CN106751916A - 非沥青基高分子自粘防水材料 - Google Patents

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Abstract

本发明属于防水材料技术领域，具体涉及一种非沥青基高分子自粘防水材料，其组成包括如下原料：嵌段共聚物、热熔胶、增粘剂、防老剂、引发剂、芳烃油、机油、方解粉、滑石粉、加氢石油树脂和二甲基亚砜。本发明提高了防水材料的拉伸强度、最大拉力时延伸率和自愈能力，有效地提高了防水效果。

Description

非沥青基高分子自粘防水材料
技术领域
本发明属于防水材料技术领域，具体涉及一种非沥青基高分子自粘防水材料。
背景技术
自粘防水卷材是近几年发展比较快的一种防水卷材。自粘防水卷材具有以下应用优势：1)使用时无需加热，没有异味，施工符合安全、环保要求；2)施工方便，不需要特殊设备，劳动强度较小。但是在工程实际应用中也存在一些弊端：1)沥青基自粘防水卷材的粘结性在低温条件下比较差，一般温度低于5℃时施工，便需要采取热风枪加热等辅助措施，否则施工会受到一定影响，因此不能适应复杂的施工环境；2)沥青基自粘层虽然经过高分子改性，但改性剂大多为苯乙烯-丁二烯-苯乙烯(SBS)，SBS是一种非极性材料，由于其结构及表面能均与聚烯烃相近，对于非极性、高结晶、低表面能的难粘材料其粘结效果较好，但对于许多极性材料的粘结性比较差；且SBS中的C＝C双键极易被空气中的臭氧等氧化，致使SBS耐老化性能较差，因此制成的自粘防水卷材耐老化效果也较差，尤其是在高温、湿热的环境下，其粘结强度会随着时间的延长而逐渐衰减直至消失。
沥青及其所含蒽、菲、吡啶等均系光毒物，在紫外线作用下可引起光化学反应。沥青所致光化学反应系沥青在有氧条件下通过光能作用所发生的光化学反应，反映生成的自由基、过氧化物会引起细胞损伤，因此沥青基防水材料并不安全。
申请公布日为2016年10月12日，申请公开号为CN106009171A的中国发明专利申请，公开了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，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。该发明公开的非沥青基高分子自粘防水卷材的耐腐蚀性能好、剥离强度高，但是其拉伸强度和最大拉力时延伸率并不理想。
授权公告日为2015年8月26日，授权公告号为CN103897614B的中国发明专利，其公开了一种非沥青基胶膜，所述胶膜的组份及重量百分比为：苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)4～10％，苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SIS)4～10％，乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)2～5％，聚丙烯(PP)1～3％，增粘树脂10～20％。该发明提供的非沥基的防水卷材，具有环保无污染和粘结力强的优点，但是其拉伸强度和自愈能力较差。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种非沥青基高分子自粘防水材料，用以提高防水卷材的强度和自愈能力，保证防水效果。
为了解决上述技术问题，本发明的技术方案为：
非沥青基高分子自粘防水材料，其组成包括如下原料：嵌段共聚物、热熔胶、增粘剂、防老剂、引发剂、芳烃油、机油、方解粉、滑石粉、加氢石油树脂和二甲基亚砜。
在本发明提供的非沥青基高分子自粘防水材料中，优选地，其原料组成的重量百分比为:嵌段共聚物18～25％、热熔胶7～20％、增粘剂9～15％、防老剂3～10％、引发剂1～7％、芳烃油15～18％、机油3～5％、方解粉11～15％、滑石粉2～6％、加氢石油树脂3～12％和二甲基亚砜1～5％。
在本发明提供的非沥青基高分子自粘防水材料中，进一步优选地，所述嵌段共聚物为有机硅-聚氨酯嵌段共聚物(Si-PU)、聚己内酯-b-聚N-异丙基丙烯酰胺-b-聚己内酯三嵌段共聚物(PCL-b-PNIPAM-b-PCL)或聚苯乙烯-b-聚乙烯基吡咯烷酮(PSt-b-PVP)中的一种或多种；
所述热熔胶为反应型聚氨酯热熔胶(RHMPA)或/和改性淀粉-EVA共混热熔胶(TPS/EVA)；
所述增粘剂为环戊二烯石油树脂、马来松香、丙烯酸松香酯、分馏松香酯、酚醛树脂或松脂树脂R中的一种或多种；
所述防老剂为芳基亚磷酸酯、马来酰胺聚合物、2-硫醇基苯并咪唑或防老剂CTU中的一种或多种；
所述引发剂为偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈、过硫酸铵或过硫酸钾中的一种或多种。
在本发明提供的非沥青基高分子自粘防水材料中，优选地，还包括重量百分比为2～8％的四氟乙烯。
在本发明提供的非沥青基高分子自粘防水材料中，优选地，还包括如下重量百分比的原料，羧甲基纤维素2～9％、淀粉4～7％、聚乙烯醇5～8％和吐温80 2～7％。
在本发明提供的非沥青基高分子自粘防水材料中，优选地，还包括重量比为0.5～2％的C5/C9共聚型石油树脂。
在本发明提供的非沥青基高分子自粘防水材料中，优选地，所述防老剂为纳米级钛白金。
采用上述技术方案，由于不含任何沥青成分，具有安全、环保和耐化学腐蚀的优点；以嵌段共聚物有机硅-聚氨酯嵌段共聚物(Si-PU)、聚己内酯-b-聚N-异丙基丙烯酰胺-b-聚己内酯三嵌段共聚物(PCL-b-PNIPAM-b-PCL)或聚苯乙烯-b-聚乙烯基吡咯烷酮(PSt-b-PVP)为原料，可以很好的提高韧性和柔软性，保证了防水卷材的拉伸强度和最大拉力时延伸率；本发明将嵌段共聚、热熔胶、羧甲基纤维素和淀粉相结合显著地提高了防水材料的自愈合能力。
具体实施方式
下面对本发明的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本发明，但并不构成对本发明的限定。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
实施例1
一种非沥青基高分子自粘防水材料，由按重量百分比计的以下原料制成：有机硅-聚氨酯嵌段共聚物(Si-PU)18％、反应型聚氨酯热熔胶10％、环戊二烯石油树脂10％、芳基亚磷酸酯10％、偶氮二异庚腈2％、芳烃油15％、机油4％、方解粉15％、滑石粉3％、加氢石油树脂11％和二甲基亚砜2％。
实施例2
一种非沥青基高分子自粘防水材料，由按重量百分比计的以下原料制成：聚己内酯-b-聚N-异丙基丙烯酰胺-b-聚己内酯三嵌段共聚物(PCL-b-PNIPAM-b-PCL)25％、反应型聚氨酯热熔胶8％、改性淀粉-EVA(乙烯-酸酸乙烯共聚物)共混热熔胶12％、马来松香9％、马来酰胺聚合物3％、过硫酸铵1％、芳烃油16％、机油3％、方解粉11％、滑石粉2％、加氢石油树脂10％和二甲基亚砜1％。
实施例3
一种非沥青基高分子自粘防水材料，由按重量百分比计的以下原料制成：聚苯乙烯-b-聚乙烯基吡咯烷酮20％、改性淀粉-EVA(乙烯-酸酸乙烯共聚物)共混热熔胶7％、酚醛树脂15％、防老剂CTU 4％、过硫酸钾7％、芳烃油18％、机油5％、方解粉12％、滑石粉5％、加氢石油树脂3％和二甲基亚砜4％。
实施例4
一种非沥青基高分子自粘防水材料，由按重量百分比计的以下原料制成：聚苯乙烯-b-聚乙烯基吡咯烷酮22％、反应型聚氨酯热熔胶13％、丙烯酸松香酯13％、纳米级钛白金4％、偶氮二异丁腈3％、芳烃油18％、机油3％、方解粉14％、滑石粉3％、加氢石油树脂5％和二甲基亚砜2％。
实施例5
一种非沥青基高分子自粘防水材料，由按重量百分比计的以下原料制成：有机硅-聚氨酯嵌段共聚物(Si-PU)23％、改性淀粉-EVA(乙烯-酸酸乙烯共聚物)共混热熔胶9％、分馏松香酯5％、酚醛树脂8％、马来酰胺聚合物1％、2-硫醇基苯并咪唑2％、偶氮二异庚腈1％、过硫酸铵2％、芳烃油16％、机油3％、方解粉15％、滑石粉6％、加氢石油树脂4％和二甲基亚砜5％。
实施例6
一种非沥青基高分子自粘防水材料，由按重量百分比计的以下原料制成：聚己内酯-b-聚N-异丙基丙烯酰胺-b-聚己内酯三嵌段共聚物11％、聚苯乙烯-b-聚乙烯基吡咯烷酮11％、反应型聚氨酯热熔胶8％、松脂树脂R 11％、2-硫醇基苯并咪唑3％、防老剂CTU2％、偶氮二异庚腈5％、芳烃油15％、机油3％、方解粉15％、滑石粉3％、加氢石油树脂3％、二甲基亚砜5％和四氟乙烯5％。
实施例7
一种非沥青基高分子自粘防水材料，由按重量百分比计的以下原料制成：有机硅-聚氨酯嵌段共聚物(Si-PU)9％、聚苯乙烯-b-聚乙烯基吡咯烷酮10％、环戊二烯石油树脂3％、酚醛树脂5％、马来松香2％、2-硫醇基苯并咪唑3％、偶氮二异丁腈2％、芳烃油15％、机油4％、方解粉13％、滑石粉2％、加氢石油树脂4％、二甲基亚砜5％、羧甲基纤维素2％、淀粉5％、聚乙烯醇5％和吐温80 4％。
实施例8
一种非沥青基高分子自粘防水材料，由按重量百分比计的以下原料制成：有机硅-聚氨酯嵌段共聚物(Si-PU)18％、改性淀粉-EVA共混热熔胶8％、环戊二烯石油树脂9％、防老剂CTU 4％、偶氮二异丁腈2％、偶氮二异丁腈1％、芳烃油15％、机油3％、方解粉11％、滑石粉2％、加氢石油树脂4％、二甲基亚砜3％、羧甲基纤维素5％、淀粉6％、聚乙烯醇6％、吐温80 2％和C5/C9共聚型石油树脂1％。
实施例9
一种非沥青基高分子自粘防水材料，由按重量百分比计的以下原料制成：聚苯乙烯-b-聚乙烯基吡咯烷酮25％、改性淀粉-EVA共混热熔胶11％、丙烯酸松香酯10％、芳基亚磷酸酯2％、2-硫醇基苯并咪唑2％、过硫酸钾4％、芳烃油17％、机油3％、方解粉11％、滑石粉5％、加氢石油树脂3％、二甲基亚砜5％和C5/C9共聚型石油树脂2％。
对比例1
一种非沥青基高分子自粘防水材料，由按重量百分比计的以下原料制成：有机硅-聚氨酯嵌段共聚物(Si-PU)19％、反应型聚氨酯热熔胶10％、环戊二烯石油树脂10％、芳基亚磷酸酯10％、偶氮二异庚腈2％、芳烃油16％、机油4％、方解粉15％、滑石粉3％和加氢石油树脂11％。
对比例2
一种非沥青基高分子自粘防水材料，由按重量百分比计的以下原料制成：苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SIS)18％、反应型聚氨酯热熔胶10％、环戊二烯石油树脂10％、芳基亚磷酸酯10％、偶氮二异庚腈2％、芳烃油15％、机油4％、方解粉15％、滑石粉3％、加氢石油树脂11％和二甲基亚砜2％。
对比例3
一种非沥青基高分子自粘防水材料，由按重量百分比计的以下原料制成：聚苯乙烯-b-聚乙烯基吡咯烷酮22％、乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)13％、丙烯酸松香酯13％、纳米级钛白金4％、偶氮二异丁腈3％、芳烃油18％、机油3％、方解粉14％、滑石粉3％、加氢石油树脂5％和二甲基亚砜2％。
对比例4
一种非沥青基高分子自粘防水材料，由按重量百分比计的以下原料制成：有机硅-聚氨酯嵌段共聚物(Si-PU)9％、聚苯乙烯-b-聚乙烯基吡咯烷酮10％、环戊二烯石油树脂3％、酚醛树脂5％、马来松香2％、防老剂KY-405 3％、偶氮二异丁腈2％、芳烃油15％、机油4％、方解粉13％、滑石粉2％、加氢石油树脂4％、二甲基亚砜5％、羧甲基纤维素2％、淀粉5％、聚乙烯醇5％和吐温80 4％。
试验例
为了验证本发明的技术效果，特做如下检验：
由上表可以看出，对比例1至4中的拉伸强度、最大拉力时延伸率、撕裂强度和剥离强度的数值都远远小于实施例1至9，且在-40℃低温弯折时有裂纹。本发明提供的非沥青基高分子自粘防水材料显著的提高了拉伸强度、最大拉力时延伸率、撕裂强度和剥离强度，且在-40℃低温弯折时没有裂纹；实施例1至9中自愈合时间都在10小时以内，而对比例1至4中的自愈合时间均大于15小时，本发明提供的防水卷材显著的提升了自愈合能力。
以上对本发明的实施方式作了详细说明，但本发明不限于所描述的实施方式。对于本领域的技术人员而言，在不脱离本发明原理和精神的情况下，对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，仍落入本发明的保护范围内。

Claims (7)

1.非沥青基高分子自粘防水材料，其特征在于，其组成包括如下原料：嵌段共聚物、热熔胶、增粘剂、防老剂、引发剂、芳烃油、机油、方解粉、滑石粉、加氢石油树脂和二甲基亚砜。
2.根据权利要求1所述的非沥青基高分子自粘防水材料，其特征在于，其原料组成的重量百分比为:嵌段共聚物18～25％、热熔胶7～20％、增粘剂9～15％、防老剂3～10％、引发剂1～7％、芳烃油15～18％、机油3～5％、方解粉11～15％、滑石粉2～6％、加氢石油树脂3～12％和二甲基亚砜1～5％。
3.根据权利要求2所述的非沥青基高分子自粘防水材料，其特征在于，
所述嵌段共聚物为Si-PU嵌段共聚物、聚己内酯-b-聚N-异丙基丙烯酰胺-b-聚己内酯三嵌段共聚物或聚苯乙烯-b-聚乙烯基吡咯烷酮中的一种或多种；
所述热熔胶为反应型聚氨酯热熔胶或/和改性淀粉-EVA共混热熔胶；
所述增粘剂为环戊二烯石油树脂、马来松香、丙烯酸松香酯、分馏松香酯、酚醛树脂或松脂树脂R中的一种或多种；
所述防老剂为芳基亚磷酸酯、马来酰胺聚合物、2-硫醇基苯并咪唑或防老剂CTU中的一种或多种；
所述引发剂为偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈、过硫酸铵或过硫酸钾中的一种或多种。
4.根据权利要求2所述的非沥青基高分子自粘防水材料，其特征在于，还包括重量百分比为2～8％的四氟乙烯。
5.根据权利要求2所述的非沥青基高分子自粘防水材料，其特征在于，还包括如下重量百分比的原料，羧甲基纤维素2～9％、淀粉4～7％、聚乙烯醇5～8％和吐温80 2～7％。
6.根据权利要求2所述的非沥青基高分子自粘防水材料，其特征在于，还包括重量比为0.5～2％的C5/C9共聚型石油树脂。
7.根据权利要求2所述的非沥青基高分子自粘防水材料，其特征在于，所述防老剂为纳米级钛白金。
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