CN108530833A - 一种非沥青基防水卷材及其制备方法 - Google Patents

一种非沥青基防水卷材及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种非沥青基防水卷材，包括环氧树脂、烯丙醇环氧基封端聚醚、苯基氧氯化膦和4,4'‑二氨基二苯甲烷、降粘剂、水泥亲和剂和线性低密度聚乙烯；本发明还提供了其制备方法，包括超声分散：功率为350‑400W，时间为300‑400min，还包括梯度降温：温度为250‑300℃，转速800转/分，降低梯度为10‑12℃/min，连续降低10min；本发明的非沥青基防水卷材，极大的缩短了总燃烧时间，有效防止火灾的蔓延和扩散；有效提高耐热时间，扩大了产品的应用范围，是一种集优良的阻燃效果、防窜水性及防渗效果于一体的非沥青基防水卷材。

Description

一种非沥青基防水卷材及其制备方法
技术领域
本发明属于防水卷材技术领域，涉及一种非沥青基防水卷材，具体涉及一种非沥青基防水卷材及其制备方法。
背景技术
随着社会的飞速发展和不断进步，社会对防水材料的要求也日益提高，防水卷材是建筑施工中的一种常用建材，非沥青基防水卷材是专为地下与隧道工程研制开发的一种能与后浇灌混凝土结构预铺形成牢固的反粘结的防水卷材。该卷材是以树脂类高分子片材为主体防水材料，在高分子防水基材上覆自粘胶膜的高分子自粘防水卷材。非沥青基防水卷材因其优异性能成为公认的优质防水材料之一。
现有的非沥青基防水卷材存在以下主要缺陷：现有的具有一定阻燃性能的非沥青基防水卷材在耐热性、防渗性能、防窜水性方面存在着不足，耐热时间短，防渗、防窜水性能较差，这样的缺陷在一定程度上制约了产品的应用范围和发展。
发明内容
本发明针对以上不足，本发明所要解决的技术问题是提供一种非沥青基防水卷材及其制备方法。本发明可以实现以下发明目的：
本发明的非沥青基防水卷材，耐热性、防渗性能、防窜水性和阻燃性能都得到较大的提高，极大的缩短了总燃烧时间，有效防止火灾的蔓延和扩散；有效提高耐热时间，扩大了产品的应用范围，是一种集优良的阻燃效果、防窜水性及防渗效果于一体的非沥青基防水卷材。
为解决上述技术问题，采用以下技术方案：
一种非沥青基防水卷材，其特征在于，原料包括环氧树脂。
作为本发明优选的技术方案，所述原料包括：环氧树脂、烯丙醇环氧基封端聚醚、乙烯基吡咯烷酮-醋酸乙烯共聚物、丁苯橡胶、苯基氧氯化膦和4,4'-二氨基二苯甲烷、降粘剂、水泥亲和剂和线性低密度聚乙烯。
作为本发明优选的技术方案，所述原料，按重量份包括：环氧树脂25-65份、烯丙醇环氧基封端聚醚15-35份、乙烯基吡咯烷酮-醋酸乙烯共聚物15-45份、丁苯橡胶10-20份、苯基氧氯化膦1.5-4份、4,4'-二氨基二苯甲烷1.5-5份、降粘剂10-30份、水泥亲和剂10-20份和线性低密度聚乙烯5-10份。
作为本发明优选的技术方案，所述原料，按重量份包括：环氧树脂45份、烯丙醇环氧基封端聚醚30份、乙烯基吡咯烷酮-醋酸乙烯共聚物32份、丁苯橡胶16份、苯基氧氯化膦2.5份、4,4'-二氨基二苯甲烷2.7份、降粘剂25份、水泥亲和剂15份和线性低密度聚乙烯8份。
作为本发明优选的技术方案，所述环氧树脂，环氧值为0.33-0.35eq/100g，无机氯含量≤55×10-6，挥发分≤8-10%；
所述烯丙醇环氧基封端聚醚，酸值为0.05 mgKOH/g，不饱和度0.98 mmol/g，水分0.12%，环氧值0.08 mol/100g；
所述降粘剂为固态石蜡，所述固态石蜡，50℃下的密度1.23-1.27g/cm³，粘度≤300mps.s。
作为本发明优选的技术方案，所述水泥亲和剂，为聚乙烯醇纤维，所述聚乙烯醇纤维束状单丝的弹性模量≥210 MPa。
一种非沥青基防水卷材的制备方法，其特征在于，包括微负压反应，所述微负压反应，温度100-120℃，微负压压力为700-800Pa。
作为本发明优选的技术方案，所述方法还包括超声分散，所述超声分散，功率为350-400W，时间为300-400min。
作为本发明优选的技术方案，所述方法还包括中间体制备，所述中间体制备，剪切转速为6000-6500转/min，温度为265-280℃，高速剪切30min。
作为本发明优选的技术方案，所述方法还包括梯度降温，所述梯度降温，温度为250-300℃，转速800转/分，降低梯度为10-12℃/min，连续降低10min。
本发明采用以上技术方案，与现有技术相比，具有以下优点：
本发明的非沥青基防水卷材的耐热性、防渗性能、防窜水性和阻燃性能都得到较大的提高：
（1）阻燃性能得到改善，阻燃性能中总燃烧时间由87-105s降至18-23s，极大的缩短了燃烧时间，有效防止火灾的蔓延和扩散；
（2）耐热性时间由2h提升至3h，有效提高耐热时间，扩大应用范围；
（3）防窜水性得到提升，得到一种阻燃效果好、防窜水性高及防渗效果好相统一的非沥青基防水卷材。
具体实施方式
实施例1一种非沥青基防水卷材
本发明的一种非沥青基防水卷材，由HDPE片层和胶料层复合而成，其中的胶料层，包括以下原料：环氧树脂、烯丙醇环氧基封端聚醚、乙烯基吡咯烷酮-醋酸乙烯共聚物、丁苯橡胶、苯基氧氯化膦和4,4'-二氨基二苯甲烷、降粘剂、水泥亲和剂和线性低密度聚乙烯；
所述原料，按重量份包括：环氧树脂25份、烯丙醇环氧基封端聚醚15份、乙烯基吡咯烷酮-醋酸乙烯共聚物15份、丁苯橡胶10份、苯基氧氯化膦1.5份、4,4'-二氨基二苯甲烷1.6份、降粘剂10份、水泥亲和剂10份和线性低密度聚乙烯5份；
所述环氧树脂，环氧值为0.33-0.35eq/100g，无机氯含量≤55×10-6，挥发分≤8-10%；
所述烯丙醇环氧基封端聚醚，酸值为0.05 mgKOH/g，不饱和度0.98 mmol/g，水分0.12%，环氧值0.08 mol/100g；
所述降粘剂为固态石蜡，所述固态石蜡，50℃下的密度1.23-1.27g/cm³，粘度≤300mps.s，折光率为1.505-1.513 N20D；
所述水泥亲和剂，为聚乙烯醇纤维，所述聚乙烯醇纤维束状单丝的弹性模量≥210MPa。
实施例2一种非沥青基防水卷材
本发明的一种非沥青基防水卷材，由HDPE片层和胶料层复合而成，其中的胶料层，包括以下原料：环氧树脂、烯丙醇环氧基封端聚醚、乙烯基吡咯烷酮-醋酸乙烯共聚物、丁苯橡胶、苯基氧氯化膦和4,4'-二氨基二苯甲烷、降粘剂、水泥亲和剂和线性低密度聚乙烯；
所述原料，按重量份包括：环氧树脂30份、烯丙醇环氧基封端聚醚18份、乙烯基吡咯烷酮-醋酸乙烯共聚物19份、丁苯橡胶12份、苯基氧氯化膦2.2份、4,4'-二氨基二苯甲烷2份、降粘剂14份、水泥亲和剂13份和线性低密度聚乙烯6份；
所述环氧树脂，环氧值为0.33-0.35eq/100g，无机氯含量≤55×10-6，挥发分≤8-10%；
所述烯丙醇环氧基封端聚醚，酸值为0.05 mgKOH/g，不饱和度0.98 mmol/g，水分0.12%，环氧值0.08 mol/100g；
所述降粘剂为固态石蜡，所述固态石蜡，50℃下的密度1.23-1.27g/cm³，粘度≤300mps.s，折光率为1.505-1.513 N20D；
所述水泥亲和剂，为聚乙烯醇纤维，所述聚乙烯醇纤维束状单丝的弹性模量≥210MPa。
实施例3一种非沥青基防水卷材
本发明的一种非沥青基防水卷材，由HDPE片层和胶料层复合而成，其中的胶料层，原料按重量份包括：环氧树脂45份、烯丙醇环氧基封端聚醚30份、乙烯基吡咯烷酮-醋酸乙烯共聚物32份、丁苯橡胶16份、苯基氧氯化膦2.5份、4,4'-二氨基二苯甲烷2.7份、降粘剂25份、水泥亲和剂15份和线性低密度聚乙烯8份；
所述环氧树脂，环氧值为0.33-0.35eq/100g，无机氯含量≤55×10-6，挥发分≤8-10%；
所述烯丙醇环氧基封端聚醚，酸值为0.05 mgKOH/g，不饱和度0.98 mmol/g，水分0.12%，环氧值0.08 mol/100g；
所述降粘剂为固态石蜡，所述固态石蜡，50℃下的密度1.23-1.27g/cm³，粘度≤300mps.s，折光率为1.505-1.513 N20D；
所述水泥亲和剂，为聚乙烯醇纤维，所述聚乙烯醇纤维束状单丝的弹性模量≥210MPa。
实施例4一种非沥青基防水卷材
本发明的一种非沥青基防水卷材，由HDPE片层和胶料层复合而成，其中的胶料层，原料按重量份包括：环氧树脂60份、烯丙醇环氧基封端聚醚25份、乙烯基吡咯烷酮-醋酸乙烯共聚物40份、丁苯橡胶17份、苯基氧氯化膦3.5份、4,4'-二氨基二苯甲烷3.5份、降粘剂27份、水泥亲和剂18份和线性低密度聚乙烯9份；
所述环氧树脂，环氧值为0.33-0.35eq/100g，无机氯含量≤55×10-6，挥发分≤8-10%；
所述烯丙醇环氧基封端聚醚，酸值为0.05 mgKOH/g，不饱和度0.98 mmol/g，水分0.12%，环氧值0.08 mol/100g；
所述降粘剂为固态石蜡，所述固态石蜡，50℃下的密度1.23-1.27g/cm³，粘度≤300mps.s，折光率为1.505-1.513 N20D；
所述水泥亲和剂，为聚乙烯醇纤维，所述聚乙烯醇纤维束状单丝的弹性模量≥210MPa。
实施例5一种非沥青基防水卷材
本发明的一种非沥青基防水卷材，由HDPE片层和胶料层复合而成，其中的胶料层，原料按重量份包括：环氧树脂65份、烯丙醇环氧基封端聚醚35份、乙烯基吡咯烷酮-醋酸乙烯共聚物45份、丁苯橡胶20份、苯基氧氯化膦4份、4,4'-二氨基二苯甲烷5份、降粘剂30份、水泥亲和剂20份和线性低密度聚乙烯10份；
所述环氧树脂，环氧值为0.33-0.35eq/100g，无机氯含量≤55×10-6，挥发分≤8-10%；
所述烯丙醇环氧基封端聚醚，酸值为0.05 mgKOH/g，不饱和度0.98 mmol/g，水分0.12%，环氧值0.08 mol/100g；
所述降粘剂为固态石蜡，所述固态石蜡，50℃下的密度1.23-1.27g/cm³，粘度≤300mps.s，折光率为1.505-1.513 N20D；
所述水泥亲和剂，为聚乙烯醇纤维，所述聚乙烯醇纤维束状单丝的弹性模量≥210MPa。
实施例6一种非沥青基防水卷材的制备方法
本发明的一种非沥青基防水卷材的制备方法，主要包括以下步骤：
（1）备料：按照本发明实施例中的原料组分配方，准确称取各原料组分，备用；
（2）微负压反应：按照实施例中所述的重量份比例称取环氧树脂、烯丙醇环氧基封端聚醚、乙烯基吡咯烷酮-醋酸乙烯共聚物、丁苯橡胶于反应釜中，加热至微融状态，后加入线性低密度聚乙烯和降粘剂，搅拌均匀，搅拌时控制温度在100-120℃，压力为微负压，微负压为700-800Pa；
（3）超声分散：将上述混合均匀后进行超声处理，功率为350-400W，时间为300-400min；
（4）中间体制备：按照实施例中所述的重量份比例称取苯基氧氯化膦和4,4'-二氨基二苯甲烷，加入适量的三乙胺，混合后放置在高速剪切机下，开动高速剪切机并控制剪切转速为6000-6500转/min，温度为265-280℃，高速剪切30min，抽滤、洗涤、烘干，得到中间体；
（5）梯度降温：控制反应釜温度为250-300℃，再投入步骤（4）得到的中间体，控制转速800转/分，均匀分散2小时后，匀速降低反应釜温度，降低梯度为10-12℃/min，连续降低10min，加入水泥亲和剂，控制转速1000转/分和压力为2.5-2.8MPa，均匀分散45分钟，冷却至室温；
（6）复合：将步骤（5）中得到的产品根据需要控制合适的厚度进行复合，制得成品。
对比例1：对比例1的一种非沥青基防水卷材的制备方法与本发明实施例6基本相同，区别仅在于没有（4）超声分散步骤；配方及比例与实施例3相同。
对比例2：对比例2的一种非沥青基防水卷材的制备方法与本发明实施例6基本相同，区别仅在于（5）梯度降温步骤改变为“控制反应釜温度为250-300℃，再投入步骤（4）得到的中间体，控制转速800转/分，均匀分散2小时后，一次性降低反应釜温度至130-200℃；加入水泥亲和剂，控制转速1000转/分和压力为2.5-2.8MPa，均匀分散45分钟，冷却至室温”；配方及比例与实施例3相同。
本发明实施例1-5的配方按照实施例6的制备方法制备得到的非沥青基防水卷材的效果指标，如下表所示：
从上表可以看出：
由实施例1-5和对比例1-2可知，本发明实施例的非沥青基防水卷材的耐热性、防渗性能、防窜水性和阻燃性能都得到较大的提高：
（1）由实施例1-5和对比例2可知，本发明的非沥青基防水卷材的制备方法中，梯度降温步骤可有效提高非沥青基防水卷材的耐热性和防窜水性；耐热性时间由2h提升至3h，
（2）由实施例1-5和对比例1可知，本发明的非沥青基防水卷材的制备方法中，超声分散步骤可以较好的优化非沥青基防水卷材的防渗性能和阻燃性能，阻燃性能中总燃烧时间由87-105s降至18-23s，是一种集优良的阻燃效果及防渗效果于一体的非沥青基防水卷材。
除非另有说明，本发明所采用的百分数均为重量百分数，本发明所述的比例，均为质量比例。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种非沥青基防水卷材，其特征在于，原料包括环氧树脂。
2.根据权利要求1所述的一种非沥青基防水卷材，其特征在于，所述原料包括：环氧树脂、烯丙醇环氧基封端聚醚、乙烯基吡咯烷酮-醋酸乙烯共聚物、丁苯橡胶、苯基氧氯化膦和4,4'-二氨基二苯甲烷、降粘剂、水泥亲和剂和线性低密度聚乙烯。
3.根据权利要求1所述的一种非沥青基防水卷材，其特征在于，所述原料，按重量份包括：环氧树脂25-65份、烯丙醇环氧基封端聚醚15-35份、乙烯基吡咯烷酮-醋酸乙烯共聚物15-45份、丁苯橡胶10-20份、苯基氧氯化膦1.5-4份、4,4'-二氨基二苯甲烷1.5-5份、降粘剂10-30份、水泥亲和剂10-20份和线性低密度聚乙烯5-10份。
4.根据权利要求2所述的一种非沥青基防水卷材，其特征在于，所述原料，按重量份包括：环氧树脂45份、烯丙醇环氧基封端聚醚30份、乙烯基吡咯烷酮-醋酸乙烯共聚物32份、丁苯橡胶16份、苯基氧氯化膦2.5份、4,4'-二氨基二苯甲烷2.7份、降粘剂25份、水泥亲和剂15份和线性低密度聚乙烯8份。
5.根据权利要求2所述的一种非沥青基防水卷材，其特征在于，
所述环氧树脂，环氧值为0.33-0.35eq/100g，无机氯含量≤55×10-6，挥发分≤8-10%；
所述烯丙醇环氧基封端聚醚，酸值为0.05 mgKOH/g，不饱和度0.98 mmol/g，水分0.12%，环氧值0.08 mol/100g；
所述降粘剂为固态石蜡，所述固态石蜡，50℃下的密度1.23-1.27g/cm³，粘度≤300mps.s。
6.根据权利要求2所述的一种非沥青基防水卷材，其特征在于，所述水泥亲和剂，为聚乙烯醇纤维，所述聚乙烯醇纤维束状单丝的弹性模量≥210 MPa。
7.一种非沥青基防水卷材的制备方法，其特征在于，包括微负压反应，所述微负压反应，温度100-120℃，微负压压力为700-800Pa。
8.根据权利要求7所述的一种非沥青基防水卷材的制备方法，其特征在于，所述方法，还包括超声分散，所述超声分散，功率为350-400W，时间为300-400min。
9.根据权利要求7所述的一种非沥青基防水卷材的制备方法，其特征在于，所述方法，还包括中间体制备，所述中间体制备，剪切转速为6000-6500转/min，温度为265-280℃，高速剪切30min。
10.根据权利要求7所述的一种非沥青基防水卷材的制备方法，其特征在于，所述方法，还包括梯度降温，所述梯度降温，温度为250-300℃，转速800转/分，降低梯度为10-12℃/min，连续降低10min。
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