一种复合防水涂膜预制卷材及其制备方法与流程

本发明涉及防水卷材领域，尤其涉及一种复合防水涂膜预制卷材及其制备方法。

背景技术：

现在市场防水卷材主要以sbs改性沥青防水卷材为主，sbs改性沥青防水卷材是以苯乙烯-丁二烯(sbs)对沥青进行改性，并掺以滑石粉、基础油等组分，采用长丝聚酯胎布经浸布、涂油、覆膜、降温、收卷等工序制备得到。其中，涂油和浸布过程中改性沥青要加热到160-180℃，整个生产过程产生大量烟气，极不环保，而且改性沥青现场施工过程中也需要火烤施工并产生大量烟气，进一步加重环境污染。同时，由于改性沥青卷材与基层之间的粘结性一般，使用一段时间后，改性沥青卷材与基层之间容易开裂，起鼓逐步失去防水效果，一般屋面防水5年就需要翻修。

随着技术的发展，出现采用非固化橡胶沥青防水涂料和自粘聚合物沥青卷材进行复合的方案，一定程度上解决了卷材与基层的粘接问题，但环保和使用寿命短问题依然存在。

技术实现要素：

为此，本发明提供一种耐候性好、使用寿命长、制备工艺简单、环保的复合防水涂膜预制卷材及其制备方法。

区别于现有技术，上述技术方案提供了一种复合防水涂膜预制卷材，其从上到下包括：橡胶改性沥青层、聚乙烯基胎布层、非固化橡胶沥青层、隔离层。

本发明的复合防水涂膜预制卷材中，面层为喷涂速凝的橡胶改性沥青层，其具有超强耐候性、弹性、自愈性，由于使用过程中面层经常是暴露在空气中，超强的耐候性和自愈性可延长卷材的使用寿命；中间胎布层采用聚乙烯基胎布，其抗拉强度好；底层选用水性环保的非固化橡胶沥青层，其具有粘接性、永不固化性、蠕变性等优点。本发明的复合防水涂膜预制卷材使用时，需撕去底面的隔离层，然后非固化橡胶沥青层与基层进行粘接。因此，本发明的预制卷材耐候性好，与基层粘接效果好，避免窜水，使用寿命长。

进一步，所述橡胶改性沥青层通过在聚乙烯基胎布层表面喷涂橡胶改性沥青制得，所述橡胶改性沥青层包括a组分和b组分，所述a组分包括以下重量份数的组分：

阴离子氯丁胶乳15-45份；

阴离子丁苯胶乳5-15份；

阴离子乳化沥青55-85份；

所述b组分包括以下重量份数的组分：

cacl21-2份；

mgso41-2份；

水9份。

所述橡胶改性沥青层的a组分中，阴离子氯丁胶乳、阴离子丁苯胶乳及阴离子乳化沥青为原料，胶乳及乳化沥青中的粒子在碱性环境下作用下形成稳定的水包油乳液体系。同时，b组分中由于含有cacl2和mgso4，在水中形成强酸弱碱盐溶液。后续通过喷涂设备的喷嘴分别喷出a组分和b组分，a组分在喷枪外在b组分的强酸弱碱盐溶液作用下，稳定的乳液体系被破坏，胶乳中的橡胶粒子凝结团聚成膜，而乳液中的水分在橡胶的收缩凝结作用下析出，整个喷涂、交叉混合、凝结、析出、成膜的过程在极短的时间内完成，可实现喷涂速凝成膜效果。

进一步，所述非固化橡胶沥青层包括通过在聚乙烯基胎布层底面喷涂非固化橡胶沥青制得，所述非固化橡胶沥青层包括c组分和d组分，所述c组分包括以下重量份数的组分：

所述d组分包括以下重量份数的组分：

cacl21-2份；

mgso41-2份；

水9份。

所述阴离子乳化基础油为市售产品，采购于广州万淮化工有限公司，产品牌号为150sn。

本发明的预制卷材底层采用非固化橡胶沥青层，所述非固化橡胶沥青层的c组分包括阴离子氯丁胶乳、阴离子丁苯胶乳、阴离子乳化沥青、阴离子乳化基础油，胶乳及乳化沥青中的粒子在碱性环境下和阴离子乳化剂作用下形成稳定的水包油乳液体系。同时，d组分中由于含有cacl2和mgso4，在水中形成强酸弱碱盐溶液。后续通过喷涂设备的喷嘴分别喷出c组分和d组分，c组分在喷枪外在d组分的强酸弱碱盐溶液作用下，稳定的乳液体系被破坏，胶乳中的橡胶粒子凝结团聚成膜，而乳液中的水分在橡胶的收缩凝结作用下析出，整个喷涂、交叉混合、凝结、析出、成膜的过程在极短的时间内完成，可实现喷涂速凝成膜效果。

阴离子氯丁胶乳可提高橡胶改性沥青层或非固化橡胶沥青层的强度、耐老化、耐热性、及温度稳定性。阴离子丁苯胶乳可提高橡胶改性沥青层或非固化橡胶沥青层的粘结性能，阴离子乳化沥青可提高橡胶改性沥青层或非固化橡胶沥青层的粘性、自愈性、蠕变性。

进一步，所述聚乙烯基胎布层为0.3mm-0.7mm厚的聚乙烯膜。相对现有技术中采用聚酯为胎基，本发明采用聚乙烯膜为胎布，可提升卷材的拉伸强度，且提高防水性。

进一步，所述隔离膜层为聚乙烯隔离膜。在本发明的复合防水涂膜预制卷材未使用时，所述底面的聚乙烯隔离膜作为保护层，当使用时，可撕去聚乙烯隔离膜，使非固化橡胶沥青层直接与基层粘接。

本发明还提供所述的复合防水涂膜预制卷材的制备方法，其包括以下步骤：

1)通过传输带输送聚乙烯基胎布作为聚乙烯基胎布层；

2)采用往复式自动喷涂机将橡胶改性沥青喷涂至聚乙烯基胎布表面，形成橡胶改性沥青层，所述喷枪流量为8-12kg/min，所述聚乙烯基胎布传送速度为25-40m/min；

3)采用往复式自动喷涂机将非固化橡胶沥青喷涂至聚乙烯基胎布底面，形成所述非固化橡胶沥青层；所述喷枪流量为8-12kg/min，所述聚乙烯基胎布传送速度为25-40m/min；

4)在所述聚乙烯基胎布底面的非固化橡胶沥青层上覆上所述聚乙烯隔离膜，作为隔离层；

5)将步骤4)得到的卷材风干、收卷包装得到所述复合防水涂膜预制卷材。

本发明复合防水涂膜预制卷材的整个生产过程只需要常温机械化制造，施工采用冷粘施工，在生产和施工过程中彻底解决了环境污染问题。同时，通过控制喷枪流速和聚乙烯基胎布的传输速度，可方便地控制橡胶改性沥青层、非固化橡胶沥青层的厚度。一般控制所述橡胶改性沥青层的厚度为1.5mm和2.0mm两种规格，非固化橡胶沥青层的厚度1.5mm、2.0mm两种。

进一步，所述步骤2)中，预先将所述橡胶改性沥青层的a组分中的阴离子氯丁胶乳、阴离子丁苯胶乳、阴离子乳化沥青混合均匀形成水包油乳液a；再将b组分中的cacl2和mgso4溶解在水中，形成强酸弱碱盐溶液a；

当喷涂所述橡胶改性沥青层时，将所述水包油乳液a及所述强酸弱碱盐溶液a分别通过喷枪的两喷嘴喷涂到聚乙烯基胎布表面。

进一步，所述步骤3)中，预先将所述非固化橡胶沥青层的c组分中的阴离子氯丁胶乳、阴离子丁苯胶乳、阴离子乳化沥青、阴离子乳化基础油混合均匀形成水包油乳液b；再将d组分中的cacl2和mgso4溶解在水中，形成强酸弱碱盐溶液b；

当喷涂所述非固化橡胶沥青层时，将所述水包油乳液b及所述强酸弱碱盐溶液b分别通过喷枪的两喷口喷涂到聚乙烯基胎布底面。

本发明的有益效果为：

1、本发明的预制卷材耐候性好，与基层粘接效果好，避免窜水，使用寿命长。

2、本发明复合防水涂膜预制卷材的整个生产过程只需要常温机械化制造，施工采用冷粘施工，在生产和施工过程中彻底解决了环境污染问题。同时，通过控制喷枪流速和聚乙烯基胎布的传输速度，可方便地控制橡胶沥青层、非固化橡胶沥青层的厚度。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：

图1为本发明复合防水涂膜预制卷材的剖视结构示意图；

其中，1为橡胶改性沥青层，2为聚乙烯基胎布层，3为非固化橡胶沥青层，4为隔离层。

具体实施方式

为详细说明技术方案的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合具体实施例详予说明。

橡胶改性沥青层各组分的预先混合

实施例1

1、先按以下重量份数称取各a组分：

阴离子氯丁胶乳30份；

阴离子丁苯胶乳10份；

阴离子乳化沥青70份；

2、先按以下重量份数称取各b组分：

cacl21份；

mgso42份；

水9份。

3、将所述橡胶改性沥青层1的a组分中的阴离子氯丁胶乳、阴离子丁苯胶乳、阴离子乳化沥青混合均匀形成水包油乳液a，进行罐装保存；再将b组分中的cacl2和mgso4溶解在水中，形成强酸弱碱盐溶液a，再进行罐装保存。

实施例2

1、先按以下重量份数称取各a组分：

阴离子氯丁胶乳15份；

阴离子丁苯胶乳15份；

阴离子乳化沥青55份；

2、先按以下重量份数称取各b组分：

cacl21份；

mgso42份；

水9份。

3、将所述橡胶改性沥青层1的a组分中的阴离子氯丁胶乳、阴离子丁苯胶乳、阴离子乳化沥青混合均匀形成水包油乳液a，进行罐装保存；再将b组分中的cacl2和mgso4溶解在水中，形成强酸弱碱盐溶液a，再进行罐装保存。

实施例3

1、先按以下重量份数称取各a组分：

阴离子氯丁胶乳45份；

阴离子丁苯胶乳5份；

阴离子乳化沥青85份；

2、先按以下重量份数称取各b组分：

cacl22份；

mgso41份；

水9份。

3、将所述橡胶改性沥青层1的a组分中的阴离子氯丁胶乳、阴离子丁苯胶乳、阴离子乳化沥青混合均匀形成水包油乳液a，进行罐装保存；再将b组分中的cacl2和mgso4溶解在水中，形成强酸弱碱盐溶液a，再进行罐装保存。

非固化橡胶沥青层各组分的预先混合

实施例4

1、先按以下重量份数称取各c组分：

2、先按以下重量份数称取各d组分：

cacl21份；

mgso42份；

水9份。

3、将所述非固化橡胶沥青层3的c组分中的阴离子氯丁胶乳、阴离子丁苯胶乳、阴离子乳化沥青、阴离子乳化基础油混合均匀形成水包油乳液b，进行罐装保存；再将d组分中的cacl2和mgso4溶解在水中，形成强酸弱碱盐溶液b，再进行罐装保存。

实施例5

1、先按以下重量份数称取各c组分：

2、先按以下重量份数称取各d组分：

cacl22份；

mgso41份；

水9份。

3、将所述非固化橡胶沥青层3的c组分中的阴离子氯丁胶乳、阴离子乳化沥青、阴离子乳化基础油混合均匀形成水包油乳液b，进行罐装保存；再将d组分中的cacl2和mgso4溶解在水中，形成强酸弱碱盐溶液b，再进行罐装保存。

实施例6

1、先按以下重量份数称取各c组分：

2、先按以下重量份数称取各d组分：

cacl22份；

mgso41份；

水9份。

3、将所述非固化橡胶沥青层3的c组分中的阴离子氯丁胶乳、阴离子丁苯胶乳、阴离子乳化沥青、阴离子乳化基础油混合均匀形成水包油乳液b，进行罐装保存；再将d组分中的cacl2和mgso4溶解在水中，形成强酸弱碱盐溶液b，再进行罐装保存。

复合防水涂膜预制卷材的制备

实施例7

所述的复合防水涂膜预制卷材的制备方法，其包括以下步骤：

1)通过传输带输送聚乙烯基胎布作为聚乙烯基胎布层2；

2)采用往复式自动喷涂机将橡胶改性沥青喷涂至聚乙烯基胎布表面，形成橡胶改性沥青层1，其中喷枪的一个喷嘴喷出实施例1中的水包油乳液a，喷枪的另一个喷嘴喷出实施例1中的强酸弱碱盐溶液a，所述喷枪两喷嘴的流量均为8kg/min，所述聚乙烯基胎布传送速度为25m/min；

3)采用往复式自动喷涂机将非固化橡胶沥青喷涂至聚乙烯基胎布底面，形成所述非固化橡胶沥青层3；其中喷枪的一个喷嘴喷出实施例4中的水包油乳液b，喷枪的另一个喷嘴喷出实施例4中的强酸弱碱盐溶液b，所述喷枪两喷嘴的流量均为8kg/min，所述聚乙烯基胎布传送速度为25m/min；

4)在所述聚乙烯基胎布底面的非固化橡胶沥青层上覆上所述聚乙烯隔离膜，作为隔离层4；

5)将步骤4)得到的卷材风干、收卷包装得到所述复合防水涂膜预制卷材。

实施例8

所述的复合防水涂膜预制卷材的制备方法，其包括以下步骤：

1)通过传输带输送聚乙烯基胎布作为聚乙烯基胎布层2；

2)采用往复式自动喷涂机将橡胶改性沥青喷涂至聚乙烯基胎布表面，形成橡胶改性沥青层1，其中喷枪的一个喷嘴喷出实施例2中的水包油乳液a，喷枪的另一个喷嘴喷出实施例2中的强酸弱碱盐溶液a，所述喷枪两喷嘴的流量均为12kg/min，所述聚乙烯基胎布传送速度为40m/min；

3)采用往复式自动喷涂机将非固化橡胶沥青喷涂至聚乙烯基胎布底面，形成所述非固化橡胶沥青层3；其中喷枪的一个喷嘴喷出实施例5中的水包油乳液b，喷枪的另一个喷嘴喷出实施例5中的强酸弱碱盐溶液b，所述喷枪两喷嘴的流量均为12kg/min，所述聚乙烯基胎布传送速度为40m/min；

4)在所述聚乙烯基胎布底面的非固化橡胶沥青层上覆上所述聚乙烯隔离膜，作为隔离层4；

5)将步骤4)得到的卷材风干、收卷包装得到所述复合防水涂膜预制卷材。

实施例9

所述的复合防水涂膜预制卷材的制备方法，其包括以下步骤：

1)通过传输带输送聚乙烯基胎布作为聚乙烯基胎布层2；

2)采用往复式自动喷涂机将橡胶改性沥青喷涂至聚乙烯基胎布表面，形成橡胶改性沥青层1，其中喷枪的一个喷嘴喷出实施例3中的水包油乳液a，喷枪的另一个喷嘴喷出实施例3中的强酸弱碱盐溶液a，所述喷枪两喷嘴的流量均为10kg/min，所述聚乙烯基胎布传送速度为30m/min；

3)采用往复式自动喷涂机将非固化橡胶沥青喷涂至聚乙烯基胎布底面，形成所述非固化橡胶沥青层3；其中喷枪的一个喷嘴喷出实施例6中的水包油乳液b，喷枪的另一个喷嘴喷出实施例6中的强酸弱碱盐溶液b，所述喷枪两喷嘴的流量均为10kg/min，所述聚乙烯基胎布传送速度为30m/min；

4)在所述聚乙烯基胎布底面的非固化橡胶沥青层上覆上所述聚乙烯隔离膜，作为隔离层4；

5)将步骤4)得到的卷材风干、收卷包装得到所述复合防水涂膜预制卷材。

本发明中，选用聚乙烯胎基布作为聚乙烯胎基布层，所述聚乙烯胎基布不需要预浸，而目前常用的长丝聚酯胎需要预浸，另外聚乙烯胎基不透水性远好于聚酯胎本身。橡胶改性沥青层及非固化橡胶沥青层在喷涂过程可实现速凝。经检测，实施例2制备的橡胶改性沥青层1可耐人工加速老化5000小时。

根据jc/t2428-2017《非固化橡胶沥青防水涂料》标准对实施例2制备的非固化橡胶沥青涂料进行检测，具体检测数据见表1。

表1非固化橡胶沥青涂料的检测数据

从上述表1可以看出，所述非固化橡胶沥青涂料不管是跟干燥基面合适潮湿的基面，其粘接性能好，延时性好，同时耐高温和低温。

所述隔离层的聚乙烯隔离膜的检测结果见表2。

表2聚乙烯隔离膜的检测数据

从表2可以看出，所述隔离层的聚乙烯隔离膜剥离力为10gf，老化剥离力为38gf，均小于出厂标准，符合要求，且无残余附着率。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者终端设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者终端设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括……”或“包含……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者终端设备中还存在另外的要素。此外，在本文中，“大于”、“小于”、“超过”等理解为不包括本数；

“以上”、“以下”、“以内”等理解为包括本数。

需要说明的是，尽管在本文中已经对上述各实施例进行了描述，但并非因此限制本发明的专利保护范围。因此，基于本发明的创新理念，对本文所述实施例进行的变更和修改，或利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，直接或间接地将以上技术方案运用在其他相关的技术领域，均包括在本发明的专利保护范围之内。

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