一种阻氧膜及包含该阻氧膜的沥青防水卷材的制作方法

1.本实用新型涉及防水卷材技术领域，更具体地，涉及一种阻氧膜及包含该阻氧膜的沥青防水卷材。


背景技术：

2.沥青防水卷材因具有优良的防水性能、粘接性能及力学性能被广泛应用。现有的沥青防水卷材一般由涂盖料与成型材料组成。
3.如一种无胎复合层沥青防水卷材(申请号：201822213254.8，公开日：2020.01.17)公开了：包括如上往下依次排布的面膜层、上表面涂盖层及底膜层，所述上表面涂盖层为由高聚物进行改性的沥青涂盖料，在所述上表面涂盖层与底膜层之间还设有与上表面涂盖层相容的下表面功能层。
4.但上述沥青防水卷材存在热老化性能较差的问题，即使是中、高档的沥青防水卷材也是容易热氧老化的材料，老化后的低温柔性、剥离强度等指标衰减明显，按照国标检测，结果不合格。即使在常温条件下存储，沥青防水卷材保质期也很短，一般配方生产10天后老化性能就已经衰减至不合格，即使是中、高档的沥青防水卷材，保质期延长至3个月也十分困难。沥青老化通常表现为沥青变硬、变脆、易开裂、粘性与延伸性降低。随着沥青防水卷材的老化，沥青防水卷材的使用性能及寿命均出现了明显的下降，严重影响了其在建筑防水、道路建设等领域中的使用。而针对热老化的改进，通常是改变涂盖料配方，配方的改变牵一发而动全身，容易引起其他性能的改变，且生产线上实验成本巨大，每个涂盖料配方的调整切换需要10～12小时方可生产，耗时费力。
5.不同配方之间也可能引起生产效率的不同，需要配合配方调整生产温度、速度等工艺参数。
6.因此，研发一种无需改变沥青涂盖料、即可改变沥青热老化性能的沥青防水卷材成为当下之需。


技术实现要素：

7.本实用新型旨在克服上述现有技术的至少一种缺陷(不足)，提供一种阻氧膜，替代普通的膜层，无需改变沥青涂盖料即可提升沥青防水卷材的热老化性能。
8.本实用新型的另一目的，在于提供包含该阻氧膜的沥青防水卷材。
9.本实用新型采取的技术方案是，一种阻氧膜，包括由上往下依次布置的第一pe膜层、第一pva层、粘合剂层、第二pva层、第二pe膜层。
10.沥青防水卷材生产后，由于长时间的放置，防水卷材中的沥青会与空气中的氧发生反应，生成氢过氧化物中间体(r-o-o-h)。一方面，氢过氧化物中间体容易自我分解产生羰基；另一方面，它也可以作为氧化剂，使沥青中的硫醚、硫醇被氧化成亚砜官能团。经过氧化反应历程，沥青中羰基与亚砜基官能团的含量增加，致使热老化性能下降。如果涂盖料沥青的配方进行改善，容易引起其它性能的变化且生产线的实验成本巨大，调整切换涂盖料
配方需至少十几个小时，大大增加生产成本的消耗。
11.本实用新型的阻氧膜一般是作为沥青防水卷材的底膜或直接与沥青涂盖料层接触的膜层；本实用新型阻氧膜的pva层中，聚乙烯醇(pva)具有良好的阻氧效果，通过将聚乙烯醇水溶液涂布在pe膜上，再淋膜复合，形成双层的pva层，可以很好地阻挡氧气进入沥青涂盖料层，确保沥青防水卷材长时间放置后仍能具有优异的耐老化性能；本实用新型仅仅通过改变沥青防水卷材中的膜层，无需改变沥青涂盖料的配方，即可提升沥青防水卷材热老化后的低温柔性与剥离强度。
12.进一步地，所述第一pe膜层与所述第二pe膜层为不同取向的pe膜层。
13.所述第一pe膜层与所述第二pe膜层采用不同取向的pe膜层，有利于提高阻氧膜的强度。
14.更进一步地，所述第一pe膜层为45
°
取向pe膜层，所述第二pe膜层为-45
°
取向pe膜层。
15.45
°
取向的pe膜层与-45
°
取向的pe膜层能够获得更好地的力学性能，当然，其它角度的取向也有利于力学性能的提升。
16.进一步地，所述第一pe膜层、第一pva层、粘合剂层、第二pva层、第二pe膜层的厚度分别为30～70μm、1～5μm、1～10μm、1～5μm、30～70μm。
17.进一步地，所述第一pva层为pva涂布液涂布在第一pe膜层上干燥形成；和/或所述第二pva层为pva涂布液涂布在第二pe膜层上干燥形成。
18.pe膜为常用的沥青防水卷材底膜层，阻氧性能差，在pe膜上涂覆pva涂层能提高pe膜的阻氧性能；pe膜又能有效保护pva涂层。
19.优选的，pva涂布液涂布在第一pe膜层上干燥形成第一pva层，pva涂布液涂布在第二pe膜上干燥形成第二pva层，形成双层有效阻氧层。
20.一种沥青防水卷材，包含如上述的阻氧膜。
21.上述阻氧膜具有优异的阻氧性能，用于制备沥青防水卷材，有效提升沥青防水卷材的阻氧性能，延长保质期。
22.进一步地，包括依次布置在所述阻氧膜上的沥青涂盖料层、面膜层。
23.进一步地，所述面膜层为pet隔离膜。
24.所述pet隔离膜层具有较好的氧气阻隔性，表面涂有离型硅油，起到离型易揭的作用。
25.进一步地，所述面膜层、沥青涂盖料层的厚度为25～40μm、0.5～2mm。
26.进一步地，所述沥青防水卷材氧气渗透率为0～60cc/m2·
day。
27.本实用新型的沥青防水卷材的制备步骤如下：
28.s1：将高密度聚乙烯、抗氧剂1010、抗氧剂168、光稳定剂、色母粒、碳酸钙放入搅拌器中，充分搅拌得到均匀的混合物；将混合物放入挤出机进料斗，通过挤出机内熔融、圆形口模挤出、吹胀、冷却成型后，得到管状薄膜；管状薄膜经过取向拉伸，吹胀倍率为2～5倍，拉伸后进行退火、放气、收卷；得到分子链取向与薄膜收卷方向平行的pe管状薄膜，薄膜上下表面均需进行电晕处理，得到pe管状薄膜；
29.s2：将步骤s1得到的pe管状薄膜充气、进行斜向45
°
螺旋切割、收卷，得到分子链取向与纵向成斜向45
°
夹角的片状薄膜；
30.s3：称取聚乙烯醇放入水中，搅拌均匀得到聚乙烯醇水溶液，加入异丙醇和正硅酸乙酯，搅拌均匀后，静置24小时，再加入二元酸、硅烷偶联剂，搅拌均匀，静置10～20min，得到pva涂布液；
31.s4：将步骤s3制得的pva涂布液涂布在s2制得的45
°
取向的片状薄膜的一侧；
32.s5：取s4涂布有pva的45
°
取向的片状薄膜两张，pva涂布层在内，取向方向彼此交叉，通过淋膜进行交叉复合，得到阻氧膜；
33.s6：采用双辊挤压的方式，将s5制得的阻氧膜，分别与沥青涂盖料层、pet隔离膜层挤压成型，经过冷却、切割、收卷、包装，得到沥青防水卷材。
34.本实用新型的涂布液优选包含了聚乙烯醇水溶液、异丙醇、硅烷偶联剂、正硅酸乙酯及丁二酸。在涂布液中，丁二酸作为聚乙烯醇的交联剂，促使聚乙烯醇交联，使线型的聚乙烯醇分子形成空间网状结构，提高了聚乙烯醇的耐水性能。另一方面，丁二酸在水中释放出氢离子，可以作为溶胶-凝胶反应的催化剂。在涂布液中，正硅酸乙酯水解释放出硅溶胶，丁二酸为溶胶-凝胶反应所需的酸催化剂，促使线型的硅溶胶逐步交联形成空间立体网状结构的纳米二氧化硅粒子，提高聚乙烯醇涂层的强度、刚度、粘接性能及耐水性能；原位生成空间立体网状结构的纳米二氧化硅粒子与交联的聚乙烯醇在局部形成互穿网络结构，使得聚乙烯醇只能在水中溶胀而无法溶解，提高了聚乙烯醇涂层的耐水性，互穿网络结构也有效降低纳米二氧化硅的团聚，利于纳米二氧化硅的分散，进一步提高聚乙烯醇涂层的强度、刚度，粘接性能及耐水性能。硅烷偶联剂一方面能够促进纳米二氧化硅在聚乙烯醇涂层中的分散，另一方面提高涂布膜层与底膜层、粘合剂层及纳米二氧化硅颗粒的粘接性能。
35.上述涂布液仅作为一种优选的方案，采用目前公开或市售普通pva涂布液(如江苏百瑞尔包装材料有限公司的gw7503)来制备上述的阻氧交叉膜用于沥青防水卷材中，同样地，也具有优异的阻氧性能。
36.与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：
37.(1)不改变原有沥青涂盖料配方，明显提升沥青防水卷材热老化后的低温柔性与剥离强度；
38.(2)不改变原有沥青防水卷材的生产工艺参数，切换顺畅，不影响正常生产，生产效率大大提高；
39.(3)在制备pe交叉膜的过程中，在pe交叉膜内侧涂布pva涂布液，有效降低成型材料聚乙烯薄膜的氧气渗透率，延长沥青防水卷材的保质期。
附图说明
40.图1为本实用新型的阻氧膜的结构层次图。
41.图2为本实用新型沥青防水卷材的结构层次图。
42.附图中标记为：pet隔离膜-100；沥青涂盖料层-200；阻氧膜-300；第一pe膜层-310，第一pva层-320，粘结层-330，第二pva层-340，第二pe膜层-350。
具体实施方式
43.本实用新型附图仅用于示例性说明，不能理解为对本实用新型的限制。为了更好说明以下实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对于本
领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。
44.实施例1
45.如图1所示，一种阻氧膜300，包括由上往下依次布置的第一pe膜层310、第一pva层320、粘合剂层330、第二pva340、第二pe膜层350。
46.在本实施例中，所述第一pe膜层310为45
°
取向pe膜，所述第二pe膜层350为-45
°
取向pe膜。所述45
°
取向pe膜与所述-45
°
取向pe膜在制备阻氧膜过程中，由于膜的取向的不同，所制得的阻氧膜力学性能更优。
47.在本实施例中，所述第一pva层320为pva涂布液涂布在第一pe膜层310上干燥形成；所述第二pva层340为pva涂布液涂布在第二pe膜层350上干燥形成，形成双层有效阻氧层。pe膜为常用的沥青防水卷材底膜层，阻氧性能差，在pe膜上涂覆pva涂层能提高pe膜的阻氧性能；pe膜又能有效保护pva涂层。
48.在本实施例中，所述第一pe膜层310、第一pva层320、粘合剂层330、第二pva层340、第二pe膜层350的厚度分别为45μm、2μm、10μm、2μm、45μm。
49.在本实施例中，阻氧膜中的第一pva层320或第二pva层310所用涂布液优选包含了聚乙烯醇水溶液、异丙醇、硅烷偶联剂、正硅酸乙酯及丁二酸。在涂布液中，丁二酸作为聚乙烯醇的交联剂，促使聚乙烯醇交联，使线型的聚乙烯醇分子形成空间网状结构，提高了聚乙烯醇的耐水性能。另一方面，丁二酸在水中释放出氢离子，可以作为溶胶-凝胶反应的催化剂。在涂布液中，正硅酸乙酯水解释放出硅溶胶，丁二酸为溶胶-凝胶反应所需的酸催化剂，促使线型的硅溶胶逐步交联形成空间立体网状结构的纳米二氧化硅粒子，提高聚乙烯醇涂层的强度、刚度、粘接性能及耐水性能；原位生成空间立体网状结构的纳米二氧化硅粒子与交联的聚乙烯醇在局部形成互穿网络结构，使得聚乙烯醇只能在水中溶胀而无法溶解，提高了聚乙烯醇涂层的耐水性，互穿网络结构也有效降低纳米二氧化硅的团聚，利于纳米二氧化硅的分散，进一步提高聚乙烯醇涂层的强度、刚度，粘接性能及耐水性能。硅烷偶联剂一方面能够促进纳米二氧化硅在聚乙烯醇涂层中的分散，另一方面提高涂布膜层与底膜层、粘合剂层及纳米二氧化硅颗粒的粘接性能。
50.实施例2
51.一种沥青防水卷材，包括由上往下依次布置的面膜层、沥青涂盖料层200、底膜层，所述底膜层为实施例1的阻氧膜300。
52.在本实施例中，所述面膜层为pet隔离膜100。所述pet隔离膜100具有较好的氧气阻隔性，表面涂有离型硅油，起到离型易揭的作用。
53.在本实施例中，所述pet隔离膜100、沥青涂盖料层200、阻氧膜300的厚度分别为35μm、1.5mm、100μm。
54.在本实施例中，采用双辊挤压的方式，将阻氧膜300，分别与沥青涂盖料层200、pet隔离膜100挤压成型，经过冷却、切割、收卷、包装，得到沥青防水卷材。所述沥青防水卷材卷绕成形后，所述阻氧膜300紧贴沥青涂盖料层200，阻挡氧气进入，使沥青防水卷材能保持较长时间耐老化性，当需要施工时，撕开表层的pet隔离膜100层，铺设在基面上，沥青涂盖料层200仍保有优异的性能。
55.显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型技术方案所作的举例，而并非是对本实用新型的具体实施方式的限定。凡在本实用新型权利要求书的精神
和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。