CN106280155B - 应用于湿铺预铺防水卷材上的水溶性薄膜、水溶性薄膜的制备方法以及防水卷材 - Google Patents

应用于湿铺预铺防水卷材上的水溶性薄膜、水溶性薄膜的制备方法以及防水卷材 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种应用于湿铺预铺防水卷材上的水溶性薄膜，由以下重量份组分制备而成：PVA60‑85wt％、增塑剂：1‑5wt％、表面活性剂5‑10wt％、分散剂：0.3‑3wt％、矿物粒料5‑40wt％，各组分之和为100wt％。本发明的目的是提供一种水溶性薄膜，该水溶性薄膜能够在混凝土存在的情况下快速溶解，并且提高混凝土和其他膜层结构更为稳定的连接，降低了工人施工难度，并且提高加工运输便捷性。同时，本发明还提供该水溶性薄膜的制备方法以及包含有该水溶性薄膜的防水卷材。

Description

应用于湿铺预铺防水卷材上的水溶性薄膜、水溶性薄膜的制 备方法以及防水卷材
技术领域
本发明涉及防水材料领域，特别是一种应用于湿铺预铺防水卷材上的水溶性薄膜、水溶性薄膜的制备方法以及防水卷材。
背景技术
目前水溶性薄膜主要应用于药品、药剂、水泥包装或用于纺织行业，专业用于防水卷材的水溶性薄膜且针对性开发的产品，尚没有针对性的生产开发。
现有的湿铺预铺防水卷材有两种结构形式，一种为一层隔离膜，隔离膜为可撕去结构，在施工过程中，需先将隔离膜撕开，然后再撒上水泥粉，才能后续施工。另一种为表面覆砂，但是卷材自身重量大，运输成本增加，施工时搬运负荷较大，且该产品粘结胶料实质与外界直接接触，使胶料老化加快，且不能真正保护粘结胶料免收外界污染。
使用了本发明应用的湿铺预铺防水卷材，就可以弥补现有两种产品形式的使用缺陷。
发明内容
本发明是针对防水卷材应用且针对与本情况水溶膜单面溶解，提供了针对性的方案。本发明的目的是提供一种水溶性薄膜，该水溶性薄膜能够在接触到混凝土水分的情况下快速溶解，确保混凝土和粘结胶料接触并产生反应性粘结。利用本发明所制造的湿铺预铺防水卷材为一体式形式，施工时，将卷材固定好即可进行后续混凝土浇筑施工。降低了工人施工复杂性，减少建筑垃圾的产生，并且提高加工运输便捷性。
同时，本发明还提供该水溶性薄膜的制备方法以及包含有该水溶性薄膜的防水卷材。
本发明的技术方案为：一种应用于湿铺预铺防水卷材上的水溶性薄膜，由以下重量百分比组分制备而成：
PVA(聚乙烯醇)60-85wt％、增塑剂：1-5wt％、表面活性剂5-10wt％、分散剂：0.3-3wt％，矿物粒料5-40wt％，各组分之和为100wt％。
进一步优选地，由以下重量份组分制备而成：
PVA70-82wt％、增塑剂：3-4wt％、表面活性剂5.5-9wt％、分散剂：0.3-0.5wt％，矿物粒料7-21wt％。
在上述的应用于湿铺预铺防水卷材上的水溶性薄膜中，所述的PVA为部分醇解型PVA。
在上述的应用于湿铺预铺防水卷材上的水溶性薄膜中，所述的PVA型号为17-88、20-88、24-88。
在上述的应用于湿铺预铺防水卷材上的水溶性薄膜中，所述的增塑剂为甘油、聚乙二醇400、己内酰胺、聚乙二醇200、乙二醇。
在上述的应用于湿铺预铺防水卷材上的水溶性薄膜中，所述的表面活性剂十二烷基硫酸钠、十二烷基磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠。
在上述的应用于湿铺预铺防水卷材上的水溶性薄膜中，所述的分散剂是水性涂料分散剂,为烷基苯磺酸盐、聚丙烯酸盐、聚甲基丙烯酸盐的一种或以上。比如烷基苯磺酸钠、聚丙烯酸钠、聚甲基丙烯酸钠。
在上述的应用于湿铺预铺防水卷材上的水溶性薄膜中，所述的矿物粒料为含钙、硅或铝元素的矿物粒料,如：重钙、偏高岭土、二氧化硅、轻钙的一种或以上；轻钙为轻质碳酸钙，重钙为重质碳酸钙；所述的矿物粒料粒径为100目-2000目之间。
在上述的应用于湿铺预铺防水卷材上的水溶性薄膜中，所述的水溶性薄膜的厚度为0.1mm-0.3mm。如0.2、0.3、0.1mm。
本发明还公开了上述的应用于湿铺预铺防水卷材上的水溶性薄膜的制备方法，具体为：将PVA加入到水中开启搅拌，升温至80℃-90℃，待PVA完全溶解后，加入塑化剂、表面活性剂，搅拌制成固含量浓度为18wt％-20wt％水溶胶。而后加入分散剂和矿物粒料，搅拌并过滤；最后流延、干燥后得到水溶性薄膜。
同时，本发明还公开了一种防水卷材，所述的防水卷材包括由上而下依次设置的如上所述的水溶性薄膜层、粘结胶料层、HDPE膜或HDPE片材。
在上述的防水卷材中，所述的水溶性薄膜层为单面溶解。
本发明的有益效果如下：
对于本发明的水溶性薄膜来说，采用了PVA、增塑剂、表面活性剂、分散剂、矿物粒料进行组合，分布均匀性好，矿物粒料能够有效的将PVA划分成许多小溶解区域，可以提高膜的溶解效果；具体来说，当水分接触到水溶性薄膜时，矿物粒料为无机成分，与水有很好的相吸性和湿润性，促使水和其接触，并引导水分进入膜内部，这加快了水溶性薄膜的溶解，即使为单面溶解，其溶解速度也是很快的。
水溶性薄膜的矿物粒料在混凝土的固化过程中，可以参与到固化反应中，加快水溶性薄膜的分解和溶解。
更为具体来说，本发明的水溶性薄膜在使用过程中，进行的是一个双进程的溶解过程；确保水溶性薄膜有足够快的溶解速度，使混凝土与卷材的粘结胶料接触，产生反应型粘结。
PVA、增塑剂、表面活性剂、分散剂、矿物粒料的用量能够提高膜的力学强度，使其能适用于现行的卷材生产设备上，进行生产，以使能进行大范围推广。
对于本发明的防水卷材来说，采用了本发明的水溶性薄膜，取代了原有的防粘隔离膜或矿物粒料覆盖于粘结胶料上后在施工时，混凝土浇筑在上面后，薄膜是进行的一个两进程同时进行的溶解过程。当完全溶解后，混泥土与粘结胶料接触，形成反应性粘合。施工简单、运输储存生产方便。
附图说明
图1为本发明实施例1的防水卷材的结构示意图；
图2为本发明的单面水溶解速度的测试仪器结构图；
图3为本发明的剥离实验的示意图。
图4为本发明与水分接触时，水分与膜的接触情况。
具体实施方式
下面结合具体实施方式，对本发明的技术方案作进一步的详细说明，但不构成对本发明的任何限制。
具体实施例1：
步骤1：水溶性薄膜制备：将PVA加入到水中开启搅拌，缓慢升温，升温至80℃-90℃，待PVA完全溶解后，加入增塑剂、表面活性剂，搅拌均匀，制成浓度为18wt％-20wt％水溶胶。而后加入分散剂和矿物粒料，搅拌均匀。过滤，将未完全溶解的PVA、助剂和粉体中颗粒较大的清除。
步骤2：成膜，将步骤1制得的水溶胶采用流延法生产，干燥、成膜。
步骤3：将步骤2制得的水溶性薄膜装上卷材生产线上，安装生产方法和传统的防水卷材的防粘隔离膜的贴合方法一致，实质上，即把本发明取代防粘隔离膜，进行生产即可。若采用水冷却的生产线，将沥青出料温度调低，并将冷却水关闭即可。
防水卷材包括粘结胶料层、HDPE膜HDPE片材，上述的步骤2制得的物质黏贴在粘结胶料层表面。
得到的防水卷材包括由上而下依次设置的水溶性薄膜层3、粘结胶料层2、HDPE膜HDPE片材1，水溶性薄膜层的厚度为0.2mm，具体如图1。通过图4可看出，当水分接触到水溶性薄膜时，矿物粒料4为无机成分，与水5有很好的相吸性和湿润性，促使水5和其接触，并引导水分进入膜内部，这加快了水溶性薄膜层3的溶解，即使为单面溶解，其溶解速度也是很快的。
各组分具体如下：
PVA：78g(PVA24-88)
增塑剂：3.7g(甘油)
分散剂：0.3g(聚丙烯酸盐)
表面活性剂：6g(十二烷基苯磺酸钠)
矿物粒料：12g(轻钙，1000目)
实施例2
方法与实施例1大体相同，不同的地方在于：
各组分具体如下：
PVA：82g(PVA24-88)
增塑剂：4g(甘油)
分散剂：0.3g(聚甲基丙烯酸盐)
表面活性剂：6g(十二烷基硫酸钠)
矿物粒料：7.7g(重钙，2000目)
实施例3
方法与实施例1大体相同，不同的地方在于：
各组分具体如下：
PVA：70g(PVA17-88)
增塑剂：3g(聚乙二醇400)
分散剂：0.4g(烷基苯磺酸盐)
表面活性剂：5.6g(十二烷基磺酸钠)
矿物粒料：21g(偏高岭土，1000目)
实施例4
方法与实施例1大体相同，不同的地方在于：
各组分具体如下：
PVA：75g(PVA24-88)
增塑剂：3.3g(甘油)
分散剂：0.3g(聚甲基丙烯酸盐)
表面活性剂：9g(十二烷基硫酸钠)
矿物粒料：12.4g(重钙，2000目)
对比例1
步骤1：水溶性薄膜制备：将PVA加入到水中开启搅拌，缓慢升温，升温至80℃-90℃，待PVA完全溶解后，加入增塑剂、表面活性剂，搅拌均匀，制成浓度为18wt％-20wt％水溶胶。过滤，将未完全溶解的PVA、助剂和粉体中颗粒较大的清除。
步骤2：成膜，将步骤1制得的水溶胶采用流延法生产，干燥、成膜。
步骤3：将步骤2制得的水溶性薄膜装上卷材生产线上，安装生产方法和传统的防水卷材的防粘隔离膜的贴合方法一致，实质上，即把本发明取代防粘隔离膜，进行生产即可。若采用水冷却的生产线，将沥青出料温度调低，并将冷却水关闭即可。
各组分具体如下：
PVA：78g(PVA24-88)
增塑剂：3.7g(甘油)
表面活性剂：6g(十二烷基苯磺酸钠)
应用测试：
1、现由于国内尚没有正式的水溶性薄膜溶解性的测试方法，针对本发明应用，借鉴株洲蓝海包装有限公司企业标准Q/CAZU001-2010内容，设计出以下的实验方法，以验证本发明的单面水溶解速度。
实验室用玻璃漏斗，漏斗口直径70mm，环标刻度吸管10ml，取按照实施例1和对比例1的配方所制备的厚度为0.3mm的水溶性薄膜裁剪成直径110mm的圆形试样。
实验操作与实验室过滤操作相似，其检测操作如图2。把裁剪好的水溶性薄膜试样按滤纸的折叠方法进行折叠(先对折成半圆，再对折成扇形)，然后展开成锥形(一面为三层膜部分，一面是单层膜部分)，确保漏斗干燥无水，将折成锥形的水溶性薄膜测试样放入漏斗使其平贴漏斗内壁。用环标刻度吸管准确吸取10ml水量，滴管的管尖置于三层膜的上方，管尖与膜的垂直距离约1cm。落水位置距膜上边缘约1cm。由滴管放水开始计时，至漏斗口滴出第一滴水停止计时，得出时间。由此表达水溶性薄膜的与水接触的单面溶解速度。
经上述方法测试，本发明实施例1的水溶性薄膜的溶解速度为8s-12s。
本发明的对比例1的水溶性薄膜的溶解速度为16-18s。
通过上述的检测可以发现，采用具有矿物粒料的水溶性薄膜的配方，其溶解速度明显优于没有矿物粒料的水溶性薄膜的配方。
2、以科顺防水科技股份有限公司产品，湿铺APF-3000防水卷材，作为应用验证。将产品上的防粘隔离膜撕除用本发明实施例2的配方所制备得到的水溶性薄膜(厚度为0.3mm)贴上,取代防粘隔离膜，然后按照GB/T23457-2009所述方法进行水泥砂浆玻璃剥离实验。实验过程如下：
根据GB/T23457-2009中5.21部分，摘录如下：
卷材与水泥砂浆剥离强度测试
水泥砂浆配合比为：强度等级42.5普通硅酸盐水泥：中砂：水＝1；2；0.4
裁取尺寸为300mm×50mm的测试样本
试件粘结面尺寸为(100×50)mm，将试件粘结面的防粘材料出去，将试件平放在模具的底部，粘结面朝上，然后将水泥砂浆拌合物导入模具，在振动台上振实，厚度约50mm(如图3)，在(20±2)℃放置
24h脱模，在标准养护条件养护到7d。
试件在(23±2)℃下放置4h，将水泥砂浆板装在试验机一端的夹具上，将为粘接卷材一端翻转180°夹在试验机另一端的夹具中，使试件的纵向轴线与拉伸试验机及夹具的轴线重合，如图3。夹具间距至少为100mm，不承受预荷载。实验在(23±2)℃进行，拉伸速度(100±10)mm/min。连续记录拉力直至试件分离。
按GB/T328.20-2007计算平均剥离强度，单位为N/mm。
实验所取卷材试样应取自同一卷卷材产品，然后用水溶性薄膜做成卷材实验试样进行测试，并和同卷卷材所做试样的测试结果进行对比。
按以上所述内容进行水泥砂浆剥离强度检测，所得结果为：水溶性薄膜卷材试样为2.13N/mm，原卷材试样为2.10N/mm。由此检测结果可见，本发明水溶性薄膜应用在卷材上，取得与原产品一致的效果。说明应用了本发明水溶性薄膜后，卷材性能能维持原有效果而不受影响。
以上所述的仅为本发明的较佳实施例，凡在本发明的精神和原则范围内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种应用于湿铺预铺防水卷材上的水溶性薄膜，其特征在于：由以下重量百分比组分制备而成：
PVA60-85wt％、增塑剂：1-5wt％、表面活性剂5-10wt％、分散剂：0.3-3wt％、矿物粒料5-40wt％，各组分之和为100wt％，所述矿物粒料为轻钙、重钙和偏高岭土中的一种或以上。
2.根据权利要求1所述的应用于湿铺预铺防水卷材上的水溶性薄膜，其特征在于：所述的PVA为部分醇解型PVA，所述的PVA型号为17-88、20-88、24-88的一种或多种。
3.根据权利要求1所述的应用于湿铺预铺防水卷材上的水溶性薄膜，其特征在于：所述的增塑剂为甘油、聚乙二醇400、己内酰胺、聚乙二醇200、乙二醇的一种或以上。
4.根据权利要求1所述的应用于湿铺预铺防水卷材上的水溶性薄膜，其特征在于：所述的表面活性剂十二烷基硫酸钠、十二烷基磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠的一种或以上。
5.根据权利要求1所述的应用于湿铺预铺防水卷材上的水溶性薄膜，其特征在于：所述的分散剂是水性涂料分散剂,为烷基苯磺酸盐、聚丙烯酸盐、聚甲基丙烯酸盐的一种或以上。
6.根据权利要求1所述的应用于湿铺预铺防水卷材上的水溶性薄膜，其特征在于：所述的矿物粒料粒径为100目-2000目之间。
7.根据权利要求1所述的应用于湿铺预铺防水卷材上的水溶性薄膜，其特征在于：所述的水溶性薄膜的厚度为0.1mm-0.3mm。
8.一种如权利要求1-7任一所述的应用于湿铺预铺防水卷材上的水溶性薄膜的制备方法，其特征在于：将PVA加入到水中开启搅拌，升温至80℃-90℃，待PVA完全溶解后，加入增塑剂、表面活性剂，搅拌制成浓度为18wt％-20wt％水溶胶；而后加入分散剂和矿物粒料，搅拌并过滤；然后流延、干燥后得到水溶性薄膜。
9.一种防水卷材，其特征在于，所述的防水卷材包括由上而下依次设置的如权利要求1-7任一所述的水溶性薄膜层、粘结胶料层、HDPE膜或HDPE片材。
10.根据权利要求9所述的防水卷材，其特征在于，所述的水溶性薄膜层为单面溶解。
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