CN1089293C - 防水聚氨酯叠层片材 - Google Patents

Abstract

一种防水聚氨酯叠层片材，其中将防水粘合剂层涂于由废聚氨酯泡沫回收的聚氨酸片材上并覆盖一剥离薄膜，防水粘合剂层包括含有约60wt%吹制沥青、约15wt%SBS橡胶、约10wt%芳族非干性油、约7.5%松香和约7.5%填料的组合物。借助于表面聚氨酯层的耐久性和防水粘合剂层的冲击吸收性，防水聚氨酯叠层片材可在浴池地面、屋顶等处用作外层及在结构中用作埋入层。

Description

防水聚氨酯叠层片材

本发明涉及一种从废聚氨酯再生的防水聚氨酯叠层片材，它具有优异的防水性和粘合性。

目前大多数防水片材主要由聚乙烯薄膜和沥青层组成。这类防水片材的明显缺点在于沥青层的状况随时间和湿度变化。更详细言之，沥青粘性随时间的推移而变差，最终固化。此固化的沥青层随着温度变化反复膨胀和收缩，导致聚乙烯层和沥青层之间出现缝隙。此外，薄的聚乙烯薄膜容易因(例如)涂抹作业之前粗心操作、或在涂抹作业时混入锋利的石头或异物使其表面被损坏，这显然会导致防水性下降，同时出现缝隙。

当防水片材被固定后，通常将防护砂浆涂于防水片材上。防水片材放置于水平面上时，例如底部上时，涂砂浆作业相当容易。然而，在垂直面、如墙上时，涂砂浆作业由于聚乙烯薄膜的光滑表面变得相当麻烦，因为必须放上砖块或必须修建防雨板。

此外，ECB片材、PVC片材和EPDM片材也用作防水片材。然而，他们与基体物质的粘合性不令人满意，因而达不到充分的防水效果。此外，铺设片材之前，需要在混凝土地面上涂上粘接剂，这会导致粘合性及可操作性差。因为防水片材不会与混凝土表面完全粘接。如果漏水，难以发现瑕点。

还有用起表面防护作用的天然或合成橡胶层与用作粘接和防水的煤焦油或沥青层的叠层防水片材。然而，橡胶层并不能充分发挥其表面防护的作用，因为它可溶于粘接层。

因此，本发明的目的在于克服现有技术中遇到的上述问题，提供一种具有优异防水和粘接性能的防水聚氨酯叠层片材。

本发明的另一个目的是提供一种能用作暴露的及掩盖的片材的防水聚氨酯叠层片材。

本发明的再一个目的是再生废旧聚氨酯泡沫。

根据本发明，上面的目的可通过提供一种防水聚氨酯叠层片材实现，其中将防水粘合剂层涂于从废聚氨酯泡沫回收的聚氨酯片材上并用剥离纸覆盖之，所述防水粘合剂层是由约60wt％的吹制沥青、约15wt％的SBS橡胶、约10wt％的芳香族非干性油、约7.5wt％的松香和约7.5wt％的填料组成的组合物。

有很多聚氨酯制品，如聚氨酯弹性体、聚氨酯泡沫、聚氨酯漆、聚氨酯粘合剂、人造革、聚氨酯橡胶等。聚氨酯制品的不同物理性质主要由与异氰酸酯反应的含羟基化合物决定，这些化合物如聚酯、聚醚多元醇、丙烯酰基多醇、蓖麻油的衍生物等。

聚氨酯泡沫的特征在于二元醇与二异氰酸酯聚合反应过程中产生的气体造成的球形或多边形多孔结构及形成的空间网状结构。

根据本发明，聚氨酯片材由废聚氨酯泡沫制得。为将废聚氨酯泡沫变成聚氨酯片材，需要改变该材料的物理性质。更详细地说，当聚氨酯泡沫熔化时，其流动性迅速增加，极大的限制了适于得到制备片材所需粘度的温度范围。所以，除去泡沫中存在的湿气非常重要，因为湿气会引起水解，这样对制得的片材的性质造成不利影响。

下面描述的是这种聚氨酯片材的制备及此片材的组成。

首先，将废软质或半软质聚氨酯泡沫压碎或切成约2-4mm大小。在温度约115-120℃下对此聚氨酯碎屑进行真空干燥，直到湿气含量降至2％或更少为止。然后加入包括酚类抗氧剂、水解抑止剂、紫外线吸收剂、颜料和抗菌剂的添加剂体系。将得到的混合物进行共混再通过一具有五个温度分别保持在175℃、170℃、185℃、176℃和185℃的连续区段的挤出机机筒，然后通过一T模头，最后经过一个辊得到聚氨酯片材。

由于聚氨酯片材的主要原料为在其泡孔中含有大量湿气的废软质或半软质聚氨酯泡沫，尽管进行了干燥，湿气仍可能保留或吸收入废聚氨酯碎屑中，引起水解。为了防止此水解，要使用水解抑止剂。作为水解抑止剂，优选加入按100重量份聚氨酯碎屑计的约0.5至1.5份芳族聚碳化二亚胺。例如，若芳族聚碳化二亚胺用量太小，防止水解的效果不明显。另一方面，若聚碳化二亚胺的量超过了上限，片材的物理性质不能进一步改善。

由于主要原料来自废弃物，若不加入抗氧剂或紫外线吸收剂，聚氨酯片材在使用过程中其物理性质就会迅速降低。根据本发明，聚碳化二亚胺可用作抗氧剂，加入量按100重量份聚氨酯碎屑计为约0.5-1.5份。二苯甲酮是一种良好紫外线吸收剂，加入量按100份聚氨酯泡沫碎屑计为0.2-0.5份。

众所周知，苯并咪唑基甲基氨基甲酸酯对于防止细菌和霉菌有效。根据本发明，苯并咪唑基甲基氨基甲酸酯的加入量按100重量份聚氨酯碎屑计为约0.1至0.3份。

为使聚氨酯片材着色，加入痕量炭墨，加入量按100重量份聚氨酯泡沫碎屑计为约0.1至0.3份。

聚氨酯片材的组成列于在下面的表1中。

               表1

组分                       量(重量份)

聚氨酯泡沫碎屑                100

水解抑止剂                  0.5-1.5

(聚碳化二亚胺)

酚类抗氧剂                  0.2-0.5

UV吸收剂(二苯甲酮)          0.2-0.5

苯并咪唑基甲基氨基甲酸酯    0.1-0.3

炭墨                        0.1-0.3

保持机筒各区段处于设定温度很重要。例如，如果聚氨酯碎屑混合物通过相应温度高于设定温度的机筒各区段时，聚氨酯碎屑过热，因而难以模制成片材。同时，过热加速模制片材老化和热分解，导致其物理性质如拉伸强度、撕裂强度和伸长率显著降低。另一方面，如果聚氨酯碎屑通过相应温度低于设定温度的机筒各区段，未熔化的碎屑可能包含在片材中，因而造成制品不均匀，并且加工性能和物理性能差。

本发明中使用的挤出机具有SM螺杆的单轴出气口型挤出机，其中捏合部分设置在初始压缩部分的末端，使得通过圆柱形机筒和物料之间的摩擦产生热。这种热使聚氨酯碎屑熔化，所以有可能在温度低于其玻璃转化点下加工。如果碎屑未充分干燥，当在挤出机内加热时，余下的湿气会造成水解并在T模头出口处发泡，对挤出片的物理性质带来不利影响。为防止这些问题。必须将湿气在出气口处除去。

根据本发明，将聚氨酯片材叠合在防水粘合剂层上，粘合剂层由类似橡胶的沥青组合物制备。要求粘合剂层不溶解或侵蚀聚氨酯片材，并保持长时间不随温度变化的相对恒定的粘度和粘合性。

为制备防水粘合剂，首先，将吹制沥青加入一罐中并完全溶解，此间保持温度为100℃。在另一个罐中，放入SBS橡胶、芳族非干性油、松香和填料并使其在120℃熔化。在此罐中，加入熔融沥青并混合6-8小时，得到粘性防水粘合剂组合物。本发明的聚氨酯叠层片材通过将粘性防水粘合剂组合物涂于聚氨酯片材上并同时用剥离物覆盖涂层而制备。

根据本发明，防水粘合剂组合物包括约60wt％的吹制沥青、约15wt％的SBS橡胶、约10wt％的芳族非干性油、约7.5wt％的松香和约7.5wt％的填料。

下面的表II给出了防水粘合剂组合物的组分及其用量。

             表2

组分                 用量

                 重量份  wt％

吹制沥青          120    60

合成橡胶(SBS)      30    15

芳族非干性油       20    10

松香               15    7.5

填料               15    7.5

吹制沥青除了起到防腐蚀剂的作用之外，对于防水及粘合性能也起到关键的作用。过量的吹制沥青因外界温度升高，流动性增加，会引起防护片材的切变。此外，吹制沥青的高流动性导致在连接部分泄漏。这样，防水性和牢固粘合性变差。

合成橡胶提供了粘合性和冲去吸收性。如果其用量太多，合成橡胶在沥青中分散困难。为避免不均匀的混合物，需要高温和长的混合时间。

松香也有助于粘合性。过量的松香会使粘合剂层***。

在低温下防止硬化的非干性油，起到保持粘度恒定的作用。

如前面描述的，涂在聚氨酯片材上的防水粘合剂层，与聚氨酯片材具有极牢固的粘合力、优异的防水性和强的粘合性。此外，它不会腐蚀或溶解聚氨酯表面层。

借助于表面聚氨酯层的耐久性和防水粘合剂层的冲去吸收性，本发明的防水聚氨酯叠层片材可在浴池底或屋顶等处用作外层，及在结构内用作埋入层。

对于本领域普通技术人员，在阅读前面的公开内容之后，本发明的其它特点、好处及实施方式是显而易见的。基于这种考虑，由于本发明的具体实施方案已进行了相当详细地描述，因而对这些实施方案可以进行变化和替换而不离开本发明公开的及要求保护的实质和范围。

Claims (1)

1.一种防水聚氨酯叠层片材，其中防水粘合剂层涂于由废聚氨酯泡沫回收的聚氨酯片材上并覆盖一剥离薄膜；

所述防水粘合剂层包括含60wt％吹制沥青、15wt％SBS橡胶、10wt％芳族非干性油、7.5wt％松香和7.5wt％填料的组合物；

所述聚氨酯片是通过包括如下步骤的方法制备的片材：将废软质或半软质聚氨酯泡沫切割或压碎成2-4mm大小；在温度为115-120℃下真空干燥得到的聚氨酯碎屑，直至其中的湿气含量降到2％或更少为止；将干燥的聚氨酯碎屑与酚抗氧剂、碳化二亚胺水解抑止剂、二苯甲酮、炭黑和苯并咪唑抗菌剂的混合物共混；及将得到的共混物通过具有温度分别为175℃、170℃、185℃、176℃和185℃的五个区段的挤出机机筒，然后通过一个T模头和一个辊。