高分子防水膜用水泥粘接劑、復(fù)合防水卷材及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種高分子防水膜用水泥粘接劑以及應(yīng)用該粘接劑的復(fù)合防水卷材， 還涉及該復(fù)合防水卷材的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 總體而言，在防水卷材中，高分子防水卷材的性能指標(biāo)較高，如優(yōu)異的彈性、抗拉 強(qiáng)度、耐候性能，使卷材在正常的維護(hù)條件下，可減少維修、翻新的費(fèi)用，使用年限更長。但 是在使用時，高分子防水卷材與水泥的結(jié)合力差，安裝工藝復(fù)雜且費(fèi)用較高。目前，建筑防 水領(lǐng)域的一個公認(rèn)的發(fā)展趨勢是研制出可以水泥進(jìn)行反應(yīng)性粘接的高分子防水卷材。
[0003] -種方式是在原料中添加能與水泥發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的活性組分，這種方式雖然一定 程度上可以提升高分子防水卷材的反應(yīng)性粘接性能，但是這些活性組分會破壞高分子防水 卷材中防水組分的相互作用，從而影響最終高分子防水卷材的防水性能。另一種方式是在 已經(jīng)成型的高分子防水膜表面增設(shè)一層可與水泥發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的膠層，一般以涂布法進(jìn)行 工業(yè)化生產(chǎn)，即在已經(jīng)制得的高分子防水膜基材上，涂布乳液態(tài)或者溶液態(tài)的膠粘劑，然后 加熱去除溶劑或者分散劑，卷曲而制得高分子防水卷材。現(xiàn)有膠層的制備方法復(fù)雜，并且通 常只含有一種活性組分，在低于5°C的環(huán)境下，與水泥的粘接效果不佳。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種制備工藝簡單，且可與水泥快速有效粘接 的高分子防水膜用水泥粘接劑。本發(fā)明還要提供應(yīng)用該粘接劑的復(fù)合防水卷材，以及該粘 接劑和復(fù)合防水卷材的制備方法。
[0005] 本發(fā)明解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案首先為一種高分子防水膜用水泥粘 接劑，所述粘接劑包含重量份數(shù)為40-50份的羧基橡膠、5-15份的減水劑，40-50份的軟化 油;所述減水劑為木質(zhì)素磺酸鹽、萘磺酸鹽甲醛縮合物、聚羧酸脂中的一種或任意幾種。減 水劑是一種在維持混凝土坍落度不變的條件下，能減少拌合用水量的混凝土外加劑，本申 請的發(fā)明人想到，在粘接劑中添加減水劑，進(jìn)一步增加粘接劑與水泥的結(jié)合力。當(dāng)本發(fā)明的 粘接劑與水泥接觸時，羧基橡膠中的R-C00H基團(tuán)與減水劑中的-S0 3H基團(tuán)和/或R-C00H基團(tuán) 會與水泥中的水化硅酸鈣(CaO · Si〇2 · yH2〇,簡稱CSH凝膠）中的-Si-〇H、Ca2+、-〇-Si-〇-等 基團(tuán)發(fā)生離子鍵合和/或交聯(lián)反應(yīng)。由于傳統(tǒng)的水泥粘接劑中僅含有一種能與CSH凝膠發(fā)生 化學(xué)反應(yīng)的活性組分或者通過物理卯榫作用與水泥結(jié)合，結(jié)合力較弱，而本申請中含有至 少兩種可與CSH凝膠發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的活性物質(zhì)，可以進(jìn)一步加快粘接劑與水泥的反應(yīng)性粘 接過程。進(jìn)一步，所述羧基橡膠為羧基丁苯橡膠。
[0006] 進(jìn)一步，所述軟化油為C5石油樹脂、C9石油樹脂、萜烯樹脂、環(huán)烷油中的一種或任 意幾種。與橡膠相相容的軟化油，可以降低熱熔膠的模量和凝聚力，增加初粘力和剝離強(qiáng) 度，增加橡膠相與高分子防水膜之間的結(jié)合力，也能使橡膠相的玻璃化溫度(Tg)升高，補(bǔ)償 橡膠低溫柔軟性能的降低。
[0007] 本發(fā)明提供的復(fù)合防水卷材，包含防水基底、隔離膜和位于防水基底與隔離膜之 間的反應(yīng)粘膠層，所述防水基底為高分子防水膜，所述反應(yīng)粘膠層由上述高分子防水膜用 水泥粘接劑構(gòu)成，反應(yīng)粘膠層的厚度為100_600μπι。若反應(yīng)粘膠層的厚度在上述范圍內(nèi)進(jìn)一 步增加，一方面增加冷卻的時間和浪費(fèi)粘接劑，另一方面可能導(dǎo)致復(fù)合防水卷材從反應(yīng)粘 膠層中部剝離;若反應(yīng)粘膠層的厚度在上述范圍內(nèi)進(jìn)一步降低，會使得反應(yīng)粘膠層與水泥 之間的反應(yīng)不充分，結(jié)合力較弱。優(yōu)選地，反應(yīng)粘膠層的厚度為300_500μπι。
[0008] 進(jìn)一步，所述防水基底為PVC(聚氯乙烯）防水膜、CPE(氯化聚乙烯）防水膜、HDPE (高密度聚乙烯）防水膜或PE(聚乙烯）防水膜。通過多次試驗(yàn)得知，本發(fā)明的高分子防水膜 用水泥粘接劑與PVC防水膜、CPE防水膜、HDPE防水膜或PE防水膜的結(jié)合力強(qiáng)，不易剝離，其 中，HDPE防水膜與高分子防水膜用水泥粘接劑之間的結(jié)合力最強(qiáng)。所述隔離膜為PET隔離 膜、彩砂、頁巖片、細(xì)砂、礦物料中的任意一種。
[0009] 當(dāng)羧基橡膠為羧基丁苯橡膠時，本發(fā)明的高分子防水膜用水泥粘接劑的制備方法 具體為：1)將重量份數(shù)為40-50份的羧基丁苯橡膠、40-50份的軟化油在170-190 °C下剪切1-3h，剪切速度為2000-3000rpm;2)然后加入5-15份的減水劑，攪拌10-60min即得高分子防水 膜用水泥粘接劑，所述減水劑為木質(zhì)素磺酸鹽、萘磺酸鹽甲醛縮合物、聚羧酸脂中的一種或 任意幾種。為了便于涂覆且使得粘接劑與高分子防水膜之間的結(jié)合力強(qiáng)，可以將上述自然 冷卻后的粘接劑加熱至120_130°C后再進(jìn)行涂覆過程。如果是一體化生產(chǎn)線，那么可以在加 入減水劑并攪拌10_60min之后，直接降溫至120-130 °C并直接涂覆于高分子防水膜的表面。 優(yōu)選地，步驟1)中剪切溫度為180 °C，剪切時間為2h，步驟2)中攪拌時間為30min。所述軟化 油為C5石油樹脂、C9石油樹脂、萜烯樹脂、環(huán)烷油中的一種或任意幾種。
[0010]當(dāng)羧基橡膠為羧基丁苯橡膠，防水基底為HDPE防水膜時，復(fù)合防水卷材的制備方 法包括以下步驟:1)制備高分子防水膜用水泥粘接劑，具體為將重量份數(shù)為40-50份的羧基 丁苯橡膠、40-50份的軟化油在170-190 °C下剪切l(wèi)_3h，剪切速度為2000-3000rpm;然后加入 5-15份的減水劑，攪拌10-60min后降溫到120-130°C;所述減水劑為木質(zhì)素磺酸鹽、萘磺酸 鹽甲醛縮合物、聚羧酸脂中的一種或任意幾種;2)將步驟1)所得高分子防水膜用水泥粘接 劑涂敷在HDPE防水膜的表面，形成反應(yīng)粘膠層；3)在反應(yīng)粘膠層表面覆上PET隔離膜，即得 到復(fù)合防水卷材。優(yōu)選地，步驟1)中的剪切溫度為180°C，剪切時間為2h，攪拌時間為30min。 所述反應(yīng)粘膠層的厚度為100_600μπι，優(yōu)選為300-500μπι。所述軟化油為C5石油樹脂、C9石油 樹脂、萜烯樹脂、環(huán)烷油中的一種或任意幾種。
【具體實(shí)施方式】
[0011] 首先，為了探討減水劑對高分子防水膜用水泥粘接劑粘接性能的影響，在不改變 羧基丁苯橡膠的含量下，以萘磺酸鹽甲醛縮合物為減水劑并控制其用量，共進(jìn)行了5組實(shí) 驗(yàn)。實(shí)施例1-5中高分子防水膜用水泥粘接劑的成分和含量(按重量份數(shù)計(jì)量)見表1，各個 實(shí)施例的反應(yīng)條件相同，即將羧基丁苯橡膠、軟化油在180°C剪切2h，剪切速度為2500rpm， 然后加入萘磺酸鹽甲醛聚合物，攪拌30min后降溫到120-130 °C并對輥涂敷在HDPE防水膜表 面形成反應(yīng)粘膠層，反應(yīng)粘膠層的厚度為400μηι。
[0012] 表1實(shí)施例1-5中高分子防水膜用水泥粘接劑的成分以及含量。
[0013]
[0014] 采用相同的測試工藝，測試實(shí)施例1-5所制得的復(fù)合防水卷材(對應(yīng)為試樣1-5)的 不透水性、延伸率以及低溫彎折性能。然后在4 °C時將尺寸相同的試樣1-5鋪在相同成分的 水泥表面并測試其24h時的180°剝離強(qiáng)度（以下簡稱180°剝離強(qiáng)度），測試結(jié)果見表2。試樣 1-5均可以在0.6MPa的壓力下保持至少2h不透水，并且在-25°C下的彎折性能均達(dá)到使用標(biāo) 準(zhǔn);從表2可以看出，試樣2-4的延伸率和180°剝離強(qiáng)度均高于試樣1和試樣5,說明減水劑的 最優(yōu)選的用量為5-15份。即使當(dāng)減水劑的用量為2份或20份，所對應(yīng)的復(fù)合卷材的各項(xiàng)性能 仍能達(dá)到使用標(biāo)準(zhǔn)。
[0015]表2試樣卜5的性能測試結(jié)果。
[0016]
[0017]
[0018] 采用上述類似的研究方法，即選擇萘磺酸鹽甲醛聚合物為減水劑并控制其重量份 數(shù)恒定為10份，軟化油的含量恒定為45份，通過調(diào)整羧基丁苯橡膠的含量，其余制備工藝參 數(shù)不變，并測試所得復(fù)合防水卷材的不透水性、延伸率、低溫彎折性能以及180°剝離強(qiáng)度， 測試結(jié)果表明，羧基丁苯橡膠的優(yōu)選重量份數(shù)為40-50份。采用類似的研究方法得出軟化油 的優(yōu)選重量份數(shù)為40-50份。
[0019] 以重量份數(shù)計(jì)，將45份的羧基丁苯橡膠、10份的減水劑和45份的軟化油，按照表3 所示的工藝參數(shù)進(jìn)行試驗(yàn)，其中，A為萘磺酸鹽甲醛聚合物，B為聚羧酸