一种新型高分子自粘式防水卷材及其制备方法与流程

本发明涉及防水卷材技术领域，具体涉及一种新型高分子自粘式防水卷材及其制备方法。

背景技术：

随着人们生活水平的提高，建筑业的快速发展；国家对建筑材料的环保要求也不断提高。传统的防水卷材是油毡或sbs改性沥青卷材，油毡和sbs改性沥青卷材在生产及使用过程中，整个生命周期尤其是使用后的日晒雨淋，日久天长都会产生voc排放及有毒有害气体，这样会持续对环境造成污染，不利于青山绿水的建设和蓝天保卫战的胜利。本品完全采用水性高分子材料以及纯天然材料制成，无论在生产过程、施工过程还是产品整个生命周期终结都不会产生危险废物和voc及废水，是一种真正的环保产品。另外现有的自粘式sbs防水卷材都采用里纸防粘膜来防止卷材与胶面粘连，使用时需要人工撕掉防粘膜，而撕掉的防粘膜就会产生不易降解的废料，既对环境造成危害又增加市政回收压力，本品采用自带防粘膜，防粘膜就是卷材的一部分免除撕掉过程，提高施工效率不会产生任何垃圾废料。

技术实现要素：

本发明的发明目的在于提供一种新型高分子自粘式防水卷材，该防水卷材防水效果好、抗老化性能佳，全寿命环保，生产施工不会产生废弃物；同时提供该新型高分子自粘式防水卷材的制备方法。

为了实现上述发明目的，本发明采用的技术方案如下：

一种新型高分子自粘式防水卷材，该防水卷材包括防水层、基材及胶粘层；所述防水层为柔性材料，其厚度为0.8-2mm，制备所述防水层的防水层基料包括组分a、组分b及水，所述组分a与组分b的总量占所述防水层基料总量的85％；所述组分a按照质量百分比计包括如下组分：苯乙烯15-25％、丙烯酸丁酯22-30％、丙烯酸辛酯4-10％、乳化剂0.5-3％、引发剂0.1-0.5％及水45-50％；所述组分b按照质量百分比计包括如下组分：重质钙粉40-55％、轻质钙粉20-28％、高岭土3-8％、钛白粉10-14％、云母3-5％、石英砂3-5％、抗氧化剂0.5-1.0％、分散剂0.3-0.8％、抗静电剂0.2-0.5％、阻燃剂0.1-0.5％、助剂0.2-0.6％及颜料0.1-5％；所述组分a占所述防水层基料总量的40-45％，所述水占所述防水层基料总量的15％，其余为所述组分b；所述基材为聚酯无纺布或玻纤布或涤纶织布；每平方米所述基材浸涂1-2kg所述防水层基料，达到浸润效果。

在本发明中，进一步的，所述组分a按照质量百分比计包括如下组分：苯乙烯20.5％、丙烯酸丁酯25％、丙烯酸辛酯6％、乳化剂2.2％、引发剂0.3％及水46％。

在本发明中，进一步的，所述胶粘层为强力压敏胶。

在本发明中，进一步的，所述助剂为消泡剂、促进剂、流平剂、杀菌剂及增稠剂中一种或者两种及其以上组合。

在本发明中，进一步的，所述颜料无机颜料或有机颜料；在所述防水基料里加入各种颜料制得的防水卷材具有各种颜色。

在本发明中，进一步的，所述防水卷材还包括防粘膜，所述防粘膜涂覆于所述防水层上，所述防粘膜为聚酯膜。

在本发明中，进一步的，所述新型高分子自粘式防水卷材的制备方法包括如下步骤：

(1)制备防水层基料：①制备组分a：将苯乙烯、丙烯酸丁酯、丙烯酸辛酯、乳化剂和引发剂按照比例加入乳化罐中，开始搅拌，使乳化罐中各成分混合均匀；在反应釜加入水，待反应釜中的水升温至80℃，缓慢滴加上述乳化罐制得的混合液，滴加时间控制在200-240min，滴加完成后继续搅拌保温60min后，开始降温、后处理、抽真空、放料制成水性乳液备用；②制备组分b：将重质钙粉、轻质钙粉、高岭土、钛白粉、云母、石英砂、抗静电剂、阻燃剂按照比例混合均匀备用；③混料：在分散釜中加入水，室温下边搅拌边一次性加入步骤①所制备的组分a；待组分a与水混合均匀后，再分3-5次加入步骤②所制备的组分b，边加边高速搅拌，转速为1000-1200转；搅拌半小时后减速至200转，依次加入助剂，搅拌10min，抽真空后即可得到所述防水层；

(2)基材处理：将基材与步骤(1)制得的防水层基料按照每平米1-2kg的比例浸润基材，进入烘道烘干；将烘干后的基材，表面细刷防粘膜，再通过扎辊挤压，热压定型，温度80-100℃，形成防水卷材初品；

(3)涂覆胶粘层：对步骤(2)制得的防水卷材初品内面涂覆胶粘层，分切并收卷，包装后，得到所述高分子自粘式防水卷材。

由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

(1)本发明防水卷材的防水层基料由组分a、组分b及水组成，其中组分a包括苯乙烯、丙烯酸丁酯、丙烯酸辛酯及水，四者在乳化剂和引发剂的作用下混合形成三元共聚乳液，此共聚物粘度大、弹性好、耐水性好、稳定性好；配合组分b中的重质钙粉、轻质钙粉、高岭土、钛白粉、云母、石英砂、抗静电剂、阻燃剂及助剂，重质钙粉与轻质钙粉配合使用，增加水漆质感，又增加呼吸性，使防水卷材使用寿命大大提高；又因其原料中钙粉不易燃烧，配合阻燃剂使用起到很好的阻燃作用；本发明的防水卷材中防水层与基材相互融合，不仅增加了卷材的强度，而且增强了卷材与基层和防护层间粘结的可靠性；同时防水层基料中添加了颜料可以做出各种颜色的防水卷材，能够美化环境。本发明防水卷材还具有良好的物理力学性能，防水卷材干透后保持良好的弹性及拉伸性能，抗晒、耐老化、耐低温。

(2)本发明防水卷材的防粘膜与胶粘层相互配合，胶粘层的粘度大，实现了卷材在墙体、屋顶等处直接使用；防粘膜防止胶粘层间粘连；使用时不需要需要撕掉防粘膜，使用更加方便；且不会产生防粘膜等废料，更加环保。

(3)本发明防水卷材的原料简单，所有生产工序都采用全自动密闭设备完成，远程电脑控制，环保、无味、安全、无废气、废液(水就是原料，所以洗釜水全部回收利用)、废渣产生，符合人们对环境保护的要求。同时，本发明防水卷材用常规生产设备进行生产、适合工厂规模生产，可行性高。

附图说明

图1为本发明新型高分子自粘式防水卷材的结构示意图。

附图中主要元件符号说明：1-防粘膜、2-防水层与基材、3-胶粘层。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合实施例，进一步阐述本发明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明所用的原料均可从市面上购买。

实施例1

一种新型高分子自粘式防水卷材：

(1)原料：1)防水层基料：组分a：苯乙烯6份、丙烯酸丁酯9.76份、丙烯酸辛酯4份、乳化剂0.2份、引发剂0.04份及水20份；组分b：重质钙粉18份、轻质钙粉12.6份、高岭土3.6份、钛白粉6.3份、云母1.8份、石英砂2.07份、抗氧化剂0.225份、分散剂0.135份、抗静电剂0.09份、阻燃剂0.045份、助剂(本例中助剂为消泡剂，消泡剂选用有机硅油)0.09份及颜料0.045份；水15份；

2)基材：聚酯无纺布；

3)胶粘层：强力压敏胶；

4)防粘膜：聚酯膜；

(2)制备方法：1)制备防水层基料：①制备组分a：将苯乙烯、丙烯酸丁酯、丙烯酸辛酯、乳化剂和引发剂按照比例加入乳化罐中，开始搅拌，使乳化罐中各成分混合均匀；在反应釜加入水，待反应釜中的水升温至80℃，缓慢滴加上述乳化罐制得的混合液，滴加时间控制在200min，滴加完成后继续搅拌保温60min后，开始降温、后处理、抽真空、放料制成水性乳液备用；②制备组分b：将重质钙粉、轻质钙粉、高岭土、钛白粉、云母、石英砂、抗静电剂、阻燃剂按照比例混合均匀备用；③混料：在分散釜中加入水，室温下边搅拌边一次性加入步骤①所制备的组分a；待组分a与水混合均匀后，再分3次加入步骤②所制备的组分b，边加边高速搅拌，转速为1000转；搅拌半小时后减速至200转，依次加入消泡剂，搅拌10min，抽真空后即可得到所述防水层基料；

2)基材处理：将基材与步骤1)制得的防水层基料按照每平米1-1.2kg的比例浸润，浸润了所述防水层基料的基材进入烘道烘干；将烘干后的基材，表面细刷防粘膜，再通过扎辊挤压，热压定型，温度80℃，形成防水卷材初品；

3)涂覆胶粘层：对步骤2)制得的防水卷材初品内面涂覆胶粘层，分切并收卷，包装后，得到所述高分子自粘式防水卷材。

实施例2

一种新型高分子自粘式防水卷材：

(1)原料：1)防水层基料：组分a：苯乙烯7.98份、丙烯酸丁酯10.5份、丙烯酸辛酯3.016份、乳化剂0.42份、引发剂0.084份及水20份；组分b：重质钙粉19.35份、轻质钙粉11.051份、高岭土2.15份、钛白粉5.16份、云母2.15份、石英砂2.15份、抗氧化剂0.258份、分散剂0.172份、抗静电剂0.129份、阻燃剂0.086份、助剂(本例中助剂为促进剂和流平剂的混合物，其中促进剂选用水性丙烯酸树脂及流平剂选用聚二甲基硅氧烷)0.129份及颜料0.215份；水15份；

2)基材：玻纤布；

3)胶粘层：强力压敏胶；

4)防粘膜：聚酯膜；

(2)制备方法：1)制备防水层基料：①制备组分a：将苯乙烯、丙烯酸丁酯、丙烯酸辛酯、乳化剂和引发剂按照比例加入乳化罐中，开始搅拌，使乳化罐中各成分混合均匀；在反应釜加入水，待反应釜中的水升温至80℃，缓慢滴加上述乳化罐制得的混合液，滴加时间控制在220min，滴加完成后继续搅拌保温60min后，开始降温、后处理、抽真空、放料制成水性乳液备用；②制备组分b：将重质钙粉、轻质钙粉、高岭土、钛白粉、云母、石英砂、抗静电剂、阻燃剂按照比例混合均匀备用；③混料：在分散釜中加入水，室温下边搅拌边一次性加入步骤①所制备的组分a；待组分a与水混合均匀后，再分4次加入步骤②所制备的组分b，边加边高速搅拌，转速为1100转；搅拌半小时后减速至200转，依次加入促进剂和流平剂，搅拌10min，抽真空后即可得到所述防水层基料；

2)基材处理：将基材与步骤1)制得的防水层基料按照每平米1.2-1.4kg的比例浸润，浸润了所述防水层基料的基材进入烘道烘干；将烘干后的基材，表面细刷防粘膜，再通过扎辊挤压，热压定型，温度90℃，形成防水卷材初品；

3)涂覆胶粘层：对步骤2)制得的防水卷材初品内面涂覆胶粘层，分切并收卷，包装后，得到所述高分子自粘式防水卷材。

实施例3

一种新型高分子自粘式防水卷材：

(1)原料：1)防水层基料：组分a：苯乙烯8.815份、丙烯酸丁酯10.75份、丙烯酸辛酯2.58份、乳化剂0.946份、引发剂0.129份及水19.78份；组分b：重质钙粉21份、轻质钙粉8.568份、高岭土2.52份、钛白粉5.46份、云母1.26份、石英砂1.26份、抗氧化剂0.336份、分散剂0.252份、抗静电剂0.168份、阻燃剂0.168份、助剂(本例中助剂为消泡剂、杀菌剂和增稠剂的混合物，其中消泡剂选用矿物油，杀菌剂选用异噻唑啉酮及增稠剂选用水性丙烯酸增稠剂)0.168份及颜料0.84份；水15份；

2)基材：聚酯无纺布；

3)胶粘层：强力压敏胶；

4)防粘膜：聚酯膜；

(2)制备方法：1)制备防水层基料：①制备组分a：将苯乙烯、丙烯酸丁酯、丙烯酸辛酯、乳化剂和引发剂按照比例加入乳化罐中，开始搅拌，使乳化罐中各成分混合均匀；在反应釜加入水，待反应釜中的水升温至80℃，缓慢滴加上述乳化罐制得的混合液，滴加时间控制在230min，滴加完成后继续搅拌保温60min后，开始降温、后处理、抽真空、放料制成水性乳液备用；②制备组分b：将重质钙粉、轻质钙粉、高岭土、钛白粉、云母、石英砂、抗静电剂、阻燃剂按照比例混合均匀备用；③混料：在分散釜中加入水，室温下边搅拌边一次性加入步骤①所制备的组分a；待组分a与水混合均匀后，再分4次加入步骤②所制备的组分b，边加边高速搅拌，转速为1100转；搅拌半小时后减速至200转，依次加入促进剂和流平剂，搅拌10min，抽真空后即可得到所述防水层基料；

2)基材处理：将基材与步骤1)制得的防水层基料按照每平米1.4-1.6kg的比例浸润，浸润了所述防水层基料的基材进入烘道烘干；将烘干后的基材，表面细刷防粘膜，再通过扎辊挤压，热压定型，温度90℃，形成防水卷材初品；

3)涂覆胶粘层：对步骤2)制得的防水卷材初品内面涂覆胶粘层，分切并收卷，包装后，得到所述高分子自粘式防水卷材。

实施例4

(1)原料：1)防水层基料：组分a：苯乙烯11.25份、丙烯酸丁酯9.9份、丙烯酸辛酯2.025份、乳化剂1.35份、引发剂0.225份及水20.25份；组分b：重质钙粉22份、轻质钙粉8份、高岭土1.2份、钛白粉4份、云母1.2份、石英砂1.2份、抗氧化剂0.4份、分散剂0.32份、抗静电剂0.2份、阻燃剂0.2份、助剂(本例中助剂为消泡剂、杀菌剂和增稠剂的混合物，其中消泡剂选用矿物油，杀菌剂选用异噻唑啉酮及增稠剂选用水性丙烯酸增稠剂)0.24份及颜料1.04份；水15份；

2)基材：涤纶织布；

3)胶粘层：强力压敏胶；

4)防粘膜：聚酯膜；

(2)制备方法：1)制备防水层基料：①制备组分a：将苯乙烯、丙烯酸丁酯、丙烯酸辛酯、乳化剂和引发剂按照比例加入乳化罐中，开始搅拌，使乳化罐中各成分混合均匀；在反应釜加入水，待反应釜中的水升温至80℃，缓慢滴加上述乳化罐制得的混合液，滴加时间控制在240min，滴加完成后继续搅拌保温60min后，开始降温、后处理、抽真空、放料制成水性乳液备用；②制备组分b：将重质钙粉、轻质钙粉、高岭土、钛白粉、云母、石英砂、抗静电剂、阻燃剂按照比例混合均匀备用；③混料：在分散釜中加入水，室温下边搅拌边一次性加入步骤①所制备的组分a；待组分a与水混合均匀后，再分4次加入步骤②所制备的组分b，边加边高速搅拌，转速为1200转；搅拌半小时后减速至200转，依次加入促进剂和流平剂，搅拌10min，抽真空后即可得到所述防水层基料；

2)基材处理：将基材与步骤1)制得的防水层基料按照每平米1.6-2kg的比例浸润，浸润了所述防水层基料的基材进入烘道烘干；将烘干后的基材，表面细刷防粘膜，再通过扎辊挤压，热压定型，温度100℃，形成防水卷材初品；

3)涂覆胶粘层：对步骤2)制得的防水卷材初品内面涂覆胶粘层，分切并收卷，包装后，得到所述高分子自粘式防水卷材。

对比例1：一种市售防水卷材，厂家：上海万工环保材料有限公司。

下面通过实验来考察本发明防水卷材的作用效果：

将实施例1-4制备的防水卷材与对比例1的防水卷材按照国家标准进行检测，相关数据如表1所示：

表1

注：①上述数据至少为测试5次的平均值；

②ab小写字母表示5％显著性差异。

由表1可见，本发明实施例1-4制备的防水卷材在外观、低温柔性及附着力方面都表现出很好效果，尤其在耐水性和耐紫外线老化性上较对比例1具有比较突出的优势；因此，本发明防水卷材的防水层与基材相互融合，两者紧密结合，不仅增加了卷材的强度，而且增强了卷材与基层和防护层间粘结的可靠性；进一步的，防粘膜与胶粘层相互配合，使用时不需要需要撕掉防粘膜，使用更加方便；且不会产生防粘膜等废料，更加环保。

本发明并不局限于前述的具体实施方式。本发明扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合，以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。