CN112900651B - 多层复合防水卷材及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种多层复合防水卷材及其制备方法。属于防水材料技术领域，该多层复合防水卷材包括压力层和与压力层呈层叠设置的自愈层；其中，压力层包括膨润土复合橡胶和吸水树脂；自愈层包括封装材料和被封装材料；被封装材料包括非固化沥青防水材料和渗透结晶防水微胶囊；渗透结晶防水微胶囊具有核壳结构，壳层材料为水溶性聚合物，核体材料为水泥基防水修复材料。当水流至卷材处，压力层吸水膨胀，挤压自愈层，自愈层中的胶质材料流向卷材破损处，封堵卷材的缺口，且自愈层中包埋的渗透结晶防水微胶囊可随着水流进入混凝土裂缝，提高防水效果。压力层脱水后回缩，可避免持续挤压自愈层，在下次遇水后重新膨胀，使卷材具有持续的愈合能力。

Description

多层复合防水卷材及其制备方法

技术领域

本发明涉及防水材料技术领域，特别涉及多层复合防水卷材及其制备方法。

背景技术

据相关部门统计，目前国内65%的新房屋五年内会出现不同程度的渗漏，65%的房地产质量投诉来自渗漏，65%的建筑防水工程6-8年后需要翻新。建筑防水行业的这三个“65%”，反映了当前房屋渗漏问题高发。据中国防水协会发布的《2013年全国建筑渗漏状况调查项目报告》显示，在抽取的数千调查房屋样本中，渗漏率达 95.33%。

防水失败与防水材料和防水施工息息相关。目前各类防水材料层出不穷，从沥青基到高分子材料基，防水卷材始终是防水材料中用量最广泛的一种。

虽然防水卷材具有铺贴方便，施工便捷、产品标准化高等优势，在暴力施工的条件下，防水卷材成品难以保护始终是个绕不开的坎。为改善防水卷材强度，避免被钢筋等尖锐物品刺破，保证防水层的可靠性，发展出了一系列含胎基的防水卷材，但这类防水卷材仍然无法彻底避免破损，一旦破损，则整体防水失败。因此，具有自愈合性能的防水材料成为研究热点，但主要研究集中在聚合物水泥防水涂料和水泥基防水涂料中。

发明内容

基于此，本发明提供了一种具有自愈合性能的防水卷材，在破损后可以自愈合，并在水的作用下体积膨胀，封堵防水材料上的孔洞，实现防水零渗漏。

技术方案如下：

一种多层复合防水卷材，其结构包括压力层和与压力层呈层叠设置的自愈层；

所述压力层包括膨润土复合橡胶和吸水树脂；

所述自愈层包括封装材料和被封装材料；

所述被封装材料包括非固化沥青防水材料和渗透结晶防水微胶囊；

所述渗透结晶防水微胶囊具有核壳结构，壳层材料为水溶性聚合物，核体材料为水泥基防水修复材料。

在其中一个实施例中，以重量份计，所述被封装材料包括非固化沥青防水材料95～99.9份和渗透结晶防水微胶囊0.1～5份。

在其中一个实施例中，所述渗透结晶防水微胶囊的粒径为200μm～500μm。控制渗透结晶防水微胶囊的粒径，有利于渗透结晶防水微胶囊渗入混凝土裂缝中。

在其中一个实施例中，所述壳层的厚度为30μm～150μm。若壳层的厚度小于30μm，对渗透结晶防水微胶囊的强度不利，进一步对防水卷材的强度产生不利影响；若壳层的厚度大于150μm，水泥基防水修复材料含量过少，对于防水卷材的防水能力不利。

在其中一个实施例中，所述水溶性聚合物为聚丙烯酰胺；所述水泥基防水修复材料为水泥基渗透结晶母料。聚丙烯酰胺（PAM）在常温下为坚硬的玻璃态固体，热稳定性良好，能以任意比例溶于水，水溶液为均匀透明的液体，PAM溶液呈凝胶状。水泥基渗透结晶活性母料中含有活性化合物，与水作用后，以水为载体向混凝土内部结构的空隙进行渗透，渗透到砼内部的孔隙中的活性化合物与混凝土中的游离氧化钙交互反应生成不溶于水的枝蔓状纤维结晶物(硅酮钙结晶 硫铝酸钙等)。结晶物在结构孔缝中吸水膨胀，由疏至密，提高了混凝土结构的密实度，使混凝土结构表层向纵深逐渐形成一个致密的抗渗区域，大大提高了结构整体的抗渗能力。

在其中一个实施例中，所述聚丙烯酰胺的数据分子量为2000g/mol～5000g/mol。如果卷材被破坏至自愈层，地下水会带动渗透结晶防水微胶囊流向混凝土结构，聚丙烯酰胺壳层遇水会溶解，封堵结构混凝土的微小裂缝，增强混凝土防水能力。控制聚丙烯酰胺的分子量，则可以协同控制渗透结晶防水微胶囊的强度和其在水中的溶解速度。

在其中一个实施例中，所述被封装材料的制备方法包括如下步骤：

将所述非固化沥青防水材料加热至熔融状态，然后在搅拌下将所述渗透结晶防水微胶囊加入到所述非固化沥青防水材料中。

相比于固固混合，固液混合，更利于增大非固化沥青防水材料和渗透结晶防水微胶囊的接触面积，使渗透结晶防水微胶囊能更加均匀地分散在非固化沥青防水材料中，进一步增强防水卷材的防水能力。

在其中一个实施例中，所述封装材料选自聚丙烯（PP）、聚乙烯（PE）或乙烯-醋酸乙烯共聚物（VAE）、聚氯乙烯（PVC）和乙烯共聚物改性沥青（ECB）中的至少一种。

在其中一个实施例中，以重量份计，所述压力层包括膨润土复合橡胶70～100份和吸水树脂1～30份。

在其中一个实施例中，所述膨润土复合橡胶选自由膨润土改性的SBS橡胶、三元乙丙橡胶和硅橡胶中的至少一种；所述吸水树脂选自聚丙烯酸钠共聚物、三聚氰胺树脂和壳聚糖中的至少一种。经膨润土改性后的橡胶，其吸水后具有膨胀性能，定伸应力、拉伸强度和弹性都有所提高，利于压力层的膨胀和回缩。聚丙烯酸钠共聚物、三聚氰胺树脂和壳聚糖类吸水树脂具有优良的吸水能力，吸水后会膨胀，其体积将增大为原来的数倍。选用这样的膨润土复合橡胶和吸水树脂制备压力层，吸水后会膨胀，其体积将增大为原来的3～8倍。压力层吸水膨胀后，挤压自愈层，可使自愈层中的胶质材料迅速地流向卷材破损处，封堵卷材的缺口，并且，压力层具有良好的伸缩能力，赋予卷材自愈能力。在封堵缺口后，压力层在脱离水环境回缩，减小压力，避免持续挤压自愈层，且在下一次遇水后压力层会重新膨胀，可收缩的压力层可以使自愈层中持续保留有触变性的胶质材料，保证卷材具有持续的愈合能力。

在其中一个实施例中，所述多层复合防水卷材的结构还包括与所述压力层呈层叠设置的第一支撑保护层，所述压力层设置于所述第一支撑保护层和所述自愈层之间；所述第一支撑保护层包括经无纺布胎基增强的聚烯烃类聚合物。支撑保护层可最大程度的保证卷材不被外力破坏，同时也起到保护自愈层的效果。

在其中一个实施例中，所述第一支撑保护层中的聚烯烃类聚合物选自聚丙烯、聚乙烯、乙烯-醋酸乙烯共聚物、聚氯乙烯和乙烯共聚物改性沥青中的至少一种。

在其中一个实施例中，所述无纺布胎基选自玻璃纤维、玄武岩纤维、尼龙纤维和聚丙烯纤维中的至少一种。这些纤维机械强度高、绝缘性好、耐热性强、抗腐蚀性好，对聚烯烃类聚合物具有增强作用，可保证防水卷材的强度，并且最大程度的保证卷材不被外力破坏，同时也起到保护自愈层的效果。

在其中一个实施例中，所述多层复合防水卷材的结构还包括与所述自愈层呈层叠设置的第二支撑保护层，所述自愈层设置于所述第二支撑保护层和所述压力层之间；所述第二支撑保护层包括经增强纤维增强的聚烯烃类聚合物。支撑保护层可最大程度的保证卷材不被外力破坏，同时也起到保护自愈层的效果。

在其中一个实施例中，所述第二支撑保护层中的聚烯烃类聚合物选自聚丙烯、聚乙烯、乙烯-醋酸乙烯共聚物、聚氯乙烯和乙烯共聚物改性沥青中的至少一种。

在其中一个实施例中，所述增强纤维选自短切玻璃纤维、短切玄武岩纤维、短切尼龙纤维和短切聚丙烯纤维中的至少一种。这样的增强纤维增强效果更好。

在其中一个实施例中，所述多层复合防水卷材的结构还包括与所述第二支撑保护层呈层叠设置的反应粘接层，所述第二支撑保护层设置于所述反应粘接层和所述自愈层之间；所述反应粘接层包括胶粘剂。反应粘接层可以保证卷材与基层的紧密粘接。

在其中一个实施例中，所述胶粘剂选自经硫化或硅烷化或氨基化改性的丁基橡胶胶粘剂，或者经硫化或硅烷化或氨基化改性的丙烯酸胶粘剂。

在其中一个实施例中，所述多层复合防水卷材的厚度为2mm～5mm。这样的厚度设计，可使防水卷材既具有足够的强度，又不会失去柔性导致难以施工。

在其中一个实施例中，所述第一支撑保护层的厚度为0.5mm～1mm；

所述压力层的厚度为0.3mm～1mm；

所述自愈层的厚度为0.5mm～1mm；

所述第二支撑保护层的厚度为0.3mm～0.7mm；

所述反应粘接层的厚度为0.1mm～0.5mm。

通过这样的结构设计，可以保证自愈层具有足够的自愈材料，保证第一支撑保护层和第二支撑保护层均具有良好的支撑作用，又不会因为过厚使防水卷材失去柔性，难以施工；并且，保证压力层具有良好的膨胀性能，又不会使压力层过厚导致材料应力集中和分层。

本发明还提供上述的多层复合防水卷材的制备方法，包括以下步骤：

通过挤塑压延制备所述压力层；

通过注塑成型制备所述自愈层；

通过挤塑压延将所述的压力层的自愈层复合。

通过挤塑压延设备一次性复合制成本发明所述的多层复合防水卷材，工艺简单，质量可控，生产效率高。

与现有方案相比，本发明具有以下有益效果：

本发明构建了一种包括自愈层和压力层的多层复合结构的防水卷材，通过自愈层和压力层的复合，实现了卷材快速、持久的自愈能力。其中，自愈层中含有触变性的胶质材料（非固化沥青防水材料）；压力层中含有吸水树脂和膨润土复合橡胶，具有良好的伸缩能力，当房屋上的水流至卷材处，压力层会吸水膨胀，体积增大，挤压自愈层，使自愈层中的胶质材料迅速流向卷材破损处，封堵卷材的缺口。可以理解地，在封堵卷材破损处的同时，依然还会有少量的水继续渗漏，自愈层中包埋的渗透结晶防水微胶囊可以随着水流进入混凝土的裂缝，在水的作用下，水溶性聚合物壳层溶解，释放水泥基防水修复材料，封堵或修复混凝土的裂缝，提高混凝土密实度，有效提高整体防水效果。而在封堵卷材缺口后，除去压力层中的水（自然蒸发或人工除去），压力层由于脱水，会回缩，减小压力，避免持续挤压自愈层，且在下一次遇水后压力层会重新膨胀，可收缩的压力层可以使自愈层中持续保留有触变性的胶质材料，可多次发挥作用，保证卷材具有持续的愈合能力。

并且，传统的非固化防水材料多以无定形形态出现，无法定向移动。而在本发明中，多层结构中的压力层在遇到水后，会发生膨胀，挤压自愈层向破损处流动，在多层结构中起到单向阀的作用。一方面，可以因为膨胀暂时的封堵背后水流的进入，另一方面，因为膨胀带来的压力，挤压自愈层向内层破损处流动，以封堵破损处。

此外，普通的防水卷材并不具有修补混凝土的效果，而本发明中的自愈层除具有修补卷材的功能外，其中包含的渗透结晶防水微胶囊还可以在水流的作用下，流向混凝土中的微小裂缝，提高混凝土致密性，在防水的同时进一步提高混凝土自防水效果。

附图说明

图1是本发明一实施例中的多层复合防水卷材的结构示意图；

图2是本发明对防水卷材进行自愈性测试时所使用设备的示意图；

其中101是第一支撑保护层，102是压力层，103是自愈层，104是第二支撑保护层，105是反应粘接层；201是透明观察水箱，202是贯穿裂缝，203是混凝土平板，204是防水卷材，205是水箱入口处。

具体实施方式

以下结合具体实施例对本发明作进一步详细的说明。本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本发明公开内容理解更加透彻全面。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

需要说明的是，在本发明的描述中，对于方位词，如有术语“中心”、“横向”、“纵向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示方位和位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于叙述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定方位构造和操作，不能理解为限制本发明的具体保护范围。

在描述位置关系时，除非另有规定，否则当一元件例如层、膜或基板被指为在另一膜层“上”时，其能直接在其他膜层上或亦可存在中间膜层。进一步说，当层被指为在另一层“下”时，其可直接在下方，亦可存在一或多个中间层。亦可以理解的是，当层被指为在两层“之间”时，其可为两层之间的唯一层，或亦可存在一或多个中间层。

在使用本文中描述的“包括”、“具有”、和“包含”的情况下，意图在于覆盖不排他的包含，除非使用了明确的限定用语，例如“仅”、“由……组成”等，否则还可以添加另一部件。

除非相反地提及，否则单数形式的术语可以包括复数形式，并不能理解为其数量为一个。

此外，附图并不是以1：1的比例绘制，并且各元件的相对尺寸在附图中仅以示例地绘制，以便于理解本发明，但不一定按照真实比例绘制，附图中的比例不构成对本发明的限制。

虽然防水卷材具有铺贴方便，施工便捷、产品标准化高等优势，但是在暴力施工的条件下，防水卷材成品易破损，造成防水失败。

对此，本发明提供了一种具有自愈合性能的防水卷材，在破损后可以自愈合，并在水的作用下体积膨胀，封堵防水材料上的孔洞，实现防水零渗漏。

技术方案如下：

一种多层复合防水卷材，其结构包括压力层和与压力层呈层叠设置的自愈层；

所述压力层包括膨润土复合橡胶；

所述自愈层包括封装材料和被封装材料；

所述被封装材料包括非固化沥青防水材料和渗透结晶防水微胶囊；

所述渗透结晶防水微胶囊具有核壳结构，壳层材料为水溶性聚合物，核体材料为水泥基防水修复材料。

本发明构建了一种包括自愈层和压力层的多层复合结构的防水卷材，通过自愈层和压力层的复合，实现了卷材快速、持久的自愈能力。其中，自愈层中含有触变性的胶质材料（非固化沥青防水材料）；压力层中含有吸水树脂和膨润土复合橡胶，具有良好的伸缩能力，当房屋上的水流至卷材处，压力层会吸水膨胀，体积增大，挤压自愈层，使自愈层中的胶质材料迅速流向卷材破损处，封堵卷材的缺口。可以理解地，在封堵卷材破损处的同时，依然还会有少量的水继续渗漏，自愈层中包埋的渗透结晶防水微胶囊可以随着水流进入混凝土的裂缝，在水的作用下，水溶性聚合物壳层溶解，释放水泥基防水修复材料，封堵或修复混凝土的裂缝，提高混凝土密实度，有效提高整体防水效果。而在封堵卷材缺口后，除去压力层中的水（自然蒸发或人工除去），压力层由于脱水，会回缩，减小压力，避免持续挤压自愈层，且在下一次遇水后压力层会重新膨胀，可收缩的压力层可以使自愈层中持续保留有触变性的胶质材料，可多次发挥作用，保证卷材具有持续的愈合能力。

在其中一个较为优选的实施例中，所述多层复合防水卷材的结构还包括与所述压力层呈层叠设置的第一支撑保护层，所述压力层设置于所述第一支撑保护层和所述自愈层之间；所述第一支撑保护层包括经无纺布胎基增强的聚烯烃类聚合物。支撑保护层可最大程度的保证卷材不被外力破坏，同时也起到保护自愈层的效果。

进一步地，所述多层复合防水卷材的结构还包括与所述自愈层呈层叠设置的第二支撑保护层，所述自愈层设置于所述第二支撑保护层和所述压力层之间；所述第二支撑保护层包括经增强纤维增强的聚烯烃类聚合物。支撑保护层可最大程度的保证卷材不被外力破坏，同时也起到保护自愈层的效果。

进一步地，所述多层复合防水卷材的结构还包括与所述第二支撑保护层呈层叠设置的反应粘接层，所述第二支撑保护层设置于所述反应粘接层和所述自愈层之间；所述反应粘接层包括胶粘剂。反应粘接层可以保证卷材与基层的紧密粘接。

图1是本发明一实施例中的多层复合防水卷材的结构示意图，其中，101是第一支撑保护层，102是压力层，103是自愈层，104是第二支撑保护层，105是反应粘接层。

由图1可知，压力层设置于所述第一支撑保护层和所述自愈层之间，第二支撑保护层设置于所述自愈层和所述反应粘接层之间。

（1）第一支撑保护层：

在本发明中，所述第一支撑保护层包括经无纺布胎基增强的聚烯烃类聚合物。

在其中一个较为优选的实施例中，所述第一支撑保护层中的聚烯烃类聚合物选自聚丙烯、聚乙烯、乙烯-醋酸乙烯共聚物、聚氯乙烯和乙烯共聚物改性沥青中的至少一种。

进一步地，所述无纺布胎基选自玻璃纤维、玄武岩纤维、尼龙纤维和聚丙烯纤维中的至少一种。这些纤维机械强度高、绝缘性好、耐热性强、抗腐蚀性好，对聚烯烃类聚合物具有增强作用，可保证防水卷材的强度，并且最大程度的保证卷材不被外力破坏，同时也起到保护自愈层的效果。

（2）压力层：

在本发明中，所述压力层包括膨润土复合橡胶和吸水树脂。

在其中一个较为优选的实施例中，以重量份计，所述压力层包括膨润土复合橡胶70～100份和吸水树脂1～30份。

进一步地，所述膨润土复合橡胶选自由膨润土改性的SBS橡胶、三元乙丙橡胶和硅橡胶中的至少一种；所述吸水树脂选自聚丙烯酸钠共聚物、三聚氰胺树脂和壳聚糖中的至少一种。经膨润土改性后的橡胶，其定伸应力、拉伸强度和弹性都有所提高，利于压力层的膨胀和回缩。聚丙烯酸钠共聚物、三聚氰胺树脂和壳聚糖类吸水树脂具有优良的吸水能力，吸水后会膨胀，其体积将增大为原来的数倍。选用这样的膨润土复合橡胶和吸水树脂制备压力层，吸水后会膨胀，其体积将增大为原来的3～8倍。压力层吸水膨胀后，挤压自愈层，可使自愈层中的胶质材料迅速地流向卷材破损处，封堵卷材的缺口。并且，压力层具有良好的伸缩能力，赋予卷材自愈能力。在封堵缺口后，压力层脱水，回缩，减小压力，避免持续挤压自愈层，且在下一次遇水后压力层会重新膨胀，可收缩的压力层可以使自愈层中持续保留有触变性的胶质材料，保证卷材具有持续的愈合能力。

（3）自愈层：

在本发明中，所述自愈层包括封装材料和被封装材料，所述被封装材料包括非固化沥青防水材料和渗透结晶防水微胶囊；

所述渗透结晶防水微胶囊具有核壳结构，壳层为水溶性聚合物，核体为水泥基防水修复材料。壳层包埋核体。

在其中一个实施例中，以重量份计，所述被封装材料包括非固化沥青防水材料95～99.9份和渗透结晶防水微胶囊0.1～5份。

在其中一个实施例中，所述渗透结晶防水微胶囊的制备方法为：圆锅造粒法。

在其中一个实施例中，所述渗透结晶防水微胶囊的粒径为200μm～500μm。控制渗透结晶防水微胶囊的粒径，有利于渗透结晶防水微胶囊渗入混凝土裂缝中。

进一步地，控制所述壳层的厚度为30μm～150μm。若壳层的厚度小于30μm，对渗透结晶防水微胶囊的强度不利，进一步对防水卷材的强度产生不利影响；若壳层的厚度大于150μm，水泥基防水修复材料含量过少，对于防水卷材的防水能力不利。

在其中一个实施例中，所述水溶性聚合物为聚丙烯酰胺；所述水泥基防水修复材料为水泥基渗透结晶母料。

聚丙烯酰胺（PAM）是一种线型高分子聚合物，化学式为(C3H5NO)n。在常温下为坚硬的玻璃态固体。热稳定性良好。能以任意比例溶于水，水溶液为均匀透明的液体，PAM溶液呈凝胶状。

水泥基渗透结晶母料是专业用于生产水泥基渗透结晶型防水涂料(简称：CCCW)的核心添加剂。其主要防水原理是：材料中含有的活性化合物与水作用后，以水为载体向混凝土内部结构的空隙进行渗透，渗透到砼内部的孔隙中的活性化合物与混凝土中的游离氧化钙交互反应生成不溶于水的枝蔓状纤维结晶物(硅酮钙结晶、硫铝酸钙等)。结晶物在结构孔缝中吸水膨胀，由疏至密，使混凝土结构表层向纵深逐渐形成一个致密的抗渗区域，大大提高了结构整体的抗渗能力。用C型防水涂料施工的防水涂层中由于水化空间和C-S-H凝胶的束缚，形成大量的凝胶状结晶，在土层中起到密实抗渗作用，随着时间(一般为14-28天)的发展，结晶量也在提增。防水涂层中的凝胶状结晶和深入混凝土结构内部的渗透结晶都提高了混凝土结构的密实度，即增强了混凝土结构的抗渗能力。由于水泥的水化反应是一个不完全的反应过程，在不失水的状态下，多年以后反应仍有进行，而在后期的水化反应过程中，同样能继续催化活性化合物而生成结晶，因此，混凝土结构即使被水再次穿透或局部受损开裂(裂缝小于0.4mm)，在结晶的作用下能自行修补愈合，具有多次抗渗的能力，从本质上改善了普通混凝土结构体积的不稳定带来的再次裂渗。且它所产生的渗透结晶能深入到混凝土结构内部堵塞结构孔隙无论它的渗透深度有多少，都可以在结构内部起到防水作用，同时作用在混凝土结构基面的涂层由于其微膨胀的性能，能够起到补偿收缩的作用，能使施工后的结构基面同样具有很好的抗裂抗渗作用。并且符合环保标准，无毒，无污染，无公害，对人体皮肤无刺激。

在其中一个较为优选的实施例中，所述聚丙烯酰胺的数均分子量为2000g/mol～5000g/mol。控制聚丙烯酰胺的分子量，可以协同控制渗透结晶防水微胶囊强度和较快的溶解速度。

在其中一个较为优选的实施例中，所述被封装材料的制备方法包括如下步骤：

将所述非固化沥青防水材料加热至熔融状态，然后在搅拌下将所述渗透结晶防水微胶囊加入到所述非固化沥青防水材料中。

相比于固固混合，固液混合，更利于增大非固化沥青防水材料和渗透结晶防水微胶囊的接触面积，使渗透结晶防水微胶囊能更加均匀地分散在非固化沥青防水材料中，进一步增强防水卷材的防水能力。

在其中一个较为优选的实施例中，所述封装材料选自聚丙烯、聚乙烯、乙烯-醋酸乙烯共聚物、聚氯乙烯和乙烯共聚物改性沥青中的至少一种。

（4）第二支撑保护层：

在本发明中，所述第二支撑保护层包括经增强纤维增强的聚烯烃类聚合物。

在其中一个较为优选的实施例中，所述第二支撑保护层中的聚烯烃类聚合物选自聚丙烯、聚乙烯、乙烯-醋酸乙烯共聚物、聚氯乙烯和乙烯共聚物改性沥青中的至少一种。

进一步地，所述增强纤维选自短切玻璃纤维、短切玄武岩纤维、短切尼龙纤维和短切聚丙烯纤维中的至少一种。

（5）反应粘接层：

在本发明中，所述反应粘接层包括胶粘剂。

在其中一个实施例中，所述胶粘剂选自经硫化或硅烷化或氨基化改性的丁基橡胶胶粘剂，或者经硫化或硅烷化或氨基化改性的丙烯酸胶粘剂。

优选地，在本发明中，第一支撑保护层和第二支撑保护层中的聚烯烃类聚合物二者选自相同的种类。如，第一支撑保护层和第二支撑保护层中的聚烯烃类聚合物均选自聚丙烯、或均选自聚乙烯、或均选自乙烯-醋酸乙烯共聚物、或均选自聚氯乙烯、或均选自乙烯共聚物改性沥青。更优选地，自愈层中的封装材料和第一支撑保护层、第二支撑保护层中的聚烯烃类聚合物三者选自相同的种类。如，自愈层中的封装材料和第一支撑保护层、第二支撑保护层中的聚烯烃类聚合物三者均选自聚丙烯、或均选自聚乙烯、或均选自乙烯-醋酸乙烯共聚物、或均选自聚氯乙烯、或均选自乙烯共聚物改性沥青。特别优选地，在本发明中，第一支撑保护层和第二支撑保护层中的增强纤维二者选自相同的种类。如，第一支撑保护层和第二支撑保护层中的增强纤维均选自玻璃纤维、或均选自玄武岩纤维、或均选自尼龙纤维、或均选自聚丙烯纤维。控制原料种类相同，彼此相容性更好，更利于结构的稳定。

在其中一个较为优选的实施例中，所述多层复合防水卷材的厚度为2mm～5mm。这样的厚度设计，可使防水卷材既具有足够的强度，又不会失去柔性导致难以施工。

进一步地，所述第一支撑保护层的厚度为0.5mm～1mm；

所述压力层的厚度为0.3mm～1mm；

所述自愈层的厚度为0.5mm～1mm；

所述第二支撑保护层的厚度为0.3mm～0.7mm；

所述反应粘接层的厚度为0.1mm～0.5mm。

通过这样的结构设计，可以保证自愈层具有足够的自愈材料，保证第一支撑保护层和第二支撑保护层均具有良好的支撑作用，又不会因为过厚使防水卷材失去柔性，难以施工；并且，保证压力层具有良好的膨胀性能，又不会使压力层过厚导致材料应力集中和分层。

本发明还提供上述的多层复合防水卷材的制备方法，包括以下步骤：

通过挤塑压延制备所述压力层；

通过注塑成型制备所述自愈层；

通过挤塑压延将所述的压力层的自愈层复合。

通过挤塑压延设备一次性复合制成本发明所述的多层复合防水卷材，工艺简单，质量可控，生产效率高。

对于含有第一支撑保护层、压力层、自愈层、第二支撑保护层和反应粘接层的多层复合防水卷材，其制备方法包括以下步骤：

通过挤塑成型制备所述第一支撑保护层；

通过挤塑压延制备所述压力层；

通过注塑成型制备所述自愈层；

通过注塑流延所述第二支撑保护层；

通过挤塑压延制备所述反应粘接层；

通过挤塑压延将所述第一支撑保护层、压力层、自愈层、第二支撑保护层和反应粘接层复合。

通过挤塑压延设备一次性复合制成本发明所述的多层复合防水卷材，工艺简单，质量可控，生产效率高。

以下结合具体实施例和对比例进行进一步说明，以下具体实施例中所涉及的原料，若无特殊说明，均可来源于市售，所使用的仪器，若无特殊说明，均可来源于市售。

下述实施例和对比例中使用的膨润土复合橡胶是由膨润土改性的SBS橡胶，吸水树脂是壳聚糖。

实施例1

本实施例提供一种多层复合防水卷材及其制备方法，包括以下步骤：

（1）制备第一支撑保护层：

通过挤塑成型PE制备形成第一支撑保护层，厚度为0.3mm，所述PE是由玻璃纤维构成的无纺布胎基增强处理过的PE；

（2）制备压力层：

通过挤压封装制备形成压力层，以重量份计，压力层是由80份膨润土复合橡胶和20份吸水树脂构成的可吸水膨胀层，厚度为0.5mm；

（3）制备自愈层：

自愈层包括封装材料和被封装材料；其中，封装材料是PE，按质量百分比计，所述被封装材料由99份的非固化沥青防水材料和1份渗透结晶防水微胶囊混合而成；

渗透结晶防水微胶囊是由数均分子量约为2000g/mol的聚丙烯酰胺作为壳层，水泥基渗透结晶母料作为核体的核壳材料，渗透结晶防水微胶囊粒径的为300μm，壳层的厚度为70μm；

先将非固化沥青防水材料加热至熔融状态，然后在搅拌下将渗透结晶防水微胶囊加入凝胶中，继续搅拌至微胶囊分散均匀；

再通过挤压封装制备形成自愈层，厚度为0.5mm；

（4）制备第二支撑保护层：

通过注塑流延PE形成第二支撑保护层，厚度为0.3mm，所述PE是由短切玻璃纤维增强处理后的PE；

（5）制备反应粘接层：

将硅烷化改性的丁基胶粘剂直接挤压涂敷在PP层上制备形成反应粘接层，厚度为0.3mm；

（6）制备多层复合防水卷材：

通过挤塑压延将第一支撑保护层、压力层、自愈层、第二支撑保护层和反应粘接层复合，制备得到多层复合防水卷材。

实施例2

本实施例提供一种多层复合防水卷材及其制备方法，包括以下步骤：

（1）制备第一支撑保护层：

通过挤塑成型PP制备形成第一支撑保护层，厚度为1mm，所述PP是由玄武岩纤维构成的无纺布胎基增强处理过的PP；

（2）制备压力层：

通过挤压封装制备形成压力层，以重量份计，压力层是由80份膨润土复合橡胶和20份吸水树脂构成的可吸水膨胀层，厚度为0.8mm；

（3）制备自愈层：

自愈层包括封装材料和被封装材料；其中，封装材料是PP，按质量百分比计，所述被封装材料由97份的非固化沥青防水材料和3份渗透结晶防水微胶囊混合而成；

渗透结晶防水微胶囊是由数均分子量约为3000g/mol的聚丙烯酰胺作为壳层，水泥基渗透结晶母料作为核体的核壳材料，渗透结晶防水微胶囊粒径的为300μm，壳层的厚度为70μm；

先将非固化沥青防水材料加热至熔融状态，然后在搅拌下将渗透结晶防水微胶囊加入凝胶中，继续搅拌至微胶囊分散均匀；

再通过挤压封装制备形成自愈层，厚度为1mm；

（4）制备第二支撑保护层：

通过注塑流延PP形成第二支撑保护层，厚度为0.3mm，所述PE是由短切玄武岩纤维增强处理后的PE；

（5）制备反应粘接层：

将硅烷化改性的丁基橡胶胶粘剂通过直接挤压涂敷在PP层上制备形成反应粘接层，厚度为0.3mm；

（6）制备多层复合防水卷材：

通过挤塑压延将第一支撑保护层、压力层、自愈层、第二支撑保护层和反应粘接层复合，制备得到多层复合防水卷材。

实施例3

本实施例提供一种多层复合防水卷材及其制备方法，包括以下步骤：

（1）制备第一支撑保护层：

通过挤塑成型ECB制备形成第一支撑保护层，厚度为0.5mm，所述ECB是由玻璃纤维构成的无纺布胎基增强处理过的ECB；

（2）制备压力层：

通过挤压封装制备形成压力层，以重量份计，压力层是由80份膨润土复合橡胶和20份吸水树脂构成的可吸水膨胀层，厚度为1mm；

（3）制备自愈层：

自愈层包括封装材料和被封装材料；其中，封装材料是ECB，按质量百分比计，所述被封装材料由95份的非固化沥青防水材料和5份渗透结晶防水微胶囊混合而成；

渗透结晶防水微胶囊是由数均分子量约为5000g/mol的聚丙烯酰胺作为壳层，水泥基渗透结晶母料作为核体的核壳材料，渗透结晶防水微胶囊粒径的为500μm，壳层的厚度为80μm；

先将非固化沥青防水材料加热至熔融状态，然后在搅拌下将渗透结晶防水微胶囊加入凝胶中，继续搅拌至微胶囊分散均匀；

再通过挤压封装制备形成自愈层，厚度为0.5mm；

（4）制备第二支撑保护层：

通过注塑流延ECB形成第二支撑保护层，厚度为0.5mm，所述ECB是由短切尼龙纤维增强处理后的ECB；

（5）制备反应粘接层：

将硫化改性的丙烯酸胶粘剂直接挤压涂敷在PP层上制备形成反应粘接层，厚度为0.3mm；

（6）制备多层复合防水卷材：

通过挤塑压延将第一支撑保护层、压力层、自愈层、第二支撑保护层和反应粘接层复合，制备得到多层复合防水卷材。

实施例4

本实施例提供一种多层复合防水卷材及其制备方法，包括以下步骤：

（1）制备第一支撑保护层：

通过挤塑成型PE制备形成第一支撑保护层，厚度为0.5mm，所述PE是由玻璃纤维构成的无纺布胎基增强处理过的PE；

（2）制备压力层：

通过挤压封装制备形成压力层，以重量份计，压力层是由80份膨润土复合橡胶和20份吸水树脂构成的可吸水膨胀层，厚度为1mm；

（3）制备自愈层：

自愈层包括封装材料和被封装材料；其中，封装材料是PE，按质量百分比计，所述被封装材料由95份的非固化沥青防水材料和5份渗透结晶防水微胶囊混合而成；

渗透结晶防水微胶囊是由数均分子量约为5000g/mol的聚丙烯酰胺作为壳层，水泥基渗透结晶母料作为核体的核壳材料，渗透结晶防水微胶囊粒径的为500μm，壳层的厚度为80μm；

先将非固化沥青防水材料加热至熔融状态，然后在搅拌下将渗透结晶防水微胶囊加入凝胶中，继续搅拌至微胶囊分散均匀；

再通过挤压封装制备形成自愈层，厚度为0.5mm；

（4）制备第二支撑保护层：

通过注塑流延VAE形成第二支撑保护层，厚度为0.5mm，所述VAE是由短切尼龙纤维增强处理后的VAE；

（5）制备反应粘接层：

将硫化改性的丙烯酸胶粘剂直接挤压涂敷在PP层上制备形成反应粘接层，厚度为0.3mm；

（6）制备多层复合防水卷材：

通过挤塑压延将第一支撑保护层、压力层、自愈层、第二支撑保护层和反应粘接层复合，制备得到多层复合防水卷材。

实施例5

本实施例提供一种多层复合防水卷材及其制备方法，与实施例1相比，主要区别在于改变了压力层的组成：

（1）制备第一支撑保护层：

通过挤塑成型PE制备形成第一支撑保护层，厚度为0.3mm，所述PE是由玻璃纤维构成的无纺布胎基增强处理过的PE。

（2）制备压力层：

通过挤压封装制备形成压力层，以重量份计，压力层是由100份膨润土复合橡胶和3份吸水树脂构成的可吸水膨胀层构成的可吸水膨胀层，厚度为0.5mm。

（3）制备自愈层：

自愈层包括封装材料和被封装材料；其中，封装材料是PE，按质量百分比计，所述被封装材料由99份的非固化沥青防水材料和1份渗透结晶防水微胶囊混合而成；

渗透结晶防水微胶囊是由数均分子量约为2000g/mol的聚丙烯酰胺作为壳层，水泥基渗透结晶母料作为核体的核壳材料，渗透结晶防水微胶囊粒径的为300μm，壳层的厚度为70μm；

先将非固化沥青防水材料加热至熔融状态，然后在搅拌下将渗透结晶防水微胶囊加入凝胶中，继续搅拌至微胶囊分散均匀；

再通过挤压封装制备形成自愈层，厚度为0.5mm。

（4）制备第二支撑保护层：

通过注塑流延PE形成第二支撑保护层，厚度为0.3mm，所述PE是由短切玻璃纤维增强处理后的PE。

（5）制备反应粘接层：

将硅烷化改性的丁基胶粘剂直接挤压涂敷在PP层上制备形成反应粘接层，厚度为0.3mm。

（6）制备多层复合防水卷材：

通过挤塑压延将第一支撑保护层、压力层、自愈层、第二支撑保护层和反应粘接层复合，制备得到多层复合防水卷材。

对比例1

本对比例提供一种双层防水卷材及其制备方法，包括以下步骤：

以短切玻璃纤维增强的PE作为防水本体，厚度为1.5mm。将硫化改性的丙烯酸胶粘剂施用在PE上，形成反应粘接层，厚度为0.3mm。

对比例2

本对比例提供一种多层复合防水卷材及其制备方法，与实施例1相比，自愈层中省略了渗透结晶防水微胶囊。

具体地，包括以下步骤：

（1）制备第一支撑保护层：

通过挤塑成型PE制备形成第一支撑保护层，厚度为0.3mm，所述PE是由玻璃纤维构成的无纺布胎基增强处理过的PE；

（2）制备压力层：

通过挤压封装制备形成压力层，以重量份计，压力层是由80份膨润土复合橡胶和20份吸水树脂构成的可吸水膨胀层，厚度为0.5mm；

（3）制备自愈层：

自愈层包括封装材料和被封装材料；其中，封装材料是PE，所述被封装材料为非固化沥青防水材料；

通过挤压封装制备形成自愈层，厚度为0.5mm；

（4）制备第二支撑保护层：

通过注塑流延PE形成第二支撑保护层，厚度为0.3mm，所述PE是由短切玻璃纤维增强处理后的PE；

（5）制备反应粘接层：

将硅烷化改性的丁基胶粘剂直接挤压涂敷在PP层上制备形成反应粘接层，厚度为0.3mm；

（6）制备多层复合防水卷材：

通过挤塑压延将第一支撑保护层、压力层、自愈层、第二支撑保护层和反应粘接层复合，制备得到多层复合防水卷材。

对比例3

本对比例提供一种多层复合防水卷材及其制备方法，与实施例1相比，主要区别在于省略了压力层。

具体地，包括以下步骤：

（1）制备第一支撑保护层：

通过挤塑成型PE制备形成第一支撑保护层，厚度为0.3mm，所述PE是由玻璃纤维构成的无纺布胎基增强处理过的PE；

（2）制备自愈层：

自愈层包括封装材料和被封装材料；其中，封装材料是PE，按质量百分比计，所述被封装材料由99份的非固化沥青防水材料和1份渗透结晶防水微胶囊混合而成；

渗透结晶防水微胶囊是由数均分子量约为2000g/mol的聚丙烯酰胺作为壳层，水泥基渗透结晶母料作为核体的核壳材料，渗透结晶防水微胶囊粒径的为300μm，壳层的厚度为70μm；

先将非固化沥青防水材料加热至熔融状态，然后在搅拌下将渗透结晶防水微胶囊加入凝胶中，继续搅拌至微胶囊分散均匀；

再通过挤压封装制备形成自愈层，厚度为0.5mm；

（3）制备第二支撑保护层：

通过注塑流延PE形成第二支撑保护层，厚度为0.3mm，所述PP是由短切玻璃纤维增强处理后的PE；

（4）制备反应粘接层：

将硅烷化改性的丁基胶粘剂直接挤压涂敷在PP层上制备形成反应粘接层，厚度为0.3mm；

（5）制备多层复合防水卷材：

通过挤塑压延将第一支撑保护层、自愈层、第二支撑保护层和反应粘接层复合，制备得到多层复合防水卷材。

对实施例1～5和对比例1～3的防水卷材进行测试，测试方法参照：

（1）强度：国标GB/T 18173-2006和GB23457-2009。

（2）使用如图2所示自制设备进行自愈性测试：将防水卷材204预先处理一个破损裂缝，然后将其铺贴至预先处理得到一个贯穿裂缝202的混凝土平板203上，在上方水箱中加入水，并在水箱入口处205加压0.3 MPa，在透明观察水箱201中观察渗漏水量及停止渗漏时间。结果见表1：

表1

由表1可知，实施例1至实施例5制得的多层复合防水卷材强度适宜，且具有较好的修复效果，停止渗漏时间短，渗漏量低。结合实施例1和对比例1的结果可知，对比例1仅以PE作为防水层，修复和防水效果差，持续漏水。结合实施例1和对比例2的结果可知，自愈层中省略了渗透结晶防水微胶囊，修复和防水效果降低；结合实施例1和对比例3的结果可知，若是省略压力层，无法有效挤压自愈层，自愈层中的物质难以迅速发挥作用，停止渗漏时间延长，渗漏量增大。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (20)

1.一种多层复合防水卷材，其特征在于，其结构包括压力层和与压力层呈层叠设置的自愈层；

所述压力层包括膨润土复合橡胶和吸水树脂；

所述自愈层包括封装材料和被封装材料；

所述被封装材料包括非固化沥青防水材料和渗透结晶防水微胶囊；

所述渗透结晶防水微胶囊具有核壳结构，壳层材料为水溶性聚合物，核体材料为水泥基防水修复材料。

2.根据权利要求1所述多层复合防水卷材，其特征在于，以重量份计，所述被封装材料包括非固化沥青防水材料95～99.9份和渗透结晶防水微胶囊0.1～5份。

3.根据权利要求1所述多层复合防水卷材，其特征在于，所述壳层的厚度为30μm～150μm；所述渗透结晶防水微胶囊的粒径为200μm～500μm。

4.根据权利要求1所述多层复合防水卷材，其特征在于，所述水溶性聚合物为聚丙烯酰胺；所述水泥基防水修复材料为水泥基渗透结晶母料。

5.根据权利要求4所述多层复合防水卷材，其特征在于，所述聚丙烯酰胺的数均分子量为2000g/mol～5000g/mol。

6.根据权利要求1所述多层复合防水卷材，其特征在于，所述被封装材料的制备方法包括如下步骤：

将所述非固化沥青防水材料加热至熔融状态，然后在搅拌下将所述渗透结晶防水微胶囊加入到所述非固化沥青防水材料中。

7.根据权利要求1所述多层复合防水卷材，其特征在于，所述封装材料选自聚丙烯、聚乙烯、乙烯-醋酸乙烯共聚物、聚氯乙烯和乙烯共聚物改性沥青中的至少一种。

8.根据权利要求1所述多层复合防水卷材，其特征在于，以重量份计，所述压力层包括膨润土复合橡胶70～100份和吸水树脂1～30份。

9.根据权利要求8所述多层复合防水卷材，其特征在于，所述膨润土复合橡胶选自经膨润土改性的SBS橡胶、经膨润土改性的三元乙丙橡胶和经膨润土改性的硅橡胶中的至少一种；所述吸水树脂选自聚丙烯酸钠共聚物、三聚氰胺树脂和壳聚糖中的至少一种。

10.根据权利要求1～9任一项所述多层复合防水卷材，其特征在于，其结构还包括与所述压力层呈层叠设置的第一支撑保护层，所述压力层设置于所述第一支撑保护层和所述自愈层之间；

所述第一支撑保护层包括经无纺布胎基增强的聚烯烃类聚合物。

11.根据权利要求10所述多层复合防水卷材，其特征在于，所述第一支撑保护层中的聚烯烃类聚合物选自聚丙烯、聚乙烯、乙烯-醋酸乙烯共聚物、聚氯乙烯和乙烯共聚物改性沥青中的至少一种。

12.根据权利要求11所述多层复合防水卷材，其特征在于，所述无纺布胎基选自玻璃纤维、玄武岩纤维、尼龙纤维和聚丙烯纤维中的至少一种。

13.根据权利要求10所述多层复合防水卷材，其特征在于，其结构还包括与所述自愈层呈层叠设置的第二支撑保护层，所述自愈层设置于所述第二支撑保护层和所述压力层之间；

所述第二支撑保护层包括经增强纤维增强的聚烯烃类聚合物。

14.根据权利要求13所述多层复合防水卷材，其特征在于，所述第二支撑保护层中的聚烯烃类聚合物选自聚丙烯、聚乙烯、乙烯-醋酸乙烯共聚物、聚氯乙烯和乙烯共聚物改性沥青中的至少一种。

15.根据权利要求14所述多层复合防水卷材，其特征在于，所述增强纤维选自短切玻璃纤维、短切玄武岩纤维、短切尼龙纤维和短切聚丙烯纤维中的至少一种。

16.根据权利要求13所述多层复合防水卷材，其特征在于，其结构还包括与所述第二支撑保护层呈层叠设置的反应粘接层，所述第二支撑保护层设置于所述反应粘接层和所述自愈层之间；

所述反应粘接层包括胶粘剂。

17.根据权利要求16所述多层复合防水卷材，其特征在于，所述胶粘剂选自经硫化或硅烷化或氨基化改性的丁基橡胶胶粘剂，或者经硫化或硅烷化或氨基化改性的丙烯酸胶粘剂。

18.根据权利要求17所述多层复合防水卷材，其特征在于，其厚度为2mm～5mm。

19.根据权利要求18所述多层复合防水卷材，其特征在于，所述第一支撑保护层的厚度为0.5mm～1mm；

所述压力层的厚度为0.3mm～1mm；

所述自愈层的厚度为0.5mm～1mm；

所述第二支撑保护层的厚度为0.3mm～0.7mm；

所述反应粘接层的厚度为0.1mm～0.5mm。

20.权利要求1～19任一项所述多层复合防水卷材的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

通过挤塑压延制备所述压力层；

通过注塑成型制备所述自愈层；

通过挤塑压延将所述压力层和自愈层复合。

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