一种高分子自粘防水卷材及其制备方法与流程

文档序号:21544696发布日期:2020-07-17 17:52阅读:396来源:国知局

本发明涉及防水卷材技术领域,尤其是涉及一种高分子自粘防水卷材。



背景技术:

自粘防水卷材是一种以sbs等合成橡胶、增粘剂及优质道路石油沥青等配制成的自粘橡胶沥青为基料,强韧的高密度聚乙烯膜或铝箔作为上表面材料,可剥离的涂硅隔离膜或涂硅隔离纸为下表面防粘隔离材料制成的防水材料。它是一种极具发展前景的新型防水材料,具有低温柔性、自愈性及粘结性能好的特点,可常温施工、施工速度快、符合环保要求。

但是现有的自粘防水卷材存在强度低的缺点,而且现有的防水卷材不耐高温,在维护时需要特殊注意,避免高温对其产生破坏。

中国专利cn110819255a公开了一种反应型高分子自粘防水卷材,包括依次设置的防水基层、高分子自粘胶层和隔离层,高分子自粘胶层与现浇混凝土进行反应,使反应型高分子自粘防水卷材与混凝土能形成整体。按照重量份计,高分子自粘胶层包括如下组分:60~80份热塑性丁基橡胶、5~15份甲基丙烯酸月桂酯、5~15份纳米sio2、5~9份硅酸钠、8~10份功能性助剂、60~80份增粘剂、20~30份增塑剂和6~8份抗氧化剂。该专利的不足之处:使用的原材料价格较高,而且制得的高分子自粘防水卷材仍然具有不耐高温的缺点。

中国专利cn110105893a公开了一种高分子自粘防水卷材,由表面保护层、上自粘层、高分子均质片材层、下自粘层和隔离膜依次按顺序复合而成;所述的表面保护层,为聚酯无纺布或其他纤维层;所述的高分子均质片材层,为聚酯纤维片材或玻纤网格布;所述的隔离膜为pe或pet膜,还提供了其制备方法,包括自粘层的制备,将混合物迅速增压至10kgf/cm2,保持10-15min,然后在1-3秒内突然使压力降至4kgf/cm2,搅拌1小时,冷却。该专利的不足之处:制得的高分子自粘防水卷材强度低,不抗拉伸和撕裂。

中国专利cn110054904a公开了一种高分子自粘防水卷材及其制备方法,由如下重量份的原料组成:沥青40~45份、sbr1~5份、sbs1~5份、sis0.8~1.2份、pp0.8~1.2份、橡胶油5~6份、胶粉10~15份、石粉35~45份。为了增加粘性,专门在原料中添加橡胶油,橡胶油能够增加防水膜的粘性,同时在原材料中添加sis,可以增加防水膜的弹性,扩大防水膜容量。该专利的不足之处:制得的高分子自粘防水卷材不耐高温。



技术实现要素:

为解决现有技术中存在的技术问题,本发明提供一种高分子自粘防水卷材,以实现以下发明目的:

(1)提供一种高分子自粘防水卷材,其抗拉强度和延伸率比现有的高分子自粘防水卷材提高40%,撕裂强度和卷材剥离强度是现有高分子自粘防水卷材的2倍;

(2)提供一种高分子自粘防水卷材,热稳定性高,尺寸变化率低于1.0%;

为解决以上技术问题,本发明采取的技术方案如下:

一种高分子自粘防水卷材,由表面保护层、自粘层、高分子均质片层和隔离膜依次按顺序复合而成,

所述的表面保护层,为耐火纤维玻璃布;

所述的自粘层,包括以下原料:

丁基橡胶、石蜡油、活性炭、聚乙烯醇、锐钛型纳米级钛白粉、功能性助剂、氯化钙和海藻酸盐纤维;

所述的功能性助剂,包括阳离子聚乙烯酰胺和褐藻胶,其中,阳离子聚乙烯酰胺与褐藻胶的质量比为3:4-5:4;

所述的高分子均质片层,为聚酰胺纤维片材;

所述的隔离膜,为pp膜;

所述自粘层原料,按重量份包括:丁基橡胶70-80份、石蜡油40-50份、活性炭25-30份、聚乙烯醇15-20份、锐钛型纳米级钛白粉20-25份、功能性助剂10-12份、氯化钙8-10份和海藻酸盐纤维25-30份;

所述石蜡油,运动粘度(40℃):68-75m2/s,闪点(开口)≥240℃,倾点≤-29℃;

所述活性炭,粒度(100目)≥90%,酸溶物含量≤1.5%,氯化物含量≤0.5%,水份≤10%,ph:5-7,ctc≥25%;

所述聚乙烯醇,ph:5-8,平均分子量:110000-130000,干燥失重≤5.0,炽灼残渣≤2.0,水不溶性杂质≤0.1%;

所述锐钛型纳米级钛白粉,粒径:15-50nm,ph:7-8,锐钛≥99%,筛余物(45μm)≤0.1%;

所述阳离子聚乙烯酰胺,固含量≥90%,分子量:800-1200万,水不溶物≤0.5%,残余单位≤0.05%;阳离子度:10-90%;溶解时间≤60分钟;

所述褐藻胶,cas号为9005-38-3,分子量:216.12303(糖单元),沸点:495.2℃at760mmhg;

所述氯化钙,cas号为10043-52-4,氯化钙(以cacl2)含量≥90%,镁及碱金属氯化物(以nacl计)≤5.0%,水不溶物≤0.25%,碱[以ca(oh)2计]≤0.25%,硫酸盐(以caso4计)≤0.3%。

一种高分子自粘防水卷材的制备方法,由表面保护层、自粘层、高分子均质片层、和隔离膜依次按顺序复合而成;通过层压机将制备好的自粘层涂覆在高分子均质片材层上表面,其中自粘层的厚度为0.5-1mm,在打卷机前,在自粘层的上表面覆盖表面保护层和在高分子均质片层的下表面覆盖隔离膜,最后收边、打卷、包装制得成品。

其中,所述自粘层的制备方法,包括原料称取、搅拌、高剪切和均质;

所述原料称取:按所述的配方称取原料,备用;

所述搅拌:按照配比将丁基橡胶、石蜡油和海藻酸盐纤维投入到搅拌釜中边加热边进行搅拌,将温度控制在160-170℃,开启搅拌,搅拌速度在1100-1200rad/min;

所述高剪切:将搅拌后得到的混合物放入带有高剪切的混合釜中,将活性炭、聚乙烯醇、锐钛型纳米级钛白粉、功能性助剂和氯化钙加入到混合釜中,然后将釜内的温度加热到190-200℃,剪切转速为8200-8500rpm,剪切时间15-22min;

所述均质:将高剪切后的混合物通入过高压均质机3~6次,高压均质机的压力为25~30mpa,获得自粘层原料。

与现有技术相比,本发明的有益效果为:

(1)本发明的高分子自粘防水卷材,抗拉强度为13.9-14.3mpa,延伸率为70-75%,撕裂强度为25-28n,卷材剥离强度为2.5-3.0n/mm;

(2)本发明的高分子自粘防水卷材,持粘性为35-40min,在0.3mpa,210min下不透水;

(3)本发明的高分子自粘防水卷材,耐热性好,在90℃,2h的情况下无位移、流淌、滴落,而且热稳定性好,尺寸变化率不超过1.0%;

(4)本发明的高分子自粘防水卷材,制备方法简单,生产效率。

具体实施方式

为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解,现说明本发明的具体实施方式。

实施例1

本发明的一种高分子自粘防水卷材,由表面保护层、自粘层、高分子均质片层和隔离膜依次按顺序复合而成,

所述的表面保护层,为耐火纤维玻璃布;

所述的自粘层,包括以下原料:

丁基橡胶、石蜡油、活性炭、聚乙烯醇、锐钛型纳米级钛白粉、功能性助剂、氯化钙和海藻酸盐纤维;

所述的功能性助剂,包括阳离子聚乙烯酰胺和褐藻胶,其中,阳离子聚乙烯酰胺与褐藻胶的质量比为3:4;

所述的高分子均质片层,为聚酰胺纤维片材;

所述的隔离膜,为pp膜;

所述自粘层原料,按重量份包括:丁基橡胶80份、石蜡油50份、活性炭30份、聚乙烯醇20份、锐钛型纳米级钛白粉25份、功能性助剂12份、氯化钙10份和海藻酸盐纤维30份;

所述石蜡油,运动粘度(40℃):68-75m2/s,闪点(开口)≥240℃,倾点≤-29℃;

所述活性炭,粒度(100目)≥90%,酸溶物含量≤1.5%,氯化物含量≤0.5%,水份≤10%,ph:5-7,ctc≥25%;

所述聚乙烯醇,ph:5-8,平均分子量:110000-130000,干燥失重≤5.0,炽灼残渣≤2.0,水不溶性杂质≤0.1%;

所述锐钛型纳米级钛白粉,粒径:15-50nm,ph:7-8,锐钛≥99%,筛余物(45μm)≤0.1%;

所述阳离子聚乙烯酰胺,固含量≥90%,分子量:800-1200万,水不溶物≤0.5%,残余单位≤0.05%;阳离子度:10-90%;溶解时间≤60分钟;

所述褐藻胶,cas号为9005-38-3,分子量:216.12303(糖单元),沸点:495.2℃at760mmhg;

所述氯化钙,cas号为10043-52-4,氯化钙(以cacl2)含量≥90%,镁及碱金属氯化物(以nacl计)≤5.0%,水不溶物≤0.25%,碱[以ca(oh)2计]≤0.25%,硫酸盐(以caso4计)≤0.3%。

本发明的一种高分子自粘防水卷材的制备方法,由表面保护层、自粘层、高分子均质片层和隔离膜依次按顺序复合而成;通过层压机将制备好的自粘层涂覆在高分子均质片材层上表面,其中自粘层的厚度为0.5-1mm,在打卷机前,在自粘层的上表面覆盖表面保护层和在高分子均质片层的下表面覆盖隔离膜,最后收边、打卷、包装制得成品。

其中,所述自粘层的制备方法,包括原料称取、搅拌、高剪切和均质;

所述原料称取:按实施例所述的配方称取原料,备用;

所述搅拌:按照配比将丁基橡胶、石蜡油和海藻酸盐纤维投入到搅拌釜中边加热边进行搅拌,将温度控制在170℃,开启搅拌,搅拌速度在1200rad/min;

所述高剪切:将搅拌步骤得到的混合物放入带有高剪切的混合釜中,将活性炭、聚乙烯醇、锐钛型纳米级钛白粉、功能性助剂和氯化钙加入到混合釜中,然后将釜内的温度加热到200℃,剪切转速为8400-8500rpm,剪切时间20-22min。

所述均质:将高剪切后的混合物通入过高压均质机5~6次,高压均质机的压力为28~30mpa,获得本发明的自粘层原料。

实施例2

本发明的一种高分子自粘防水卷材,由表面保护层、自粘层、高分子均质片层和隔离膜依次按顺序复合而成,

所述的表面保护层,为耐火纤维玻璃布;

所述的自粘层,包括以下原料:

丁基橡胶、石蜡油、活性炭、聚乙烯醇、锐钛型纳米级钛白粉、功能性助剂、氯化钙和海藻酸盐纤维;

所述的功能性助剂,包括阳离子聚乙烯酰胺和褐藻胶,其中,阳离子聚乙烯酰胺与褐藻胶的质量比为4:4;

所述的高分子均质片层,为聚酰胺纤维片材;

所述的隔离膜,为pp膜;

所述自粘层原料,按重量份包括:丁基橡胶75份、石蜡油45份、活性炭28份、聚乙烯醇18份、锐钛型纳米级钛白粉22份、功能性助剂11份、氯化钙9份和海藻酸盐纤维28份;

所述石蜡油,运动粘度(40℃):68-75m2/s,闪点(开口)≥240℃,倾点≤-29℃;

所述活性炭,粒度(100目)≥90%,酸溶物含量≤1.5%,氯化物含量≤0.5%,水份≤10%,ph:5-7,ctc≥25%;

所述聚乙烯醇,ph:5-8,平均分子量:110000-130000,干燥失重≤5.0,炽灼残渣≤2.0,水不溶性杂质≤0.1%;

所述锐钛型纳米级钛白粉,粒径:15-50nm,ph:7-8,锐钛≥99%,筛余物(45μm)≤0.1%;

所述阳离子聚乙烯酰胺,固含量≥90%,分子量:800-1200万,水不溶物≤0.5%,残余单位≤0.05%;阳离子度:10-90%;溶解时间≤60分钟;

所述褐藻胶,cas号为9005-38-3,分子量:216.12303(糖单元),沸点:495.2℃at760mmhg;

所述氯化钙,cas号为10043-52-4,氯化钙(以cacl2)含量≥90%,镁及碱金属氯化物(以nacl计)≤5.0%,水不溶物≤0.25%,碱[以ca(oh)2计]≤0.25%,硫酸盐(以caso4计)≤0.3%。

本发明的一种高分子自粘防水卷材的制备方法,由表面保护层、自粘层、高分子均质片层和隔离膜依次按顺序复合而成;通过层压机将制备好的自粘层涂覆在高分子均质片材层上表面,其中自粘层的厚度为0.5-1mm,在打卷机前,在自粘层的上表面覆盖表面保护层和在高分子均质片层的下表面覆盖隔离膜,最后收边、打卷、包装制得成品。

其中,所述自粘层的制备方法,包括原料称取、搅拌、高剪切和均质;

所述原料称取:按实施例所述的配方称取原料,备用;

所述搅拌:按照配比将丁基橡胶、石蜡油和海藻酸盐纤维投入到搅拌釜中边加热边进行搅拌,将温度控制在165℃,开启搅拌,搅拌速度在1150rad/min;

所述高剪切:将搅拌步骤得到的混合物放入带有高剪切的混合釜中,将活性炭、聚乙烯醇、锐钛型纳米级钛白粉、功能性助剂和氯化钙加入到混合釜中,然后将釜内的温度加热到195℃,剪切转速为8300-8400rpm,剪切时间18-20min。

所述均质:将高剪切后的混合物通入过高压均质机4~5次,高压均质机的压力为26~28mpa,获得本发明的自粘层原料。

实施例3

本发明的一种高分子自粘防水卷材,由表面保护层、自粘层、高分子均质片层和隔离膜依次按顺序复合而成,

所述的表面保护层,为耐火纤维玻璃布;

所述的自粘层,包括以下原料:

丁基橡胶、石蜡油、活性炭、聚乙烯醇、锐钛型纳米级钛白粉、功能性助剂、氯化钙和海藻酸盐纤维;

所述的功能性助剂,包括阳离子聚乙烯酰胺和褐藻胶,其中,阳离子聚乙烯酰胺与褐藻胶的质量比为5:4;

所述的高分子均质片层,为聚酰胺纤维片材;

所述的隔离膜,为pp膜;

所述自粘层原料,按重量份包括:丁基橡胶70份、石蜡油40份、活性炭25份、聚乙烯醇15份、锐钛型纳米级钛白粉20份、功能性助剂10份、氯化钙8份和海藻酸盐纤维25份;

所述石蜡油,运动粘度(40℃):68-75m2/s,闪点(开口)≥240℃,倾点≤-29℃;

所述活性炭,粒度(100目)≥90%,酸溶物含量≤1.5%,氯化物含量≤0.5%,水份≤10%,ph:5-7,ctc≥25%;

所述聚乙烯醇,ph:5-8,平均分子量:110000-130000,干燥失重≤5.0,炽灼残渣≤2.0,水不溶性杂质≤0.1%;

所述锐钛型纳米级钛白粉,粒径:15-50nm,ph:7-8,锐钛≥99%,筛余物(45μm)≤0.1%;

所述阳离子聚乙烯酰胺,固含量≥90%,分子量:800-1200万,水不溶物≤0.5%,残余单位≤0.05%;阳离子度:10-90%;溶解时间≤60分钟;

所述褐藻胶,cas号为9005-38-3,分子量:216.12303(糖单元),沸点:495.2℃at760mmhg;

所述氯化钙,cas号为10043-52-4,氯化钙(以cacl2)含量≥90%,镁及碱金属氯化物(以nacl计)≤5.0%,水不溶物≤0.25%,碱[以ca(oh)2计]≤0.25%,硫酸盐(以caso4计)≤0.3%。

本发明的一种高分子自粘防水卷材的制备方法,由表面保护层、自粘层、高分子均质片层和隔离膜依次按顺序复合而成;通过层压机将制备好的自粘层涂覆在高分子均质片材层上表面,其中自粘层的厚度为0.5-1mm,在打卷机前,在自粘层的上表面覆盖表面保护层和在高分子均质片层的下表面覆盖隔离膜,最后收边、打卷、包装制得成品。

其中,所述自粘层的制备方法,包括原料称取、搅拌、高剪切和均质;

所述原料称取:按实施例所述的配方称取原料,备用;

所述搅拌:按照配比将丁基橡胶、石蜡油和海藻酸盐纤维投入到搅拌釜中边加热边进行搅拌,将温度控制在160℃,开启搅拌,搅拌速度在1100rad/min;

所述高剪切:将搅拌步骤得到的混合物放入带有高剪切的混合釜中,将活性炭、聚乙烯醇、锐钛型纳米级钛白粉、功能性助剂和氯化钙加入到混合釜中,然后将釜内的温度加热到190℃,剪切转速为8200-8300rpm,剪切时间15-18min。

所述均质:将高剪切后的混合物通入过高压均质机3~4次,高压均质机的压力为25~26mpa,获得本发明的自粘层原料。

对比例1

采用实施例1所述的高分子自粘防水卷材的制备方法,其不同之处在于:省略“均质步骤”,在进行高剪切后直接获得自粘层原料。

对比例2

采用实施例1所述的高分子自粘防水卷材的制备方法,其不同之处在于:省略“高剪切和均质步骤”,在搅拌后将活性炭、聚乙烯醇、锐钛型纳米级钛白粉、功能性助剂和氯化钙加入到普通的搅拌釜中,然后将釜内的温度加热到190℃,搅拌速度在1100-1200rad/min,搅拌时间为15-22min后获得自粘层原料。

对比例3

按照专利申请号为cn201910301149.6,专利名称为一种高分子自粘防水卷材及其制备方法的专利中提到的自粘层的制备方法,将石蜡油加入到搅拌罐中,搅拌罐的温度为170-180℃,搅拌时间为60-90min,边搅拌边加入丁基橡胶、活性炭、聚乙烯醇、锐钛型纳米级钛白粉、功能性助剂、氯化钙和海藻酸盐纤维,充分搅拌均匀后,再通过胶体磨研磨,研磨时间≥60min,制得自粘层原料。然后按照本发明的制备方法通过该自粘层制备高分子自粘防水卷材。

实施例4

对实施例1-3和对比例1-3的高分子自粘防水卷材进行指标检测,结果见表1;

表1

综上,本发明高分子自粘防水卷材抗拉强度为13.9-14.3mpa,现有技术为9.6mpa;延伸率为70-75%,现有技术为50%。防水卷材的剥离强度为2.5-3.0n/mm,撕裂强度为25-28n,持粘性为35-40min;热稳定性高,尺寸变化率不超过1.0%。

最后应说明的是:以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,尽管参照前述实施例对本发明进行了详细说明,对于本领域的技术人员来说,其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。以上所述为本发明最佳实施方式的举例,其中未详细述及的部分均为本领域普通技术人员的公知常识;本发明的保护范围以权利要求的内容为准,任何基于本发明的技术启示而进行的等效变换,也在本发明的保护范围之内。

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