CN116254066A - 一种环保型自粘防水卷材及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种环保型自粘防水卷材及其制备方法。所述环保型自粘防水卷材自上而下设置PET膜、活化环保型自粘胶层、环保型自粘胶层和隔离膜，使得自粘胶料和PET膜之间形成化学键(C‑C键、C‑O键等)，从而避免卷材在低温环境下出现自粘胶料与PET膜分离的现象。

Description

一种环保型自粘防水卷材及其制备方法
技术领域
本发明涉及自粘防水卷材的技术领域，具体涉及一种环保型自粘防水卷材及其制备方法。
背景技术
自20世纪90年代以来，自粘防水卷材作为一种新型建筑防水材料，由于具有压敏性、自愈性、防水性、施工方便、环保安全等突出优点而迅速在我国的工民建、地铁隧道、桥面防水等领域得到了推广应用。
通常，自粘防水卷材包括沥青基自粘防水卷材和非沥青基高分子自粘防水卷材。
沥青基自粘防水卷材是以自粘改性沥青作为胶层、PET膜作为增强材料(位于卷材的表层或中间)，表面覆以隔离膜得到的一种高强度类自粘防水卷材。但其存在的问题是：胶层中因含有沥青，使得生产、应用过程都不环保。随着环保要求越来越高，多地住建部发文要求使用水性建筑涂料、高分子防水材料等环保材料；而且，普通PET膜与改性沥青的粘结性能较差，在低温(0℃以下)环境下，PET膜易与改性沥青分离。
非沥青基高分子自粘防水卷材是一种能与后浇混凝土结构预铺形成牢固反粘结的防水卷材；该卷材是以树脂类高分子(EVA、LDPE、HDPE、ECB)等片材为基料，在高分子防水基材上覆非沥青基高分子自粘胶料的高分子防水卷材。卷材自粘层与液态混凝土浆料反应固结后，形成防水层与混凝土结构的无间隙结合，杜绝层间窜水隐患，能有效提高防水系统的可靠性。
非沥青基高分子自粘防水卷材的自粘胶料由于不含有沥青、橡胶油等具有刺激性气味的高分子自粘胶料，生产制造温度不超过150℃，能耗低、无刺激性气体产生，生产应用更加环保，因此产品更加具有市场竞争力。
CN105295829A公开了一种环保型高强防水卷材自粘胶，按质量份数计算，包括苯乙烯-丁二烯-苯乙烯热塑性弹性体10-30份，氯化石蜡30-50份，增粘树脂30-50份及抗氧剂0.1-1份；增粘树脂包括碳五树脂、萜烯树脂及松香树脂，按质量百分比计算，松香树脂为10-30％，萜烯树脂30-60％，碳五树脂30-60％，总计100％；苯乙烯-丁二烯-苯乙烯型热塑性弹性体中苯乙烯与丁二烯的质量比为30/70。该技术自粘胶与PET膜之间的粘接力主要依靠高分子自粘胶料中的极性基团如羧基、羟基等与树脂类高分子膜的界面垂直方向上形成氢键作用力或偶极矩作用力，低温环境下不易稳定、强度较小，导致自粘防水卷材在低温环境(-5℃)下自粘胶层与PET膜易发生分离。
为了提升非沥青高分子自粘防水卷材的稳定性和耐久性，开发一种高强度环保型自粘防水卷材，是亟需解决的问题。
发明内容
针对现有技术缺陷，本发明提供一种环保型自粘防水卷材，所述环保型自粘防水卷材通过设置环保型自粘胶层、活化环保型自粘胶层、活化PET膜等，使得自粘胶料和PET膜之间形成化学键(C-C键、C-O键等)，从而避免卷材在低温环境下出现自粘胶料与PET膜分离的现象。
本发明的技术方案如下：
本发明提供一种环保型自粘防水卷材，所述环保型自粘防水卷材自上而下设置PET膜、活化环保型自粘胶层、环保型自粘胶层和隔离膜。
进一步地，所述环保型自粘防水卷材自上而下设置隔离膜、环保型自粘胶层、活化环保型自粘胶层、PET膜、活化环保型自粘胶层、环保型自粘胶层和隔离膜。
进一步地，所述环保型自粘胶层，包括如下重量百分比的原料：
低温塑化剂10wt％-20wt％；
热塑性弹性改性剂5wt％-20wt％；
软化剂20wt％-40wt％；
增粘剂15wt％-30wt％；
颜料0.1wt％-1wt％；
耐热助剂1wt％-3wt％；以及
填料10wt％-25wt％。
进一步地，所述低温塑化剂由50％～60重量％的松香酸和30％～40重量％的脂肪酸组成。
进一步地，所述热塑性弹性体改性剂为SBS、SBR、SSBR、SIS等其中的至少一种。
进一步地，所述软化剂为倾点为-20～-40℃的环烷油、芳烃油、减线油、环保橡胶油中的至少一种。
进一步地，所述增粘剂为无刺激性气味的石油C5树脂、石油C9树脂、萜烯树脂、酚醛树脂中的至少一种。
进一步地，所述颜料为色粉、色浆等其中的一种。
进一步地，所述耐热助剂为聚乙烯蜡、聚丙烯蜡和聚丙烯中的至少一种。
进一步地，所述填料为碳酸钙、滑石粉、重钙、轻钙、白炭黑和黑炭黑中的至少一种。
本发明提供一种前述环保型自粘防水卷材的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：
步骤1：配制环保型自粘胶料；
步骤2：活化环保型自粘胶料；
步骤3：紫外线照射PET膜，活化所述PET膜的表面，同时将所述活化环保型自粘胶料涂敷在表面活化的PET膜的一侧或两侧形成活化环保型自粘胶层，然后将未经活化的所述环保型自粘胶料涂覆在所述活化环保型自粘胶未涂覆PET膜的另一侧形成环保型自粘胶层；
步骤4：在所述环保型自粘胶层未涂覆所述活化环保型自粘胶层的另一侧覆有隔离膜，经冷却，打卷成环保型自粘防水卷材。
进一步地，所述环保型自粘胶料的制备方法包含以下步骤：
步骤T1-1：在第一反应釜中投入软化剂，加入增粘剂，加热至120～130℃，搅拌至增粘剂完全溶解；
步骤T1-2：在第二反应釜中投入低温塑化剂，将第二反应釜的温度控制在110～120℃，然后加入热塑性弹性改性剂，在110～120℃温度下搅拌至热塑性弹性改性剂完全溶胀，无颗粒；
步骤T1-3：将第一反应釜中的混合料投入第二反应釜中，依次缓慢添加入颜料、耐热助剂，搅拌至分散均匀；
步骤T1-4：将第一反应釜中缓慢加入填料，搅拌分散均匀，温度控制在140～150℃，配料完成。
进一步地，步骤2中，将自由基引发剂一次性投入到快速搅拌的环保型自粘胶料中，温度控制为140～150℃，快速搅拌20min后即可得到所述活化环保型自粘胶料。
进一步地，步骤2中，所述自由基引发剂为有机过氧化物引发剂、偶氮类引发剂中的一种。
进一步地，步骤2中，所述自由基引发剂用量为所述环保型自粘胶料的0.1％wt％～0.5％wt％。
进一步地，步骤3中，采用紫外光照射PET膜表面照射5s～10s，引发PET膜表面产生活化自由基。
本发明的有益效果如下：
1、本发明的高强度类环保型自粘防水卷材以环保型自粘胶作为胶层、PET膜作为增强材料(位于卷材的表层或中间)，表面覆以隔离膜。本发明采用化学法活化自粘胶料使其表面具有活性自由基和采用物理法活化PET膜表面使其表面产生活性自由基，活化自粘胶料表面的活性自由基与PET膜表面的活性自由基反应，使得自粘胶层与PET膜界面形成化学键(C-C键、C-O键等)，比氢键作用力和偶极矩作用力更加稳定、强度更大，使卷材在低温环境(-5℃)下自粘胶层与PET膜不分离。
2、本发明解决了常规高强类自粘改性沥青防水卷材低温环境下出现膜与自粘胶层分离的现象，具有更佳更持久的防水性能。
3、本发明的环保型自粘防水卷材符合环保政策要求，未来该卷材更加具有市场。
附图说明
图1为实施例1的环保型自粘型防水卷材的结构示意图。
图2为实施例2、3的环保型自粘型防水卷材的结构示意图。
附图标记说明如下：
1-PET膜；
2-活化环保型自粘胶层；
3-环保型自粘胶层；
4-隔离膜。
具体实施方式
下面将更详细地描述本发明的优选实施方式。虽然以下描述了本发明的优选实施方式，然而应该理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了使本发明更加透彻和完整，并且能够将本发明的范围完整地传达给本领域的技术人员。
实施例1
如图1所示，一种环保型自粘防水卷材，自上而下设置PET膜1、活化环保型自粘胶层2、环保型自粘胶层3和隔离膜4。
其中，环保型自粘胶层3，包括如下重量百分比的原料：低温塑化剂(松香酸50％和脂肪酸30％组成)：15wt％，热塑性弹性改性剂SBS：6wt％，软化剂环烷油(倾点-25℃)：20wt％，增粘剂C5石油树脂：15wt％，颜料色浆：0.1wt％，耐热助剂聚乙烯蜡：1wt％，填料(200目石粉)：15wt％。
环保型自粘防水卷材的制备方法：
步骤1：配制环保型自粘胶料；
步骤2：活化环保型自粘胶料，采用过氧化苯甲酰活化自粘胶料，使用量为0.1wt％，温度为140℃；
步骤3：紫外线照射PET膜5s，活化PET膜1的表面，同时将活化环保型自粘胶料涂敷在表面活化的PET膜1的一侧形成活化环保型自粘胶层2，然后将未经活化的环保型自粘胶料涂覆在活化环保型自粘胶未涂覆PET膜1的另一侧形成环保型自粘胶层3；
步骤4：在环保型自粘胶层3未涂覆活化环保型自粘胶层2的另一侧覆有隔离膜4，经冷却，打卷成环保型自粘防水卷材。
实施例2
如图2所示，一种环保型自粘防水卷材，自上而下设置隔离膜4、环保型自粘胶层3、活化环保型自粘胶层2、PET膜1、活化环保型自粘胶层2、环保型自粘胶层3和隔离膜4。
其中，环保型自粘胶层3，包括如下重量百分比的原料：低温塑化剂(松香酸50％和脂肪酸30％组成)：15wt％，热塑性弹性改性剂SBS：10wt％，软化剂环烷油(倾点-20℃)：25wt％，增粘剂C5石油树脂：20wt％，颜料色浆：0.2wt％，耐热助剂聚乙烯蜡：1.5wt％，填料(200目重钙)：20wt％。
环保型自粘防水卷材的制备方法：
步骤1：配制环保型自粘胶料；
步骤2：活化环保型自粘胶料，采用过氧化苯甲酰活化自粘胶料，使用量为0.15wt％，温度为145℃；
步骤3：紫外线照射PET膜8s，活化PET膜1的表面，同时将活化环保型自粘胶料涂敷在表面活化的PET膜1的一侧和两侧形成活化环保型自粘胶层2，然后将未经活化的环保型自粘胶料涂覆在活化环保型自粘胶未涂覆PET膜1的另一侧形成环保型自粘胶层3；
步骤4：在环保型自粘胶层3未涂覆活化环保型自粘胶层2的另一侧覆有隔离膜4，经冷却，打卷成环保型自粘防水卷材。
实施例3
如图2所示，一种环保型自粘防水卷材，自上而下设置隔离膜4、环保型自粘胶层3、活化环保型自粘胶层2、PET膜1、活化环保型自粘胶层2、环保型自粘胶层3和隔离膜4。
其中，环保型自粘胶层3，包括如下重量百分比的原料：低温塑化剂(松香酸50％和脂肪酸30％组成)：20wt％，热塑性弹性改性剂SBS：15wt％，软化剂环烷油(倾点-30℃)：30wt％，增粘剂C5石油树脂：30wt％，颜料色浆：0.5wt％，耐热助剂聚乙烯蜡：2wt％，填料(200目石粉)：25wt％。
环保型自粘防水卷材的制备方法：
步骤1：配制环保型自粘胶料；
步骤2：活化环保型自粘胶料，采用过氧化苯甲酰活化自粘胶料，使用量为0.3wt％，温度为150℃；
步骤3：紫外线照射PET膜10s，活化PET膜1的表面，同时将活化环保型自粘胶料涂敷在表面活化的PET膜1的一侧和两侧形成活化环保型自粘胶层2，然后将未经活化的环保型自粘胶料涂覆在活化环保型自粘胶未涂覆PET膜1的另一侧形成环保型自粘胶层3；
步骤4：在环保型自粘胶层3未涂覆活化环保型自粘胶层2的另一侧覆有隔离膜4，经冷却，打卷成环保型自粘防水卷材。
对比例
常规高强类自粘改性沥青防水卷材，自粘胶料为：自粘改性沥青，采用常规未经表面活化的PET增强膜。
将本发明的实施例1-3和对比例的防水卷材在低温和高温换下观察自粘胶料和PET膜的粘结情况，实验结果总结在表1中。
表1实施例1-3和对比例的低温和高温下测试结果
Figure BDA0004105081950000061
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作任何其他形式的限制，而依据本发明的技术实质所作的任何修改或等同变化，仍属于本发明所要求保护的范围。

Claims (16)

1.一种环保型自粘防水卷材，其特征在于，所述环保型自粘防水卷材自上而下设置PET膜、活化环保型自粘胶层、环保型自粘胶层和隔离膜。
2.根据权利要求1所述的环保型自粘防水卷材，其特征在于，所述环保型自粘防水卷材自上而下设置隔离膜、环保型自粘胶层、活化环保型自粘胶层、PET膜、活化环保型自粘胶层、环保型自粘胶层和隔离膜。
3.根据权利要求1或2所述的环保型自粘防水卷材，其特征在于，所述环保型自粘胶层包括如下重量百分比的原料：
低温塑化剂10wt％-20wt％；
热塑性弹性改性剂5wt％-20wt％；
软化剂20wt％-40wt％；
增粘剂15wt％-30wt％；
颜料0.1wt％-1wt％；
耐热助剂1wt％-3wt％；以及
填料10wt％-25wt％。
4.根据权利要求3所述的环保型自粘防水卷材，其特征在于，所述低温塑化剂由50％～60重量％的松香酸和30％～40重量％的脂肪酸组成。
5.根据权利要求3所述的环保型自粘防水卷材，其特征在于，所述热塑性弹性体改性剂为SBS、SBR、SSBR、SIS等其中的至少一种。
6.根据权利要求3所述的环保型自粘防水卷材，其特征在于，所述软化剂为倾点为-20～-40℃的环烷油、芳烃油、减线油、环保橡胶油中的至少一种。
7.根据权利要求3所述的环保型自粘防水卷材，其特征在于，所述增粘剂为无刺激性气味的石油C5树脂、石油C9树脂、萜烯树脂、酚醛树脂中的至少一种。
8.根据权利要求3所述的环保型自粘防水卷材，其特征在于，所述颜料为色粉、色浆等其中的一种。
9.根据权利要求3所述的环保型自粘防水卷材，其特征在于，所述耐热助剂为聚乙烯蜡、聚丙烯蜡和聚丙烯中的至少一种。
10.根据权利要求3所述的环保型自粘防水卷材，其特征在于，所述填料为碳酸钙、滑石粉、重钙、轻钙、白炭黑和黑炭黑中的至少一种。
11.一种根据权利要求1-10任一项所述的环保型自粘防水卷材的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：
步骤1：配制环保型自粘胶料；
步骤2：活化环保型自粘胶料；
步骤3：紫外线照射PET膜，活化所述PET膜的表面，同时将所述活化环保型自粘胶料涂敷在表面活化的PET膜的一侧或两侧形成活化环保型自粘胶层，然后将未经活化的所述环保型自粘胶料涂覆在所述活化环保型自粘胶未涂覆PET膜的另一侧形成环保型自粘胶层；
步骤4：在所述环保型自粘胶层未涂覆所述活化环保型自粘胶层的另一侧覆有隔离膜，经冷却，打卷成环保型自粘防水卷材。
12.根据权利要求11所述的制备方法，其特征在于，所述环保型自粘胶料的制备方法包含以下步骤：
步骤T1-1：在第一反应釜中投入软化剂，加入增粘剂，加热至120～130℃，搅拌至增粘剂完全溶解；
步骤T1-2：在第二反应釜中投入低温塑化剂，将第二反应釜的温度控制在110～120℃，然后加入热塑性弹性改性剂，在110～120℃温度下搅拌至热塑性弹性改性剂完全溶胀，无颗粒；
步骤T1-3：将第一反应釜中的混合料投入第二反应釜中，依次缓慢添加入颜料、耐热助剂，搅拌至分散均匀；
步骤T1-4：将第一反应釜中缓慢加入填料，搅拌分散均匀，温度控制在140～150℃，配料完成。
13.根据权利要求11所述的制备方法，其特征在于，步骤2中，将自由基引发剂一次性投入到快速搅拌的环保型自粘胶料中，温度控制为140～150℃，快速搅拌20min后即可得到所述活化环保型自粘胶料。
14.根据权利要求13所述的制备方法，其特征在于，步骤2中，所述自由基引发剂为有机过氧化物引发剂、偶氮类引发剂中的一种。
15.根据权利要求14所述的制备方法，其特征在于，步骤2中，所述自由基引发剂用量为所述环保型自粘胶料的0.1％wt％～0.5％wt％。
16.根据权利要求15所述的制备方法，其特征在于，步骤3中，采用紫外光照射PET膜表面照射5s～10s，引发PET膜表面产生活化自由基。
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