CN117070162B - 反应胶组合物、聚烯烃防水卷材及其制备方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及建筑防水领域，公开了一种反应胶组合物、聚烯烃防水卷材及其制备方法和应用。反应胶组合物含有以下组分：胶基体、软化剂、氢氧化镁、助剂、交联剂、交联促进剂；所述胶基体为含量质量比为1：0.5‑2：1.5‑7的聚异丁烯、叔丁酚醛增粘树脂和丁腈橡胶的组合；所述叔丁酚醛增粘树脂的羟甲基结构单元的含量为10‑15wt％；所述交联剂选自N,N’‑双肉桂醛缩‑1,6‑己二胺、双‑(4‑氨己基环己基)甲烷氨基甲酸盐和对苯二酚中的至少一种。本发明提供的反应胶组合物用于聚烯烃防水卷材时，既能提高聚烯烃防水卷材整体的强度和尺寸稳定性，有效解决热老化易漏水的问题。
Description
技术领域
本发明涉及建筑防水领域，具体涉及一种反应胶组合物、聚烯烃防水卷材及其制备方法和应用。
背景技术
当前屋面的聚烯烃防水卷材综合了耐老化、低温柔韧性好、便捷施工的性能优点，这种材料与传统的塑料不同，其在常温显示出橡胶高弹性，在高温下又能像塑料一样成型。因此，这种材料具有良好的加工性能和力学性能。
而在两层聚烯烃材料中间加设一层聚酯纤维织物后，可进一步增强聚烯烃防水卷材的物理性能、提高其断裂强度、抗疲劳、抗穿刺能力。
例如，CN203077752U公开了一种聚烯烃防水卷材，其特征是该卷材包括上聚烯烃层、下聚烯烃层以及位于上、下两聚烯烃层之间的聚酯纤维织网，上、下两聚烯烃层分别透入聚酯纤维织网的网孔内并粘接在一起，粘接后的上、下两聚烯烃层共同与聚酯纤维织网凝结成一体结构。此方案制备的热塑性聚烯烃力学性能较低，且尺寸稳定性较差，以及热老化后的不透水性承受压力较低。
现有的内增强型聚烯烃防水卷材的整体强度仍不能满足对强度要求较高的应用环境，在受到外界条件破坏或者长时间在环境中暴露老化后，会出现材料破坏，形成漏水点，如不及时发现处理，就会存在因渗水漏水造成损失的情况。因此急需提供一种新型增强聚烯烃防水卷材解决这一缺陷。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术的聚烯烃防水卷材存在的强度低、尺寸稳定性差以及热老化后的不透水性承受压力低的问题。
发明人发现，将聚异丁烯、特定种类的叔丁酚醛增粘树脂和丁腈橡胶在特定配比下复配特定种类的交联剂，同时使用特定范围的软化剂、氢氧化镁、助剂、交联促进剂，应用这样的组合物制备得到的聚烯烃防水卷材具有更高的强度和更好的尺寸稳定性以及热老化后的不透水性；有鉴于此，发明人完成了本发明的方案。
为了实现上述目的，本发明的第一方面提供一种用于聚烯烃防水卷材的反应胶组合物，该反应胶组合物中含有各自独立保存或两者以上混合保存的以下组分：
胶基体、软化剂、氢氧化镁、助剂、交联剂、交联促进剂；
相对100重量份的所述胶基体，所述软化剂的含量为8-60重量份，所述氢氧化镁的含量为8-60重量份，所述助剂的含量为0.8-5重量份，所述交联剂的含量为0.5-2重量份，所述交联促进剂的含量为0.1-0.8重量份；
所述胶基体为含量质量比为1：0.5-2：1.5-7的聚异丁烯、叔丁酚醛增粘树脂和丁腈橡胶的组合；
所述叔丁酚醛增粘树脂的羟甲基结构单元的含量为10-15wt％；
所述交联剂选自N,N’-双肉桂醛缩-1,6-己二胺、双-(4-氨己基环己基)甲烷氨基甲酸盐和对苯二酚中的至少一种。
本发明的第二方面提供一种聚烯烃防水卷材，该聚烯烃防水卷材中包括热塑性聚烯烃片材以及设置于所述热塑性聚烯烃片材至少一侧面的增强织物；所述增强织物由纤维织物在反应胶中进行浸胶处理所得；；所述反应胶由第一方面所述的反应胶组合物混合得到。
本发明的第三方面提供一种制备聚烯烃防水卷材的方法，该方法应用第一方面所述的反应胶组合物进行，包括：
(1)将反应胶组合物中的各组分进行混合处理，得到反应胶；
(2)将纤维织物在所述反应胶中进行浸胶处理，得到增强织物；
(3)将热塑性聚烯烃片材与所述增强织物通过三辊压延机进行复合成型处理，得到所述聚烯烃防水卷材。
本发明的第四方面提供一种第二方面所述的聚烯烃防水卷材在建筑防水中的应用。
本发明提供的反应胶组合物用于聚烯烃防水卷材时，能够与聚烯烃片材之间发生交联反应，形成化学交联点，既能提高聚烯烃防水卷材整体的强度和尺寸稳定性，又能赋予卷材自修复功能，有效解决热老化易漏水的问题。
具体实施方式
在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。
如前所述，本发明的第一方面提供了一种用于聚烯烃防水卷材的反应胶组合物，该反应胶组合物中含有各自独立保存或两者以上混合保存的以下组分：
胶基体、软化剂、氢氧化镁、助剂、交联剂、交联促进剂；
相对100重量份的所述胶基体，所述软化剂的含量为8-60重量份，所述氢氧化镁的含量为8-60重量份，所述助剂的含量为0.8-5重量份，所述交联剂的含量为0.5-2重量份，所述交联促进剂的含量为0.1-0.8重量份；
所述胶基体为含量质量比为1：0.5-2：1.5-7的聚异丁烯、叔丁酚醛增粘树脂和丁腈橡胶的组合；
所述叔丁酚醛增粘树脂的羟甲基结构单元的含量为10-15wt％；
所述交联剂选自N,N’-双肉桂醛缩-1,6-己二胺、双-(4-氨己基环己基)甲烷氨基甲酸盐和对苯二酚中的至少一种。
优选地，所述聚异丁烯的数均分子量为900-1400。发明人发现，在此优选的具体实施方式下，采用本发明获得的反应胶组合物制备得到的聚烯烃防水卷材具有更高的强度和更好的尺寸稳定性以及热老化后的不透水性。
优选地，所述丁腈橡胶中丙烯氰结构单元的含量为30-40wt％，在23℃的黏度为400-900Pa.s。
优选情况下，所述氢氧化镁的颗粒平均直径为6.5-13μm。发明人发现，在此优选的具体实施方式下，采用本发明获得的反应胶组合物制备得到的聚烯烃防水卷材更高的强度和更好的尺寸稳定性以及热老化后的不透水性。
优选地，所述胶基体为含量质量比为1：1-1.2：3-4的聚异丁烯、叔丁酚醛增粘树脂和丁腈橡胶的组合。发明人发现，在此优选的具体实施方式下，采用本发明获得的反应胶组合物制备得到的聚烯烃防水卷材更高的强度和更好的尺寸稳定性以及热老化后的不透水性。
优选情况下，所述软化剂选自环烷油、石蜡油、邻苯二甲酸二丁酯中的至少一种。
优选地，所述交联促进剂选自2-硫醇基苯并噻唑、二硫化二苯并噻唑和二苯胍中的至少一种。
优选地，所述助剂选自天津利安隆的UV-326、天津利安隆的UV-P和天津利安隆的UV-400中的至少一种。
如前所述，本发明的第二方面提供了一种聚烯烃防水卷材，该聚烯烃防水卷材中包括热塑性聚烯烃片材以及设置于所述热塑性聚烯烃片材至少一侧面的增强织物；所述增强织物由纤维织物在反应胶中进行浸胶处理所得；所述反应胶由前述第一方面所述的反应胶组合物混合得到。
优选地，所述热塑性聚烯烃片材的厚度为0.5-1.0mm，所述纤维织物的厚度为0.1-0.3mm。
优选地，所述纤维织物的浸胶量为50-200g/m2
如前所述，本发明的第三方面提供了一种制备聚烯烃防水卷材的方法，该方法应用前述第一方面所述的反应胶组合物进行，包括：
(1)将反应胶组合物中的各组分进行混合处理，得到反应胶；
(2)将纤维织物在所述反应胶中进行浸胶处理，得到增强织物；
(3)将热塑性聚烯烃片材与所述增强织物通过三辊压延机进行复合成型处理，得到所述聚烯烃防水卷材。
优选情况下，在步骤(1)中，所述混合处理的步骤包括：
S1、将反应胶组合物中的胶基体、软化剂、氢氧化镁、助剂进行第一混合，得到混合物I；
S2、将交联剂、交联促进剂和所述混合物I进行第二混合，得到所述反应胶。
优选地，在步骤S1中，所述第一混合的条件包括：温度为150-160℃，搅拌速度为50-60rpm，时间为20-40min。
优选地，在步骤S2中，所述第二混合的条件包括：温度为90-110℃，搅拌速度为50-60rpm，时间为20-40min。
优选情况下，在步骤(2)中，所述纤维织物选自聚酯纤维、玻璃纤维中的至少一种。
在本发明中，对浸胶处理的操作没有特别的要求，可以采用本领域常规方法进行，本发明在此不再赘述，不应理解为对本发明的限制。
优选地，在步骤(3)中，所述复合成型处理的条件包括：上辊温为65-80℃，中辊温为45-55℃，下辊温为20-35℃。发明人发现，在此优选的具体实施方式下，采用本发明获得的反应胶组合物制备得到的聚烯烃防水卷材更高的强度和更好的尺寸稳定性以及热老化后的不透水性。
优选地，在步骤(3)中，热塑性聚烯烃片材与所述增强织物通过三辊压延机进行复合成型处理，得到热塑性聚烯烃片材-增强织物-热塑性聚烯烃片材结构的防水卷材。
如前所述，本发明的第四方面提供了由前述第二方面所述的聚烯烃防水卷材在建筑防水中的应用。
以下将通过实施例对本发明进行详细描述。
以下实例中，在没有特别说明的情况下，涉及到的实验仪器、试剂和原料均为市售品，试剂均为分析纯产品。
以下实例中，在没有特别说明的情况下，每重量份表示10g。
原料
聚异丁烯I：数均分子量为1000，型号(牌号)为PB1000，购自韩国大林公司；
聚异丁烯II：数均分子量为2400，型号(牌号)为PB2400，购自韩国大林公司；
叔丁酚醛增粘树脂I：羟甲基含量为12wt％，型号(牌号)为2402，购自广东快事达胶粘实业有限公司；
叔丁酚醛增粘树脂II：羟甲基含量为16wt％，型号(牌号)为551，购自广东快事达胶粘实业有限公司；
丁腈橡胶I：丙烯腈结构单元的含量为33wt％，在23℃的黏度为450Pa.s，型号(牌号)为LNBR-33，购自无锡市克拉维橡塑制品有限公司；
丁腈橡胶II：丙烯腈结构单元的含量为26wt％，在23℃的黏度为350Pa.s，型号(牌号)为LNBR-26，购自无锡市克拉维橡塑制品有限公司；
氢氧化镁I：颗粒平均直径为10μm，购自美国雅宝公司；
氢氧化镁II：颗粒平均直径为20μm，购自美国雅宝公司；
软化剂：环烷油，购自衡水泽润润滑油有限公司；
助剂：UV-326，购自天津安利隆公司；
交联促进剂：二硫化二苯并噻唑，购自山东国化化学有限公司；
交联剂I：N,N’-双肉桂醛缩-1,6-己二胺，购自广州和为医药科技有限公司；
交联剂II：双-(4-氨己基环己基)甲烷氨基甲酸盐，购自上海百舜生物科技有限公司；
交联剂III：过氧化二异丙苯，牌号为DCP-UN3106，购自阿克苏公司。
实施例1
本实施例用于说明本发明所述的聚烯烃防水卷材按照表1中的配方和工艺参数，并按如下所述的方法制备。
所述制备聚烯烃防水卷材的方法包括以下步骤：
步骤一、将反应胶组合物中的胶基体、软化剂、氢氧化镁、助剂进行第一混合，得到混合物I；
步骤二、将交联剂、交联促进剂和所述混合物I进行第二混合，得到反应胶；
步骤三、将厚度为0.2mm的聚酯纤维在所述反应胶中进行浸胶处理，得到增强织物；所述纤维织物的浸胶量为100g/m2；
步骤四、将两片厚度均为0.8mm的热塑性聚烯烃片材与所述增强织物通过三辊压延机进行复合成型处理，得到热塑性聚烯烃片材-增强织物-热塑性聚烯烃片材结构的聚烯烃防水卷材。
在没有特别说明的情况下，其余实例采用与实施例1相似的流程进行，不同的是，各实例中所采用的配方和工艺参数有所不同，具体参见表1(注：表1中未列举的参数均与实施例1中对应的参数相同)。
表1
实施例6
本实施例参照实施例1相似的流程进行，不同的是，本实施例中使用等质量的氢氧化镁II替代实施例1中的氢氧化镁I。
其余均与实施例1相同。
制备得到聚烯烃防水卷材S6。
实施例7
本实施例参照实施例1相似的流程进行，不同的是，本实施例中的复合成型处理的条件为：上辊温为85℃，中辊温为35℃，下辊温为40℃。
其余均与实施例1相同。
制备得到聚烯烃防水卷材S7。
对比例1
本对比例参照实施例1相似的流程进行，不同的是，本对比例使用等质量的叔丁酚醛增粘树脂II替代实施例1中的叔丁酚醛增粘树脂I。
其余均与实施例1相同。
制备得到聚烯烃防水卷材DS1。
对比例2
本对比例参照实施例1相似的流程进行，不同的是，本对比例使用等质量的交联剂III替代实施例1中的交联剂I。
其余均与实施例1相同。
制备得到聚烯烃防水卷材DS2。
对比例3
本对比例参照实施例1相似的流程进行，不同的是，本对比例中的所使用的胶基体重量份和种类不变，但是聚异丁烯、叔丁酚醛增粘树脂和丁腈橡胶的用量质量比为1：0.1：0.5。
其余均与实施例1相同。
制备得到聚烯烃防水卷材DS3。
对比例4
本对比例参照实施例1相似的流程进行，不同的是，本对比例中使用等质量的丁苯橡胶(型号为SH-5WB，购自东莞市胜浩塑胶原料有限公司)替代实施例1中的丁腈橡胶I。
其余均与实施例1相同。
制备得到聚烯烃防水卷材DS4。
对比例5
本对比例提供常规增强型聚烯烃防水卷材与本发明提供的聚烯烃防水卷材进行对比，常规增强型聚烯烃防水卷材为购自北京东方雨虹防水技术股份有限公司的PMT-3030增强型聚烯烃防水卷材。
测试例
采用相同的方法分别对实施例和对比例制备获得的聚烯烃防水卷材进行性能测试，结果见表2；
1、不透水性测试标准为：GB 27789-2011标准；
2、最大拉力测试标准为：GB 27789-2011标准；
3、撕裂强度测试标准为：GB 27789-2011标准；
4、热处理尺寸变化率测试标准为：GB 27789-2011标准；
5、老化后漏水测试方法为：依据ASTM 6878-17标准热老化后取样：测试老化后的试样不透水性耐受压力。
表2
通过表2的结果可以看出，采用本发明制备得到的聚烯烃防水卷材的强度拉力、撕裂强度、热尺寸变化率和热老化后的不透水性耐受压力各项指标均得到显著提升。
以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于此。在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，包括各个技术特征以任何其它的合适方式进行组合，这些简单变型和组合同样应当视为本发明所公开的内容，均属于本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种用于聚烯烃防水卷材的反应胶组合物，其特征在于，该反应胶组合物中含有各自独立保存或两者以上混合保存的以下组分：
胶基体、软化剂、氢氧化镁、助剂、交联剂、交联促进剂；
相对100重量份的所述胶基体，所述软化剂的含量为8-60重量份，所述氢氧化镁的含量为8-60重量份，所述助剂的含量为0.8-5重量份，所述交联剂的含量为0.5-2重量份，所述交联促进剂的含量为0.1-0.8重量份；
所述胶基体为含量质量比为1：0.5-1.2：3-7的聚异丁烯、叔丁酚醛增粘树脂和丁腈橡胶的组合；
所述叔丁酚醛增粘树脂的羟甲基结构单元的含量为10-15wt%；
所述交联剂选自N,N’-双肉桂醛缩-1,6-己二胺、双-（4-氨己基环己基）甲烷氨基甲酸盐中的至少一种。
2.根据权利要求1所述的组合物，其特征在于，所述聚异丁烯的数均分子量为900-1400；
和/或，所述丁腈橡胶中丙烯腈结构单元的含量为30-40wt%，在23℃的黏度为400-900Pa.s；
和/或，所述氢氧化镁的颗粒平均直径为6.5-13μm。
3.根据权利要求1或2所述的组合物，其特征在于，所述胶基体为含量质量比为1：1-1.2：3-4的聚异丁烯、叔丁酚醛增粘树脂和丁腈橡胶的组合；
和/或，所述软化剂选自环烷油、石蜡油、邻苯二甲酸二丁酯中的至少一种；
和/或，所述交联促进剂选自2-硫醇基苯并噻唑、二硫化二苯并噻唑和二苯胍中的至少一种。
4.一种聚烯烃防水卷材，其特征在于，该聚烯烃防水卷材中包括热塑性聚烯烃片材以及设置于所述热塑性聚烯烃片材至少一侧面的增强织物；所述增强织物由纤维织物在反应胶中进行浸胶处理所得；所述反应胶由权利要求1-3中任意一项所述的反应胶组合物混合得到。
5.根据权利要求4所述的聚烯烃防水卷材，其特征在于，所述热塑性聚烯烃片材的厚度为0.5-1.0mm，所述纤维织物的厚度为0.1-0.3mm；
和/或，所述纤维织物的浸胶量为50-200g/m2。
6.一种制备聚烯烃防水卷材的方法，其特征在于，该方法应用权利要求1-3中任意一项所述的反应胶组合物进行，包括：
（1）将反应胶组合物中的各组分进行混合处理，得到反应胶；
（2）将纤维织物在所述反应胶中进行浸胶处理，得到增强织物；
（3）将热塑性聚烯烃片材与所述增强织物通过三辊压延机进行复合成型处理，得到所述聚烯烃防水卷材。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，在步骤（1）中，所述混合处理的步骤包括：
S1、将所述反应胶组合物中的胶基体、软化剂、氢氧化镁、助剂进行第一混合，得到混合物I；
S2、将交联剂、交联促进剂和所述混合物I进行第二混合，得到所述反应胶。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，在步骤S1中，所述第一混合的条件包括：温度为150-160℃，搅拌速度为50-60rpm，时间为20-40min；
和/或，在步骤S2中，所述第二混合的条件包括：温度为90-110℃，搅拌速度为50-60rpm，时间为20-40min。
9.根据权利要求6-8任意一项所述的方法，其特征在于，在步骤（3）中，所述复合成型处理的条件包括：上辊温为65-80℃，中辊温为45-55℃，下辊温为20-35℃。
10.权利要求4或5所述的聚烯烃防水卷材在建筑防水中的应用。
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