反應自粘型三元乙丙防水卷材的制作方法
【專利摘要】本發明涉及一種反應自粘型三元乙丙防水卷材，由表面防水層、中間自粘層和底部隔離層復合構成，表面防水層由三元乙丙橡膠、氧化鋅、硫黃、硬脂酸、高耐磨炭黑、加工油和促進劑DM共混構成，中間自粘層由瀝青、軟化劑、增粘劑、丁基橡膠IIR、丁苯橡膠、活化劑和填充料共混構成的活性自粘膠料充任，底部隔離層由PET薄膜充任。由于在以三元乙丙為主料的表面防水層的內表面上層設了內含有瀝青和活性高分子活性組分、具有活性反應自粘功能膠料的中間自粘層，使卷材自身邊沿之間的搭接和卷材與混凝土基層之間的粘合直接由中間自粘層完成，而不需要任何粘接劑的配合，且生成的防水層具有與主體材料同等的壽命效果，因而是一種現有單片式三元乙丙防水卷材的理想更新換代產品。
【專利說明】反應自粘型三元乙丙防水卷材
【技術領域】
[0001]本發明涉及防水建材產品【技術領域】，特別是一種施工性能良好、施工后形成的防水層與基層呈卯榫式交聯、不易分離，且耐久性優異的反應自粘型三元乙丙防水卷材。
【背景技術】
[0002]公知的三元乙丙防水卷材是一種具有優良防隔水性能、各項性能指標均能達到國家一級防水材料標準、目前在國內外防水工程領域中獲得廣泛應用的單層片材式高檔橡膠類防水卷材。施工時不需要配用熱源，可以采用以氯丁膠為粘接劑的冷施工工藝，具有工藝簡單、施工方便，且生成的防水層即時工作可靠性強的特點。但是在長期的工作實踐中發現其還存在一些不足之處:首先，氯丁膠粘接劑中含有對人體有害的游離甲醛，在施工涂布過程中會隨著溶劑揮發到空氣中，對操作人員身體健康有一定影響，因而不符合環保要求；其次，氯丁膠粘接劑的自身耐熱耐寒性能較差，在環境溫度的變化下容易老化，由此形成的防水層的工作可靠性受到氯丁膠粘接劑的制約，因而使防水層的長期工作壽命較難保證；此外，三元乙丙卷材是一種完全硫化、呈化學惰性的片狀材料，片材重疊邊沿間搭接時，化學活性較差的普通粘接劑不能勝任，故需要配用經嚴格篩選的對口活性化學粘接劑才能確保其膠接質量，導致總體施工成本較高。因而從環保、實用性和經濟性角度考慮，均欠理想。
【發明內容】
[0003]本發明的目的是要克服現有單片式三元乙丙防水卷材施工時需要特殊粘接劑配合、生成的防水層的工作性能受粘接劑制約，導致施工成本較高和長期工作壽命較難保證的不足之處，提供一種施工時自身片材搭接邊沿間、片材與工程基層間具有活性反應自粘功能、能生成基層粘結效果與主體材料同壽命的反應自粘型三元乙丙防水卷材。
[0004]本發明的反應自粘型三元乙丙防水卷材主體由表面防水層、中間自粘層和底部隔離層復合構成，特征在于:
a.所述的表面防水層是卷材的防水基礎層，組分中包含有三元乙丙橡膠、氧化鋅、硫黃、硬脂酸、高耐磨炭黑、加工油和促進劑DM，組分重量配比如下:
三元乙丙橡膠35-40 %
氧化鋅 1-2 %
硫黃 1-2 %
硬脂酸 1-2%
高耐磨炭黑 35-40%
加工油 25-30 %
促進劑DM: 0.5-1 %
其中:所述的三元乙丙橡膠具有優異的阻隔水、耐氧化、抗臭氧和抗侵蝕性能，是表面防水層的主料，由日本三井化學4045型產品充任；所述的氧化鋅具有促進三元乙丙橡膠的硫化、活化和補強防老的功能，有助于提高橡膠制品的撕裂強度及耐磨性，降低產品不良率，由市售的工業級產品充任；所述的硫磺具有改善硫化橡膠對溫度敏感性的功能，由市售的工業級產品充任；所述的硬脂酸由市售的1801型常規產品充任；所述的高耐磨炭黑具有賦予橡膠拉伸強度、撕裂強度、耐磨和抗老化的功效，由市售的N330型產品充任；所述的加工油具有減少混煉過程中動力的消耗，促進各種輔料的均勻分散，提高橡膠的伸長率和回彈性功能，起軟化、增塑、增粘、抗老化的作用，由市售的DOP型產品充任；所述的促進劑DM具有縮短硫化時間，降低硫化溫度，減少硫化劑的用量和提高橡膠的物理機械性能的功能。
[0005]b.所述的中間自粘層具有促進片材搭接邊沿之間、片材與混凝土基層之間進行活性反應自粘的功能，組分中包含有70#浙青、軟化劑、增粘劑、丁基橡膠IIR、丁苯橡膠、活化劑和填充料，組分重量配比如下:
70# 浙青 20-25%
軟化劑 8-10%
增粘劑 3-5%
丁基橡膠 IIR 10-15%
丁苯橡膠 5-10%
活化劑 1-5%
改性劑 10-15%
填充料 15-20%
其中:所述的70#浙青是中間自粘層中的防水主料，能賦予中間自粘層良好的抗老化性能和與基層混凝土間良好的粘結附著性；所述的軟化劑由46#機油充任，具有調節膠料的黏度、改善膠料的加工性能和提供膠料的耐老化性能及柔性的功能；所述的增粘劑由90#萜烯樹脂充任，具有提高自粘層的初粘性和壓敏性的功能，用以改善卷材的施工性能，確保卷材在施工伊始時即具有良好的粘結性；所述的丁基橡膠IIR是異丁烯和異戊二烯的共聚物，由市售的1751型產品充任，由于分子鏈中側甲基的密集排列和取向時易形成結晶的原因，能賦予卷材良好的氣密性和很高的撕裂強度、改善自粘膠料的延展性能和彈性，并使得與基層間的粘結具有良好的柔韌性，還能提供優秀的氣密性、耐臭氧、耐老化、耐化學品腐蝕等性能，較為顯著地改善卷材自粘層的可靠工作壽命；所述的丁苯橡膠是中性膠種，具有提高膠料的軟化點、延伸度和黏韌性的功能，由市售的1502型產品充任；所述的活化劑是由有機酸銨和季胺鹽按3:5重量配比配制構成的高分子材料，具有活化自粘層中其他組分的功效，施工時，其自身與混凝土基層中的氫氧化鈣發生化學反應生成由化學鍵結合的“凝膠”聚合物(簡稱“膠料”)，能使卷材在施工輥壓的過程中通過“凝膠”聚合物與水泥砂漿之間的互滲、構成網絡式界面，從而達到了緊密結合、不可逆的粘結作用，實現卷材與混凝土基層間形成緊密的人體肌膚式可靠結合；所述的改性劑是由組分石棉、SBS、聚丙烯顆粒以2:7:1重量配比配制構成、具有改善膠料耐高溫性能的混合物，能賦予了膠料良好的韌性與耐候性，能有效地減少丁苯橡膠在膠料中分散后的再團聚現象，促進丁苯橡膠在膠料中分布的均勻性與穩定性，使得整個膠料體系成為均勻的網絡體系；所述的填充料由碳酸鈣充任，具有調節膠料黏度、提高自粘層的耐熱、耐老化性能的功能，有利于延長防水卷材的貯存時間和可靠工作壽命；
C，所述的底部隔離層，由市售的涂硅油PET薄膜充任，設置在中間自粘層的外表面上起隔離保護作用，方便于防水卷材的收卷成品，確保產品粘結性能不受損傷。[0006]本發明的反應自粘型三元乙丙防水卷材的生產工藝如下:
1，按額定的組分配比、傳統生產單層片材式三元乙丙防水卷材的加工方法生產表面防水層片材；
2，將石棉、SBS、聚丙烯顆粒以2:7:1重量配比配制改性劑；
3，將浙青和軟化劑升溫至190-200°C、加入所述的自配改性劑改性1.5小時、同時加入增粘劑、丁基橡膠IIR、丁苯橡膠改性I小時、然后自然降溫至150°C，再加入活化劑改性
0.5小時、加入填充料攪拌0.5小時、降溫至140±5°C出料，制成反應自粘層膠料；
4，在所述的表面防水層片材的下表面上涂覆所述的反應自粘層膠料、覆蓋上PET薄膜，將三者用雙金屬輥在140±5°C的復合溫度下進行擠壓熱復合、成型、收卷，制成本發明的反應自粘型三元乙丙防水卷材。
[0007]施工時，先對工程基層表面進行清理、濕潤處理，再在工程基層表面上抹水泥砂漿，并確保表面平整度，對陰陽角、施工縫、后澆帶、變形縫、穿墻管道等節點部位按規范要求進行加強處理，揭除所述的PET薄膜，將卷材鋪貼在已抹水泥砂漿的工程基層表面上，再用木抹子或橡膠板拍打卷材表面，執行提漿、排空氣操作，使卷材與水泥砂漿緊密貼合，生成肌膚式、基層粘結效果能夠與主體材料同壽命的防水層。
[0008]基于上述構思的本發明反應自粘型三元乙丙防水卷材，由于在以超高耐久性著稱的三元乙丙材料為主料構成的防水基礎層的內表面上增加涂設了以浙青和活性高分子材料為主要組分、具有便于卷材邊沿之間可靠搭接、卷材自身與工程基層之間永久粘接功能的中間自粘層，及對中間自粘層具有隔離、保護功能的底部隔離層，使本發明的防水卷材成為具有自粘性、自愈性及高蠕變性，高壓敏性和化學反應性，特別是中間自粘層中的高分子活性組分與混凝土基層中的氫氧化鈣等物質進行反應生成水合硅酸鈣凝膠，形成化學鍵結合，使本發明的反應自粘型三元乙丙防水卷材卷材與混凝土基層結合呈一體，從而生成基層粘結效果能夠與主體材料同壽命的防水層。充分證明了本發明的反應自粘型三元乙丙防水卷材是現有防水產品【技術領域】中的一大技術突破性產品，是現有單片式三元乙丙防水卷材的理想更新換代產品，市場應用前景廣闊。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0009]圖1是本發明實施例的基本結構示意圖。
[0010]圖中:
1.表面防水層 2.中間自粘層3.底部隔尚層。
【具體實施方式】
[0011]下面結合附圖及典型實施例對本發明作進一步說明。
[0012]在圖1中，本發明的反應自粘型三元乙丙防水卷材主體由表面防水層1、中間自粘層2和底部隔離層3復合構成，特征在于:
所述的表面防水層I是卷材的防水基礎層，組分中包含有三元乙丙橡膠、氧化鋅、硫黃、硬脂酸、高耐磨炭黑、加工油和促進劑DM，組分重量配比如下:
三元乙丙橡膠35-40 %
氧化鋅 1-2 %硫黃 1-2 %
硬脂酸 1-2%
高耐磨炭黑 35-40%
加工油 25-30 %
促進劑 DM: 0.5-1 % ；
所述的中間自粘層2具有促進片材搭接邊沿之間、片材與混凝土基層之間進行活性反應自動粘接的功能，組分中包含有70#浙青、軟化劑、增粘劑、丁基橡膠IIR、丁苯橡膠、活化劑和填充料，組分重量配比如下:
70# 浙青 20-25%
軟化劑 8-10%
增粘劑 3-5%
丁基橡膠 IIR 10-15%
丁苯橡膠 5-10%
活化劑 1-5%
改性劑 10-15%
填充料 15-20% ；
所述的底部隔離層3，由市售的涂硅油的PET薄膜充任，設置在中間自粘層的外表面上起隔離保護、確保產品粘結性能不受損傷作用，也方便于防水卷材的收卷、成品。
【權利要求】
1.一種反應自粘型三元乙丙防水卷材，主體由表面層(I)、中間自粘層(2)和底部隔離層(3)復合構成，其特征在于: a.所述的表面層(I)是卷材的防水基礎層，組分中包含有三元乙丙橡膠、氧化鋅、硫黃、硬脂酸、高耐磨炭黑、加工油和促進劑DM，組分重量配比如下: 三元乙丙橡膠35-40 % 氧化鋅 1-2 % 硫黃 1-2 % 硬脂酸 1-2% 高耐磨炭黑 35-40% 加工油 25-30 % 促進劑DM: 0.5-1 % 其中:所述的三元乙丙橡膠具有優異的阻隔水、耐氧化、抗臭氧和抗侵蝕性能，是表面層的主料，由日本三井化學4045型產品充任；所述的氧化鋅具有促進三元乙丙橡膠的硫化、活化和補強防老的功能，有助于提高橡膠制品的撕裂強度及耐磨性，降低產品不良率，由市售的工業級產品充任；所述的硫磺具有改善硫化橡膠對溫度敏感性的功能，由市售的工業級產品充任；所述的硬脂酸由市售的1801型產品充任；所述高耐磨炭黑具有賦予橡膠拉伸強度、撕裂強度、耐磨和抗老化的功效，由市售的N330型產品充任；所述的加工油具有減少混煉 過程中動力的消耗，促進各種輔料的均勻分散，提高橡膠的伸長率和回彈性功能，起軟化、增塑、增粘、抗老化的作用，由市售的DOP型產品充任；所述的促進劑DM具有縮短硫化時間，降低硫化溫度，減少硫化劑的用量和提高橡膠的物理機械性能的功能； b.所述的中間自粘層(2)具有促進片材搭接邊沿之間、片材與混凝土基層之間進行活性反應自粘的功能，組分中包含有70#浙青、軟化劑、增粘劑、丁基橡膠IIR、丁苯橡膠、活化劑和填充料，組分重量配比如下: 70# 浙青 20-25% 軟化劑 8-10% 增粘劑 3-5% 丁基橡膠 IIR 10-15% 丁苯橡膠 5-10% 活化劑 1-5% 改性劑 10-15% 填充料 15-20% 其中:所述的70#浙青是中間自粘層中的防水主料，能賦予中間自粘層良好的抗老化性能和與基層混凝土間良好的粘結附著性；所述的軟化劑由46#機油充任，具有調節膠料的黏度、改善膠料的加工性能和提供膠料的耐老化性能及柔性的功能；所述的增粘劑由90#萜烯樹脂充任，具有提高自粘層的初粘性和壓敏性的功能，用以改善卷材的施工性能，確保卷材在施工伊始時即具有良好的粘結性；所述的丁基橡膠IIR是異丁烯和異戊二烯的共聚物，由市售的1751型產品充任，由于分子鏈中側甲基的密集排列和取向時易形成結晶的原因，能賦予卷材良好的氣密性和很高的撕裂強度、改善自粘膠料的延展性能和彈性，并使得與基層間的粘結具有良好的柔韌性，還能提供優秀的氣密性、耐臭氧、耐老化、耐化學品腐蝕等性能，較為顯著地改善卷材自粘層的可靠工作壽命；所述的丁苯橡膠是中性膠種，具有提高膠料的軟化點、延伸度和黏韌性的功能，由市售的1502型產品充任；所述的活化劑是由有機酸銨和季胺鹽按3:5重量配比配制構成的高分子材料，具有活化自粘層中其他組分的功效，施工時，其自身與混凝土基層中的氫氧化鈣發生化學反應生成由化學鍵結合的“凝膠”聚合物(簡稱“膠料”)，能使卷材在施工輥壓的過程中通過“凝膠”聚合物與水泥砂漿之間的互滲、構成網絡式界面，從而達到了緊密結合、不可逆的粘結作用，實現卷材與混凝土基層間形成緊密的人體肌膚式可靠結合；所述的改性劑是由組分石棉、SBS、聚丙烯顆粒以2:7:1重量配比配制構成、具有改善膠料耐高溫性能的混合物，能賦予了膠料良好的韌性與耐候性，能有效地減少丁苯橡膠在膠料中分散后的再團聚現象，促進丁苯橡膠在膠料中分布的均勻性與穩定性，使得整個膠料體系成為均勻的網絡體系；所述的填充料由碳酸鈣充任，具有調節膠料黏度、提高自粘層的耐熱、耐老化性能的功能，有利于延長防水卷材的貯存時間和可靠工作壽命； C，所述的底部隔離層(3)由市售的涂硅油PET薄膜充任，設置在中間自粘層的外表面上起隔離保護作用，方便于防水卷材的收卷成品，確保產品粘結性能不受損傷；d，生產工藝如下: .1，按額定的組分配比、傳統生產單層片材式三元乙丙防水卷材的加工方法生產表面層片材； .2，將石棉、SBS、聚丙烯顆粒以2:7:1重量配比配制改性劑； .3，將浙青和軟化劑升溫至190-200°C、加入所述的自配改性劑改性1.5小時、同時加入增粘劑、丁基橡膠IIR、丁苯橡膠改性I小時、然后自然降溫至150°C，再加入活化劑改性.0.5小時、加入填充料攪拌0.5小時、降溫至140±5°C出料，制成反應自粘層膠料； .4，在所述的表面層片材的下表面上涂覆所述的反應自粘層膠料、覆蓋上PET薄膜，將三者用雙金屬輥在140±5°C的復合溫度下進行擠壓熱復合、成型、收卷，制成本發明的反應自粘型三元乙丙防水卷材。
2.根據權利要求1所述的反應自粘型三元乙丙防水卷材，其特征在于施工時:先對工程基層表面進行清理、濕潤處理，再在工程基層表面上抹水泥砂漿，并確保表面平整度，對陰陽角、施工縫、后澆帶、變形縫、穿墻管道等節點部位按規范要求進行加強處理，揭除所述的PET薄膜，將卷材鋪貼在已抹水泥砂漿的工程基層表面上，再用木抹子或橡膠板拍打卷材表面，執行提漿、排空氣操作，使卷材與水泥砂漿緊密貼合，生成肌膚式、基層粘結效果能夠與主體材料同壽命的防水層。
【文檔編號】C09J11/06GK104017512SQ201410283349
【公開日】2014年9月3日 申請日期:2014年6月24日 優先權日:2014年6月24日
【發明者】程先政 申請人:上海臺安工程實業有限公司