CN111593568B - 一种超低能耗建筑耐碱阻燃防水隔汽剂、膜及其制备方法 - Google Patents

一种超低能耗建筑耐碱阻燃防水隔汽剂、膜及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种超低能耗建筑耐碱阻燃防水隔汽剂、膜及其制备方法，按重量份数计，该防水隔汽剂配方包括：自交联丙烯酸胶乳60～68，丙二醇0.1～1.5，阻燃剂1～10，pH值调节剂0.1～0.5，水20～35。本发明还提供了防水隔汽膜，防水隔汽剂、膜的制备方法。本发明提供的超低能耗建筑耐碱阻燃防水隔汽膜具有优异的防水、隔汽等性能。

Description

一种超低能耗建筑耐碱阻燃防水隔汽剂、膜及其制备方法
技术领域
本发明涉及防水隔汽膜技术领域，具体涉及一种超低能耗建筑耐碱阻燃防水隔汽剂、膜及其制备方法。
背景技术
超低能耗建筑主要是指通过采用先进的节能设计理念和施工技术使建筑围护结构达到最优化，依靠自身优越的保温性能及气密性，综合利用建筑物可获得的包括太阳、照明、人体、电器散热等所有自然得热方式，以及余热回收新风系统，从而达到同时实现较高的居住舒适性和较低的能源消耗建筑。超低能耗建筑关键技术包括良好的围护结构保温系统、优异节能被动门窗系统、无热桥设计、高效热回收新风系统、极佳的建筑物气密性等五个方面，其中，建筑物气密性做的好坏直接关系到超低能耗建筑做的质量成败，也是超低能耗建筑目前现场检测的唯一指标，因为，优良的气密性可降低采暖负荷、提高人员舒适度、避免室内结露发霉、减少噪音和空气污染，降低无组织通风热损失，保证维护结构的保温性能。
超低能耗建筑的气密性主要是通过采用防水隔汽膜对建筑的穿墙孔洞、插座线盒预留孔、不同结构连接处、门窗洞口等处密封处理来达到要求。防水隔汽膜用于室内侧，对建筑物外围护结构进行密封、阻挡空气与水汽渗漏的膜状气密性材料，包括自粘型和非自粘型。
目前市场上现有的防水隔汽膜基本为国外进口产品，价格都比较贵，隔汽性能较好，但不具有耐碱性。因为，在建筑应用中，一般都在防水隔汽膜外面抹一层水泥找平砂浆进行找平和保护，水泥找平砂浆呈碱性，目前亟需提供一种具有耐碱性能的防水隔汽膜。
发明内容
针对现有技术中存在的缺陷和不足，本发明提供了一种超低能耗建筑耐碱阻燃防水隔汽剂、膜及其制备方法。
本发明的目的之一在于提供一种防水隔汽剂，按重量份数计，其配方包括：
Figure BDA0002521243920000021
根据本发明的一些优选实施方式，按重量百分比计其配方：
Figure BDA0002521243920000022
根据本发明的一些优选实施方式，所述自交联丙烯酸胶乳由交联单体聚合而成，所述交联单体选自丙烯酸单体、甲基丙烯酸单体和丙烯酸羟乙酯单体中的一种或多种；优选的，所述丙烯酸单体的添加量在3％～5％；所述甲基丙烯酸单体的添加量在10％～15％；所述丙烯酸羟乙酯交联单体的添加量在15％～20％。
根据本发明的一些优选实施方式，所述自交联丙烯酸胶乳的固含量为45％～55％，25℃粘度为50～200cps，pH值为7～8。
本发明中，所述自交联丙烯酸胶乳是由丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸羟乙酯等单体聚合而成，外观为乳白色液体，固含量45％～55％，25℃粘度50～200cps，pH值7～8。本发明的防水隔汽剂胶膜耐洗刷性≥2000次，拉伸强度≥1.0MPa，在标准状态下(温度20℃±3℃、湿度50％±10％)，防水隔汽剂胶膜断裂伸长率≥200％，在温度-10℃，断裂伸长率≥40％，经80±2℃热处理，断裂伸长率≥100％。其中，丙烯酸羟乙酯交联单体添加量在10％～15％，膜的拉伸强度可由1.1MPa提高到3.0MPa以上，因其带有羟基，反应活性适中，有利于提高对基材的附着力，粘结强度可由0.1MPa提高到0.4MPa以上。
根据本发明的一些优选实施方式，所述阻燃剂为含溴、磷和氮的复合改性阻燃剂；优选的，所述阻燃剂中溴含量≥78％，挥发份≤0.2％，密度为2.0～2.6kg/m3，优选2.3kg/m3；和/或，所述阻燃剂为含溴、磷和氮的新型环保阻燃剂，所述阻燃剂优选为含溴、磷和氮的复合改性阻燃剂，外观为白色粉末，溴含量≥78％，优选80％～85％，挥发份≤0.2％，优选0.1％～0.15％，密度为2.0～2.6kg/m3，优选2.3kg/m3。热稳定性能优异，可承受250℃以上加工温度，优选型号M208NBP。根据本发明的一些优选实施方式，所述pH值调节剂选自多功能胺助剂，优选为2-氨基-2-甲基-1-丙醇。
本发明的另一目的在于提供一种所述超低能耗建筑耐碱阻燃防水隔汽剂的制备方法，包括以下步骤：
步骤1)，将阻燃剂、丙二醇和去离子水进行混合并搅拌形成阻燃剂浆体，研磨至细度≤5μm；
步骤2)，然后加入自交联丙烯酸胶乳，进行搅拌；
步骤3)，加入pH值调节剂，进行搅拌、过滤，即得。
根据本发明的一些优选实施方式，步骤1)中，搅拌转速为500～700r/min，优选为600r/min；搅拌时间为3～7min，优选为5min；以卧式砂磨机研磨20～40min，优选为30min；和/或，步骤2)中，搅拌转速为200～400r/min，优选为300r/min；搅拌时间为10～20min，优选为15min；和/或，步骤3)中，搅拌转速为100～200r/min，优选为150r/min；搅拌时间为5～10min，优选为7min；过120目筛网出料。
本发明的另一目的在于提供一种所述超低能耗建筑耐碱阻燃防水隔汽膜，由所述防水隔汽剂和耐碱玻璃纤维丝布为原料浸润处理得到。
本发明的再一目的在于提供所述超低能耗建筑耐碱阻燃耐碱阻燃防水隔汽膜的制备方法，包括以下步骤：将耐碱玻璃纤维丝布放入所述防水隔汽剂的浸润容器中进行浸润处理，然后将经浸润处理的耐碱玻璃纤维丝布进行烘干处理，即得；优选的，烘干温度为60～100℃，优选为80±2℃，烘干时间为10～30min；所述防水隔汽剂的涂布量为500～700g/m2，涂覆厚度为0.5～1.5mm。
根据本发明的一些优选实施方式，包括以下步骤：首先将制备好的防水隔汽剂加入到浸润槽中，将耐碱玻璃纤维丝布通过辊轴输送到浸润槽内进行浸润处理，使防水隔汽剂的涂布量在500～700g/m2，涂覆厚度0.5～1.5mm。然后将浸润好的耐碱玻璃纤维丝布在60～100℃下送入烘干窑内，烘干处理10～30min，即制备出本发明的耐碱阻燃防水隔汽膜。
本发明的有益效果至少在于：本发明所提供用于超低能耗建筑的耐碱阻燃防水隔汽膜具有优异的防水隔气性，该膜不透水性可在大于1000mm的水柱作用20h后，防水隔汽膜背后无渗漏；本发明中耐碱阻燃防水隔汽膜抗拉强力高，其最大峰拉力可达160N/50mm(纵向)以上。本发明的耐碱阻燃防水隔汽膜具有耐碱作用，耐碱拉伸断裂强力(经向、纬向)≥1000N/50mm，断裂伸长率(经向、纬向)≤5.0％，燃烧性能为难燃B1级。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。本发明技术方案不局限于以下所列举具体实施方式，还包括各具体实施方式间的任意组合，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明中，实施例中未注明具体技术或条件者，按照本领域内的文献所描述的技术或条件，或者按照产品说明书进行。所用仪器等未注明生产厂商者，均为可通过正规渠道商购买得到的常规产品。本发明中所用的原料均可在国内市场方便买到。本发明以下具体实施例中耐碱阻燃防水隔汽膜采用以下原料，所述耐碱玻璃纤维丝布的单纤直径3μm，ZrO2质量含量15％、TiO2质量含量6％，玻璃纤维丝布单位面积质量200g/m2，厚度0.8mm，幅宽0.5m，长度15m，耐碱拉伸断裂强力(经向、纬向)≥1000N/50mm，断裂伸长率(经向、纬向)≤5.0％；采用硅烷偶联剂对耐碱玻璃纤维丝布表面进行预处理，所用硅烷偶联剂型号为KH550，沸点217℃，折光率ND25:1.4205，闪点104℃，分子量221.4，增加耐碱玻璃纤维丝布与防水隔汽剂之间的粘结强度。
实施例1
实现本发明的一种用于超低能耗建筑的耐碱阻燃防水隔汽膜的制备方法的具体实施方式是：
本实施例提供一种用于超低能耗建筑耐碱阻燃防水隔汽膜的防水隔汽剂，按重量份数计，其配方：
Figure BDA0002521243920000051
本实施例提供防水隔汽剂的制备：配制后按下列步骤进行：将阻燃剂、丙二醇和去离子水进行混合并搅拌，搅拌转速为600r/min，搅拌时间为5min，形成阻燃剂浆体，阻燃剂浆体然后用卧式砂磨机进行研磨，研磨时间为30min，细度≤5μm；然后加入交联丙烯酸胶乳，进行搅拌，搅拌转速为300r/min，搅拌时间为15min；再加入pH值调节剂，进行搅拌，搅拌转速为150r/min，搅拌时间为7min；过120目筛网出料过滤。
本实施例还提供防水隔汽膜的制备步骤：首先将制备好的防水隔汽剂加入到浸润槽中，将耐碱玻璃纤维丝布通过辊轴输送到浸润槽内进行浸润处理，使防水隔汽剂的涂布量在600g/m2，涂覆厚度1.0mm。然后将浸润好的耐碱玻璃纤维丝布在80℃下送入烘干窑内，烘干处理20min，即制备出本实施例的耐碱阻燃防水隔汽膜。
防水隔汽膜性能指标为拉伸力160N/50mm，断裂伸长率(纵向)100％，撕裂强度(纵向)50kN/m，不透水性(1000mm 20h)不透水，透气率0.4mm/s，耐碱拉伸断裂强力(经向、纬向)1300N/50mm，耐碱断裂强力保留率80％。
实施例2
实现本发明的一种用于超低能耗建筑的耐碱阻燃防水隔汽膜的制备方法的具体实施方式是：
本实施例提供一种用于超低能耗建筑耐碱阻燃防水隔汽膜的防水隔汽剂，按重量份数计，其配方：
Figure BDA0002521243920000061
本实施例提供防水隔汽剂的制备：配制后按下列步骤进行：将阻燃剂、丙二醇和去离子水进行混合并搅拌，搅拌转速为600r/min，搅拌时间为5min，形成阻燃剂浆体，阻燃剂浆体然后用卧式砂磨机进行研磨，研磨时间为30min，细度≤5μm；然后加入交联丙烯酸胶乳，进行搅拌，搅拌转速为300r/min，搅拌时间为15min；再加入pH值调节剂，进行搅拌，搅拌转速为150r/min，搅拌时间为7min；过120目筛网出料过滤。
本实施例提供防水隔汽膜的制备步骤：首先将制备好的防水隔汽剂加入到浸润槽中，将耐碱玻璃纤维丝布通过辊轴输送到浸润槽内进行浸润处理，使防水隔汽剂的涂布量在500g/m2，涂覆厚度1.0mm。然后将浸润好的耐碱玻璃纤维丝布在80℃下送入烘干窑内，烘干处理20min，即制备出本实施例的耐碱阻燃防水隔汽膜。
实施例2相对实施例1，自交联丙烯酸胶乳重量份数减少，防水隔汽剂的涂布量降低，防水隔汽膜性能指标为拉伸力140N/50mm，断裂伸长率(纵向)80％，撕裂强度(纵向)40kN/m，透气率0.6mm/s，其他指标没有变化。
实施例3
实现本发明的一种用于超低能耗建筑的耐碱阻燃防水隔汽膜的制备方法的具体实施方式是：
本实施例提供一种用于超低能耗建筑耐碱阻燃防水隔汽膜的防水隔汽剂，按重量份数计，其配方：
Figure BDA0002521243920000071
本实施例提供防水隔汽剂的制备：配制后按下列步骤进行：将阻燃剂、丙二醇和去离子水进行混合并搅拌，搅拌转速为600r/min，搅拌时间为5min，形成阻燃剂浆体，阻燃剂浆体然后用卧式砂磨机进行研磨，研磨时间为30min，细度≤5μm；然后加入交联丙烯酸胶乳，进行搅拌，搅拌转速为300r/min，搅拌时间为15min；再加入pH值调节剂，进行搅拌，搅拌转速为150r/min，搅拌时间为7min；过120目筛网出料过滤。
本实施例提供防水隔汽膜的制备步骤为：首先将制备好的防水隔汽剂加入到浸润槽中，将耐碱玻璃纤维丝布通过辊轴输送到浸润槽内进行浸润处理，使防水隔汽剂的涂布量在700g/m2，涂覆厚度1.0mm。然后将浸润好的耐碱玻璃纤维丝布在80℃下送入烘干窑内，烘干处理20min，即制备出本实施例的耐碱阻燃防水隔汽膜。
实施例3相对实施例1，自交联丙烯酸胶乳重量份数增加，防水隔汽剂的涂布量增加，防水隔汽膜性能指标为拉伸力165N/50mm，断裂伸长率(纵向)110％，撕裂强度(纵向)55kN/m，透气率0.3mm/s，燃烧性能为可燃C级，其他性能指标没有变化。也就是，随着自交联丙烯酸胶乳重量份数和防水隔汽剂的涂布量的增加，拉伸力、断裂伸长率(纵向)、撕裂强度(纵向)、透气率等指标会适当增加，当燃烧性能随之降低。
对比例1
选用市面上PE防水隔汽膜，型号LPG-110。
实验例1
对本实施例和对比例中的防水隔汽膜进行性能指标测试，测试方法如下：
拉伸力、断裂伸长率按照《纤维拉伸断裂强力和断裂伸长的测定》GB/T 7689.5-2013；撕裂强度按照《硫化橡胶或热塑性橡胶撕裂强度的测定》GB/T 529-2008；不透水性按照《沥青和高分子防水卷材不透水性》GB/T328.10-2007；透气率按照《纺织品织物透气性的测定》GB/T 5453-1997；耐碱拉伸断裂强力、耐碱断裂强力保留率按照《玻璃纤维网布耐碱性试验方法氢氧化钠溶液浸泡法》GB/T 20102-2006，燃烧性能按照《建筑材料及制品燃烧性能分级》GB8624-2012。
实施例1的耐碱阻燃防水隔汽膜与现有防水隔汽膜的性能测试结果对比见表1。
表1实施例1耐碱阻燃防水隔汽膜性能
Figure BDA0002521243920000091
由表1可知，实施例1各项指标均优于对比例1。
虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施方案对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

Claims (10)

1.一种超低能耗建筑耐碱阻燃防水隔汽剂，其特征在于，按重量百分比计其配方：
自交联丙烯酸胶乳 60~65
丙二醇 0.5~1.2
阻燃剂 5~10
pH值调节剂 0.1~0.3
去离子水 28~32；
所述自交联丙烯酸胶乳由交联单体聚合而成，所述交联单体选自丙烯酸单体、甲基丙烯酸单体和丙烯酸羟乙酯交联单体中的一种或多种；所述丙烯酸单体的添加量在3%~5%；所述甲基丙烯酸单体的添加量在10%~15%；所述丙烯酸羟乙酯交联单体的添加量在15%~20%；
所述自交联丙烯酸胶乳的固含量为45%~55%，25℃粘度为50~200cps，pH值为7~8；所述阻燃剂为含溴、磷和氮的复合改性阻燃剂，溴含量≥78%，挥发份≤0.2%，密度为2.0~2.6kg/m3；所述pH值调节剂选自多功能胺助剂。
2.根据权利要求1所述的防水隔汽剂，其特征在于，所述阻燃剂的密度为2.3kg/m3。
3.根据权利要求1所述的防水隔汽剂，其特征在于，所述pH值调节剂为2-氨基-2-甲基-1-丙醇。
4.根据权利要求1-3任一项所述超低能耗建筑耐碱阻燃防水隔汽剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1），将阻燃剂、丙二醇和去离子水进行混合并搅拌形成阻燃剂浆体，研磨至细度≤5µm；
步骤2），然后加入自交联丙烯酸胶乳，进行搅拌；
步骤3），加入pH值调节剂，进行搅拌、过滤，即得。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，步骤1）中，搅拌转速为500~700r/min；搅拌时间为3~7min；以卧式砂磨机研磨20~40min；和/或，步骤2）中，搅拌转速为200~400 r/min；搅拌时间为10~20min；和/或，步骤3）中，搅拌转速为100~200r/min；搅拌时间为5~10min；过120目筛网出料。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，步骤1）中，搅拌转速为600r/min；搅拌时间为5min；以卧式砂磨机研磨为30min；和/或，步骤2）中，搅拌转速为300r/min；搅拌时间为15min；和/或，步骤3）中，搅拌转速为150r/min；搅拌时间为7min；过120目筛网出料。
7.一种超低能耗建筑耐碱阻燃防水隔汽膜，其特征在于，由权利要求1-3任一项所述防水隔汽剂和耐碱玻璃纤维丝布为原料浸润处理得到。
8.根据权利要求7所述超低能耗建筑耐碱阻燃防水隔汽膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将耐碱玻璃纤维丝布放入所述防水隔汽剂的浸润容器中进行浸润处理，然后将经浸润处理的耐碱玻璃纤维丝布进行烘干处理，即得。
9.根据权利要求8所述超低能耗建筑耐碱阻燃防水隔汽膜的制备方法，其特征在于，烘干温度为60~100℃，烘干时间为10~30min；所述防水隔汽剂的涂布量为500~700g/m2，涂覆厚度为0.5~1.5mm。
10.根据权利要求9所述超低能耗建筑耐碱阻燃防水隔汽膜的制备方法，其特征在于，烘干温度为80±2℃。
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