CN106336746A - 一种用于预铺和湿铺防水卷材的弱碱水溶性隔离膜及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于预铺和湿铺防水卷材的弱碱水溶性隔离膜，由以下制备方法得到：由一种用于预铺和湿铺防水卷材的弱碱水溶性隔离涂料，并采用喷涂或刷涂方法均匀涂在湿铺防水卷材或预铺反粘防水卷材的自粘层表面上，经干燥而形成隔离膜。本申请提出的用于预铺和湿铺防水卷材的弱碱水溶性隔离膜不含石油沥青，既能用于预铺反粘防水卷材自粘胶层的保护隔离，也能用于湿铺防水卷材自粘层的保护隔离，无须撕开隔离膜即可施工，施工方便。
Description
技术领域
本发明涉及隔离膜技术领域，尤其是涉及一种用于预铺和湿铺防水卷材的弱碱水溶性隔离膜及其制备方法。
背景技术
湿铺防水卷材与预铺反粘防水卷材作为老式防水卷材的代替品，在施工安全性，防水效果方面都比老式卷材要好，近年来的应用越来越广泛。湿铺法防水卷材是具有自粘效果的卷材，不需要像传统的SBS改性沥青卷材那样需加热烤至表面熔化才能粘接，而只须撕去隔离膜，即可牢固地粘结在基层上，施工更方便。预铺反粘防水卷材是一种具有反应自粘胶涂层的高分子防水卷材，它直接铺装在基面上，然后揭开自粘胶表面覆盖的隔离膜，浇筑结构混凝土，使混凝土与卷材自粘胶层粘合在一起。湿铺法防水卷材与预铺反粘法卷材的共同特点都是有自粘层，所以一般都需要用隔离膜或隔离涂层(以下统称为隔离膜)覆盖自粘表面才能使用。
近年来有报道或发明专利涉及到用于预铺反粘防水卷材的水溶性隔离膜技术，但这些技术有以下不足：1、只能用于预铺反粘防水卷材，而无法用于湿铺防水卷材，或只能用于湿铺防水卷材不能用于预铺反粘防水卷材，且需要撕开隔离膜后才能浇筑混凝土或与水泥砂浆粘接；2、隔离膜柔韧性不够，在生产、运输、铺展过程中隔离膜容易断裂而导致不能开卷或粘鞋底等；3、在应用与预铺反粘防水卷材时，耐水性和耐紫外线老化性能差，铺装后到浇灌结构混凝土的等待周期中，容易被雨水冲洗导致隔离膜被雨水熔化而失效，或者在阳光中的紫外线作用下隔离膜本身或者自粘胶层被破坏失效；4、隔离膜采用不易生物降解的物质，施工后隔离膜在水化作用下部分物质能溶解于水中随雨水等进入地下水中对水体产生污染。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于预铺和湿铺防水卷材的弱碱水溶性隔离膜，既能用于预铺反粘防水卷材自粘胶层的保护隔离，也能用于湿铺防水卷材自粘层的保护隔离，无须撕开隔离膜即可施工，施工方便，有效解决了现有技术中存在的问题。
本发明的技术解决方案是：一种用于预铺和湿铺防水卷材的弱碱水溶性隔离膜，由以下制备方法得到：由一种用于预铺和湿铺防水卷材的弱碱水溶性隔离涂料，并采用喷涂或刷涂方法均匀涂在湿铺防水卷材或预铺反粘防水卷材的自粘层表面上，经干燥而形成弱碱水溶性隔离膜；
以质量分数计，所述弱碱水溶性隔离涂料包括以下组分：VAE乳液5％～20％、至粘剂1％～5％、聚乙烯醇1％～8％、颜料5％～30％、分散润湿剂0.1％～0.3％、增稠剂0.1％～1％、消泡剂0.1％～0.5％、流平剂0.1％～0.5％和pH调节剂0.1％～3％，余量为水。
本申请提出的用于预铺和湿铺防水卷材的弱碱水溶性隔离膜不含石油沥青，既能用于预铺反粘防水卷材自粘胶层的保护隔离，也能用于湿铺防水卷材自粘层的保护隔离，无须撕开隔离膜即可施工，施工方便。
优选地，所述VAE乳液的固含量为50％～60％，玻璃化温度为-5℃～10℃；
所述至粘剂为羧甲基壳聚糖；
所述聚乙烯醇的醇解度为86％～99％，聚合度为600～2500；
所述颜料选自钛白粉、滑石粉、重钙、轻钙、高岭土、偏高岭土或硅灰石中的一种；
所述分散润湿剂为无机分散剂或有机分散剂，所述无机分散剂选自硅酸盐类、三聚磷酸钠、六偏磷酸钠或焦磷酸钠中的一种以上，有机分散剂选自三乙基己基磷酸、十二烷基硫酸钠、甲基戊醇、纤维素衍生物、聚丙烯酰胺或脂肪酸聚乙二醇酯中的一种以上；
所述增稠剂选自纤维素醚类、聚丙烯酸酯类、缔合型聚氨酯类或无机增稠剂类中的一种以上；
所述pH调节剂选自乙酸、甲酸、稀盐酸、氨水、一甲胺水溶液或二甲胺水溶液中的一种以上。
VAE乳液的作用是提高涂层的致密性、耐水性和改善涂层的柔韧性，提高涂层的抗拉强度和断裂伸长率，使产品在生产收卷及运输挤压、施工铺展等过程中不易开裂。
至粘剂的作用是调节涂层在不同pH值的水的作用下的开放性，在常规雨水或自来水的作用下，涂层保持致密，不易被水冲刷走，而在后浇混凝土后，由于混凝土呈弱碱性而且碱性超过了羧甲基壳聚糖的等电点阀值，涂层将会溶胀并逐渐溶解，涂层中的聚乙烯醇及至粘剂将能够发生自由迁移并使得自粘胶层与混凝土接触产生粘合。
聚乙烯醇的作用是用于提高涂层的气密性，有助于延缓自粘胶层中的小分子油、或增塑剂在常温或热老化过程中穿过隔离涂层迁移到表面的速度，可以提高涂层及卷材自粘层的耐老化性能；且在浇筑混凝土后涂层处于溶胀状态的时候，亲水的聚乙烯醇能进一步促进这种涂层的瓦解过程。
颜料的作用是通过反射和或漫反射阳光中的紫外线，起到保护涂层及自粘胶层的作用。分散剂的作用是用于润湿颜料并防止颜料沉降。增稠剂的作用是用于防止颜料沉降。
pH调节剂的作用是用于将涂料的pH值调至超出羧甲基壳聚糖的等电点范围，而使得羧甲基壳聚糖能顺利溶解，并且此pH调节剂在涂层干燥后可以快速挥发而失去pH调节功能，使得涂层恢复到羧甲基壳聚糖的等电点范围，使得涂层不易被雨水或自来水等pH值偏中性的水所破坏，能有效提高涂层的耐水性能。
进一步的，所述至粘剂选自等电点为pH 2～8的羧甲基壳聚糖中的一种以上。
进一步的，所述VAE乳液选自美国塞拉尼斯生产的CP143、CP149、广维生产的707H或川维生产的705中的一种；
聚乙烯醇选自台湾长春化工生产的BP-04、BP-05、日本可乐丽生产的PVA-217或PVA-205中的一种；
颜料选自2000目重钙、杜邦生产的钛白粉R706、R902或龙蟒生产的钛白粉R972中的一种以上；
所述分散润湿剂为陶氏生产的X-405或迪高生产的760W；
所述增稠剂选自罗门哈斯生产的ASE-60、陶氏生产的TT-935或海名斯生产的350D中的一种；
所述消泡剂为巴斯夫生产的A10或道康宁生产的DC62；
所述流平剂为迪高生产的Tego245；
所述pH调节剂选自质量分数为25％的氨水溶液、质量分数为40％的甲胺水溶液、乙酸或质量分数为2％的盐酸溶液中的一种以上。
本发明的另一个目的在于提出一种用于预铺和湿铺防水卷材的弱碱水溶性隔离膜的制备方法，各原料按上述质量配比称量，包括如下步骤：
(1)在反应容器中加入称量好的水，搅拌中加入pH调节剂调节pH值为9～12或2～4，搅拌升温至60±5℃保温，搅拌过程中依次缓慢加入聚乙烯醇及至粘剂，60±5℃搅拌至完全溶解；
(2)降温至≤40℃，搅拌过程中加入VAE乳液，搅拌10分钟，搅拌中缓慢加入分散润湿剂、消泡剂，搅拌10分钟后，搅拌中再缓慢加入颜料，高速分散30分钟后，依次加入流平剂和增稠剂，搅拌20分钟，过滤出料后，采用喷涂或刷涂方法均匀涂在湿铺防水卷材或预铺反粘防水卷材的自粘层表面上，经干燥即制得所述用于预铺和湿铺防水卷材的弱碱水溶性隔离膜。
本申请步骤(2)中的高速分散，其并未限定具体分散速度为多少，其根据实际情况而定，本领域技术人员可以想到的分散速度均可。
进一步的，所述用于预铺和湿铺防水卷材的弱碱水溶性隔离膜的厚度为10～30μm。弱碱水溶性隔离膜的厚度对该膜的性能影响不大。
本发明的有益效果是：
(1)本申请提出的弱碱水溶性隔离膜，既能用于预铺反粘防水卷材自粘胶层的保护隔离，也能用于湿铺防水卷材自粘层的保护隔离，无须撕开隔离膜即可施工，施工方便；
(2)本申请提出的弱碱水溶性隔离膜柔韧性高，在生产、运输、铺展过程中隔离膜不容易断裂；
(3)在应用于预铺反粘防水卷材时，耐水性和耐紫外线老化性能好，与现有技术的其他类似产品相比，本申请提出的弱碱水溶性隔离膜铺装后到浇灌结构混凝土的等待周期中，雨水或普通明水冲洗不易导致隔离膜被溶化而失效；
(4)本申请提出的弱碱水溶性隔离膜耐热老化、紫外线老化效果好，可有效提高施工时间宽容性；
(5)本申请提出的弱碱水溶性隔离膜采用易生物降解的物质作为主要成膜物质，对环境更友好。
具体实施方式
下面结合具体实例，进一步阐明本发明。应该理解，这些实施例仅用于说明本发明，而不用于限定本发明的保护范围。在实际应用中技术人员根据本发明做出的改进和调整，仍属于本发明的保护范围。
除特别说明，本发明使用的设备和试剂为本技术领域常规市购产品。
一种用于预铺和湿铺防水卷材的弱碱水溶性隔离膜的制备方法，由一种用于预铺和湿铺防水卷材的弱碱水溶性隔离涂料，并采用喷涂或刷涂方法均匀涂在湿铺防水卷材或预铺反粘防水卷材的自粘层表面上，经干燥而形成隔离膜；
以质量分数计，弱碱水溶性隔离涂料包括以下组分：VAE乳液5％～20％、至粘剂1％～5％、聚乙烯醇1％～8％、颜料5％～30％、分散润湿剂0.1％～0.3％、增稠剂0.1％～1％、消泡剂0.1％～0.5％、流平剂0.1％～0.5％和pH调节剂0.1％～3％，余量为水。
各原料按上述质量配比称量，上述制备方法，包括如下步骤：
(1)在反应容器中加入称量好的水，搅拌中加入pH调节剂调节pH值为9～12或2～4，搅拌升温至60±5℃保温，搅拌过程中依次缓慢加入聚乙烯醇及至粘剂，60±5℃搅拌至完全溶解；
(2)降温至≤40℃，搅拌过程中加入VAE乳液，搅拌10分钟，搅拌中缓慢加入分散润湿剂、消泡剂，搅拌10分钟后，搅拌中再缓慢加入颜料，高速分散30分钟后，依次加入流平剂和增稠剂，搅拌20分钟，过滤出料后，采用喷涂或刷涂方法均匀涂在湿铺防水卷材或预铺反粘防水卷材的自粘层表面上，经干燥即制得所述用于预铺和湿铺防水卷材的弱碱水溶性隔离膜。
实施例1
1、一种用于预铺湿铺防水卷材的弱碱水溶性隔离涂料，以质量分数计，包括如下组分：自来水50％、VAE乳液(塞拉尼斯Celvolit CP 143)15％、至粘剂5％(等电点为pH2～8)、聚乙烯醇(台湾长春化工BP-05)8％、颜料(杜邦钛白粉R706)5％、颜料(2000目重钙)13％、分散润湿剂(陶氏X-405)0.3％、增稠剂(罗门哈斯ASE-60)0.1％、消泡剂(巴斯夫A10)0.2％、流平剂(迪高Tego245)0.4％和pH调节剂(质量分数为25％的氨水溶液)3％。
在本实施例中，VAE乳液为美国塞拉尼斯生产的CP 143，其中含有Celvolit，Celvolit是一种不含增塑剂的醋酸乙烯-乙烯共聚物乳液，具有湿粘性强、初黏力好以及抗剪切性能好的特点，对各类基材粘结适用性。
2、用于预铺湿铺防水卷材的弱碱水溶性隔离涂料的制备方法，按照上述质量配比，包括如下步骤：
1)在具有密封及冷凝回流装置的反应釜中生产，并除投料外全程开启密封及冷凝回流装置；
2)在反应釜中加入称量好的水，搅拌中加入pH调节剂调节pH值为9～12，搅拌升温至60±5℃保温；
3)搅拌中依次缓慢加入聚乙烯醇及至粘剂，60±5℃搅拌至完全溶解；
4)降温至≤40℃，搅拌中加入VAE乳液，搅拌10分钟，搅拌中缓慢加入分散润湿剂、消泡剂，搅拌10分钟；
5)搅拌中缓慢加入颜料，高速分散30分钟；
6)加入流平剂、增稠剂，搅拌20分钟，过滤出料后即可喷涂或刷涂应用。
3、用于预铺和湿铺防水卷材的弱碱水溶性隔离膜的成型方法：
1)采用喷涂或刷涂工艺将上述所制得的可用于预铺湿铺防水卷材的弱碱水溶性隔离涂料均匀涂覆在预铺或湿铺防水卷材的自粘层上面，根据涂料的固含量调整湿膜厚度，使得干膜厚度为10μm；
2)将涂覆好的卷材置于50～90℃鼓风条件下烘烤至涂层干燥；
3)冷却、收卷、包装。
实施例2
1、一种用于预铺湿铺防水卷材的弱碱水溶性隔离涂料，以质量分数计，包括如下组分：去离子水60％、VAE乳液(广维707H)20％、至粘剂3％(等电点为pH3～8)、聚乙烯醇(日本可乐丽PVA-217)3％、钛白粉(龙蟒R972)11％、分散润湿剂(迪高TEGO Dispers 760W)0.3％、增稠剂(陶氏TT-935)0.1％、消泡剂(巴斯夫A10)0.5％、流平剂(迪高Tego245)0.1％、pH调节剂(40％-甲胺水溶液)0.1％和pH调节剂(质量分数为25％的氨水溶液)1.7％。
2、用于预铺湿铺防水卷材的弱碱水溶性隔离涂料的制备方法，与实施例1相同。
3、用于预铺和湿铺防水卷材的弱碱水溶性隔离膜的成型方法，与实施例1相同，不同之处在于：干膜厚度为30μm。
实施例3
1、一种用于预铺湿铺防水卷材的弱碱水溶性隔离涂料，以质量分数计，包括如下组分：去离子水70％、VAE乳液(川维705)12％、至粘剂1％(等电点为pH4～8)、聚乙烯醇(台湾长春化工BP-04)4％、颜料(杜邦钛白粉R902)10％、分散润湿剂(陶氏X-405)0.2％、增稠剂(海名斯350D)0.4％、消泡剂(道康宁DC62)0.3％、流平剂(迪高Tego245)0.1％和pH调节剂(乙酸)2％。
2、用于预铺湿铺防水卷材的弱碱水溶性隔离涂料的制备方法，按照上述质量配比，包括如下步骤：
1)在具有密封及冷凝回流装置的反应釜中生产，并除投料外全程开启密封及冷凝回流装置；
2)在反应釜中加入称量好的水，搅拌中加入pH调节剂调节pH值为2～4，搅拌升温至60±5℃保温；
3)搅拌中依次缓慢加入聚乙烯醇及至粘剂，60±5℃搅拌至完全溶解；
4)降温至≤40℃，搅拌中加入VAE乳液，搅拌10分钟，搅拌中缓慢加入分散润湿剂、消泡剂，搅拌10分钟；
5)搅拌中缓慢加入颜料，高速分散30分钟；
6)加入流平剂、增稠剂，搅拌20分钟，过滤出料后即可喷涂或刷涂应用。
3、可用于预铺和湿铺防水卷材的弱碱水溶性隔离膜的成型方法，与实施例1相同，不同之处在于：干膜厚度为20μm。
实施例4
1、一种用于预铺湿铺防水卷材的弱碱水溶性隔离涂料，以质量分数计，包括如下组分：去离子水85％、VAE乳液(塞拉尼斯Celvolit CP 149)5％、至粘剂1％(等电点为pH3～8)、聚乙烯醇(日本可乐丽PVA-205)1％、颜料(杜邦钛白粉R706)5％、分散润湿剂(陶氏X-405)0.3％、增稠剂(海名斯350D)1％、消泡剂(道康宁DC62)0.5％、流平剂(迪高Tego245)0.2％和pH调节剂(质量分数为2％的盐酸溶液)1％。
2、用于预铺湿铺防水卷材的弱碱水溶性隔离涂料的制备方法，与实施例3相同。
3、用于预铺和湿铺防水卷材的弱碱水溶性隔离膜的成型方法，与实施例1相同，不同之处在于：干膜厚度为20μm。
用于预铺和湿铺防水卷材的弱碱水溶性隔离膜的性能测试
对实施例1～4制得用于预铺和湿铺防水卷材的弱碱水溶性隔离膜浸泡于不同pH值溶液中隔离膜涂层的变化情况如表1所示。
表1
备注：以上泡水测试试样均在标准条件下养护7天后再进行泡水。
由表1可以看出：实施例1～4所制得用于预铺湿铺防水卷材的弱碱水溶性隔离膜，其隔离膜致密且柔韧性好，在生产、运输及施工过程中不易因卷材变形而开裂，耐紫外线、耐热老化性好，常温下耐水性好，遇普通雨水或自来水不易失效，避免了其他类似产品无法在雨天、潮湿环境下施工等麻烦，在灌浇混凝土或水泥砂浆后能与混凝土作用而使得卷材自粘胶层与混凝土或水泥砂浆牢固结合，保证产品的防水效果。
表2为实施例1～4所制备的用于预铺湿铺防水卷材水溶性隔离膜依据GB/T23457-2009预铺P类对其测定的综合性能测试表，如表2所示。
表2
由表2可以看出：实施例1～4所制备的本申请提供的用于预铺湿铺防水卷材弱碱水溶性隔离膜，其耐热老化、紫外线老化效果好，可有效提高施工时间宽容性，应用于预铺反粘或湿铺防水卷材中，无须撕开隔离膜即可施工，施工方便。
上列详细说明是针对本发明之一可行实施例的具体说明，该实施例并非用以限制本发明的专利范围，凡未脱离本发明所为的等效实施或变更，均应包含于本案的专利范围中。
Claims (6)
1.一种用于预铺和湿铺防水卷材的弱碱水溶性隔离膜，其特征在于，由以下制备方法得到：由一种用于预铺和湿铺防水卷材的弱碱水溶性隔离涂料，并采用喷涂或刷涂方法均匀涂在湿铺防水卷材或预铺反粘防水卷材的自粘层表面上，经干燥而形成弱碱水溶性隔离膜；
以质量分数计，所述弱碱水溶性隔离涂料包括以下组分：VAE乳液5％～20％、至粘剂1％～5％、聚乙烯醇1％～8％、颜料5％～30％、分散润湿剂0.1％～0.3％、增稠剂0.1％～1％、消泡剂0.1％～0.5％、流平剂0.1％～0.5％和pH调节剂0.1％～3％，余量为水。
2.根据权利要求1所述用于预铺和湿铺防水卷材的弱碱水溶性隔离膜，其特征在于：
所述VAE乳液的固含量为50％～60％，玻璃化温度为-5℃～10℃；
所述至粘剂为羧甲基壳聚糖；
所述聚乙烯醇的醇解度为86％～99％，聚合度为600～2500；
所述颜料选自钛白粉、滑石粉、重钙、轻钙、高岭土、偏高岭土或硅灰石中的一种；
所述分散润湿剂为无机分散剂或有机分散剂，所述无机分散剂选自硅酸盐类、三聚磷酸钠、六偏磷酸钠或焦磷酸钠中的一种以上，有机分散剂选自三乙基己基磷酸、十二烷基硫酸钠、甲基戊醇、纤维素衍生物、聚丙烯酰胺或脂肪酸聚乙二醇酯中的一种以上；
所述增稠剂选自纤维素醚类、聚丙烯酸酯类、缔合型聚氨酯类或无机增稠剂类中的一种以上；
所述pH调节剂选自乙酸、甲酸、稀盐酸、氨水、一甲胺水溶液或二甲胺水溶液中的一种以上。
3.根据权利要求2所述用于预铺和湿铺防水卷材的弱碱水溶性隔离膜，其特征在于：所述至粘剂选自等电点为pH 2～8的羧甲基壳聚糖中的一种以上。
4.根据权利要求2所述用于预铺和湿铺防水卷材的弱碱水溶性隔离膜，其特征在于：
所述VAE乳液选自美国塞拉尼斯生产的CP143、CP149、广维生产的707H或川维生产的705中的一种；
聚乙烯醇选自台湾长春化工生产的BP-04、BP-05、日本可乐丽生产的PVA-217或PVA-205中的一种；
颜料选自2000目重钙、杜邦生产的钛白粉R706、R902或龙蟒生产的钛白粉R972中的一种以上；
所述分散润湿剂为陶氏生产的X-405或迪高生产的760W；
所述增稠剂选自罗门哈斯生产的ASE-60、陶氏生产的TT-935或海名斯生产的350D中的一种；
所述消泡剂为巴斯夫生产的A10或道康宁生产的DC62；
所述流平剂为迪高生产的Tego245；
所述pH调节剂选自质量分数为25％的氨水溶液、质量分数为40％的甲胺水溶液、乙酸或质量分数为2％的盐酸溶液中的一种以上。
5.一种权利要求1所述用于预铺和湿铺防水卷材的弱碱水溶性隔离膜的制备方法，其特征在于，各原料按上述质量配比称量，包括如下步骤：
(1)在反应容器中加入称量好的水，搅拌中加入pH调节剂调节pH值为9～12或2～4，搅拌升温至60±5℃保温，搅拌过程中依次缓慢加入聚乙烯醇及至粘剂，60±5℃搅拌至完全溶解；
(2)降温至≤40℃，搅拌过程中加入VAE乳液，搅拌10分钟，搅拌中缓慢加入分散润湿剂、消泡剂，搅拌10分钟后，搅拌中再缓慢加入颜料，高速分散30分钟后，依次加入流平剂和增稠剂，搅拌20分钟，过滤出料后，采用喷涂或刷涂方法均匀涂在湿铺防水卷材或预铺反粘防水卷材的自粘层表面上，经干燥即制得所述用于预铺和湿铺防水卷材的弱碱水溶性隔离膜。
6.根据权利要求5所述用于预铺和湿铺防水卷材的弱碱水溶性隔离膜的制备方法，其特征在于，所述用于预铺和湿铺防水卷材的弱碱水溶性隔离膜的厚度为10～30μm。
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