本發(fā)明涉及防水卷材制備技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種聚合物基阻燃高分子自粘膠膜防水卷材及其制備方法。
背景技術(shù)：
防水材料是建筑業(yè)及其他有關(guān)行業(yè)所需要的重要功能材料。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，建筑、橋梁、隧道、農(nóng)業(yè)水利和交通運(yùn)輸?shù)阮I(lǐng)域均對(duì)防水材料提出了多品種、高質(zhì)量的要求。由于以瀝青為基體的防水卷材，在施工過(guò)程中不符合我國(guó)現(xiàn)行的環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)，易對(duì)環(huán)境造成污染，因此，聚合物基防水卷材成為目前的研究熱點(diǎn)。主要的高分子防水卷材有三元乙丙橡膠（epdm）防水卷材、聚氯乙烯（pvc）防水卷材、氯化聚乙烯（cpe）防水卷材、cpe與橡膠共混防水卷材、三元丁橡膠防水卷材、再生膠油氈，以及新興的熱塑性聚烯烴（tpo）防水卷材等。
目前的自粘防水卷材包括防水基材、自粘層和隔離紙，并以隔離紙作為保護(hù)襯墊卷曲成卷。使用時(shí)，可以將自粘防水卷材直接鋪設(shè)在建筑物基面上，具有方便施工的自粘強(qiáng)度。其防水基材抗剝離強(qiáng)度高，自愈合性能好，耐高低溫性能好，獨(dú)特的自愈填補(bǔ)孔洞的特性以及適應(yīng)建筑物基面變形開(kāi)裂的優(yōu)點(diǎn)，當(dāng)其用作地下工程時(shí)，自粘層可以增加防水卷材與建筑物基面之間的粘合性能，提高抗透濕性能，可以在無(wú)明水的潮濕建筑物基面施工。中國(guó)專利cn101560331b采用28~30目顆粒再生橡膠100份，90#瀝青100份，增粘劑20~40份，增塑劑2~10份，填料5~40份，粘度調(diào)節(jié)劑2~10份，防老劑1~2份，硫化劑1~2份。經(jīng)過(guò)一系列工序得到自粘顆粒再生橡膠改性瀝青。該發(fā)明制備的自粘顆粒再生橡膠改性瀝青作為自粘層的自粘防水卷材，各項(xiàng)指標(biāo)均達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)指標(biāo)的要求，但自粘層基體有瀝青組分，不符合當(dāng)今的環(huán)保要求。
自粘防水卷材的防水基材可以采用高分子防水卷材，如epdm，即三元乙丙橡膠防水卷材、聚氯乙烯防水卷材等。自粘防水卷材的自粘層可以采用非硫化膠片或自粘改性瀝青作為自粘材料。其中，采用非硫化膠片作為自粘材料時(shí)，工藝較為復(fù)雜。而自粘改性瀝青克服了瀝青本身的高溫軟化和低溫脆化的缺點(diǎn)，具有自愈合性能好，自粘性能好等良好特性。在本專利中，選擇丁基橡膠作為自粘層，再合成高分子材料中，丁基橡膠是一種加工自粘性最佳的材料，通過(guò)一系列化學(xué)方法提高自粘層與混凝土的相互作用和阻燃性能使其更好的發(fā)揮作用。
高分子防水卷材質(zhì)量輕、強(qiáng)度高、低能耗、多功能，可用于單層防水，且在彈性極限范圍內(nèi)使用時(shí)有優(yōu)良的回彈性，并且色彩豐富，可以美化環(huán)境。中國(guó)專利cn106189567a公開(kāi)了一種非瀝青基高分子防水卷材涂層涂料及其制備方法和噴涂成型方法，采用水溶性高分子樹(shù)脂和弱堿活性乳液經(jīng)過(guò)高溫反應(yīng)合成，自粘膠層表面起到隔離、保護(hù)、防粘、防污的作用，又能增強(qiáng)自粘膠層與液態(tài)混凝土或水泥砂漿固化后剝離強(qiáng)度的作用，同時(shí)還可以做成白色、灰色、淺綠色等各種顏色，增加預(yù)鋪防水卷材的美觀。因此，隨著高分子防水卷材品種的增加，價(jià)格的下降，以及輕鋼結(jié)構(gòu)建筑的普及，防水卷材的更新?lián)Q代勢(shì)在必行，高分子防水卷材將會(huì)有廣闊的發(fā)展前景。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明主要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種聚合物基阻燃高分子自粘膠膜防水卷材及其制備方法。
為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用的一個(gè)技術(shù)方案是：
提供一種聚合物基阻燃高分子自粘膠膜防水卷材，包括阻燃自粘層和阻燃防水面層；
其中，所述阻燃自粘層是由下述質(zhì)量份數(shù)的成分制備而成的：丁基橡膠100份、阻燃劑20~30份、增塑劑5~10份、增粘劑30~40份、粘度調(diào)節(jié)劑1~5份、硫化劑1~2份、防老劑1~2份、填料30~50份；
所述阻燃防水面層是由下述質(zhì)量份數(shù)的成分制備而成的：聚乙烯100份、阻燃劑20~30份、功能添加劑1~2份。
在本發(fā)明一個(gè)較佳實(shí)施例中，所述阻燃劑為氫氧化鎂、氫氧化鋁、季戊四醇/聚磷酸銨中的一種或多種。
在本發(fā)明一個(gè)較佳實(shí)施例中，所述增塑劑為鄰苯二甲酸二辛酯、鄰苯二甲酸二丁酯中的一種或多種。
在本發(fā)明一個(gè)較佳實(shí)施例中，所述增粘劑為松香、氫化松香樹(shù)脂、萜烯樹(shù)脂中的一種或多種。
在本發(fā)明一個(gè)較佳實(shí)施例中，所述粘度調(diào)節(jié)劑為石蠟、大豆油、聚乙烯蠟中的一種或多種。
在本發(fā)明一個(gè)較佳實(shí)施例中，所述硫化劑為硫磺。
在本發(fā)明一個(gè)較佳實(shí)施例中，所述防老劑為6-乙氧基-2,2,4-三甲基-1,2-二氫化喹啉。
在本發(fā)明一個(gè)較佳實(shí)施例中，所述填料為輕質(zhì)碳酸鈣。
在本發(fā)明一個(gè)較佳實(shí)施例中，所述功能添加劑為抗氧劑和光吸收劑中的一種或兩種以任意配比混合得到，所述抗氧化劑為β-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸正十八碳醇酯，所述光吸收劑為水楊酸苯酯。
上述的聚合物基阻燃高分子自粘膠膜防水卷材的制備方法，包括下述制備步驟：
1）制備阻燃自粘層：將丁基橡膠、阻燃劑、增塑劑、增粘劑、粘度調(diào)節(jié)劑、硫化劑、防老劑和填料在高混機(jī)中混合均勻后加入到雙螺桿擠出機(jī)中熔融共混擠出，其中擠出機(jī)螺桿的溫度從進(jìn)料口到機(jī)頭分別為50℃、150℃、160℃、165℃、170℃，擠出物即為環(huán)保型阻燃自粘層；
2）制備阻燃防水面層：將聚乙烯、阻燃劑和功能添加劑加入高速混合機(jī)中混勻后加到雙螺桿擠出機(jī)中熔融共混擠出，將得到的阻燃聚乙烯材料在三輥機(jī)中定型、冷卻，經(jīng)過(guò)卷取即得到防水阻燃聚乙烯防水層，成卷后作為基材備用；
3）卷材復(fù)合：將步驟1）所制備的阻燃自粘層經(jīng)過(guò)擠出機(jī)擠出均勻流延在阻燃防水面層上，再和隔離膜經(jīng)過(guò)復(fù)合裝置復(fù)合后形成聚合物基阻燃高分子自粘膠膜防水卷材。
本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明一種聚合物基阻燃高分子自粘膠膜防水卷材，以聚乙烯為防水層，采用丁基橡膠替代了傳統(tǒng)的瀝青基自粘層，制作卷材的基材具有綠色環(huán)保、無(wú)污染等特點(diǎn)，施工工藝簡(jiǎn)化，具有低碳經(jīng)濟(jì)、綠色環(huán)保、高耐久性防水功能等特點(diǎn)。本發(fā)明通過(guò)對(duì)自粘層及防水層的阻燃改性提高防水卷材的使用安全性，另外還通過(guò)對(duì)自粘層化學(xué)改性提高自粘層與混凝土的相互作用，提高基材與混凝土的粘結(jié)力，以及剝離強(qiáng)度，提高其耐使用性能，上述兩種改性方法賦予材料良好阻燃性的同時(shí)，對(duì)基材本體的力學(xué)性能不會(huì)造成較為嚴(yán)重的削弱，制備工藝過(guò)程簡(jiǎn)單，易操作，適合工業(yè)化大生產(chǎn)，節(jié)省企業(yè)的支出成本。
具體實(shí)施方式
下面對(duì)本發(fā)明的較佳實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)闡述，以使本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和特征能更易于被本領(lǐng)域技術(shù)人員理解，從而對(duì)本發(fā)明的保護(hù)范圍做出更為清楚明確的界定。
實(shí)施例1：
1）制備阻燃自粘層：采用丁基橡膠100kg，聚磷酸銨/季戊四醇（app/per，兩者質(zhì)量比為3：2）20kg，鄰苯二甲酸二辛酯5kg，萜烯樹(shù)脂30kg，大豆油1kg，硫磺1kg，6-乙氧基-2,2,4-三甲基-1,2-二氫化喹啉1kg，輕質(zhì)碳酸鈣30kg。將上述物料在高混機(jī)中混合均勻后加入到雙螺桿擠出機(jī)中熔融共混擠出，其中擠出機(jī)螺桿的溫度從進(jìn)料口到機(jī)頭分別為50℃、150℃、160℃、165℃、170℃，擠出物即為環(huán)保型阻燃自粘層。
2）制備阻燃防水面層：采用聚乙烯100kg，聚磷酸銨/季戊四醇（app/per，兩者質(zhì)量比為3：2）20kg，β-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸正十八碳醇酯1kg，將上述物料加入高速混合機(jī)中混勻后加到雙螺桿擠出機(jī)中熔融共混擠出，將得到的阻燃聚乙烯材料在三輥機(jī)中定型、冷卻，經(jīng)過(guò)卷取即得到防水阻燃聚乙烯防水層，成卷后（直徑在φ600mm）作為基材備用。
3）卷材復(fù)合：將所制備的自粘層經(jīng)過(guò)擠出機(jī)擠出均勻流延在防水面層（基材）上，再和隔離膜經(jīng)過(guò)復(fù)合裝置形成復(fù)合卷材。對(duì)卷材的力學(xué)性能、阻燃性能及熱老化性能進(jìn)行測(cè)試，結(jié)果見(jiàn)表1所示。
實(shí)施例2：
1）制備阻燃自粘層：采用丁基橡膠100kg，聚磷酸銨/季戊四醇(app/per，兩者質(zhì)量比為3：2)30kg，鄰苯二甲酸二辛酯10kg，萜烯樹(shù)脂40kg，大豆油5kg，硫磺1kg，6-乙氧基-2,2,4-三甲基-1,2-二氫化喹啉2kg，輕質(zhì)碳酸鈣30kg。將上述物料在高混機(jī)中混合均勻后加入到雙螺桿擠出機(jī)中熔融共混擠出，其中擠出機(jī)螺桿的溫度從進(jìn)料口到機(jī)頭分別為50℃、150℃、160℃、165℃、170℃，擠出物即為環(huán)保型阻燃自粘層。
2）制備阻燃防水面層：采用聚乙烯100kg，聚磷酸銨/季戊四醇(app/per，兩者質(zhì)量比為3：2)30kg，β-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸正十八碳醇酯2kg，將上述物料加入高速混合機(jī)中混勻后加到雙螺桿擠出機(jī)中熔融共混擠出，將得到的阻燃聚乙烯材料在三輥機(jī)中定型、冷卻，經(jīng)過(guò)卷取即得到防水阻燃聚乙烯防水層，成卷后（直徑在φ600mm）作為基材備用。
3）卷材復(fù)合：將所制備的自粘層經(jīng)過(guò)擠出機(jī)擠出均勻流延在防水面層（基材）上，再和隔離膜經(jīng)過(guò)復(fù)合裝置形成復(fù)合卷材。對(duì)卷材的力學(xué)性能、阻燃性能及熱老化性能進(jìn)行測(cè)試，結(jié)果見(jiàn)表1所示。
實(shí)施例3：
1）制備阻燃自粘層：采用丁基橡膠100kg，聚磷酸銨/季戊四醇(app/per，兩者質(zhì)量比為3：2)20kg，鄰苯二甲酸二辛酯10kg，萜烯樹(shù)脂30kg，大豆油5kg，硫磺1kg，6-乙氧基-2,2,4-三甲基-1,2-二氫化喹啉2kg，輕質(zhì)碳酸鈣30kg。將上述物料在高混機(jī)中混合均勻后加入到雙螺桿擠出機(jī)中熔融共混擠出，其中擠出機(jī)螺桿的溫度從進(jìn)料口到機(jī)頭分別為50℃、150℃、160℃、165℃、170℃，擠出物即為環(huán)保型阻燃自粘層。
2）制備阻燃防水面層：采用聚乙烯100kg，聚磷酸銨/季戊四醇(app/per，兩者質(zhì)量比為3：2)30kg，β-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸正十八碳醇酯2kg，將上述物料加入高速混合機(jī)中混勻后加到雙螺桿擠出機(jī)中熔融共混擠出，將得到的阻燃聚乙烯材料在三輥機(jī)中定型、冷卻，經(jīng)過(guò)卷取即得到防水阻燃聚乙烯防水層，成卷后（直徑在φ600mm）作為基材備用。
3）卷材復(fù)合：將所制備的自粘層經(jīng)過(guò)擠出機(jī)擠出均勻流延在防水面層（基材）上，再和隔離膜經(jīng)過(guò)復(fù)合裝置形成復(fù)合卷材。對(duì)卷材的力學(xué)性能、阻燃性能及熱老化性能進(jìn)行測(cè)試，結(jié)果見(jiàn)表1所示。
對(duì)比例4：
將100kg28目顆粒再生橡膠放入溫度為120℃，裝有90#瀝青100kg反應(yīng)器中，升溫至180℃，依次加入松香20kg、鄰苯二甲酸酯2kg、輕質(zhì)碳酸鈣l0kg、大豆油3kg、防老劑甲lkg、硫磺lkg、同時(shí)采用100轉(zhuǎn)/分的速度攪拌，控制溫度在180℃左右，反應(yīng)時(shí)間30分鐘，得到自粘顆粒再生橡膠改性瀝青。將自粘顆粒再生橡膠改性瀝青采用滾貼法涂敷在以三元乙丙橡膠片制成的防水基材上，構(gòu)成自粘層，在自粘層的上面貼附含硅油的隔離紙，卷曲成型，經(jīng)檢驗(yàn)入庫(kù)，得到以自粘顆粒再生橡膠改性瀝青作為自粘層的自粘防水卷材，測(cè)試結(jié)果見(jiàn)表1所示。
以上所述僅為本發(fā)明的實(shí)施例，并非因此限制本發(fā)明的專利范圍，凡是利用本發(fā)明說(shuō)明書(shū)內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運(yùn)用在其他相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域，均同理包括在本發(fā)明的專利保護(hù)范圍內(nèi)。