一种宽幅高分子自粘防水卷材及其制备方法与流程

本发明属于防水卷材，具体涉及一种宽幅高分子自粘防水卷材及其制备方法。

背景技术：

1、高分子自粘防水卷材是以合成高分片材为底膜，覆盖有高分子自粘胶膜层，用于预铺反粘法施工的防水卷材。高分子自粘防水卷材在施工时无需加热，不需要明火烧结，也不使用有害的粘结剂粘结，操作简单、快捷、安全绿色环保，因此被大量用于地铁、地下空间、南水北调及种植等工程。

2、高分子自粘防水卷材存在耐候性和耐水性差的问题，同时，还存在混凝土基材与高分子自粘胶容易分离的现象，高分子自粘防水卷材在经过热老化后剥离现象更加明显。

3、王录吉等人在《不同自粘胶层对高分子自粘胶膜防水卷材与后浇混凝土剥离强度的影响分析》中，利用hdpe片材、热熔压敏胶、丁基胶、硅酸盐水泥等制备非沥青基高分子自粘防水卷材，并测试了无处理条件、浸水后、紫外线处理后以及热处理后的防水卷材的剥离强度，该研究提高了防水卷材的防水性能及耐老化性能，但提升效果不明显，高分子自粘防水卷材的粘结性能有待进一步提高。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种宽幅高分子自粘防水卷材及其制备方法，以解决背景技术中的问题。

2、本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

3、一种宽幅高分子自粘防水卷材的制备方法，包括如下步骤：

4、s1、高分子主体层：将hdpe、mdpe、lldpe和复配抗氧剂混合搅拌、加热塑化和挤出压延后，得幅宽≥1.8m的防水主材；其中，防水主材的厚度为2.0-2.5mm；

5、s2、自粘胶层：向环烷油中加入改性sbs，升温至180-185℃，加入增粘剂，恒温搅拌2-4h，加入助剂和硅烷偶联剂，降温至150℃，搅拌0.5-1h，得胶料，将胶料涂刷在防水主材的上下面，形成自粘胶层，得覆胶材；其中，上自粘胶层的厚度为0.8-1.0mm，下自粘胶层的厚度0.25-0.5mm；

6、s3、缓冲隔离层：在覆胶材的上表面覆纤维布，纤维布的厚度为2mm，然后进行一次辊压成型，在覆胶材的下表面均匀铺撒30-60目莫来砂，然后进行二次辊压成型，冷却收卷包装后，得一种宽幅高分子自粘防水卷材。

7、上述制备方法中，本发明的宽幅高分子自粘防水卷材分为高分子主体层、自粘胶层和缓冲隔离层，其中，高分子主体层具有抗拉强度高，延伸率大，耐撕裂强度高的特点；自粘胶层通过机械嵌合力、分子间力和化学键力提供牢固粘接性能，同时，当宽幅高分子自粘防水卷材实际敷设混凝土隧道养护等场景时，混凝土中的水泥在水化过程中会产生大量水化热，自粘胶层会发生软化且具有一定黏性，水泥水化过程中混凝土毛细孔中的水一部分参与水化反应从而形成孔内负压，从而将黏性热熔自粘胶吸入毛细孔内，在混凝土硬化和冷却过程中固化于其中，形成粘结界面，提供良好的防水性能；缓冲层的纤维布能提高高分子主体层抗拉强度，增加高分子主体层的自身保护能力；隔离层的莫来砂具有粘接和保护功能。

8、进一步地，步骤s1中所述hdpe、mdpe、lldpe和复配抗氧剂的质量比为30-35：30-35：30-35：2-3；

9、步骤s2中所述环烷油、改性sbs、增粘剂、助剂和硅烷偶联剂的质量比为30-32：20-25：40：4：6。

10、上述制备方法中，步骤s2中制备自粘胶层中，改性sbs作为基料，为了进一步获得性能更好的自粘胶，加入环烷油作为增塑剂，在其他条件不变的前提下，环烷油的掺量与自粘胶剥离强度呈反比，但是环烷油的掺量过低则自粘胶的熔融粘度过大，不利于涂布，因此，本发明经研究，将增塑剂环烷油的用量控制在30％左右；增粘剂的使用也有类似的问题，增粘剂的掺量与自粘胶剥离强度呈正比，但是增粘剂的用量过大，熔融态的自粘胶的流动性变差，因此，本发明经研究，将增粘剂的用量控制在40％左右；本发明加入了硅烷偶联剂作为功能助剂，硅烷偶联剂的掺量与自粘胶剥离强度呈正比，但是硅烷偶联剂的用量过大，会导致剥离强度降低，原因是过多的硅烷偶联剂会在水泥高分子主体层表面形成沉积层，降低自粘胶层的粘结效果，因此，本发明经研究，将硅烷偶联剂的用量控制在6％左右。

11、进一步地，步骤s1中所述hdpe为hdpe8010；mdpe为mdpe3518cb；lldpe为lldpe118wj。

12、进一步地，步骤s1中所述复配抗氧剂由主抗氧剂和辅助抗氧剂按照1：1混合而成；

13、主抗氧剂为受阻酚类抗氧剂，受阻酚类抗氧剂为抗氧剂1010和抗氧剂1076中的一种；

14、辅助抗氧剂为亚磷酸酯类抗氧剂，亚磷酸酯类抗氧剂为抗氧剂168。

15、上述制备方法中，添加抗氧剂能够有效地防止与延迟高分子弹性体发生黄变，主抗氧剂通过捕获过氧化自由基而长期持续性发挥抗氧化作用；辅助抗氧剂通过分解过氧化物从而达到抗氧化目的；主抗氧剂+辅助抗氧剂共同使用可以产生协同效应。

16、进一步地，步骤s2中所述改性sbs由以下步骤制得：

17、将甲苯和sbs搅拌混合，搅拌加入丙烯酸和马来酸酐，再加入过氧化二苯甲酰，在温度为40-80℃条件下，反应2h，反应结束后用甲醇洗涤，洗涤结束后，在50℃真空条件下干燥至恒重，得改性sbs。

18、进一步地，所述甲苯、sbs、丙烯酸、马来酸酐和过氧化二苯甲酰的质量比为500ml：100g：3-5g：5-10g：15g。

19、进一步地，步骤s2中所述增粘剂为古马隆树脂、聚异丁烯、萜烯树脂和碳九石油树脂按照质量比1：1：1：1混合而成。

20、进一步地，步骤s2中所述助剂由抗氧剂和紫外线吸收剂按照质量比1：1复配而成；

21、所述抗氧剂为抗氧剂1010；

22、所述紫外线吸收剂为紫外线吸收剂uv-531、紫外线吸收剂uv-327和紫外线吸收剂uv-328按照质量比1：1：1混合而成。

23、上述制备方法中，不同紫外线吸收剂吸收不同波段的紫外光波，将上述紫外线吸收剂混合后添加，可更好地吸收阳光中的紫外光波。

24、进一步地，步骤s3中纤维布为涤纶布、丙纶布和土工布中的一种。

25、上述制备方法中，纤维布提供缓冲层，缓冲层能提高高分子主体层的抗拉强度，增加高分子主体层的自身保护能力，同时，缓冲层能够阻止自粘胶中的轻质组分迁移，避免影响材料的物理性能。

26、进一步地，所述一种宽幅高分子自粘防水卷材由上述制备方法制得。

27、本发明的有益效果：

28、(1)本发明在制备自粘胶层时加入了改性sbs，sbs的极性较低，通过将丙烯酸和马来酸酐作为反应单体，对sbs进行接枝改性，均匀分散在自粘胶中的改性sbs在与混凝土表面接触过程中，水解释放出的活性物质可与混凝土中的钙离子、羟基等发生反应，形成更为稳定的空间结构，大大增强了自粘胶与混凝土界面的粘接强度；

29、(2)本发明在制备自粘胶层时加入了硅烷偶联剂，硅烷偶联剂与hdpe、mdpe、lldpe和改性sbs具有良好的相容性，保证了自粘胶层与高分子主体层之间的良好的粘接性能，同时，硅烷偶联剂能够与混凝土基面发明化学交联作用，硅烷偶联剂能与水泥(水化硅酸钙)中si-0h基团上的羟基反应生成醚键，在混凝土表层与卷材表层形成了化学键(即两者能牢固粘接)，并能形成满粘结构，从而防止了漏水、窜水等现象(提高了防水效能)；

30、(3)本发明在制备宽幅高分子自粘防水卷材时设置高分子主体层、自粘胶层和缓冲隔离层，缓冲层的纤维布能提高高分子主体层抗拉强度，增加高分子主体层的自身保护能力；隔离层的莫来砂具有粘接和保护功能。