CN112812702A - 一种高强自粘防水卷材及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本申请涉及自粘防水卷材的领域，具体公开了一种高强自粘防水卷材及其制备方法。高强自粘防水卷材，由上至下依次包括防水层、粘结层和隔膜层，所述防水层为氯化聚乙烯‑橡胶共混防水卷材，所述粘结层由包含重量比1：（0.01‑0.1）：（0.05‑0.15）：（0.001‑0.003）：（0.01‑0.1）的CR胶、PEG、改性三乙胺、抗氧剂和偶联剂制得；其制备方法为：S1、将CR胶、PEG、改性三乙胺、抗氧剂和偶联剂在130℃下共混制得粘结层浆料；S2、将粘结层浆料涂敷于防水层的表面，并将隔膜层复合于粘结层的表面，经压平、冷却成型、收卷得高强自粘防水卷材。本申请制得的自粘防水卷材具有剥离强度高、机械性能稳定的优点。

Description

一种高强自粘防水卷材及其制备方法

技术领域

本申请涉及自粘防水卷材的领域，更具体地说，它涉及一种高强自粘防水卷材及其制备方法。

背景技术

自粘防水卷材通常由防水层、自粘层和隔膜层构成，是用于建筑墙体、屋面、公路等处，起抵御漏水的一种可卷曲成卷状的柔性建材产品。自粘防水卷材是工程防水的第一屏障，对整个工程起至关重要的作用。

近年来，市场上常用的自粘防水卷材的防水层主要有三类：高分子卷材类防水层，如聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯卷材类防水层；橡胶卷材类防水层，如三元乙丙橡胶、丁基橡胶和氯化聚乙烯共混改性制得的氯化聚乙烯-橡胶卷材防水层；沥青或改性沥青防水层，如SBS弹性体改性沥青防水层。

氯化聚乙烯-橡胶共混卷材防水层因为具有良好的耐气候老化、耐臭氧性、阻燃性、耐高低温性、耐化学腐蚀性等优良性能，同时具有拉伸强度高、延伸率大、粘结性能好、重量轻、施工方便、使用寿命长等特点，受到人们的普遍喜爱。目前市售的以氯化聚乙烯-橡胶共混卷材为防水层的自粘防水卷材，其粘结层一般为CR胶或丁基橡胶，但是丁基橡胶的成本较高，而CR胶的初粘性较好且成本低，因此受到厂家和消费者的喜爱。

针对上述中的相关技术，发明人在实际使用时发现，以氯化聚乙烯-橡胶共混卷材为防水层的自粘防水卷材，其粘结层为CR胶时，自粘防水卷材的剥离强度低。

发明内容

为了解决CR胶作为氯化聚乙烯-橡胶共混卷材防水层的粘结层时，剥离强度低的问题，本申请提供一种高强自粘防水卷材及其制备方法。

本申请提供的一种高强自粘防水卷材及其制备方法采用如下的技术方案：

第一方面，本申请提供一种高强自粘防水卷材，采用如下的技术方案：

一种高强自粘防水卷材，由上至下依次包括防水层、粘结层和隔膜层，所述防水层为氯化聚乙烯-橡胶共混防水卷材，所述粘结层由包含重量比1：(0.01-0.1)：(0.05-0.15)：(0.001-0.003)：(0.01-0.1)的CR胶、PEG、改性三乙胺、抗氧剂和偶联剂制得；

所述改性三乙胺的制备方法为：将重量比为1：(3-5)的铜盐和三乙胺的混合液滴入乙醇溶液中，接着升温至60℃，经脱水、过滤制得改性三乙胺，所述混合液与乙醇溶液的重量比为1：(2-5)。

通过采用上述技术方案，由于采用PEG、改性三乙胺、偶联剂与CR胶协同作用，其中PEG能够提高粘结层的粘度，且PEG能够增加粘结层的表面张力，提高粘结层的剥离强度，但是PEG的结构较规整，无法改善粘结层的耐寒性，改性三乙胺与偶联剂共同作用能够降低CR胶的结构规整性，不易出现低温时粘结性下降的问题，且改性三乙胺网络结构、PEG、偶联剂与CR胶交联，提高了粘结层的稳定性，从而能够解决自粘防水卷材剥离强度低的问题。

优选的，所述PEG为PEG600、PEG800中的一种或两种的混合物。

通过采用上述技术方案，PEG的分子量较高时，其结晶能力较强，使粘结层的韧性降低，不利于粘结层剥离强度的提高。

优选的，所述抗氧剂为抗氧剂1076和抗氧剂2246的混合物。

通过采用上述技术方案，抗氧剂1076和抗氧剂2246与粘结层各原料的相容性较好，使粘结层均匀性较好，从而提高了高强自粘防水卷材的剥离强度。

优选的，所述粘结层的原料还包括苯并三唑。

通过采用上述技术方案，苯并三唑与抗氧剂协同作用，进一步提高了粘结层的耐候性，且苯并三唑能够提高粘结层机械性能的稳定性，从而能够提高自粘防水卷材高剥离强度的稳定性。

优选的，所述抗氧剂1076、抗氧剂2246、苯并三唑的重量比为(0.1-0.3)：1：(0.1-0.2)。

通过采用上述技术方案，通过控制抗氧剂与苯并三唑的用量，使自粘防水卷材的高剥离强度的稳定性进一步提高。

优选的，所述偶联剂为γ-甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷。

通过采用上述技术方案，一方面，γ-甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷能够增强自粘防水卷材的防水性能；另一方面，γ-甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷能够增强粘结层的粘度，使自粘防水卷材的剥离强度增加。

优选的，所述防水层朝向粘结层的一面设有若干凹槽。

通过采用上述技术方案，凹槽的设置使粘结层与防水层之间的接触面积增加，使防水层与粘结层之间连接的牢固度增加，从而进一步提高了自粘防水卷材的剥离强度。

第二方面，本申请提供一种高强自粘防水卷材的制备方法，采用如下的技术方案：

前述的一种高强自粘防水卷材的制备方法，包括以下制备步骤：

S1、将CR胶、PEG、改性三乙胺、抗氧剂和偶联剂在130℃下共混制得粘结层浆料；

S2、将粘结层浆料涂敷于防水层的表面，并将隔膜层复合于粘结层的表面，经压平、冷却成型、收卷得高强自粘防水卷材。

通过采用上述技术方案，在CR胶中引入PEG、改性三乙胺、偶联剂和抗氧剂，提高了粘结层的粘度并能够提高粘结层的稳定性，从而能够解决自粘防水卷材剥离强度低的问题。

综上所述，本申请具有以下有益效果：

1、由于本申请采用PEG、改性三乙胺、偶联剂与CR胶协同作用，提高了粘结层的表面张力，使粘结层的剥离强度提高，且降低了粘结层的结构规整性，提高了粘结层的稳定性，从而能够解决自粘防水卷材剥离强度低的问题；

2、本申请中优选采用γ-甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷作为偶联剂，一方面，γ-甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷能够增强自粘防水卷材的防水性能；另一方面，γ-甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷能够增强粘结层的粘度，使自粘防水卷材的剥离强度增加。

附图说明

图1是本申请中一种高强自粘防水卷材的剖面图。

附图标记说明：1、防水层；2、粘结层；3、隔膜层；4、凹槽。

具体实施方式

以下结合附图1和实施例对本申请作进一步详细说明。

各实施例所用氯化聚乙烯-橡胶共混防水卷材订购于湖北雨晴防水工程有限公司，所述PET离型膜购自寿光市宇龙防水材料有限公司，其余材料来源见表1。

表1.各实施例原料来源

实施例

实施例1

一种高强自粘防水卷材，参照图1，包括由下至上依次设置的防水层1、粘结层2和隔膜层3，隔膜层3为PET离型膜，防水层1为氯化聚乙烯-橡胶共混防水卷材，防水层1朝向粘结层2的一面开设有若干凹槽4。

上述高强自粘防水卷材的制备方法，包括以下步骤：

S1、将10g CR胶PEG200、0.5g改性三乙胺、0.02g抗氧剂DLTP和0.3KH-550型偶联剂在130℃下共混得到粘结层浆料。

S2、将制得的粘结层浆料投入成型机中，使用成型机将粘结层涂敷于防水层的表面，并将隔膜层复合于粘结层的表面，经压平、冷却成型、收卷得高强自粘防水卷材。

所述改性三乙胺的制备方法为：将5g质量浓度为3g/mL的硫酸铜溶液和20g三乙胺混合制得混合液，然后取15g混合液滴入30g无水乙醇中，后经脱水、过滤制得改性三乙胺。

实施例2-3

实施例2-3均以实施例1为基础，与实施例1的区别仅在于：原料组成和配比不同，具体见表2。

表2.实施例2-5原料组成和来源

实施例4

实施例4以实施例1为基础，与实施例1的区别仅在于：PEG为PEG800。

实施例5

实施例5以实施例1为基础，与实施例1的区别仅在于：PEG为PEG600和PEG800的混合物，PEG600和PEG800的重量比为1:1。

实施例6

实施例6以实施例5为基础，与实施例5的区别仅在于：抗氧剂为抗氧剂1076和抗氧剂2246的混合物，抗氧剂1076和抗氧剂2246的重量比为1:1。

实施例7

实施例7以实施例6为基础，与实施例6的区别仅在于：粘结层还包括苯并三唑，抗氧剂2246与苯并三唑的重量比为1:0.3。

实施例8-10

实施例8-10均以实施例7为基础，与实施例7的区别仅在于：抗氧剂1076、抗氧剂2246、苯并三唑的重量比不同，具体见表3。

表3.实施例8-10抗氧剂1076、抗氧剂2246、苯并三唑的重量比

实施例11

实施例11以实施例10为基础，与实施例10的区别仅在于：偶联剂为γ-甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷。

对比例

对比例1

对比例1以实施例3为基础，与实施例3的区别仅在于：以等量的CR胶代替PEG。

对比例2

对比例2以实施例3为基础，与实施例3的区别仅在于：以等量的CR胶代替改性三乙胺。

对比例3

对比例3以实施例3为基础，与实施例3的区别仅在于：以等量的CR胶代替抗氧剂。

对比例4

对比例4以实施例3为基础，与实施例3的区别仅在于：以等量的CR胶代替偶联剂。

对比例5

对比例5以实施例3为基础，与实施例3的区别仅在于：胶黏层仅为CR胶。

性能检测试验

对实施例1-11、对比例1-5进行如下性能测试：

不透水性测试：按照标准JC/T 684-1997的实验方法对高强自粘防水材料的不透水性进行测试，测试结果见表4。

稳定性测试：按照标准JC/T 684-1997的规定制备测试件，立即放入-20℃的低温环境中保存，每隔一段时间后取出并放入自来水中(保证没入水面60mm)浸泡1天，将试件擦拭干净，测试其剪切强度，测试结果见表5。

剪切状态下的粘合性测试：按照标准JC/T 684-1997的实验方法将对高强自粘防水材料与基材之间的剪切状态下的粘合性进行测试，所用基材为标号为M10的水泥砂浆，测试结果见表6。

剥离强度测试：按照标准JC/T 684-1997的实验方法对高强自粘防水材料的剥离强度进行测试，测试结果见表7。

表4.实施例1-11、对比例1-5不透水性

表5.实施例1-11、对比例1-5稳定性

表6.实施例1-11、对比例1-5剪切状态下的粘合性

表7.实施例1-11、对比例1-5剥离强度

分析以上数据可知：

实施例1为实施例1-3剥离强度最优的实施例。

实施例4-5的剥离强度均高于实施例1，说明PEG的分子量较高时，其结晶能力较强，粘结层的韧性低，不利于粘结层剥离强度的提高。

实施例6的剥离强度优于实施例5，说明抗氧剂1076和抗氧剂2246与粘结层各原料的相容性较好，使粘结层均匀性较好，能够提高高强自粘防水卷材的剥离强度。

实施例7的剥离强度、剥离强度的保持率、卷材的稳定性、卷材与基材的粘合性均优于实施例6，说明苯并三唑能够与抗氧剂协同作用，提高粘结层的耐候性，且苯并三唑能够提高粘结层机械性能的稳定性，使自粘防水卷材高剥离强度的稳定性提高。

实施例8-10的剥离强度、卷材的稳定性、卷材与基材的粘合性均优于实施例7，说明氧剂与苯并三唑的用量能够影响自粘防水卷材的高剥离强度的稳定性。

实施例11的剥离强度、剥离强度的保持率、卷材的稳定性、卷材与基材的粘合性均优于实施例10，说明γ-甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷能够增强自粘防水卷材的防水性能，且γ-甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷能够增强粘结层的粘度，使自粘防水卷材的剥离强度增加。

对比里1-5的剥离强度、剥离强度的保持率、卷材的稳定性、卷材与基材的粘合性均比实施例3差，说明PEG、改性三乙胺、偶联剂与CR胶能够协同作用，其中PEG能够提高粘结层的粘度，且PEG能够增加粘结层的表面张力，提高粘结层的剥离强度，但是PEG的结构较规整，无法改善粘结层的耐寒性，改性三乙胺与偶联剂共同作用能够降低CR胶的结构规整性，不易出现低温时粘结性下降的问题，且改性三乙胺网络结构、PEG、偶联剂与CR胶交联，提高了粘结层的稳定性，从而解决了自粘防水卷材剥离强度低的问题。

本具体实施例仅仅是对本申请的解释，其并不是对本申请的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本申请的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (8)

1.一种高强自粘防水卷材，由上至下依次包括防水层(1)、粘结层(2)和隔膜层(3)，所述防水层(1)为氯化聚乙烯-橡胶共混防水卷材，其特征在于：所述粘结层(2)由包含重量比1：（0.01-0.1）：（0.05-0.15）：（0.001-0.003）：（0.01-0.1）的CR胶、PEG、改性三乙胺、抗氧剂和偶联剂制得；

所述改性三乙胺的制备方法为：将重量比为1：（3-5）的铜盐和三乙胺的混合液滴入乙醇溶液中，接着升温至60℃，经脱水、过滤制得改性三乙胺，所述混合液与乙醇溶液的重量比为1：（2-5）。

2.根据权利要求1所述的一种高强自粘防水卷材，其特征在于：所述PEG为PEG600、PEG800中的一种或两种的混合物。

3.根据权利要求1所述的一种高强自粘防水卷材，其特征在于：所述抗氧剂为抗氧剂1076和抗氧剂2246的混合物。

4.根据权利要求3所述的一种高强自粘防水卷材，其特征在于：所述粘结层(2)的原料还包括苯并三唑。

5.根据权利要求4所述的一种高强自粘防水卷材，其特征在于：所述抗氧剂1076、抗氧剂2246、苯并三唑的重量比为（0.1-0.3）：1：（0.1-0.2）。

6.根据权利要求1所述的一种高强自粘防水卷材，其特征在于：所述偶联剂为γ-甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷。

7.根据权利要求1所述的一种高强自粘防水卷材，其特征在于：所述防水层(1)朝向粘结层(2)的一面设有若干凹槽(4)。

8.权利要求1-7中任一项所述的一种高强自粘防水卷材的制备方法，其特征在于，包括以下制备步骤：

S1、将CR胶、PEG、改性三乙胺、抗氧剂和偶联剂在130℃下共混制得粘结层浆料；

S2、将粘结层浆料涂敷于防水层(1)的表面，并将隔膜层(3)复合于粘结层(2)的表面，经压平、冷却成型、收卷得高强自粘防水卷材。

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