專利名稱：聚合物膨潤土防水卷材及其制備方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種聚合物膨潤土防水卷材及其制備方法，屬于環(huán)保建材新材料技術領域。
背景技術：
膨潤土是以蒙脫石為主的含水粘土礦，蒙脫石的化學成分為(A12，Mg3)Si40100Η2·ηΗ20，蒙脫石的結構是由兩個硅氧四面體夾一層鋁氧八面體組成的2 1型晶體結構，使其本身具有強的吸濕性和膨脹性，可吸附8 15倍于自身體積的水量，體積膨脹可達數倍至30倍。將膨潤土進行壓力局限，可以使膨潤土在遇水時膨脹，各分子間相互擠壓而形成一種膠體狀阻水層發(fā)揮防水防滲的作用。膨潤土是火山噴發(fā)沉積而形成的天然礦土，使該類防水材料可以成為環(huán)保型的建筑防水材料，全球地下建筑結構中得到了更廣泛 的應用。第一代的膨潤土防水產品采用硬紙板作為載體，由于其載體對膨潤土的固定力度不夠，在立面?zhèn)葔κ褂脮r，出現嚴重的膨潤土滑落的現象，很快被淘汰，從而將膨潤土防水產品推到了目前使用廣泛且成熟的第二代膨潤土防水材料，即以土工布為載體的膨潤土防水毯。第二代膨潤土防水材料解決了第一代產品立面?zhèn)葔ε驖櫷粱摰膯栴}，但單位面積質量之大，增加了掛設難題，且無論在平面還是立面，均需要鋪設較厚的夯實土作為膨潤土的局限層，才能使其發(fā)揮正常的防水性能，不僅增加了施工工序，還延長了工期，增加了人力。20世紀以來，在市場需求以及以人為本精神的推動下，開發(fā)出質量輕便、施工簡易、高效環(huán)保的膨潤土防水材料是不斷革新的目標。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是克服現有技術存在的不足，提供一種聚合物膨潤土防水卷材及其制備方法。本發(fā)明的目的通過以下技術方案來實現
聚合物膨潤土防水卷材，由面層、中間層、底層復合形成，特點是所述底層是厚度為O. 2^0. 3mm的涂膜土工布，或克重范圍為11(Γ 30克/平方米的平織機土工布，中間層是厚度為f 3mm的聚合物膨潤土復合體，面層是厚度為O. 015 0. 025mm的防粘或水溶性材料層；所述聚合物膨潤土復合體的重量百分比成分為膨潤土 6515%，聚異丁烯1(Γ20%，交聯(lián)丁基橡膠3 10%，三元乙丙橡膠0 5%，熱塑性彈性體0 2%。進一步地，上述的聚合物膨潤土防水卷材，所述防粘或水溶性材料層為經過硅化處理的聚乙烯膜。更進一步地，上述的聚合物膨潤土防水卷材，所述膨潤土的粒徑小于74微米，膨脹系數大于24毫升/2克，濾失量小于18毫升，蒙脫石含量大于85%，水分小于12%。更進一步地，上述的聚合物膨潤土防水卷材，所述聚異丁烯的運動粘度為19(Γ240厘斯 @100°C。本發(fā)明聚合物膨潤土防水卷材的制備方法，包括以下步驟①制備膠塊按成分重量配比膨潤土65 85%，聚異丁烯10 20%，交聯(lián)丁基橡膠3 10%，三元乙丙橡膠(Γ5%，熱塑性彈性體(Γ2%，選料；
將1/2重量的聚異丁烯、交聯(lián)丁基橡膠、三元乙丙橡膠、2/3重量的膨潤土投入反應釜中，升溫至125 175°C，攪拌2(Γ35分鐘后，加入剩余1/2重量的聚異丁烯、剩余1/3重量的膨潤土、熱塑性彈性體，升溫至125 175°C，攪拌2(Γ35分鐘后，出口處冷卻至室溫，形成粘稠半流體狀膠塊；
②制備聚合物膨潤土復合體將膠塊投入到進料口，升溫至3(T45°C，保溫，經鋼輪雙輥碾壓形成廣3_厚的軟性餅狀結構，出口處冷卻至室溫，表面平整光滑且無氣泡及缺損；
③制備聚合物膨潤土防水卷材將軟性餅狀結構附在O.2^0. 3mm厚的涂膜土工布或11(Γ130克/平方米的平織機土工布上，通過碾壓使得聚合物膨潤土復合層粘附并填充涂膜土工布或者平織機土工布縫隙，使其成為一體，然后覆一層O. 015、. 025mm厚的防粘或水溶性材料層，收卷成形。本發(fā)明技術方案突出的實質性特點和顯著的進步主要體現在
本發(fā)明采用聚合物對膨潤土進行物理性改性，使防水材料自身產生局限力，而發(fā)揮正常防水防滲效果，并降低了滲透系數和蒸汽穿透力，增強了材料的抗穿刺能力，大大減少了膨潤土類防水材料的重量，減免了施工時的夯實土層工序，節(jié)省工期和人力。聚合物膨潤土防水卷材可以應用在各種建筑防水領域，還可主動密封由于地面沉降、混凝土收縮、地震活動等不可控因素造成的微小混凝土裂縫。除具有強效的防水防滲效果外，其質量輕便，方便施工，解決了傳統(tǒng)的膨潤土防水卷材質量重、難以施工等弊端，并避免了施工中對局限壓的要求，可以在工程設計中減少一層夯實工序，很大程度上節(jié)約了工期和施工材料。
具體實施例方式本發(fā)明通過聚合物膨潤土復合體的配方調整以及制作工藝的控制，使其應用到不同等級要求的防水防滲項目中，能夠達到低滲透系數、高防水效果，且使用簡便。聚合物膨潤土防水卷材，由面層、中間層、底層復合形成，特點是所述底層是厚度為O. 2^0. 3mm的涂膜土工布或克重范圍為11(Γ 30克/平方米的平織機土工布，中間層是厚度為f3mm的聚合物膨潤土復合體，面層是厚度為O. 015 0. 025mm的防粘或水溶性材料層；所述聚合物膨潤土復合體的重量百分比成分為膨潤土 6515%，聚異丁烯1(Γ20%，交聯(lián)丁基橡膠3 10%，三元乙丙橡膠0 5%，熱塑性彈性體0 2%。其中，防粘或水溶性材料層為水溶性薄膜層，最佳采用經過硅化處理的聚乙烯膜。膨潤土的粒徑小于74微米，膨脹系數大于24毫升/2克，濾失量小于18毫升，蒙脫石含量大于85%，水分小于12%。聚異丁烯的運動粘度為190 240厘斯@100°C。制備聚合物膨潤土防水卷材，其工藝步驟
①制備膠塊按成分重量配比膨潤土 65 85%，聚異丁烯10 20%，交聯(lián)丁基橡膠3 10%，三元乙丙橡膠(Γ5%，熱塑性彈性體(Γ2%，選料；
將1/2重量的聚異丁烯、交聯(lián)丁基橡膠、三元乙丙橡膠、2/3重量的膨潤土投入反應釜中，升溫至125 175°C，高速攪拌(攪拌速度10000 rpm左右)20 35分鐘后，加入剩余1/2重量的聚異丁烯、剩余1/3重量的膨潤土、熱塑性彈性體，升溫至125 175°C，低速攪拌(攪拌速度3000rpm左右)20^35分鐘后，出口處冷卻至室溫，形成粘稠半流體狀膠塊；②制備聚合物膨潤土復合體將膠塊投入到進料口，升溫至3(T45°C，保溫，經鋼輪雙輥碾壓形成廣3_厚的軟性餅狀結構，出口處冷卻至室溫，表面平整光滑且無氣泡及缺損；
③制備聚合物膨潤土防水卷材將軟性餅狀結構附在O.2^0. 3mm厚的涂膜土工布或11(Γ130克/平方米的平織機土工布上，通過碾壓使得聚合物膨潤土復合層粘附并填充涂膜土工布或者平織機土工布縫隙，使其成為一體，然后覆一層O. 015、. 025mm厚的防粘或水溶性材料層，收卷成形。實施例I
制備膠塊將聚異丁烯7. 5%、交聯(lián)丁基橡膠10%、三元乙丙橡膠4. 5%、膨潤土 47%投入 反應釜中，升溫至130°C，保溫，高頻攪拌30分鐘后，加入聚異丁烯7. 5%、膨潤土 23. 5%，升溫至130°C，保溫，低頻攪拌25分鐘后，出口處冷卻至室溫，形成粘稠半流體狀膠塊。制備聚合物膨潤土復合體將膠塊投入到進料口，升溫至40°C，保溫，經鋼輪雙輥碾壓形成2_厚軟性餅狀結構，出口處冷卻至室溫，檢驗材料表面，達到平整光滑且無氣泡及缺損。制備聚合物膨潤土防水卷材將軟性餅狀結構附在O. 2mm厚土工膜上，頂部覆一層O. 02mm水溶性薄膜,收卷成形。實施例2
制備膠塊將聚異丁烯(凝膠增稠劑)5%、交聯(lián)丁基橡膠3%、三元乙丙橡膠2%、膨潤土55. 4%投入反應釜中，升溫至125°C，保溫，高頻攪拌25分鐘后，加入聚異丁烯5%、膨潤土27. 7%、熱塑性彈性體I. 9%，升溫至125°C，保溫，低頻攪拌20分鐘后，出口處冷卻至室溫，形成粘稠半流體狀膠塊。制備聚合物膨潤土復合體將膠塊投入到進料口，升溫至35°C，保溫，經鋼輪雙輥碾壓形成2. 5mm厚軟性餅狀結構，出口處冷卻至室溫，檢驗材料表面，達到平整光滑且無氣泡及缺損。制備聚合物膨潤土防水卷材將軟性餅狀結構附在120克/平方米涂膜土工布，頂部覆一層O. 015mm單面娃油膜,收卷成形。實施例3
制備膠塊將聚異丁烯(凝膠增稠劑)10%、交聯(lián)丁基橡膠9%、三元乙丙橡膠5%、膨潤土 44%投入反應釜中，升溫至150°C，保溫，高頻攪拌35分鐘后，加入聚異丁烯10%、膨潤土22%，升溫至175°C，保溫，低頻攪拌20分鐘后，出口處冷卻至室溫，形成粘稠半流體狀膠塊。制備聚合物膨潤土復合體將膠塊投入到進料口，升溫至45°C，保溫，經鋼輪雙輥碾壓形成2_厚軟性餅狀結構，出口處冷卻至室溫，檢驗材料表面，達到平整光滑且無氣泡及缺損。制備聚合物膨潤土防水卷材將軟性餅狀結構附在O. 3mm厚土工膜，頂部覆一層
O.02mm單娃娃油紙，收卷成形。上述實施例I 3制備所得聚合物膨潤土防水卷材與傳統(tǒng)膨潤土防水卷材的測試結果如下表所示
產品類別 I單位面積質量I厚度 I滲透系數I蒸汽穿透性I抗穿刺性
實例產品 I 2. 86kg_2. 22mm O. 93xlO~10cm/sec·_6· 7X lCT3g/hr/m2 1351N
實例產品 2 1799kg2.615mm 0.8QxlO~10cm/sec· ~ 5. 3X 10~3g/hr/m2 1667N
實例產品 3 \2.90kg\2. 32mm |θ. 9QxlO~10cm/sec·丨6· IX lCT3g/hr/m2 |l428N膨潤土防水後 6. 50kg8. Olmm 3. 74x10 10cm/sec.—622N
測試方法 |ASTMD5993 |ASTMD5199 |aSTMD5084|aSTME96|aSTME154
本發(fā)明采用聚合物對膨潤土進行物理性改性，使防水材料自身產生局限力，而發(fā)揮正常防水防滲效果，并降低了滲透系數和蒸汽穿透力，增強了材料的抗穿刺能力，大大減少了膨潤土類防水材料的重量，減免了施工時的夯實土層工序，節(jié)省工期和人力。聚合物膨潤土防水卷材可以應用在各種建筑防水領域，還可主動密封由于地面沉降、混凝土收縮、地震活動等不可控因素造成的微小混凝土裂縫。除具有強效的防水防滲效果外，其質量輕便，方便施工，解決了傳統(tǒng)的膨潤土防水卷材質量重、難以施工等弊端，并避免了施工中對局限壓的要求，可以在工程設計中減少一層夯實工序，很大程度上節(jié)約了工期和施工材料。

需要理解到的是以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以作出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本發(fā)明的保護范圍。
權利要求
1.聚合物膨潤土防水卷材，由面層、中間層、底層復合形成，其特征在于所述底層是厚度為O. 2^0. 3mm的涂膜土工布或克重范圍為11(Γ 30克/平方米的平織機土工布，中間層是厚度為廣3mm的聚合物膨潤土復合體，面層是厚度為O. 015、. 025mm的防粘或水溶性材料層；所述聚合物膨潤土復合體的重量百分比成分為膨潤土 6515%，聚異丁烯1(Γ20%，交聯(lián)丁基橡膠3 10%，三元乙丙橡膠0 5%，熱塑性彈性體0 2%。
2.根據權利要求I所述的聚合物膨潤土防水卷材，其特征在于所述防粘或水溶性材料層采用經過硅化處理的聚乙烯膜。
3.根據權利要求I所述的聚合物膨潤土防水卷材，其特征在于所述膨潤土的粒徑小于74微米，膨脹系數大于24毫升/2克，濾失量小于18毫升，蒙脫石含量大于85%，水分小于 12%。
4.根據權利要求I所述的聚合物膨潤土防水卷材，其特征在于所述聚異丁烯的運動粘度為190 240厘斯@100°C。
5.權利要求I所述的聚合物膨潤土防水卷材的制備方法，其特征在于包括以下步驟 ①制備膠塊按成分配比膨潤土65 85%，聚異丁烯10 20%，交聯(lián)丁基橡膠3 10%，三元乙丙橡膠0飛％，熱塑性彈性體0 2%，選料； 將1/2重量的聚異丁烯、交聯(lián)丁基橡膠、三元乙丙橡膠、2/3重量的膨潤土投入反應釜中，升溫至125 175°C，攪拌2(Γ35分鐘后，加入剩余1/2重量的聚異丁烯、剩余1/3重量的膨潤土、熱塑性彈性體，升溫至125 175°C，攪拌2(Γ35分鐘后，出口處冷卻至室溫，形成粘稠半流體狀膠塊； ②制備聚合物膨潤土復合體將膠塊投入到進料口，升溫至3(T45°C，保溫，經鋼輪雙輥碾壓形成f 3mm厚的軟性餅狀結構，出口處冷卻至室溫； ③制備聚合物膨潤土防水卷材將軟性餅狀結構附在O.2^0. 3mm厚的涂膜土工布或11(Γ130克/平方米的平織機土工布上，通過碾壓使得聚合物膨潤土復合層粘附并填充涂膜土工布或者平織機土工布縫隙，使其成為一體，然后覆一層O. 015、. 025mm厚的防粘或水溶性材料層，收卷成形。
全文摘要
本發(fā)明涉及聚合物膨潤土防水卷材及制備方法，底層是0.2~0.3mm厚的涂膜土工布或110~130克/平方米的平織機土工布，中間層是1~3mm厚的聚合物膨潤土復合體，面層是0.015~0.025mm厚的防粘或水溶性材料層。工藝將1/2重量的聚異丁烯、交聯(lián)丁基橡膠、三元乙丙橡膠、2/3重量的膨潤土投入反應釜中，升溫，攪拌，加入剩余1/2重量的聚異丁烯、剩余1/3重量的膨潤土、熱塑性彈性體，升溫，攪拌，出口處冷卻至室溫，形成粘稠半流體狀膠塊；將膠塊投入到進料口，升溫，經鋼輪雙輥碾壓形成軟性餅狀結構，出口處冷卻至室溫；將軟性餅狀結構附在涂膜土工布或平織機土工布上，覆防粘或水溶性材料層，收卷。
文檔編號B32B9/04GK102765223SQ20121023850
公開日2012年11月7日 申請日期2012年7月11日 優(yōu)先權日2012年7月11日
發(fā)明者沈晴, 王云, 許延文 申請人:捷高科技(蘇州)有限公司