,依然形成皮肤式的防水结构,不会发生起鼓、窜水、渗水、漏水的现象。并且本发明的湿铺防水卷材的主体材料层为延伸率非常大的非沥青基材料,建筑物发生开裂时,非沥青基材料只是被拉伸而没有受到破坏,依然保持良好的防水性能。
本发明的反应型非沥青基湿铺防水卷材由主体材料层,粘结层和隔离膜保护层组成,主体材料层为薄膜或片材,薄膜厚度为0.2~2mm,片材的厚度为0.8~2mm;具有非常大的延伸率。
所述非沥青基,包括天然橡胶、丁基橡胶、异戊橡胶、丁苯橡胶和SBS橡胶羧基丁腈橡胶、乙丙橡胶。
高分子薄膜或片材如聚乙烯膜、三元乙丙橡胶层、PVC层、TPO、EVA/ECB等具有优良的抗伸缩性能。聚乙烯膜(PE),如维罗朗公司的高强度叠压聚乙烯薄膜,为多层聚乙烯薄膜交错叠压成90度交角,形成了在各个方向上有极强的耐撕裂的薄膜,该薄膜的横、纵向延伸率非常高,耐穿刺,即使建筑物发生微小的开裂,材料也不会受到破坏,依然具有防水作用。三元乙丙橡胶(EPDM)是乙烯、丙烯以及非共轭二烯烃的三元共聚物,具有高拉伸强度、高延伸率、优异的耐天候、耐臭氧、耐热、耐酸碱、耐水蒸汽等特点。聚氯乙烯(PVC)膜,是聚氯乙烯树脂与其它改性剂经过压延工艺或吹塑工艺制成,具有机械强度大,抗老化性能好,弹性好,拉伸后可以复原等优点。聚烯烃热塑性弹性体(TPO)是一类由橡胶和聚烯烃树脂组成的呈两相分离的聚合物混合物,兼有橡胶和塑料的双重性,具有密度小、弯曲大、低温抗冲击力性能高、可重复使用等优点。EVA/ECB薄膜是以乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)和乙烯醋酸乙烯改性沥青(ECB)为主要原料,加入抗氧化剂、紫外线吸收剂、防老化剂,经过热熔二段挤出,三辊压延而得的薄膜,具有耐穿刺、延伸率大、柔软性好等优点。
一些有屋面种植需求的场合,要求防水层具有抗植物根穿刺能力,而具有这方面要求的防水主体材料可以是无机材料,也可以是高分子材料。高分子材料可以是上面举例的片材,不过厚度要增加才能达到良好效果。无机金属材料具有优异的抗根穿刺性能,用于生产防水卷材主体材料的无机金属材料有铝箔或其合金、铜箔或其合金。
所述的网状材料为聚酯类无纺布或玻璃纤维布。聚酯类无纺布用作防水材料的主体材料,虽然抗拉伸性能比不上上述的高分子薄膜或片材,但其成本低,具有广阔的市场应用。玻璃纤维布绝缘性好、耐热性强、抗腐蚀性好,机械强度高,但缺点是性脆,耐磨性较差,一般与高分子薄膜、片材或聚酯类无纺布联合使用,单独使用的场合比较少。
所述的隔离膜保护层是一面喷涂有硅油的PET薄膜或PE薄膜,其硅油面覆盖在粘结层上,具有保护粘结层的作用,防水卷材使用时,把隔离膜保护层撕下。
粘结层是含有桥联剂,所述防水桥联剂的一端与橡胶的C=C双键、羧基-COOH结合,另一端与水泥水化后产生的酸根结合,它能够产生强大粘结力的非沥青基胶黏剂。它是将橡胶加入增粘剂、软化剂、抗老化剂、增强剂和防水桥联剂进行改性得到,各种原材料的重量份数如下:
橡胶80~100;
增粘剂3~5;
软化剂8~15;
防水桥联剂0.5~4;
抗老化剂2~4;
增强剂10~20。
所述的增粘剂是氢化松香甘油酯、氢化松香季戊四醇酯或松香甘油酯中的任一种或它们的多种组合物。增粘剂加入到丁基橡胶中,通过表面扩散或内部扩散,湿润粘接表面,使丁基橡胶与被粘物料之间粘接强度提高。
所述的软化剂为邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二辛酯、马来酸二丁酯或马来酸二辛酯的任一种或它们的多种组合物。软化剂分子插入丁基橡胶分子链之间,削弱了丁基橡胶分子链间的应力,结果增加了丁基橡胶的拉伸强度和伸长率,并提高了其他物料与丁基橡胶的混合性。
所述的防水桥联剂是一种分子中含有多个官能团的化合物或混合物,其分子中的一部分官能团能够与橡胶发生交联反应,增强橡胶分子间的网状结构,提高橡胶的物理性能,另一部分官能团能够与水泥混凝土发生化学反应,产生化学交联和物理卯榫协同作用,架起一座防水桥梁,使橡胶材料牢牢吸附在混凝土上,形成牢固的、紧密的防水层。这类物质可以为链烯基硅氧烷、氨基硅氧烷、氯烃基硅氧烷、甲基丙烯酰氧基硅氧烷或环氧基硅氧烷中的任一种或它们的组合物。
所述的链烯基硅氧烷是乙烯基三氯硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三(β—甲氧基乙氧基)硅烷、乙烯基三乙酸基硅烷、三叔丁氧基乙烯基硅烷、乙烯基三叔丁基过氧硅烷、烯丙基三甲氧基硅烷或烯丙基三乙氧基硅烷。
所述的氨基硅氧烷是苯胺甲基三甲氧基硅烷、苯胺甲基三乙氧基硅烷、N-(4-氨基丁基)氨基甲基三乙氧基硅烷、γ-氨基丙基三甲氧基硅烷、(3-氨基丙基)三乙氧基硅烷、N-甲基-3-氨丙基三甲氧基硅烷、N-苯基-3-氨基丙基三甲氧基硅烷、γ-(β-氨乙基)氨丙基三甲氧基硅烷、γ-(β-氨乙基)氨丙基甲基二甲氧基硅烷、γ-二乙烯三氨基丙基三甲氧基硅烷、3-氨基苯基三甲氧基硅烷、2-(4-N-苄基乙二胺基)乙基三甲氧基硅烷或N,N-二(2-羟乙基)-3-氨丙基三乙氧基硅烷。
所述的氯烃基硅氧烷是γ-氯丙基三氯硅烷、γ-氯丙基三甲氧基硅烷、γ-氯丙基三乙氧基硅烷或2-(4-氯化苄基)乙基三甲氧基硅烷。
所述的甲基丙烯酰氧基硅氧烷是γ-甲基丙烯酰氧丙基三氯硅烷、γ-甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧丙基三(β—甲氧基乙氧基)硅烷或γ-甲基丙烯酰氧丙基三(三甲基硅氧烷基)硅烷。
所述的环氧基硅氧烷是3—(2,3环氧丙氧)丙基三甲氧基、β—(3,4环氧基环己基)乙基三甲氧基硅烷、β-(3,4环氧基环己基)乙基三乙氧基硅烷或β-(3,4环氧基环己基)乙基甲基二乙氧基硅烷。
所述的防老化剂是N,N`-二(β-萘基)对苯二胺(防老剂DNPD)、双酚A、2-巯基苯并咪唑(防老剂MB)、N-苯基-α-苯胺(防老剂A)或N-苯基-N`-环己基对苯二胺(防老剂CPPD)中的任一种或多种组合物。防老化剂可以提高丁基橡胶对氧、热、光、臭氧、机械应力、重金属离子等破坏因素的抵抗能力,延缓或抑制丁基橡胶的老化过程,延长使用寿命。
所述的增强剂是白炭黑、高岭土、钛白粉或炭黑中的任一种或多种组合物,颗粒细度为200目以上。
本发明产生的积极效果:本发明的反应型非沥青基湿铺防水卷材的粘结层为具有能够与混凝土共同起化学交联反应和物理卯榫协同粘结作用,架起一座防水桥梁,产生强大粘结强度的非沥青基胶黏剂,粘结层与混凝土基面的粘结是不可逆的,粘结强度大、抗撕裂强度高、延伸率大,即使基面发生热胀冷缩产生位移甚至开裂或粘结面长期受到水的浸泡和水压的作用,依然保持粘结效果;主体材料层为耐穿刺、延伸率大、机械强度高、防水性能优异的非沥青基薄膜或片材,成本低。
附图说明
图1是本发明反应型非沥青基湿铺防水卷材的结构示意图:
图中,1主体材料层;2粘结层;3隔离膜保护层。
具体实施方式
以下实施例所述的份均为重量份
实施例1
反应型非沥青基湿铺防水卷材,如图1所述,主体材料层1采用维罗朗公司的高强度叠压聚乙烯薄膜,膜厚度为0.2mm;隔离膜保护层3采用PET隔离膜,粘结层2的非沥青基胶黏剂的配方如下:
丁基橡胶80份;氢化松香甘油酯3份;邻苯二甲酸二丁酯8份;
乙烯基三乙酸基硅烷0.5份;防老剂DNPD2份;白炭黑10份。
实施例2
反应型非沥青基湿铺防水卷材,如图1所述,主体材料层1采用三元乙丙橡胶,厚度为1mm;隔离膜保护层3采用PE隔离膜,粘结层2的非沥青基胶黏剂的配方如下:
异戊橡胶90份;氢化松香季戊四醇酯4份;邻苯二甲酸二辛酯10份;
N-(4-氨基丁基)氨基甲基三乙氧基硅烷1份;防老剂MB3份;高岭土15份。
实施例3
反应型非沥青基湿铺防水卷材,如图1所述,主体材料层1采用PVC薄膜,厚度为0.5mm;隔离膜保护层3采用PE隔离膜,粘结层2的非沥青基胶黏剂的配方如下:
丁苯橡胶100份;松香甘油酯5份;马来酸二辛酯15份;
γ-氯丙基三乙氧基硅烷0.8份;防老剂CPPD4份;炭黑20份。
实施例4
反应型非沥青基湿铺防水卷材,如图1所述,主体材料层1采用TPO,厚度为2mm;隔离膜保护层3采用PET隔离膜,粘结层2的非沥青基胶黏剂的配方如下:
丁基橡胶95份;氢化松香甘油酯3.6份;马来酸二丁酯12份;
γ-甲基丙烯酰氧丙基三(三甲基硅氧烷基)硅烷2份;防老剂A2.6份;钛白粉16份。
实施例5
反应型非沥青基湿铺防水卷材,如图1所述,主体材料层1采用铝箔,厚度为1.8~2mm;隔离膜保护层3采用PET隔离膜,粘结层2的非沥青基胶黏剂的配方如下:
天然橡胶95份;氢化松香甘油酯3.6份;马来酸二丁酯12份;
β-(3,4环氧基环己基)乙基甲基二乙氧基硅烷3份;防老剂A2.6份;钛白粉16份。
实施例6
反应型非沥青基湿铺防水卷材,如图1所述,主体材料层1采用玻璃纤维布,厚度为1.8~2.1mm;隔离膜保护层3采用PET隔离膜,粘结层2的非沥青基胶黏剂的配方如下:
丁基橡胶95份;氢化松香甘油酯3.6份;马来酸二丁酯12份;
乙烯基三叔丁基过氧硅烷4份;防老剂A2.6份;钛白粉16份。
实施例7
反应型非沥青基湿铺防水卷材,如图1所述,主体材料层1采用玻璃纤维布,厚度为1.8~2.1mm;隔离膜保护层3采用PET隔离膜,粘结层2的非沥青基胶黏剂的配方如下:
丁苯橡胶95份;氢化松香甘油酯3.6份;马来酸二丁酯12份;
N-苯基-3-氨基丙基三甲氧基硅烷1份;防老剂A2.6份;钛白粉16份。
按照GB23457-2009《预铺、湿铺防水卷材》对本发明的反应型非沥青基湿铺防水卷材进行各项性能检测,结果如下表1所示:
本发明反应型非沥青基湿铺防水卷材的施工方法是:用水喷淋混凝土基面,使基面润湿,然后基面上涂抹一层水泥素浆,厚度为0.5~1.5mm;把反应型非沥青基湿铺防水卷材的隔离膜保护层撕掉,然后把反应型非沥青基湿铺防水卷材贴在水泥素浆上(橡胶胶黏剂层面对水泥素浆),用滚筒在反应型非沥青基湿铺防水卷材的主体材料层上面轻轻压滚,排出气体;水泥固化后,再对防水材料施上一层混凝土保护层,这样就完成了反应型非沥青基湿铺防水卷材的施工。具有施工简便、适合赶工期施工的优点。

Claims (14)

1.一种反应型非沥青基湿铺防水卷材,包括粘结层、隔离膜保护层和主体材料层,其特征在于:粘结层的材料含有防水桥联剂;隔离膜保护层为PET隔离膜或PE隔离膜;主体材料层为片材、薄膜或网状材料;
所述非沥青基材料,包括天然橡胶、丁基橡胶、异戊橡胶、丁苯橡胶和SBS橡胶、羧基丁腈橡胶、乙丙橡胶。
2.如权利要求1所述的反应型非沥青基湿铺防水卷材,其特征在于:所述的非沥青基胶黏剂是将橡胶加入增粘剂、软化剂、抗老化剂、增强剂和防水桥联剂进行改性得到,各种原材料的重量份数如下:
橡胶80~100;
增粘剂3~5;
软化剂8~15;
防水桥联剂0.5~4;
抗老化剂2~4;
增强剂10~20;
所述防水桥联剂的一端与橡胶的C=C双键、羧基-COOH结合,另一端与水泥水化后产生的酸根结合,架起一座防水桥梁。
3.如权利要求2所述的反应型非沥青基湿铺防水卷材,其特征在于:所述的增粘剂是氢化松香甘油酯、氢化松香季戊四醇酯或松香甘油酯中的任一种或多种组合物。
4.如权利要求2所述的反应型非沥青基湿铺防水卷材,其特征在于:所述的软化剂为富马酸二丁酯、富马酸二辛酯、马来酸二丁酯或马来酸二辛酯的任一种或多种组合物。
5.如权利要求2所述的反应型非沥青基湿铺防水卷材,其特征在于:所述的防水桥联剂,为链烯基硅氧烷、氨基硅氧烷、氯烃基硅氧烷、甲基丙烯酰氧基硅氧烷或环氧基硅氧烷中的任一种或它们的组合物。
6.如权利要求5所述的反应型非沥青基防水组合物,其特征在于,所述的链烯基硅氧烷是乙烯基三氯硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三(β—甲氧基乙氧基)硅烷、乙烯基三乙酸基硅烷、三叔丁氧基乙烯基硅烷、乙烯基三叔丁基过氧硅烷、烯丙基三甲氧基硅烷或烯丙基三乙氧基硅烷。
7.如权利要求5所述的反应型非沥青基防水组合物,其特征在于,所述的氨基硅氧烷是苯胺甲基三甲氧基硅烷、苯胺甲基三乙氧基硅烷、N-(4-氨基丁基)氨基甲基三乙氧基硅烷、γ-氨基丙基三甲氧基硅烷、(3-氨基丙基)三乙氧基硅烷、N-甲基-3-氨丙基三甲氧基硅烷、N-苯基-3-氨基丙基三甲氧基硅烷、γ-(β-氨乙基)氨丙基三甲氧基硅烷、γ-(β-氨乙基)氨丙基甲基二甲氧基硅烷、γ-二乙烯三氨基丙基三甲氧基硅烷、3-氨基苯基三甲氧基硅烷、2-(4-N-苄基乙二胺基)乙基三甲氧基硅烷或N,N-二(2-羟乙基)-3-氨丙基三乙氧基硅烷。
8.如权利要求5所述的反应型非沥青基防水组合物,其特征在于,所述的氯烃基硅氧烷是γ-氯丙基三氯硅烷、γ-氯丙基三甲氧基硅烷、γ-氯丙基三乙氧基硅烷或2-(4-氯化苄基)乙基三甲氧基硅烷。
9.如权利要求5所述的反应型非沥青基防水组合物,其特征在于,所述的甲基丙烯酰氧基硅氧烷是γ-甲基丙烯酰氧丙基三氯硅烷、γ-甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧丙基三(β—甲氧基乙氧基)硅烷或γ-甲基丙烯酰氧丙基三(三甲基硅氧烷基)硅烷。
10.如权利要求5所述的反应型非沥青基防水组合物,其特征在于,所述的环氧基硅氧烷是3—(2,3环氧丙氧)丙基三甲氧基、β—(3,4环氧基环己基)乙基三甲氧基硅烷、β-(3,4环氧基环己基)乙基三乙氧基硅烷或β-(3,4环氧基环己基)乙基甲基二乙氧基硅烷。
11.如权利要求2所述的反应型非沥青基湿铺防水卷材,其特征在于:所述的防老化剂是防老剂DNPD、防老剂MB、防老剂A或防老剂CPPD中的任一种或多种组合物。
12.如权利要求2所述的反应型非沥青基湿铺防水卷材,其特征在于:所述的增强剂是白炭黑、高岭土、钛白粉或炭黑中的任一种或多种组合物,颗粒细度为200目以上。
13.如权利要求1所述的反应型非沥青基湿铺防水卷材,其特征在于:所述的薄膜或片材是聚乙烯、三元乙丙橡胶、PVC、铝材、铜材、TPO或EVA/ECB中的任一种,膜厚度为0.2~2mm;片材的厚度为0.8~2mm。
14.如权利要求1所述的反应型非沥青基湿铺防水卷材,其特征在于:网状材料为聚酯类无纺布或玻璃纤维布。
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