一种建筑防水卷材及其制备方法和应用与流程

1.本发明涉及建筑防水技术领域，尤其涉及一种防水卷材及其制备方法和应用。


背景技术：

2.防水卷材广泛应用于各种类型的混凝土结构中，例如挡水坝、蓄水池、地铁、涵洞、隧道等地下工程中。
3.目前，在建筑施工工程中，由于防水卷材和混凝土基面是分离的，一旦防水卷材出现破损，渗漏水将很快充满防水卷材与混凝土之间的空隙，形成窜水，渗水长时间侵蚀混凝土基面，当遇到混凝土的薄弱部位或施工缝处时，水会渗入到结构内部，形成漏水，由此造成的建筑渗漏水情况是目前建筑渗漏水的主要原因。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本发明提供了一种防水卷材及其制备方法和应用，本发明提供的防水卷材能够与混凝土连接为一个整体，有效防止防水卷材出现破损时发生窜水。
5.为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：
6.本发明提供了一种防水卷材，包括依次层叠设置的土工布增强层2、氯化聚乙烯主体层1、高分子自粘胶层3和隔离膜4-2。
7.优选的，所述防水卷材还包括设置于所述高分子自粘胶层3和隔离膜4-2之间的高聚物粘接增强层4-1，或所述隔离膜4-2被替换为高聚物粘接增强层4-1。
8.优选的，所述氯化聚乙烯主体层1的厚度为1～1.5mm。
9.优选的，所述土工布增强层2为丙纶短纤针刺土工布，所述土工布增强层2的密度为100～400g/m2。
10.优选的，所述高聚物粘接增强层4-1由乙烯乙酸-乙烯共聚物乳液成膜后干燥形成，所述高聚物粘接增强层4-1的密度为30～100g/m2。
11.优选的，所述高分子自粘胶层3为热熔亚敏胶层，所述高分子自粘胶层3的厚度为0.3～0.5mm。
12.优选的，所述氯化聚乙烯主体层1的制备方法包括以下步骤：
13.将所述氯化聚乙烯和加工助剂混合，得到混合料，所述氯化聚乙烯和加工助剂的质量比为1:(0.2～0.3)，所述氯化聚乙烯中氯元素的质量百分含量为25～40％；
14.将所述混合料挤出造粒，得到氯化聚乙烯粒料，所述挤出造粒时混合料的温度为100～120℃；
15.将所述氯化聚乙烯粒料挤出延压成型，得到所述氯化聚乙烯主体层1，所述挤出延压成型时氯化聚乙烯粒料的温度为130～170℃。
16.本发明提供了上述技术方案所述防水卷材的制备方法，包括以下步骤：
17.将土工布增强层1和氯化聚乙烯主体层1的一面热熔复合，在所述氯化聚乙烯主体层1的另一面涂覆高分子自粘胶层3；
18.在所述高分子自粘胶层3表面涂覆隔离膜4-2。
19.本发明提供了上述技术方案所述防水卷材或上述技术方案所述的制备方法制备得到的防水卷材在建筑物防水中的应用。
20.优选的，所述应用的施工方法包括：将所述防水卷材的隔离膜4-2剥离，将高分子自粘胶层3贴合在所述建筑物的混凝土基面上，在所述防水卷材的土工布增强层2表面浇筑混凝土保护层7。
21.本发明提供了一种防水卷材，包括依次层叠设置的土工布增强层2、氯化聚乙烯主体层1、高分子自粘胶层3和隔离膜4-2。本发明提供的防水卷材在所述高分子自粘胶层3表面设置隔离膜4-2，所述隔离膜4-2不仅能够有效防止所述高分子自粘胶层3的随时间的老化，而且将其剥离后在混凝土基面设置所述防水卷材的高分子自粘胶层3，高分子自粘胶层3能够将防水卷材有效粘接于混凝土基面上，最后在所述防水卷材的土工布增强层2表面浇筑混凝土保护层7，混凝土浆料渗透进入土工布层，凝固后与土工布层2连接为一个整体。由此，本发明中防水卷材能够与混凝土连接为一个整体，有效防止防水卷材出现破损时发生窜水，防止漏水。
附图说明
22.图1为本发明实施例提供的防水卷材的结构示意图；
23.图2为本发明实施例提供的防水卷材的结构示意图；
24.图3为本发明实施例提供的防水卷材用于建筑物底面防水施工的防水卷材的施工示意图；
25.图4为本发明实施例提供的防水卷材防水结构及效果示意图；
26.图5为本发明对比例1提供的普通防水卷材防水结构及防水效果示意图；
27.1-氯化聚乙烯主体层，2-土工布增强层，3-高分子自粘胶层，4-1-高聚物粘接增强层，4-2-聚对苯二甲酸乙二醇酯隔离膜，5-水泥基胶粘剂层，6-建筑物的底面混凝土基面，7-混凝土保护层，8-防水卷材破损处。
具体实施方式
28.本发明提供了一种防水卷材，包括依次层叠设置的土工布增强层2、氯化聚乙烯主体层1、高分子自粘胶层3和隔离膜4-2。
29.在本发明中，若无特殊说明，所用原料均为本领域技术人员熟知的市售产品。
30.本发明提供的防水卷材包括土工布增强层2。在本发明中，所述土工布增强层2优选为丙纶短纤针刺土工布，所述土工布增强层2的密度优选为100～400g/m2，更优选为150～350g/m2。
31.本发明提供的防水卷材的土工布增强层2层能够与混凝土基面上预涂的水泥基胶粘剂层5粘接，将防水卷材与混凝土基面连成一个整体。
32.本发明提供的防水卷材包括设置于所述土工布增强层表面的氯化聚乙烯主体层1。在本发明中，所述氯化聚乙烯主体层1的厚度优选为1～1.5mm，更优选为1.1～1.3mm。
33.在本发明中，所述氯化聚乙烯主体层1的制备方法优选包括以下步骤：
34.将所述氯化聚乙烯和加工助剂混合，得到混合料，所述氯化聚乙烯和加工助剂的
质量比为1:(0.2～0.3)，所述氯化聚乙烯中氯元素的质量百分含量为25～40％；
35.将所述混合料挤出造粒，得到氯化聚乙烯粒料，所述挤出造粒时混合料的温度为100～120℃；
36.将所述氯化聚乙烯粒料挤出延压成型，得到所述氯化聚乙烯主体层1，所述挤出延压成型时氯化聚乙烯粒料的温度为130～170℃。
37.本发明将所述氯化聚乙烯和加工助剂混合，得到混合料，所述氯化聚乙烯和加工助剂的质量比为1:(0.2～0.3)，所述氯化聚乙烯中氯元素的质量百分含量为25～40％。
38.在本发明中，所述氯化聚乙烯主体层1优选包括氯化聚乙烯和加工助剂。
39.在本发明中，所述氯化聚乙烯中氯元素的质量百分含量优选为25～40％，更优选为28～35％。
40.在本发明的具体实施例中，所述氯化聚乙烯优选购买的潍坊亚星3000。
41.在本发明中，所述加工助剂优选包括硬脂酸、硬脂酸钙、热稳定剂、加工助剂acr-401、聚乙烯蜡、抗氧剂1010、辅抗dsdtp、紫外吸收剂、加工助剂g01、加工助剂m01、白炭黑和滑石粉。
42.在本发明中，所述热稳定剂优选包括二盐基亚磷酸铅和/或三盐基硫酸铅，更优选为二盐基亚磷酸铅和三盐基硫酸铅。
43.在本发明的具体实施例中，所述紫外吸收剂具体优选为568b。
44.在本发明中，所述氯化聚乙烯和加工助剂的质量比优选为1:(0.2～0.3)，更优选为1:(0.22～0.25)。
45.在本发明中，所述氯化聚乙烯主体层1优选包括以下质量份数的组分：
46.氯化聚乙烯100份，硬脂酸0.5～1份，硬脂酸钙2～8份，二盐基亚磷酸铅2～8份，三盐基硫酸铅5～10份，加工助剂acr-4010.5～1份，聚乙烯蜡0.5～2份，抗氧剂10100.2～1份，辅抗dsdtp 0.2～2份；紫外吸收剂0.2～2份，加工助剂g012～5份，加工助剂m010.5～5份，白炭黑5～10份，滑石粉1～5份。
47.在本发明中，所述混合优选在高速搅拌釜中进行。
48.在本发明中，所述混合优选包括以下步骤：
49.将氯化聚乙烯、硬脂酸、加工助剂acr-401、抗氧剂1010、辅抗dsdtp和紫外吸收剂第一混合，得到第一混合料；
50.将所述第一混合料、稳定剂和白炭黑第二混合，得到第二混合料；
51.将所述第二混合料、硬脂酸钙、聚乙烯蜡、加工助剂g01、加工助剂m01和滑石粉第三混合。
52.在本发明中，所述第一混合的温度优选为70～75℃，所述第一混合优选在搅拌的条件下进行，在本发明中，所述搅拌的转速优选为100～200r/min。
53.在本发明中，所述第二混合的温度优选为80～85℃，所述第二混合优选在搅拌的条件下进行，在本发明中，所述搅拌的转速优选为100～200r/min。
54.在本发明中，所述第三混合的温度优选为90～95℃，所述第三混合优选在搅拌的条件下进行，在本发明中，所述搅拌的转速优选为500～1000r/min，所述第三混合的时间优选为30～60s。
55.得到混合料后，本发明将所述混合料挤出造粒，得到氯化聚乙烯粒料，所述挤出造
粒时混合料的温度为100～120℃。
56.在本发明中，所述挤出造粒时混合料的温度优选为100～120℃，更优选为110℃。
57.在本发明中，所示挤出造粒优选在双螺杆挤出机中进行。
58.在本发明中，所述挤出造粒优选在真空环境中进行。
59.得到氯化聚乙烯粒料后，本发明将所述氯化聚乙烯粒料挤出延压成型，得到所述氯化聚乙烯主体层1，所述挤出延压成型时氯化聚乙烯粒料的温度为130～170℃。
60.在本发明中，所述挤出延压成型时氯化聚乙烯粒料的温度优选为130～170℃，更优选为140～160℃。
61.在本发明中，所述挤出延压成型优选在单螺杆挤出机和三辊中进行，所述单螺杆挤出机出料磨具的宽度优选为2～4m。
62.本发明优选采用加工助剂对所述氯化聚乙烯(cpe)进行混合改性，经挤出造粒，将造好的粒料挤出、压延成型，制作出的氯化聚乙烯主体层1具有更优良的柔韧性，铺挂更加密贴，可以更好的适应混凝土的微量变形；经造粒改性后的氯化聚乙烯有更好的加工性能，可以生产最大幅宽4米的氯化聚乙烯防水卷材，极大的提高卷材的宽度，减少施工过程中的搭接面，提高施工效率，降低渗漏水隐患。
63.本发明提供的防水卷材包括设置于所述氯化聚乙烯主体层1表面的高分子自粘胶层3。
64.在本发明中，所述高分子自粘胶层3优选为热熔亚敏胶层，所述高分子自粘胶层3的厚度优选为0.3～0.5mm，更优选为0.35～0.45mm。
65.本发明提供的防水卷材的高分子自粘胶膜3，能够与后浇筑的混凝土连成一个整体，从而使后浇筑混凝土与防水卷材及混凝土基面连接为一个整体，杜绝了层间窜水的发生。
66.本发明提供的防水卷材包括设置于所述高分子自粘胶层3表面的隔离膜4-2。
67.在本发明的具体实施例中，所述隔离膜4-2具体优选为聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)。
68.本发明提供的防水卷材优选还包括设置于所述高分子自粘胶层3和隔离膜4-2之间的高聚物粘接增强层4-1，或所述隔离膜4-2被替换为高聚物粘接增强层4-1。
69.在本发明中，所述高聚物粘接增强层4-1优选由乙烯乙酸-乙烯共聚物乳液成膜后干燥形成。
70.在本发明中，所述乙烯乙酸-乙烯共聚物(vae)乳液优选包括乙烯乙酸-乙烯共聚物和加工助剂，在本发明中，所述加工助剂优选包括增稠剂、分散剂、消泡剂、抗氧剂、抗紫外助剂和填料。
71.在本发明中，所述乙烯乙酸-乙烯共聚物和加工助剂的质量比优选为1:(1～1.5)。
72.在本发明中，所述乙烯乙酸-乙烯共聚物乳液的制备方法优选包括以下步骤：
73.将所述乙烯乙酸-乙烯共聚物和加工助剂第四混合，得到所述乙烯乙酸-乙烯共聚物乳液。
74.在本发明中，所述第四混合的温度优选为50～90℃，所述第四混合的时间优选为0.5～2h，所述第四混合优选在搅拌的条件下进行，在本发明中，所述搅拌的转速优选为200～500r/min。
75.在本发明中，所述第四混合优选得到第四混合液，本发明优选将所述第四混合液过滤，得到所述乙烯乙酸-乙烯共聚物乳液。本发明对所述过滤的具体实施过程没有特殊要求。
76.在本发明中，所述高聚物粘接增强层4-1的密度优选为30～100g/m2，更优选为40～80g/m2。
77.本发明提供的防水卷材包括设置于所述高分子自粘胶层3表面的高聚物粘接增强层4-1，所述高聚物粘接增强层4-1没有粘接性，防止高分子自粘胶层3在收卷、运输、施工过程中与其他材料粘接到一起，解决了防水卷材在生产、运输、施工当中的问题。
78.在本发明中，所述高聚物粘接增强层4-1具有耐老化的优良效果，能够保护高分子自粘胶层2，防止其因为老化而失效。
79.本发明提供的防水卷材优选在所述高分子自粘胶层3表面设置高聚物粘接增强层4-1，所述高聚物粘接增强层4-1不仅能够有效防止所述高分子自粘胶层3的随时间的老化，而且在高聚物粘接增强层4-1表面浇筑混合凝土保护层时，所述高聚物粘接增强层4-1和浇筑于其上的混凝土能够充分相溶，促进了混凝土保护层7与高分子自粘胶层3的粘接效果，使防水卷材和混凝土保护层7连接为一个整体，防止窜水，提高了建筑物防水的质量。
80.本发明提供了上述技术方案所述防水卷材的制备方法，包括以下步骤：
81.将土工布增强层1和氯化聚乙烯主体层1的一面热熔复合，在所述氯化聚乙烯主体层1的另一面涂覆高分子自粘胶层3；
82.在所述高分子自粘胶层3表面涂覆隔离膜4-2。
83.本发明将土工布增强层1和氯化聚乙烯主体层1的一面热熔复合，在所述氯化聚乙烯主体层1的另一面涂覆高分子自粘胶层3。
84.在本发明中，所述热熔复合优选在三辊机中进行。
85.本发明将土工布增强层1和氯化聚乙烯主体层1的一面热熔复合后，依次进行牵引、裁边、裁断和收卷。
86.本发明在所述氯化聚乙烯主体层1的另一面涂覆(以下称为为第一涂覆)高分子自粘胶层3。
87.本发明对所述第一涂覆的具体实施过程没有特殊要求。
88.本发明在所述高分子自粘胶层3表面涂覆(第二涂覆)隔离膜4-2。
89.本发明对所述第二涂覆没有特殊要求。
90.在本发明中，所述防水卷材优选还包括设置于所述高分子自粘胶层3和隔离膜4-2之间的高聚物粘接增强层4-1，或所述隔离膜4-2被替换为高聚物粘接增强层4-1时，本发明得到粘胶层3后，本发明优选还包括在所述高分子自粘胶层3表面涂覆(以下称为第三涂覆)所述高聚物粘接增强层4-1。
91.在本发明中，所述第三涂覆优选为：将所述乙烯乙酸-乙烯共聚物乳液涂覆于所述粘胶层3表面后，干燥，得到所述高聚物粘接增强层4-1，在本发明中，所述干燥优选为鼓风干燥。
92.本发明提供了上述技术方案所述防水卷材或上述技术方案所述的制备方法制备得到的防水卷材在建筑物防水材料中的应用。
93.在本发明中，所述应用的施工方法优选包括：将所述防水卷材的隔离膜4-2剥离，
在所述建筑物的混凝土基面上设置所述防水卷材的高分子自粘胶层3，在所述防水卷材的土工布增强层2表面浇筑混凝土保护层7。
94.在本发明中，所述防水卷材优选应用于建筑物的底面防水时，所述防水卷材优选还包括设置于所述高分子自粘胶层3表面的高聚物粘接增强层4-1，所述高聚物粘接增强层4-1表面不设置所述隔离膜4.2。在本发明中，所述应用的施工方法优选包括：在所述建筑物的底面混凝土基面6涂覆水泥基胶粘剂层5后，设置所述防水卷材的土工布增强层2，在所述防水卷材的高聚物粘接增强层4-1表面浇筑混凝土保护层7。
95.在本发明中，所述防水卷材优选应用于建筑物的侧面或顶面防水施工时，所述应用的施工方法优选包括，将所述防水卷材的隔离膜4-2剥离，在所述建筑物的侧面或顶面混凝土基面上设置所述防水卷材的高分子自粘胶层3，在所述防水卷材的土工布增强层2表面浇筑混凝土保护层7。
96.在本发明中，所述水泥基胶粘剂层5优选包括水泥基胶、水泥和水。
97.本发明对所述水泥基胶的种类没有特殊要求。
98.在本发明中，所述水泥基胶、水泥和水的质量比优选为(1～2):(2～4):(4～8)。
99.本发明对所述水泥基胶粘剂层5的厚度优选为2～5mm。
100.本发明优选对建筑物的混凝土基面进行清洁。
101.在本发明中，所述清洁的标准优选为：清洁后的混凝土基面无凸起钢筋和浮灰。
102.下面将结合本发明中的实施例，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
103.实施例1
104.将乙烯乙酸-乙烯共聚物、增稠剂、分散剂、消泡剂、抗氧剂、抗紫外助剂和填料在反应釜中加热至50℃～90℃，搅拌速度调整至200～500r/min，搅拌0.5～2h，搅拌均匀后，停止搅拌，放料，物料经滤网过滤后得vae乳液。
105.将100份氯化聚乙烯、0.5～1份硬脂酸、0.5～1份加工助剂acr-401、0.2～1份抗氧剂1010、0.2～2份辅抗dsdtp和0.2～2份紫外吸收剂在75℃混合均匀后，升温至85℃继续加入2～8份二盐基亚磷酸铅、5～10份三盐基硫酸铅和5～10份白炭黑混合均匀后，升温至95℃继续加入2～8份硬脂酸钙、0.5～2份聚乙烯蜡、2～5份加工助剂g01、0.5～5份加工助剂m01和1～5份滑石粉混合均匀，降温至60℃，放料，得到混合料，装袋。
106.将双螺杆挤出机温度设定为100～120℃，将混合料用双螺杆挤出机造粒，开启真空，设定喂料速度与挤出速度匹配，挤出后切粒、干燥、装袋，得到cpe粒料。
107.设定单螺杆挤出机温度为130～170℃，将cpe粒料投入到料筒内，调整模具出口宽度2-4m，挤出cpe片材，调整挤出机三辊间距，待cpe片材厚度为1.0～1.5mm时，得到氯化聚乙烯主体层1，将丙纶短纤针刺土工布(密度为100～400g/
㎡
)送入三辊内，经热熔与氯化聚乙烯主体层1复合后，经牵引、裁边、裁断、收卷，得到述复合土工布增强层2的氯化聚乙烯卷材。
108.将述复合土工布增强层2的氯化聚乙烯卷材放置到涂胶生产线的放卷处，再没有土工布增强层的一面涂覆热熔压敏胶，得到高分子自粘胶层2。
109.在高分子自粘胶层2表面涂覆vae乳液，鼓风干燥后，得到厚度为3mm的高聚物粘接增强层，收卷，得到防水卷材结构示意图如图1所示。
110.实施例2
111.将100份氯化聚乙烯、0.5～1份硬脂酸、0.5～1份加工助剂acr-401、0.2～1份抗氧剂1010、0.2～2份辅抗dsdtp和0.2～2份紫外吸收剂在75℃混合均匀后，升温至85℃继续加入2～8份二盐基亚磷酸铅、5～10份三盐基硫酸铅和5～10份白炭黑混合均匀后，升温至95℃继续加入2～8份硬脂酸钙、0.5～2份聚乙烯蜡、2～5份加工助剂g01、0.5～5份加工助剂m01和1～5份滑石粉混合均匀，降温至60℃，放料，得到混合料，装袋。
112.将双螺杆挤出机温度设定为100～120℃，将混合料用双螺杆挤出机造粒，开启真空，设定喂料速度与挤出速度匹配，挤出后切粒、干燥、装袋，得到cpe粒料。
113.设定单螺杆挤出机温度为130～170℃，将cpe粒料投入到料筒内，调整模具出口宽度2-4m，挤出cpe片材，调整挤出机三辊间距，待cpe片材厚度为1.0～1.5mm时，将丙纶短纤针刺土工布(密度为100～400g/
㎡
)送入三辊内，经热熔复合后，经牵引、裁边、裁断、收卷，得到述复合土工布增强层2的氯化聚乙烯卷材。
114.将述复合土工布增强层2的氯化聚乙烯卷材放置到涂胶生产线的放卷处，再没有土工布增强层的一面涂覆热熔压敏胶，得到高分子自粘胶层2。
115.在高分子自粘胶层2表面涂覆聚对苯二甲酸乙二醇酯隔离膜4-2，收卷，得到防水卷材结构示意图如图2所示。
116.测试例1
117.对实施例1制备的防水卷材进行性能测试，测试结果如表1所示。由表1可以得出，本发明实施例1制备的制备方法采用加工助剂对所述氯化聚乙烯(cpe)进行混合改性，经挤出造粒，将造好的粒料挤出、压延成型，制作出的氯化聚乙烯主体层1具有更优良的柔韧性，铺挂更加密贴，可以更好的适应混凝土的微量变形；经造粒改性后的氯化聚乙烯有更好的加工性能，可以生产最大幅宽4米的氯化聚乙烯防水卷材，极大的提高卷材的宽度，减少施工过程中的搭接面，提高施工效率，降低渗漏水隐患。
118.表1实施例1制备的防水卷材的性能结果
119.120.[0121][0122]
应用例1
[0123]
将管廊底部混凝土基面6清理干净，达到无凸起钢筋、无浮灰条件；将混合搅拌好的水泥基胶粘剂均匀喷涂到混凝土基面上，形成厚度为2～5mm水泥基胶粘剂层5；将实施例1制备的防水卷材在管廊底部混凝土基面6表面进行展铺，土工布增强层2与水泥基胶粘剂层5接触，在防水卷材的高聚物粘接增强层表面绑扎钢筋，浇筑混凝土，待混凝土凝固后，高聚物粘接增强层与混凝土形成一体，提高高分子自粘胶层2与混凝土保护层7的粘接强度，从而使防水卷材和混凝土保护层7粘接为一个整体，防水卷材防水结构示意图如图3所示，防水效果示意图如图4所示。
[0124]
应用例2
[0125]
将管廊侧墙和顶部混凝土基面6清理干净，达到无凸起钢筋、无浮灰条件；将实施例2制备的防水卷材在管廊侧墙和顶部混凝土基面6表面进行展铺，将聚对苯二甲酸乙二醇酯隔离膜4-2撕除后，将高分子自粘胶层2设置于所述管廊侧墙和顶部混凝土基面6表面，并用压辊压实，使高分子自粘胶层2与混凝土基面6粘接牢固，在防水卷材的土工布增强层2表面绑扎钢筋，浇筑混凝土，待混凝土凝固后，高分子自粘胶层2与混凝土基面6粘接在一起，高分子自粘胶层2与混凝土形成一体，从而使防水卷材和混凝土保护层7粘接为一个整体。
[0126]
对比例1
[0127]
将管廊底部混凝土基面6清理干净，达到无凸起钢筋、无浮灰条件；将混合搅拌好的水泥基胶粘剂均匀喷涂到混凝土基面上，形成厚度为2～5mm水泥基胶粘剂层5；将实施例1制备的氯化聚乙烯主体层1在管廊底部混凝土基面6表面进行展铺，防水卷材防水结构和防水效果示意图如图5所示。
[0128]
由应用例1和对比例1可以得出，本发明中防水卷材能够与混凝土连接为一个整体，有效防止防水卷材出现破损时发生窜水，防止漏水。
[0129]
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。