CN106009171A - 一种高剥离强度的非沥青基高分子自粘防水卷材及其制备方法 - Google Patents

一种高剥离强度的非沥青基高分子自粘防水卷材及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种高剥离强度的非沥青基高分子自粘防水卷材，涉及建筑防水领域，其生产原料包括：低密度聚乙烯、马来酸酐接枝改性聚乙烯、经过硅炕偶联剂表面处理的轻质碳酸钙、紫外线吸收剂、主抗氧剂、辅抗氧剂、硬脂酸和铁白粉。本发明公开的非沥青基高分子自粘防水卷材具有剥离强度高、拉伸强度高、延伸率高、低温弯折性好、耐腐蚀性能好、固定可靠以及防水效果好，此外，产品柔软度适中，可焊接性以及焊接强度高，便利于施工。

Description

一种高剥离强度的非沥青基高分子自粘防水卷材及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种高剥离强度的非沥青基高分子自粘防水卷材及其制备方法，属于建筑防水领域。
背景技术
非沥青基高分子自粘防水卷材是一种新的环保型高分子防水材料，由于其优异的物理力学性能、可靠的安装性及经过长期使用所证实的卓越表现已经获得了广泛认可。在预铺防水施工过程中，非沥青基高分子自粘防水卷材具有自愈功能,与液态混凝土浆料反应固结后,形成防水层与混凝土结构的无间隙结合,杜绝防水层间窜水隐患,能有效提高防水系统的有效性。
已有的非沥青基高分子自粘防水卷材，采用LDPE,HDPE,POE，EVA等树脂基料，填加一定比例的各种粉体填料，经熔融挤出辊压成型，由LDPE,HDPE,TPO,POE，EVA等为非极性树脂或树脂极低,高分子片材的表面张力很小,润湿性较差，自粘层粘结剂在其上面的涂覆性较差,从而导致自粘层与高分子片材层之间的剥离强度较低,不能得到高性能的自粘防水卷材。
发明内容
本发明要解决的技术问题是针对现有技术所存在的不足之处，提供一种非沥青基高分子自粘防水卷材及其生产工艺，经过该工艺生产出的防水卷材具有剥离强度高、拉伸强度高、延伸率高、低温弯折性好、耐腐蚀性能好、固定可靠以及防水效果好，此外，产品柔软度适中，可焊接性以及焊接强度高，便利于施工。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种高剥离强度的非沥青基高分子自粘防水卷材，组分包括：低密度聚乙烯、马来酸酐接枝改性聚乙烯、经过硅炕偶联剂表面处理的轻质碳酸钙、紫外线吸收剂、主抗氧剂、辅抗氧剂、硬脂酸和铁白粉。
优选的，按重量份计算的组分如下：60-70份低密度聚乙烯、5-15份马来酸酐接枝改性聚乙烯、25份经过硅炕偶联剂表面处理的轻质碳酸钙、0.2份的UV-9紫外线吸收剂、0.1份的1010主抗氧剂、0.2份的168辅抗氧剂、0.3份的硬脂酸以及3份的铁白粉。
优选的，按重量份计算的组分如下：60份低密度聚乙烯、15份马来酸酐接枝改性聚乙烯、25份经过硅炕偶联剂表面处理的轻质碳酸钙、0.2份的UV-9紫外线吸收剂、0.1份的1010主抗氧剂、0.2份的168辅抗氧剂、0.3份的硬脂酸以及3份的铁白粉。
优选的，重量份计算的组分如下：65份低密度聚乙烯、10份马来酸酐接枝改性聚乙烯、25份经过硅炕偶联剂表面处理的轻质碳酸钙、0.2份的UV-9紫外线吸收剂、0.1份的1010主抗氧剂、0.2份的168辅抗氧剂、0.3份的硬脂酸以及3份的铁白粉。
优选的，按重量份计算的组分如下：70份低密度聚乙烯、5份马来酸酐接枝改性聚乙烯、25份经过硅炕偶联剂表面处理的轻质碳酸钙、0.2份的UV-9紫外线吸收剂、0.1份的1010主抗氧剂、0.2份的168辅抗氧剂、0.3份的硬脂酸以及3份的铁白粉。
一种如上述高剥离强度的非沥青基高分子自粘防水卷材的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤a：混料，将计量好的原料(混料条件)混合均匀；
步骤b：混合后的原料经挤出机塑化挤出，挤出片材经压延得到片材层；
步骤c：涂胶，经压延成型的片材层进行涂胶处理；
步骤d：覆膜，涂胶后的卷材经过风冷处理后经覆膜后，卷取。
优选的，所述的步骤b为将混合好的原料经双螺杆挤出机塑化挤出，挤出过程中双螺杆挤出机的机筒温度为190士10℃，双螺杆挤出机的模头温度为200士10℃，双螺杆挤出机的机头温度为220士10℃，挤出片材经三辗压延机压延成片材。
优选的，所述的步骤c为经压延成型的片材在涂胶机上进行涂胶处理，采用SIS压敏热熔胶。
进一步的，所述的SIS压敏热熔胶的融胶温度约为190℃，涂胶温度约为140℃，涂胶厚度约为0.4mm。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步说明。
实施例1
一种高剥离强度非沥青基自粘卷材高分子片材的制备：以重量份计算，其中包括：70份低密度聚乙烯(LDPE)、5份马来酸酐接枝改性聚乙烯(MAH-g-PE)、25份经过硅炕偶联剂表面处理的轻质碳酸钙、0.2份的UV-9紫外线吸收剂、0.1份的1010主抗氧剂、0.2份的168辅抗氧剂、0.3份的硬脂酸以及3份的铁白粉。
一种TPO防水卷材的生产工艺的步骤如下：
a.混料：将计量好的原料(混料条件)混合均匀：
b.挤出压延：将混合好的原料经双螺杆挤出机塑化挤出，挤出过程中机筒温度控制在190士10℃，模头温度控制在200士10℃，机头温度控制在220士10℃，挤出片材经三辗压延机压延成型；
c.涂胶：经压延成型的高分子片材在涂胶机上进行涂胶处理，采用SIS压敏热熔胶，融胶温度为：190℃，涂胶温度为：140℃，涂胶厚度为：0.4mm；
d.覆膜：涂胶后的卷材经过冷风处理后经覆膜后，卷取，入库。
实施例2
一种高剥离强度非沥青基高分子自粘防水卷材，在其它条件完全与实施例1相同的情况下，树脂的总份量数不变的情况下，仅仅改变低极性树脂与改性树脂的配比，其它各组分的重量份不改变，实施例2中取LDPE:MAH-g-PE＝65：10，并按照实施例1中所述的防水卷材的生产工艺生产，制备非沥青基高分子自粘防水卷材。
实施例3:
一种高剥离强度非沥青基高分子自粘防水卷材，在其它条件完全与实施例1相同的情况下，树脂的总份量数不变的情况下，仅仅改变低极性树脂与改性树脂的配比，其它各组分的重量份不改变，实施例3中取LDPE:MAH-g-PE＝60：15，并按照实施例1中所述的防水卷材的生产工艺生产，制备非沥青基高分子自粘防水卷材。
实施例4:
一种非沥青基高分子自粘防水卷材，在其它条件完全与实施例1相同的情况下，树脂的总份量数不变的情况下，不添加任何极性树脂，其它各组分的重量份不改变，为方便比较，实施例4中取LDPE:MAH-g-PE＝75：0，并按照实施例1中所述的防水卷材的生产工艺生产，制备非沥青基高分子自粘防水卷材。
将依照上述三个实施例制备出来的一种高剥离强度非沥青基高分子自粘防水卷材进行性能检测，经检测得出的数据可知，马来酸酐接枝改性聚乙烯(MAH-g-PE)的含量对高分子自粘防水卷材的剥离强度起到关键性的作用，其检测结果如表l中所示：
通过表1中可知，马来酸酐接枝改性聚乙烯(MAH-g-PE)的含量对高分子自粘防水卷材的性能影响如下：高分子片材添加极性树脂后表面能明显增大，剥离强度得到明显提高，剥离强度随着MAH-g-PE的含量的增高而增高；拉伸强度、断裂伸长率和热处理尺寸的变化率随着MAH-g-PE的含量的增高变化不大，上述三个实施例中所制备的卷材均能满足目前的行业标准和使用要求。
上述实施例均采用武汉中轻塑料机械有限公司SJSZ92复合挤出机机组。
经过综合考虑高分子自粘防水卷材的使用环境、施工条件等，通过实施例2所制备的TPO防水卷材综合性能优于实施例1和实施例3所制备的高分子自粘防水卷材，实施例2所述的防水卷材属于最优技术方案，制得的高分子自粘防水综合性能最好。
表1.高分子自粘卷材的物理力学性能
在本发明的防水卷材中，各层的厚度并不受到特别限制，通常总厚度为1.20～2.00mm；其中自粘层膜层厚度为0.4～0.5mm、高分子片材层的厚度均为0.7～1.5mm。
本发明公开了一种高剥离强度的非沥青基高分子自粘防水卷材，通过在非极性或低极性的树脂中增加改性树脂来大幅度提高高分子片材层和自粘层的结合强度,同时加入抗氧化剂、紫外吸收剂、光稳定剂等助剂，并不影响其原有的热焊接性能和耐候性能。
上述的高剥离强度的非沥青基高分子自粘防水卷材，包括自粘层、高分子片材层和自粘层保护膜层；自粘层覆在高分子片材层上表面，保护膜层覆盖在自粘层上表面。
为了保证高分子卷材层与自粘层更好的粘结性，在高分子卷材层中，采用非极性或低极性树脂作为主要原料，搭配增强粘结力的改性极性树脂和助剂组成高分子片材层；
上述低极性树脂原料包括LDPE,HDPE,POE，EVA中的一种或几种，改性树脂包括马来酸酐接枝PE树脂，丙烯酸接枝PE树脂、丙烯酸甘油酯接枝PE等中间的一种或几种。
自粘层采用SIS、SBS类压敏热熔胶；
保护膜层采用PE隔离膜、PET隔离膜、PVA隔离膜、沙石隔离层等；
在高分子片材层中，所用的助剂用来增强高分子片材在某个方面的特定性能，所述助剂为阻燃剂、抗氧剂、紫外吸收剂、光稳定剂中的一种或几种的混合物。
在上述高剥离强度的非沥青基高分子自粘防水卷材高分子片材层中，低极性树脂与改性极性树脂质量比例为1∶(0.1～0.3)，助剂的用量根据实际生产要求进行调整，可由本领域技术人员现场实验确定。
在本发明中，高分子片材层所用树脂不受到特别限制，包括但不限于如下几种：LDPE,HDPE,POE，EVA树脂，本领域目前已有低极性或非极性树脂均可用于本发明，
高分子片材层结构并不受特定限制，可为单层均质型结构、双层背衬型结构、中间织物增强型结构中的任何一种。
在上述高分子片材层中，各种具体的助剂可采用本领域常见材料，例如抗氧剂通常选用：抗氧剂264、抗氧剂1010等，紫外吸收剂通常选用UV-9、UV-531、UV-360等，光稳定剂通常选用巴斯夫光稳定剂UV783、2020、622SF、UV791等，阻燃剂通常选用聚磷酸铵、磷酸三苯酯、TBC、十溴二苯醚、十溴二苯乙烷等。
在本发明的防水卷材中，各层的厚度并不受到特别限制，通常总厚度为1.20～2.00mm；其中自粘层膜层厚度为0.4～0.5mm、高分子片材层的厚度均为0.7～1.5mm。
相应的，本发明公开了所述高剥离强度非沥青基自粘卷材的制备方法，组分经混料、挤出、压延成型，成型后的高分子片材进行涂胶，覆膜，最后按规定尺寸切割、卷取、入库。
与已有的非沥青基高分子自粘防水卷材产品相比，本发明的高剥离强度高分子自粘防水卷材具有如下优势：1、本发明的高剥离强度高分子自粘防水卷材高分子片材层的表面还有一定的极性基团，表面能增加，表面浸润性大大提高，高分子片材表面更利于热熔胶的均匀涂布。2、改性树脂中含有的极性基团可以和粘结层产生化学吸附，反应等增加他们之间的粘结强度，从而提高高分子片材与粘结层的剥离强度。3、由于高分子片材层与自粘层的界面通过化学吸附、反应增强了界面粘结强度，同时水分也更难通过界面进行渗透，杜绝防水卷材层间渗水。

Claims (9)

1.一种高剥离强度的非沥青基高分子自粘防水卷材，其特征在于，其组分包括：低密度聚乙烯、马来酸酐接枝改性聚乙烯、经过硅炕偶联剂表面处理的轻质碳酸钙、紫外线吸收剂、主抗氧剂、辅抗氧剂、硬脂酸和铁白粉。
2.根据权利要求1所述的高剥离强度的非沥青基高分子自粘防水卷材，其特征在于，包括按重量份计算的组分如下：60-70份低密度聚乙烯、5-15份马来酸酐接枝改性聚乙烯、25份经过硅炕偶联剂表面处理的轻质碳酸钙、0.2份的UV-9紫外线吸收剂、0.1份的1010主抗氧剂、0.2份的168辅抗氧剂、0.3份的硬脂酸以及3份的铁白粉。
3.根据权利要求1或2所述的高剥离强度的非沥青基高分子自粘防水卷材，其特征在于，包括按重量份计算的组分如下：60份低密度聚乙烯、15份马来酸酐接枝改性聚乙烯、25份经过硅炕偶联剂表面处理的轻质碳酸钙、0.2份的UV-9紫外线吸收剂、0.1份的1010主抗氧剂、0.2份的168辅抗氧剂、0.3份的硬脂酸以及3份的铁白粉。
4.根据权利要求1或2所述的高剥离强度的非沥青基高分子自粘防水卷材，其特征在于，包括按重量份计算的组分如下：65份低密度聚乙烯、10份马来酸酐接枝改性聚乙烯、25份经过硅炕偶联剂表面处理的轻质碳酸钙、0.2份的UV-9紫外线吸收剂、0.1份的1010主抗氧剂、0.2份的168辅抗氧剂、0.3份的硬脂酸以及3份的铁白粉。
5.根据权利要求1或2所述的高剥离强度的非沥青基高分子自粘防水卷材，其特征在于，包括按重量份计算的组分如下：70份低密度聚乙烯、5份马来酸酐接枝改性聚乙烯、25份经过硅炕偶联剂表面处理的轻质碳酸钙、0.2份的UV-9紫外线吸收剂、0.1份的1010主抗氧剂、0.2份的168辅抗氧剂、0.3份的硬脂酸以及3份的铁白粉。
6.一种如权利要求1或2所述的高剥离强度的非沥青基高分子自粘防水卷材的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤a：混料，将计量好的原料(混料条件)混合均匀；
步骤b：混合后的原料经挤出机塑化挤出，挤出片材经压延得到片材层；
步骤c：涂胶，经压延成型的片材层进行涂胶处理；
步骤d：覆膜，涂胶后的卷材经过风冷处理后经覆膜后，卷取。
7.一种如权利要求6所述的高剥离强度的非沥青基高分子自粘防水卷材的制备方法，其特征在于，所述的步骤b为将混合好的原料经双螺杆挤出机塑化挤出，挤出过程中双螺杆挤出机的机筒温度为190士10℃，双螺杆挤出机的模头温度为200士10℃，双螺杆挤出机的机头温度为220士10℃，挤出片材经三辗压延机压延成片材。
8.一种如权利要求6或7所述的高剥离强度的非沥青基高分子自粘防水卷材的制备方法，其特征在于，所述的步骤c为经压延成型的片材在涂胶机上进行涂胶处理，采用SIS压敏热熔胶。
9.一种如权利要求8所述的高剥离强度的非沥青基高分子自粘防水卷材的制备方法，其特征在于，所述的SIS压敏热熔胶的融胶温度约为190℃，涂胶温度约为140℃，涂胶厚度约为0.4mm。
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