CN114293385B - 一种高性能现制高分子卷材及其制作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及防水卷材技术领域，具体公开了一种高性能现制高分子卷材，包括依次叠加的至少三层，第一层为改性沥青速凝材料防水涂层，第二层为增强胎体层，第三层为水固化聚氨酯防水涂层。本发明的高性能现制高分子卷材通过将改性沥青喷涂速凝防水材料作为现制卷材的第一层，改性沥青喷涂速凝防水涂料是反应固化成膜，施工不受低温、高潮湿环境影响，在低温、高湿度环境可正常施工，使现制卷材第一层防水涂层材料既保持了与基面的粘结能力，又很大程度缩短了它的成型时间；高性能现制高分子卷材耐水性好，吸水率低；抗开裂能力强，外露一年无明显变色、无开裂；接缝形变能力7500次循环无破坏，拉伸强度高。施工工艺简单，适用范围广。
Description
技术领域
本发明属于防水卷材技术领域，特别涉及一种高性能现制高分子卷材及其制作方法。
背景技术
目前防水卷材是防水材料市场占比最大的材料，是用于建筑墙体、屋面、以及隧道、公路、垃圾填埋场等处，起到抵御外界雨水、地下水渗漏的一种可卷曲成卷状的柔性建材，作为工程基础与建筑物之间无渗漏连接，是整个工程防水的第一道屏障，对整个工程起着至关重要的作用。目前传统防水卷材在施工应用中存在一些弊端一直没有很好的解决方法，比如施工操作繁琐、阴阳角难以粘贴紧密、搭接和收头节点部位粘结难度大等从而容易引起空鼓、脱层而造成窜水，使防水层失效。
现有现制卷材能很好的克服上述存在的问题，能够连续大面积施工、不产生类似传统卷材的搭接边，对于阴阳角施工后不容易产生空鼓，具有施工便捷运用灵活等优点。公开号CN110130506A公开了一种现制卷材，很好的解决了传统防水卷材容易空鼓、窜水等问题，但由于防水涂层为水性改性沥青防水材料，通过水分挥发成膜形成防水涂层，干燥速度与周边环境(温度和湿度等)状况有着很大的联系，使得材料的施工应用受到限制，而且跟性能上还有一定的缺陷。比如低温、潮湿天气难以进行施工；多次涂刷容易导致涂层分层；材料耐水差；材料耐候性差不能外露等。
发明内容
本发明的目的在于一种高性能现制高分子卷材及其制作方法，采用改性沥青喷涂速凝防水材料作为现制卷材防水涂层，使现制卷材第一层防水涂层材料即保持了与基面的粘结能力，又很大程度缩短了它的成型时间，且降低了施工所需要的气温、湿度等客观条件。
为实现上述目的，本发明提供了一种高性能现制高分子卷材，包括依次叠加的至少三层，第一层为改性沥青速凝材料防水涂层，第二层为增强胎体层，第三层为水固化聚氨酯防水涂层。
本发明的高性能现制高分子卷材，通过用改性沥青喷涂速凝防水涂料代替现有现制卷材的第一层防水涂层材料，由于改性沥青喷涂速凝防水涂料是反应固化成膜，可使其施工不受低温、高潮湿环境影响；然后用水固化聚氨酯代替现有现制卷材第三层防水涂层材料，水固化聚氨酯可与第一层改性沥青喷涂速凝防水涂料反应后所排溢出来的水反应固化成膜，加快了现制卷材第一层防水涂层材料的干燥速度，也增大了现制卷材防水涂层材料之间的粘结、融合度。同时还可与空气中的水分反应固化成膜，解决了现制卷材低温、高湿度难以施工的问题，水固化聚氨酯作为现制高分子卷材最外层防水涂层，它强度高、耐水性好、耐候性强可外露，极大地提高了现制高分子卷材的整体性能。
优选的，上述高性能现制高分子卷材中，所述改性沥青速凝材料防水涂层的原料包括第一组分和第二组分，所述第一组分包括以下重量份原料：阴离子乳化沥青45～75份、水性胶乳20～55份、助剂2～5份；所述第二组分包括以下重量份原料：无水氯化钙8～12份、水88～92份。
优选的，上述高性能现制高分子卷材中，所述阴离子乳化沥青由以下重量份成分组成：沥青45～60份、稳定剂0.05～0.15份、pH调节剂0.1～0.3份、阴离子乳化剂1.5～3份、水42～57份。
优选的，上述高性能现制高分子卷材中，所述稳定剂为羟丙基甲基纤维素，所述pH调节剂为氢氧化钠，所述阴离子乳化剂为烷基羧酸盐。
优选的，上述高性能现制高分子卷材中，所述水性胶乳为阴离子型丁苯胶乳、阴离子型氯丁胶乳、非离子型丁苯胶乳中的一种或多种。
优选的，上述高性能现制高分子卷材中，所述助剂为润湿剂、消泡剂、防腐剂中的一种或多种。
优选的，上述高性能现制高分子卷材中，所述阴离子乳化沥青的制备方法为：先将水、稳定剂、pH调节剂和阴离子乳化剂加入到分散罐中，以1000～1200r/min分散20～30min制成乳化皂液，然后将乳化皂液升温至55℃以上、沥青升温至135℃以上，将乳化皂液和沥青按重量比1:1研磨乳化后冷却，得到阴离子乳化沥青。
优选的，上述高性能现制高分子卷材中，所述第一组分的制备为：将阴离子乳化沥青、水性胶乳和助剂以500～800r/min搅拌15～20min后，得到第一组分；
第二组分的制备：将无水氯化钙溶于水中，搅拌均匀后得到第二组分。
优选的，上述高性能现制高分子卷材中，所述增强胎体层的胎体为无纺布、网格布或纤维布。
优选的，上述高性能现制高分子卷材中，所述水固化聚氨酯防水涂层的原料为单组分水固化聚氨酯防水涂料。
优选的，上述高性能现制高分子卷材中，单组分水固化聚氨酯防水涂料是由异氰酸酯、聚醚经加成聚合反应而成的含异氰酸酯基的预聚体，加入催化剂、无水助剂、无水填冲充剂、溶剂混合加工制成的。
一种上述高性能现制高分子卷材的制作方法，包括以下步骤：
(1)将第一组分和第二组分通过喷涂设备按重量比1:1在基面上喷涂固化形成第一层改性沥青速凝涂膜防水涂层；
(2)将胎体贴敷在第一层上，然后喷涂单组分水固化聚氨酯防水涂料，固化后，得到高性能现制高分子卷材。
与现有的技术相比，本发明具有如下有益效果：
1.本发明的高性能现制高分子卷材，通过将改性沥青喷涂速凝防水材料取代现有现制卷材防水涂层以水性改性沥青防水涂料为主的材料，由于改性沥青喷涂速凝防水涂料是反应固化成膜，可使其施工不受低温、高潮湿环境影响，使现制卷材第一层防水涂层材料既保持了与基面的粘结能力，又很大程度缩短了它的成型时间，且降低了施工所需要的气温、湿度等客观条件；在低温、高湿度环境可正常施工，第一层防水涂层凝胶时间不大于5s，第三层喷涂后8h实干。
2.本发明的高性能现制高分子卷材，使用水固化聚氨酯涂料作为现制卷材第三层防水涂层材料，由于可与水反应，加速了现制卷材第一层防水涂层材料的干燥时间，同时加强了现制卷材防水涂层之间的粘结力；由于有胎体层先吸收部分第一层防水涂层材料喷涂后排溢出来的水，所以不会导致水过多与水固化聚氨酯发生剧烈反应而生成大量起泡，保持了成膜外观的平整性；由于成膜为反应型且可与水反应，优化了现有现制卷材施工对气温、湿度等客观条件要求；本身有良好的耐水性与耐候性，作为现制卷材最外层可使该现制卷材外露应用。
3.本发明的高性能现制高分子卷材，耐水性好，吸水率低(小于2％)；抗开裂能力强，外露一年无明显变色、无开裂；接缝形变能力7500次循环无破坏，拉伸强度高(拉伸强度≥3.0MPa)。施工工艺简单，适用范围广。
具体实施方式
下面对本发明的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。
实施例1
一种高性能现制高分子卷材，包括依次叠加三层，第一层为改性沥青速凝材料防水涂层，第二层为增强胎体层，第三层为水固化聚氨酯防水涂层。增强胎体层的胎体为无纺布。
改性沥青速凝材料防水涂层的原料由第一组分和第二组分组成，第一组分包括以下重量份原料：阴离子乳化沥青72份、阴离子型丁苯胶乳24份、润湿剂0.5份、消泡剂3份、防腐剂0.5份；第二组分包括以下重量份原料：无水氯化钙10份、水90份。润湿剂为非离子型表面活性剂，消泡剂为有机硅类消泡剂，所述防腐剂为卡松类防腐剂。
阴离子乳化沥青由以下重量份成分组成：90#沥青50份、水47份、羟丙基甲基纤维素0.1份、氢氧化钠0.2份、烷基羧酸盐2.7份。烷基羧酸盐具体为油酸钠。
阴离子乳化沥青的制备方法为：将水、羟丙基甲基纤维素、氢氧化钠和油酸钠加入到分散罐中，以1000r/min分散30min制成乳化皂液，然后将乳化皂液升温至55℃、沥青升温至135℃，将乳化皂液和沥青研磨乳化后冷却，得到阴离子乳化沥青。
第一组分的制备方法为：将阴离子乳化沥青、阴离子型丁苯胶乳、润湿剂、消泡剂和防腐剂以500r/min搅拌20min后，得到第一组分；
第二组分的制备：将无水氯化钙溶于水中，搅拌均匀后得到第二组分。
一种高性能现制高分子卷材的制作方法，包括以下步骤：
(1)将第一组分和第二组分通过喷涂设备按重量比1:1在基面上喷涂形成第一层改性沥青速凝涂膜防水涂层；
(2)将胎体贴敷在第一层上，然后喷涂单组分水固化聚氨酯防水涂料，固化后，得到高性能现制高分子卷材。单组分水固化聚氨酯防水涂料为青龙CQ101HG203防水密封涂料。
本实施例中高性能现制高分子卷材的制作过程中，施工条件为：施工温度22℃，空气湿度65％。
实施例2
一种高性能现制高分子卷材，包括依次叠加三层，第一层为改性沥青速凝材料防水涂层，第二层为增强胎体层，第三层为水固化聚氨酯防水涂层。增强胎体层的胎体为无纺布。
改性沥青速凝材料防水涂层的原料由第一组分和第二组分组成，第一组分包括以下重量份原料：阴离子乳化沥青68份、阴离子型丁苯胶乳28份、润湿剂0.5份、消泡剂3份、防腐剂0.5份；第二组分包括以下重量份原料：无水氯化钙10份、水90份。润湿剂为非离子型表面活性剂，消泡剂为有机硅类消泡剂，所述防腐剂为卡松类防腐剂。阴离子乳化沥青与实施例1相同。阴离子乳化沥青、第一组分和第二组分的制备方法与实施例1相同。
本实施例中高性能现制高分子卷材的制作方法步骤与实施例1相同，施工条件为：施工温度10℃、空气湿度90％。
实施例3
一种高性能现制高分子卷材，包括依次叠加三层，第一层为改性沥青速凝材料防水涂层，第二层为增强胎体层，第三层为水固化聚氨酯防水涂层。增强胎体层的胎体为无纺布。
改性沥青速凝材料防水涂层的原料由第一组分和第二组分组成，第一组分包括以下重量份原料：阴离子乳化沥青66份、阴离子型丁苯胶乳15份、阴离子型氯丁胶乳15份、润湿剂0.5份、消泡剂3份、防腐剂0.5份；第二组分包括以下重量份原料：无水氯化钙10份、水90份。润湿剂为非离子型表面活性剂，消泡剂为有机硅类消泡剂，所述防腐剂为卡松类防腐剂。阴离子乳化沥青与实施例1相同。阴离子乳化沥青、第一组分和第二组分的制备方法与实施例1相同。
本实施例中高性能现制高分子卷材的制作方法步骤与实施例1相同，施工条件为：施工温度5℃、空气湿度95％。
实施例4
一种高性能现制高分子卷材，包括依次叠加三层，第一层为改性沥青速凝材料防水涂层，第二层为增强胎体层，第三层为水固化聚氨酯防水涂层。增强胎体层的胎体为网格布。
改性沥青速凝材料防水涂层的原料由第一组分和第二组分组成，第一组分包括以下重量份原料：阴离子乳化沥青60份、阴离子型丁苯胶乳10份、阴离子型氯丁胶乳25份、润湿剂1份、消泡剂3份、防腐剂1份；第二组分包括以下重量份原料：无水氯化钙10份、水90份。润湿剂为非离子型表面活性剂，消泡剂为有机硅类消泡剂，所述防腐剂为卡松类防腐剂。阴离子乳化沥青与实施例1相同。阴离子乳化沥青、第一组分和第二组分的制备方法与实施例1相同。
本实施例中高性能现制高分子卷材的制作方法步骤与实施例1相同，施工条件为：施工温度10℃、空气湿度90％。
实施例5
一种高性能现制高分子卷材，包括依次叠加三层，第一层为改性沥青速凝材料防水涂层，第二层为增强胎体层，第三层为水固化聚氨酯防水涂层。增强胎体层的胎体为纤维布。
改性沥青速凝材料防水涂层的原料由第一组分和第二组分组成，第一组分包括以下重量份原料：阴离子乳化沥青55份、阴离子型丁苯胶乳15份、阴离子型氯丁胶乳25份、润湿剂1份、消泡剂3份、防腐剂1份；第二组分包括以下重量份原料：无水氯化钙10份、水90份。润湿剂为非离子型表面活性剂，消泡剂为有机硅类消泡剂，所述防腐剂为卡松类防腐剂。阴离子乳化沥青与实施例1相同。阴离子乳化沥青、第一组分和第二组分的制备方法与实施例1相同。
本实施例中高性能现制高分子卷材的制作方法步骤与实施例1相同，施工条件为：施工温度10℃、空气湿度90％。
参照GB/T 16777-2008《建筑防水涂料实验方法》标准中检测方法测试实施例1～5中高性能现制高分子卷材与基面的粘结强度，参照GB/T 328-2007《建筑防水卷材实验方法》标准中的方法检测实施例1～5非沥青基现制卷材拉伸性能、不透水性、低温柔性等性能，测试结果见表1。
表1高性能现制高分子卷材的性能数据
从表1中可以看出，本发明中的高性能现制高分子卷材中改性沥青速凝材料防水涂层的凝胶时间短，降低了施工所需要的气温、湿度客观条件；粘结强度在0.8MPa以上，与基面的粘结性好；高性能现制高分子卷材的耐水性能，吸水率低于2％，防水性能佳；接缝形变能力7500次循环以上无破坏，外露一年无变色无开裂，提高了卷材的耐候性。
前述对本发明的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的。这些描述并非想将本发明限定为所公开的精确形式，并且很显然，根据上述教导，可以进行很多改变和变化。对示例性实施例进行选择和描述的目的在于解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的技术人员能够实现并利用本发明的各种不同的示例性实施方案以及各种不同的选择和改变。本发明的范围意在由权利要求书及其等同形式所限定。
Claims (7)
1.一种高性能现制高分子卷材，其特征在于，包括依次叠加的至少三层，第一层为改性沥青速凝材料防水涂层，第二层为增强胎体层，第三层为水固化聚氨酯防水涂层；所述改性沥青速凝材料防水涂层的原料包括第一组分和第二组分，所述第一组分包括以下重量份原料：阴离子乳化沥青45～75份、水性胶乳20～55份、助剂2～5份；所述第二组分由以下重量份原料组成：无水氯化钙8~12份、水88~92份；
所述阴离子乳化沥青由以下重量份成分组成：沥青45~60份、稳定剂0.05~0.15份、pH调节剂0.1~0.3份、阴离子乳化剂1.5~3份、水42~57份；所述阴离子乳化剂为烷基羧酸盐；
所述阴离子乳化沥青的制备方法为：先将水、稳定剂、pH调节剂和阴离子乳化剂加入到分散罐中，以1000~1200r/min分散20~30min制成乳化皂液，然后将乳化皂液升温至55℃以上、沥青升温至135℃以上，将乳化皂液和沥青按重量比1:1研磨乳化后冷却，得到阴离子乳化沥青。
2.根据权利要求1所述的高性能现制高分子卷材，其特征在于，所述稳定剂为羟丙基甲基纤维素，所述pH调节剂为氢氧化钠。
3.根据权利要求1所述的高性能现制高分子卷材，其特征在于，所述水性胶乳为阴离子型丁苯胶乳、阴离子型氯丁胶乳、非离子型丁苯胶乳中的一种或多种。
4.根据权利要求1所述的高性能现制高分子卷材，其特征在于，所述第一组分的制备为：将阴离子乳化沥青、水性胶乳和助剂以500~800r/min搅拌15~20min后，得到第一组分；
第二组分的制备：将无水氯化钙溶于水中，搅拌均匀后得到第二组分。
5.根据权利要求1所述的高性能现制高分子卷材，其特征在于，所述增强胎体层的胎体为无纺布、网格布或纤维布。
6.根据权利要求1所述的高性能现制高分子卷材，其特征在于，所述水固化聚氨酯防水涂层的原料为单组分水固化聚氨酯防水涂料。
7.根据权利要求1~6任一项所述的高性能现制高分子卷材的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）将第一组分和第二组分通过喷涂设备按重量比1:1在基面上喷涂形成第一层改性沥青速凝涂膜防水涂层；
（2）将胎体贴敷在第一层上，然后喷涂单组分水固化聚氨酯防水涂料，固化后，得到高性能现制高分子卷材。
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