一种薄膜、基膜、防水卷材及应用的制作方法

本发明涉及防水卷材
技术领域：
，尤其涉及一种薄膜、基膜、防水卷材及应用。
背景技术：
：防水卷材是将沥青类或高分子类防水材料浸渍在胎基上，制成的防水产品，以卷材形式提供给下游客户。主要用于建筑屋面，墙体及公路、隧道、垃圾填埋场等处，是保证建筑物与构建物防止雨水侵入、地下水等水分渗透的主要屏障。防水材料性能的优劣对防水工程的影响极大。现有防水卷材存在各种各样的缺陷。如现有技术中使用改性沥青作为主防水层，中间加无纺布作为胎基层的防水卷材，改性后的沥青作为主防水层虽具有较好的防水性能，但是延伸性差，容易被撕裂，寿命较短，而聚酯无纺布层无防水作用。又如采用聚酯膜(pet)作为胎基层的防水卷材，虽增加了防水能力，但延伸率极差。防水卷材的表面层常用的强力交叉膜，热尺寸稳定性差，伸缩率大，造成防水卷材容易搭接失败；断裂延伸率小，卷材易断裂，容易造成漏水。强力交叉膜由于采用两层膜复合在一起，一是有耗材胶的成本，每平米0.14元左右；二是存在脱层，即两层粘结不牢固，出现脱层即为废品。普通聚乙烯膜(pe)，延伸率较高，但热尺寸稳定性差，伸缩率大，耐热性差，无法在防水卷材上进行应用。高密度聚乙烯（highdensitypolyethylene，简称为“hdpe”），是一种结晶度高、非极性的热塑性树脂，常用的hdpe普通面膜自粘防水卷材，具有地下防水的许多优点，但是其抗拉强度低、尺寸稳定性、耐候性较差。如申请号为cn201910118738.0的专利中提到的聚烯烃防水基层其虽然低温弯折性好，防水性好，但热稳定性差，边缘易起卷。那么，针对现有的防水膜层存在的边缘起卷、膜间脱层、尺寸稳定性差、延伸率小以及不耐老化等问题，如何获得一种既能保证较大延伸率，又抗撕裂，耐老化，尺寸稳定性好不易收缩变形并有着优异的防水性能不起卷、不脱层的防水卷材一直困扰着本领域人员。技术实现要素：本发明的目的在于提供一种断裂延伸率大，尺寸稳定性好，抗老化性能优异并具有良好防水性能，不起卷，不脱层的防水卷材用薄膜。为实现上述申请目的，本发明采用如下技术方案：本发明提供一种防水卷材用薄膜，以质量百分含量计，包括以下组分：0.5-20%的纤维，0.03-4%的润滑剂，2-20%弹性添加剂，48%-97%载体，0-10%其他助剂。优选的，以质量百分含量计，包括以下组分：1-10%的纤维，0.1-4%的润滑剂，2-15%弹性添加剂，63%-93%载体，0-8%其他助剂。更优选的，以质量百分含量计，包括以下组分：2-7%的纤维，0.1-2%的润滑剂，2-10%弹性添加剂，73%-93%载体，0-8%其他助剂。更更优选的，以质量百分含量计，包括以下组分：2-5%的纤维，0.1-1.2%的润滑剂，2-8%弹性添加剂，78%-93%载体，0-8%其他助剂。本发明所述的纤维，优选的，包括玻璃纤维、碳纤维、聚酯纤维中的至少一种。优选的，本发明大于等于50%的所述纤维长度为0.003-1mm；优选的，大于等于50%的所述纤维长度为0.045-0.5mm；更优选的，大于等于50%的所述纤维长度为0.1-0.35mm；更更优选的，大于等于50%的所述纤维长度为0.1-0.2mm。优选的，本发明所述的纤维直径为0.003-0.4mm；更优选的，所述的纤维直径为0.003-0.02mm；更优选的，直径为0.008-0.015mm；更优选的，直径为0.013mm。优选的，本发明大于等于50%的所述纤维长径比为3:1-15:1；优选的，大于等于50%的所述纤维长径比为6:1-13:1；更优选的，大于等于50%的所述纤维长径比为8:1-10:1；更更优选的，大于等于50%的所述纤维长径比为8.8:1。本发明所述润滑剂包括内润滑剂和/或外润滑剂。所述的内润滑剂，优选的，包括聚丙烯蜡和/或聚乙烯蜡，优选的，包括聚丙烯蜡。所述的外润滑剂，优选的，包括脂肪酸酰胺类外润滑剂。更优选的，所述脂肪酸酰胺类外润滑剂包括硬脂酸酰胺、ebs（乙撑双硬脂酸酰胺）、油酸酰胺、bs中的至少一种。本发明所述的弹性添加剂，优选的，包括弹性体；更优选的，所述弹性体包括热塑性弾性体（tpe）。更优选的，所述热塑性弾性体包括烯烃类热塑性弹性体、茂金属催化聚烯烃类热塑性弹性体中的至少一种。更优选的，所述烯烃类热塑性弹性体为弾性体6102；更优选的，所述茂金属催化聚烯烃类热塑性弹性体为茂金属聚乙烯。本发明所述的载体，优选的，包括pp（聚丙烯）、pe（聚乙烯）中的至少一种。优选的，所述pe包括hdpe（高密度聚乙烯）、ldpe（低密度聚乙烯）中的至少一种。本发明所述助剂包括偶联剂、抗氧剂、马来酸酐接枝剂、成核剂、云母中的至少一种。本发明所述的偶联剂，优选的，包括硅烷偶联剂、铬络合物偶联剂、钛酸酯类偶联剂中的至少一种；优选的，包括硅烷偶联剂和/或铬络合物偶联剂。本发明所述的抗氧剂，优选的，包括受阻酚类抗氧剂、亚磷酸酯类抗氧剂、或受阻酚类抗氧剂与亚磷酸酯类抗氧剂复配的复合抗氧剂。更优选的，受阻酚类抗氧剂包括抗氧剂1010、抗氧剂1076、抗氧剂1098中的至少一种，亚磷酸酯类抗氧剂为抗氧剂168和/或抗氧剂626，复合抗氧剂包括抗氧剂b225、抗氧剂b900、抗氧剂b561中的至少一种。本发明所述的马来酸酐接枝剂，优选的，包括马来酸酐接枝聚丙烯、马来酸酐接枝聚乙烯、马来酸酐接枝poe中的至少一种。本发明所述的成核剂可以为市售的，或者其他专利记载的，优选的为第三代山梨醇成核剂产品，如rqt-ch。本发明所述云母为现有常规可获得的，可市售。本发明所述薄膜断裂延伸率≥300%，热尺寸稳定性的指数≤0.6%。本发明提供了一种薄膜的应用，所述薄膜作为土工布或防雨布或包装材料被应用。本发明提供了一种基膜，所述基膜包括薄膜层和加强层；所述薄膜层包括至少一层如前所述的薄膜，所述加强层至少包括纵向加强筋。优选的，本发明加强层可以包括纵向加强筋，横向加强筋，斜向加强筋中的一种或几种。本发明加强层可以选用现有材料，如纤维网格布、纤维玻纤纱或纤维无纺布。纤维网格布可以选自玻璃纤维网格布、聚酯纤维网格布、丙纶纤维网格布等；纤维无纺布可以选自玻璃纤维无纺布、聚酯纤维无纺布、丙纶纤维无纺布等。本发明提供了一种防水卷材，所述防水卷材包括所述薄膜和位于所述薄膜至少一侧表面的沥青层。本发明提供了一种防水卷材，所述防水卷材包括所述基膜和位于所述基膜至少一侧表面的沥青层。本发明提供了一种防水卷材，所述防水卷材包括所述基膜和位于所述基膜至少一侧表面的沥青层，以及位于沥青层另一面本发明如前所述的薄膜。本发明提供了一种基膜的应用，所述基膜作为土工布或防雨布或包装材料被应用。本申请提供的薄膜一方面可以取代无防水功能的胎基布，另一方面其尺寸稳定性优于常规的hdpe强力交叉膜。经检测，本申请的薄膜断裂延伸率大，断裂延伸率≥300%远高于标准中的≥160%；本申请的薄膜尺寸稳定性好，其热尺寸稳定性相关指数≤0.6%仅为标准的1/5。而，断裂延伸率和尺寸稳定性是相互影响的，相互矛盾的，本申请的薄膜在这两方面都具有优异的性能，凸显逆势优势，这是现有的强力交叉膜所达不到的。更兼由本发明的薄膜厚度低于0.4mm，平整度更好，厚薄更为均匀。附图说明图1包括纵向加强筋的基膜；图2包括纵向和横向加强筋的基膜。具体实施例为便于理解本发明，本发明列举实施例如下。本领域技术人员应该明了，所述实施例仅仅是帮助理解本发明，不应视为对本发明的具体限制，本领域的普通技术人员根据这些实施方式所做出的结构、方法、或功能上的变换均包含在本发明的保护范围内。本发明步骤标号除有特殊说明外，不代表实施步骤的顺序。本发明百分数如无特殊标注以质量百分含量计。本发明提供一种防水卷材用薄膜，以质量百分含量计，包括以下组分：0.5-20%的纤维，0.03-4%的润滑剂，2-20%弹性添加剂，48%-97%载体，0-10%其他助剂。优选的，以质量百分含量计，包括以下组分：1-10%的纤维，0.1-4%的润滑剂，2-15%弹性添加剂，63%-93%载体，0-8%其他助剂。更优选的，以质量百分含量计，包括以下组分：2-7%的纤维，0.1-2%的润滑剂，2-10%弹性添加剂，73%-93%载体，0-8%其他助剂。更更优选的，以质量百分含量计，包括以下组分：2-5%的纤维，0.1-1.2%的润滑剂，2-8%弹性添加剂，78%-93%载体，0-8%其他助剂。其中，纤维包括玻璃纤维、碳纤维、聚酯纤维中的至少一种；在部分实施例中，所用玻璃纤维优先选择无碱玻璃纤维，优先选用研磨级玻璃纤维。本发明所述润滑剂包括内润滑剂和/或外润滑剂。所述的内润滑剂，优选的，包括聚丙烯蜡和/或聚乙烯蜡，优选的，包括聚丙烯蜡。所述的外润滑剂，优选的，包括脂肪酸酰胺类外润滑剂。更优选的，所述脂肪酸酰胺类外润滑剂包括硬脂酸酰胺、ebs（乙撑双硬脂酸酰胺）、油酸酰胺、bs中的至少一种。本发明所述的弹性添加剂，优选的，包括弹性体；更优选的，所述弹性体包括热塑性弾性体（tpe）。更优选的，所述热塑性弾性体包括烯烃类热塑性弹性体、茂金属催化聚烯烃类热塑性弹性体中的至少一种。更优选的，所述烯烃类热塑性弹性体为弾性体6102；更优选的，所述茂金属催化聚烯烃类热塑性弹性体为茂金属聚乙烯，在部分实施例中选用3518，在另外一部分实施例中选用8315。载体包括聚丙烯（pp）、聚乙烯（pe）中的至少一种。高密度聚乙烯（hdpe）、低密度聚乙烯（ldpe）中的至少一种。本发明所述助剂包括偶联剂、抗氧剂、马来酸酐接枝剂、成核剂、云母中的至少一种。偶联剂包括硅烷偶联剂、铬络合物偶联剂、酞酸酯类偶联剂中的至少一种；内润滑剂可以包括聚丙烯蜡和/或聚乙烯蜡；外润滑剂可以选用脂肪酸酰胺类外润滑剂，脂肪酸酰胺类外润滑剂包括硬脂酸酰胺、ebs、油酸酰胺、bs中的至少一种；所述的抗氧剂包括受阻酚类抗氧剂、亚磷酸酯类抗氧剂或受阻酚类抗氧剂与亚磷酸酯类抗氧剂按一定的比例（可以选用比例0.5-2进行复配；也可以购买配置好的商品化的复合抗氧剂，具体配制比例以具体商品为准）复配的复合抗氧剂；所述的受阻酚类抗氧剂包括抗氧剂1010、抗氧剂1076、抗氧剂1098中的至少一种，亚磷酸酯类抗氧剂为抗氧剂168和/或抗氧剂626，复合抗氧剂包括抗氧剂b225、抗氧剂b900、抗氧剂b561中的至少一种；马来酸酐接枝剂包括马来酸酐接枝聚丙烯、马来酸酐接枝聚乙烯、马来酸酐接枝poe中的至少一种。云母为常规，可市售获得。本发明成核剂可以为市售的，能够改变部分结晶行为的助剂，只要可以应用于聚乙烯、聚丙烯等不完全结晶塑料生产中即可，如无机成核剂、有机成核剂，高分子成核剂等，有机成核剂如脂肪羧酸金属化合物、山梨醇苄叉衍生物、芳香族羧酸金属化合物、有机磷酸盐和木质酸及其衍生物类、苯甲酸钠和双(对叔丁基苯甲酸)羧基铝、山梨醇成核剂等。优选的为第三代山梨醇成核剂产品，如rqt-ch。在一些实施例中，本发明大于等于50%的所述纤维长度为0.003-1mm；在另外一些实施例中，大于等于50%的所述纤维长度为0.009-0.8mm；在另外一些实施例中，大于等于50%的所述纤维长度为0.03-0.6mm；在另外一些实施例中，大于等于50%的所述纤维长度为0.045-0.5mm；在另外一些实施例中，大于等于50%的所述纤维长度为0.09-0.45mm；在另外一些实施例中，大于等于50%的所述纤维长度为0.1-0.35mm；在另外一些实施例中，大于等于50%的所述纤维长度为0.115-0.25mm；在另外一些实施例中，大于等于50%的所述纤维长度为0.1-0.2mm；在另外一些实施例中，大于等于50%的所述纤维长度为0.1-0.15mm。在一些实施例中，本发明所述的纤维直径为0.003-0.4mm（如0.003mm、0.005mm、0.008mm、0.009mm、0.01mm、0.015mm、0.018mm、0.02mm、0.011mm、0.025mm、0.03mm、0.04mm、0.05mm、0.06mm、0.07mm、0.08mm、0.09mm、0.1mm、0.15mm、0.2mm、0.25mm、0.3mm、0.35mm、0.4mm）；在另外一些实施例中，所述的纤维直径为0.003-0.02mm；在另外一些实施例中，直径为0.008-0.015mm；在另外一些实施例中，直径为0.013mm。在一些实施例中，本发明大于等于50%的所述纤维长径比为2.5:1-15:1，在另外一些实施例中，大于等于50%的所述纤维长径比3:1-15:1；在另外一些实施例中，本发明大于等于50%的所述纤维长径比为3:1-13:1；在另外一些实施例中，大于等于50%的所述纤维长径比为6:1-13:1；在另外一些实施例中，大于等于50%的所述纤维长径比为8:1-10:1；在另外一些实施例中，大于等于50%的所述纤维长径比为8.8:1。本发明的薄膜还可以做成多层复合膜，多层复合膜可以是两层或两层以上本发明薄膜复合，也可以是本发明薄膜和其他膜层的复合。本发明对所述复合的层数和顺序没有特殊要求，可以为两层复合，也可以为三层复合，还可以为五层复合。此外，根据需要，本发明薄膜助剂还可以包括：紫外线吸收剂、耐候稳定剂、光扩散剂、颜料、变色防止剂等。实施例1-18申请人制备的成品薄膜1-18经现有技术中不同的检测手段，按照相对应的国家标准检测得到下表中的成分配比。表1薄膜1-6成分表表2薄膜7-12成分表表3薄膜13-18成分表注：因检测手段和精度不同，能检测出来的成分不同，随着时间推移，检测手段的提高，部分成分会进一步被检出，部分成分的量也会发生变化，在侵权判定中，请考虑这一因素，现阶段难以检出的常规的一些成分的添加和一些物质的量的变化，如马来酸酐接枝剂，应认为是等同方案。实施例19依据gb/t18840-2018《沥青防水卷材用胎基》标准规定的测定方法和要求对薄膜1-18进行性能测定。标准规定指标：拉力（n/50mm），纵向及横向≥200；断裂延伸率（%），纵向及横向≥160；热尺寸稳定性的相关指数（90℃，24h，%），纵向及横向，伸长≤3.0，缩短≤3.0。薄膜1-18性能测定结果：拉力（n/50mm），纵向≥300，横向≥250；部分薄膜测得拉力（n/50mm），纵向≥330，横向≥280。断裂延伸率（%），纵向≥300，横向≥300，部分薄膜能达到纵向≥380，横向≥380；热尺寸稳定性的相关指数（90℃，24h，%），纵向≤0.6，横向≤0.6，部分薄膜能达到纵向≤0.3，横向≤0.3。经检测薄膜1-18厚度均在0.4mm以下，其中，除11和18号薄膜外，其他薄膜单层厚度均在0.2mm以下。单层表面膜厚度较薄，则会带来较好的平整度，厚薄均匀性增加，单种膜层复合，或者与其他种类膜层复合使用贴合度也较好，应用更为广泛。本发明薄膜与市场购买的常用的强力交叉膜比较：1、物性比较：本发明薄膜断裂延伸率纵向≥300，横向≥300，市购强力交叉膜断裂延伸率纵向≥200，横向≥200；最大拉力值，撕裂强度本发明薄膜均大于市购强力膜。2、热尺寸稳定性，如下表：表3在90℃24h同等条件下本发明薄膜强力交叉膜横向（%）≤0.62.8纵向（%）≤0.63.2如上表，薄膜热尺寸稳定性相关指数只有强力交叉膜的1/5，所以，本发明薄膜的热尺寸稳定性更好，而尺寸稳定性是湿铺防水卷材中最重要的指标。3、强力交叉膜常温状态下边缘翘曲，在55℃，2小时后用作湿铺卷材的强力交叉膜边缘也有1/4翘曲，本发明薄膜不存在该缺陷。强力交叉膜因拉伸的内应力没有完全释放，存在翘边问题，往往制成成品后，仍存在翘边问题，使卷材在使用过程中，打接失败而漏水，如果拉伸后再复膜，存在断裂延伸率小的问题。这两个存在于强力交叉膜中的相互矛盾的问题在本发明薄膜中得到很好的解决，因本发明薄膜既有良好的尺寸稳定性，又保有较大的断裂延伸率。综上，本发明薄膜相较现有技术中的强力交叉膜优势明显，如现有的胎基布、胎基膜虽然具有防水性，但其延伸率小，聚酯无纺布防水性堪忧，延伸率更小。其他可以用作胎基的膜层还存在一些打卷，起层，翘边等问题，而本发明薄膜既有良好的尺寸稳定性，又保有较大的断裂延伸率，所有目前存在于其他基膜的已知问题使用本发明的薄膜均可以解决。实施例20将实施例1-18中得到的薄膜制备成基膜1-18，基膜包括薄膜层和加强层。基膜包括至少一层本发明薄膜，加强层至少包括纵向加强筋，如图1所示，箭头指示为纵向。在其他实施例中，本发明加强层可以包括纵向加强筋和横向加强筋，如图2所示。在其他实施例中，本发明加强层还可以包括斜向加强筋。图中的虚线仅仅为了显示加强筋和薄膜的空间位置不在同一平面上，为两层结构，并不代表加强筋不连贯，事实上，本发明加强筋优先选用连贯成一体的加强筋。本发明加强层可以选用现有材料，如纤维网格布或纤维无纺布，纤维网格布可以选自玻璃纤维网格布、聚酯纤维网格布、丙纶纤维网格布等；纤维无纺布可以选自玻璃纤维无纺布、聚酯纤维无纺布、丙纶纤维无纺布等。本发明薄膜和加强筋可通过现有的常规方法进行复合，如胶粘等方法。本发明与薄膜复合的加强筋优选纵向加强筋或者包括纵向加强筋的组合。因在现有常用的常规卷材制备方法中，通过纵向牵引基膜，进行其他物质如沥青的铺设，在加工过程中可能还涉及到加热，纵向加强筋能够有效的增强基膜的耐受力，尤其是在需要加热的情况下，如此，则减少膜的损耗，大大的节约了成本。实施例21将实施例1-18中得到的薄膜1-18制备成防水卷材。防水卷材包括薄膜和位于薄膜至少一侧的沥青层。将实施例20中得到的基膜1-18制备成防水卷材。防水卷材包括基膜和位于基膜至少一侧的沥青层。将实施例1-18中得到的薄膜1-18和实施例20中得到的基膜1-18制备成防水卷材。防水卷材包括基膜和位于基膜至少一侧的沥青层以及位于沥青层另一面的薄膜1-18。所述沥青层的另一面为沥青层不与基膜接触的另一表面。沥青层可以是sbs改性沥青层，一种由沥青、增塑油、sbs、颗粒、滑石粉制成的胶层，也可以是买入的商品化的沥青制备的胶层，还可以是根据其他专利披露的方法制备的沥青层。在其他实施例中防水卷材可以包括基膜和位于基膜两侧的沥青层。在其他实施例中防水卷材自上而下可以包括沥青层、基膜、自粘沥青层，自粘沥青层可以是买入的商品化的自粘沥青制备的胶层，还可以是根据其他专利披露的方法制备的自粘沥青层。沥青层或者自粘沥青层的铺设可以有两种方式，一种是牵引基膜，在基膜行进的过程中进行沥青或者自粘沥青的铺设，其中，基膜行进的方向如附图中箭头指示的方向，该方向本发明中定义为纵向；一种是基膜静止时，在基膜上堆入沥青或者自粘沥青摊平即可。在第一种铺设方式中，复合有纵向加强筋的基膜有着极大的优势，膜的损耗大大降低，生产成本也降低很多。经检测由本发明基膜作为胎基制备的防水卷材，其顶杆撕裂强度≥70n，而强力交叉膜作为胎基制备的防水卷材的顶杆撕裂强度≥60n，本发明基膜性能更优。实施例22本发明的薄膜、基膜可作为一种土工布被应用，这二者作为土工布被应用，应理解为本发明的薄膜、基膜可以直接作为土工布进行应用，或者利用本发明的薄膜、基膜进行制备成的土工布被应用。本发明的薄膜、基膜可作为一种防雨布被应用，这二者作为防雨布被应用，应理解为本发明的薄膜、基膜可以直接作为防雨布进行应用，或者利用本发明的薄膜、基膜进行制备成的防雨布被应用。本发明的薄膜、基膜可作为一种包装材料被应用，这二者作为包装材料被应用，应理解为本发明的薄膜、基膜可以直接作为包装材料进行应用，或者利用本发明的薄膜、基膜进行制备成的包装材料被应用。另，与本申请同日递交的同一申请人的还有另外两篇发明专利申请，名称为：一种复合原料、薄膜、基膜、防水卷材及薄膜制备方法和应用和一种复合功能性母料、制膜预备料及其应用，这三篇专利申请的内容相关联，可以互相引用，互相补充。本申请的薄膜即可以由一种复合原料、薄膜、基膜、防水卷材及薄膜制备方法和应用中记载的复合原料制备得到，送检后，实际测得本申请记载的成分配方并生成本申请各成分的种类和配比。但这两篇申请薄膜标号并不一一对应。申请人声明，本发明通过上述实施例来说明本发明的详细工艺设备和工艺流程，但本发明并不局限于上述详细工艺设备和工艺流程，即不意味着本发明必须依赖上述详细工艺设备和工艺流程才能实施。所属
技术领域：
的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。当前第1页12