CN115505154B - 一种功能膜及制备方法和应用 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种功能膜及制备方法和应用，功能膜包括高分子膜层和涂覆于高分子膜层的至少一面的性能改善层，性能改善层包括作为内层的粘性层和作为外层的钝化层，粘性层由第一聚合物乳液均匀涂覆形成，钝化层由钝化乳液均匀涂覆形成，钝化乳液由第二聚合物乳液、填料和水混合得到，粘性层和钝化层的层数不同时为0。本发明在载体层上设置性能改善层，利用性能改善层与高分子膜层的粘接强度及性能改善层与沥青胶料层良好的粘接力，有效地提升了高分子膜层与沥青胶料层的低温剥离强度，解决了以现有高分子膜与沥青胶料层的粘结性能在低温环境明显下降的问题。

Description

一种功能膜及制备方法和应用
技术领域
本发明属于高分子技术领域，具体涉及一种功能膜，也涉及该功能膜的制备方法及应用。
背景技术
高分子膜一般可作为粘结材料的载体层使用，比如沥青防水卷材是用沥青胶料层、载体层和隔离膜层组成，制备方法是，在载体层上涂覆沥青胶料，然后在沥青胶料层上覆隔离膜，沥青胶料层与载体层的粘结强度表现为防水卷材的剥离强度。但是现有的沥青胶料层的表面极性与载体层的表面极性差别较大，在低温甚至零下温度条件下，沥青胶料层与载体层的粘接性能明显下降，这直接影响了防水卷材在低温环境的使用寿命。
目前解决高分子膜与沥青胶料在低温条件下性能下降的方法一般是针对高分子膜改进，比如采用电晕处理方法或改性处理方法，电晕处理方法可以明显改善高分子膜表面的黏附性能，短期内可增强高分子膜与粘接材料的粘结性能，但当电晕效果消退后，其低温粘结性能不可避免地下降，改性处理方法则是在生产高分子膜时对高分子膜进行改性，以提高高分子膜的附着能力，但是高分子膜的整体性能也会受到明显的影响。现有技术对于高分子膜的改进并不能真正解决高分子膜与沥青胶料粘结性能下降的问题，有必要提出一种新方案改进高分子膜以解决上述问题。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种增强高分子膜与沥青胶料粘结强度的功能膜及其制备方法和应用，在高分子膜上设置性能改善层，利用性能改善层与高分子膜的粘结强度及性能改善层与沥青胶料层良好的粘结力，有效地提升了功能膜与沥青胶料层的低温剥离强度，解决了现有高分子膜与沥青胶料层的粘结性能在低温环境明显下降的问题。
为实现上述发明目的，本发明采取的技术方案如下：
一种功能膜，用于增强高分子膜与沥青胶料的粘结强度，包括高分子膜层和涂覆于高分子膜层的至少一面的性能改善层，所述性能改善层包括作为内层的粘性层和作为外层的钝化层，所述粘性层由第一聚合物乳液均匀涂覆形成，所述粘性层的层数大于或等于0，所述钝化层由钝化乳液均匀涂覆形成，所述钝化乳液由第二聚合物乳液、填料和水混合得到，所述钝化层的层数大于或等于0，且所述粘性层和所述钝化层的层数不同时为0。
本发明的高分子膜层是高分子膜基材料，比如交叉层压膜(CLF膜)、耐高温聚酯薄膜(PET膜)、聚丙烯膜(PP膜)和多层复合膜(PP/PE/PP膜、PE/PP/PE膜)。
本发明的聚合物乳液是指未固化前具有粘性的乳液。优选的，第一聚合物乳液和第二聚合物乳液均是丙烯酸乳液、丁苯乳液和VAE乳液的一种或几种，更优选的，第一聚合物乳液和第二聚合物乳液均是丙烯酸乳液，其中，所述丙烯酸乳液是丙烯酸类单体共聚物、水和助剂组成，助剂包括乳化剂、引发剂、保护胶、润湿剂、防腐剂、增稠剂和消泡剂等，更优选的，第一聚合物乳液和第二聚合物乳液均是苯乙烯-丙烯酸共聚物乳液、丁二烯-苯乙烯-丙烯酸共聚物乳液的复配乳液。其中，第一聚合物乳液与第二聚合物乳液可以是相同的，也可以是不同的。
优选的，所述第一聚合物乳液是单一组分的乳液，所述第一聚合物乳液的玻璃化温度≤30℃，更优选的，所述第一聚合物乳液的玻璃化温度≤20℃，更优选的，所述第一聚合物乳液的玻璃化温度≤10℃，比如，所述第一聚合物乳液的玻璃化温度为0～10℃。
玻璃化温度，即玻璃化转变温度，是指聚合物乳液从玻璃态转变为高弹态所对应的温度，聚合物乳液的玻璃化温度与其粘性和脆性有关，具体地，玻璃化温度越低，聚合物乳液的粘性越好，玻璃化温度越高，聚合物乳液的粘性有所下降，且在烘干后其脆性也会提高。本发明提供的是一种替代现有增强层的功能膜，该功能膜必须具有可重复收卷展开的性能，在本发明中，当功能膜只包括粘性层而不包括钝化层时，为了实现功能膜具有收卷运输或收卷储存的功能，且可以再次完整地展开使用，采用玻璃化温度较高的第一聚合物乳液来控制粘性层的粘性，避免功能膜表面过粘而无法收卷。需要说明的是，当性能改善层同时包含粘性层和钝化层时，粘性层可以采用玻璃化温度更低的第一聚合物乳液涂覆形成，比如采用玻璃化温度低于0℃的第一聚合物乳液。
优选的，所述第一聚合物乳液是由两种或两种以上的不同玻璃化温度的乳液混合形成，更优选的，所述第一聚合物乳液是由玻璃化温度≤20℃的乳液和玻璃化温度≥20℃的乳液混合形成，更优选的，所述第一聚合物乳液是由玻璃化温度≤10℃的乳液和玻璃化温度≥10℃的乳液混合形成。针对性能改善层仅包含粘性层的情况，除了关注功能膜的表面粘性外，还需要关注功能膜的表面脆性，为了平衡表面粘性和脆性，第一聚合物乳液由高玻璃化温度的乳液与低玻璃化温度的乳液混合，高玻璃化温度的乳液有利于降低低玻璃化温度的乳液的粘性，同时低玻璃化温度的乳液可以降低高玻璃化温度的乳液的脆性，实现粘性与脆性的平衡，便于功能膜的收卷。需要说明的是，当性能改善层同时包含粘性层和钝化层时，粘性层仍可以采用混合组分的第一聚合物乳液。
优选的，高玻璃化温度的乳液和低玻璃化温度的乳液按1:(0.5～1.5)的比例混合，比如，所述第一聚合物乳液是由玻璃化温度≤10℃的乳液和玻璃化温度≥10℃的乳液按1:(0.5～1.5)的比例混合形成。
优选的，在所述钝化乳液中，所述填料包括高岭土粉末、硫酸钡粉末和钛白粉的一种或多种。
优选的，在所述钝化乳液中，第二聚合物乳液、填料和水的质量比例是1:(0.5～2):(0.7～2.5)，优选的，第二聚合物乳液、填料和水的质量比例是1:(1.0～1.5):(1～2)，更优选的，第二聚合物乳液、填料、水和功能助剂的质量比例是1:(0.5～2):(0.7～2.5):(0.02～0.1)。在钝化乳液中，第二聚合物乳液与填料的比例与第二聚合物乳液的玻璃化温度相关，当第二聚合物乳液的玻璃化温度越低，需要添加的填料就更多，当第二聚合物乳液的玻璃化温度越高，需要添加的填料就越少。优选的，所述第二聚合物乳液的玻璃化温度≤20℃，更优选的，所述第二聚合物乳液的玻璃化温度≤10℃，更优选的，所述第二聚合物乳液的玻璃化温度为-10～10℃。
本发明的钝化层作为功能膜的最外层，可以采用玻璃化温度更低的第二聚合物乳液，填料主要是解决功能膜表面粘性过大的问题，即使第二聚合物乳液的玻璃化温度更低，也不影响功能膜的正常收卷，第二聚合物乳液的作用是保持与沥青胶料层具有良好的粘结性能。由于在涂覆沥青胶料层时，钝化层受热，与沥青胶料层的交联密度得到提升，而且由于填料的存在，钝化层表面比较粗糙，致密性不高，可以使得沥青胶料在高温情况下通过布朗运动渗透到性能改善层中，提升界面相容性，从而提高钝化层与沥青胶料层的粘结强度。
优选的，添加量按质量分数计算，功能助剂包括0.03～0.5％的增稠剂、0.1～0.5％的润湿剂、0.1～0.5％的分散剂、0.01～0.5％的消泡剂和0.01～0.1％的防腐剂的一种或多种，余量为水。
优选的，所述填料的目数≥2000目，填料的目数越低，填料的颗粒直径越大，虽然钝化层表面过粘的问题得到解决，但是功能膜与沥青胶料粘结后的剥离强度会下降。
优选的，所述性能改善层还包括过渡层，所述粘性层的层数大于或等于1层，所述钝化层的层数大于或等于1层，所述过渡层设置于粘性层与钝化层之间，所述过渡层由第三聚合物乳液均匀涂覆形成，所述第三聚合物乳液由两种或两种以上不同玻璃化温度的乳液混合制得，更优选的，所述第三聚合物乳液由玻璃化温度≤20℃的乳液和玻璃化温度≥20℃的乳液混合制得，更优选的，所述第三聚合物乳液由玻璃化温度≤20℃的乳液和玻璃化温度≥20℃的乳液按1:(0.6～1)混合制得。
优选的，第三聚合物乳液是丙烯酸乳液、丁苯乳液和VAE乳液的一种或几种，或第三聚合物乳液可以是苯乙烯-丙烯酸共聚物乳液、丁二烯-苯乙烯-丙烯酸共聚物乳液的复配乳液，更优选的，第三聚合物乳液是丙烯酸乳液，其中，第一聚合物乳液、第二聚合物乳液和第三聚合物乳液的种类可以相同，也可以不同。
在本发明的第二方面，本发明提供了一种功能膜的制备方法，用于制备上述用于增强高分子膜与沥青胶料粘结强度的功能膜，步骤如下：
将高分子膜层展开，在高分子膜层上依次涂覆第一聚合物乳液和/或钝化乳液作为性能改善层，待性能改善层干燥后收卷待用；
其中，涂覆第一聚合乳液或钝化乳液时，每平方米高分子膜层的涂刮量≥20g/m2，更优选的，每平方米高分子膜层的涂刮量≥30g/m2。
当改善性能层包括过渡层时，涂覆第三聚合乳液时，每平方米高分子膜层的涂刮量≥20g/m2，更优选的，每平方米高分子膜层的涂刮量≥30g/m2。
其中，对于性能改善层的层数为两层或两层以上的情况，在涂覆一层后，无需得等待固化即可涂覆下一层。
在本发明的第三方面，本发明提供了一种功能膜的应用，将流动态沥青胶料涂覆在上述的功能膜上。
需要说明的是，高温情况下，粘性层和钝化层具有非致密性，流动态的沥青胶料温度极高，当其涂覆在所述的功能膜上时，会使得高温情况下沥青胶料中的分子通过布朗运动渗透到非致密性的性能改善层中，提升两者的界面相容性，解决沥青胶料与高分子膜基之间界面不相容导致剥离强度过低的问题。相比于粘性层，钝化层的非致密程度更高，因此，即使钝化层的粘性有所下降，钝化层与沥青胶料的粘结强度不差于沥青胶料与粘性层的粘结强度。
在本发明的第四方面，本发明提供了一种防水***，包含上述的功能膜。
优选的，所述防水***以建筑物表面作为基面从下到上依次包括第一沥青胶料层、第一功能膜层、第二沥青胶料层，……，第N功能膜层、第N+1沥青胶料层，N为大于或等于1的正整数。
在本发明的第五方面，本发明提供了一种防水卷材，包括上述的功能膜。
有益效果：
本发明在常规的高分子膜上新增性能改善层，形成一种新型的功能膜，以这种功能膜为载体的卷材、防水***，其低温粘结性能得到提升，使用本发明的功能膜与沥青胶料粘接，功能膜与沥青胶料的界面相容性得到提升，其产品在低温环境中的使用寿命大大延长，不会出现如电晕处理方式存在的效果消退现象；本发明的性能改善层包括粘性层和钝化层，且性能改善层采用合适玻璃化温度的聚合物乳液，在确保性能改善层与载体层粘接强度的前提下，平衡功能膜表面的粘性和脆性，解决高分子膜涂覆聚合物乳液后难以收卷、以及收卷后因存储时间过长导致粘接在一起导致开卷不便或开卷会破坏性能改善层的问题。
本发明的功能膜的制备方法简单，成本较低，适合大规模工业化生产，有利于解决了现有卷材低温耐用性较差的问题。
具体实施方式
下面将说明本发明的具体实施方式。显而易见地，下面描述仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些实施例获得其他的实施方式。
现有的增强层(比如高分子膜)的表面极性与沥青胶料的表面极性差异较大，常规的高分子膜与沥青胶料在高温环境中实现粘结，但是在低温环境中高分子膜与沥青胶料的粘结性能明显下降。
为解决常规高分子膜与沥青胶料低温粘结性能不足的缺陷，本发明提供了一种用于增强高分子膜与沥青胶料粘结强度的功能膜，功能膜包括高分子膜层和涂覆于高分子膜层的至少一面的性能改善层，以下为了便于描述，下面提及的性能改善层或相关的结构均是指涂覆于高分子膜层同一面上。
性能改善层包括作为内层的粘性层和作为外层的钝化层，粘性层由第一聚合物乳液均匀涂覆形成，粘性层的层数大于或等于0，钝化层由钝化乳液均匀涂覆形成，钝化乳液由第二聚合物乳液、填料和水混合得到，钝化层的层数大于或等于0，且粘性层和钝化层的层数不同时为0。
在本发明中，高分子膜层是高分子膜基材料，比如交叉层压膜(CLF膜)和耐高温聚酯薄膜(PET膜)、聚丙烯膜(PP膜)和多层复合膜(PP/PE/PP膜、PE/PP/PE膜)。
本发明的功能膜至少包括以下三种结构：
结构一，性能改善层只包含粘性层，粘性层的层数至少为一层。
结构二，性能改善层只包含钝化层，钝化层的层数至少为一层。
结构三，性能改善层包含粘性层和钝化层，粘性层作为内层，钝化层作为外层，粘性层和钝化层的层数均至少为一层。
本发明实际是提供了一种新型的复合增强层，需要具备便于收卷运输或收卷储存的功能。
对于结构一，粘性层的粘性需要控制，如果粘性层表面过粘，则功能膜难以收卷或无法再次完整展开使用，在本发明中，第一聚合物乳液可以是单一组分的乳液，通过采用玻璃化温度较高的第一聚合物乳液来实现功能膜的收卷，第一聚合物乳液的玻璃化温度≤30℃，优选的，第一聚合物乳液的玻璃化温度≤20℃，更优选的，第一聚合物乳液的玻璃化温度≤10℃，比如，第一聚合物乳液的玻璃化温度为0～10℃。
容易理解的是，对于两层或两层以上粘性层的情况，最外层的粘性层的玻璃化温度大于其余粘性层的玻璃化温度，比如，最外层的粘性层的玻璃化温度为0～10℃，其余粘性层的玻璃化温度≤0℃。
另外，对于功能膜收卷的问题，如果采用高玻璃化温度的第一聚合物乳液，功能膜表面脆性也会提高，收卷时表面会出现裂痕甚至破碎，在本发明中，第一聚合物乳液也可以是混合组分的乳液，比如，第一聚合物乳液是由两种或两种以上的不同玻璃化温度的乳液混合形成，优选的，第一聚合物乳液是由玻璃化温度≤20℃的乳液和玻璃化温度≥20℃的乳液混合形成，更优选的，第一聚合物乳液是由玻璃化温度≤10℃的乳液和玻璃化温度≥10℃的乳液混合形成。其中，高玻璃化温度的乳液和低玻璃化温度的乳液按1:(0.5～1.5)的比例混合，比如，所述第一聚合物乳液是由玻璃化温度≤10℃的乳液和玻璃化温度≥10℃的乳液按1:(0.5～1.5)的比例混合形成。
混合组分的第一聚合物乳液可以平衡脆性和粘性，高玻璃化温度的乳液有利于降低低玻璃化温度的乳液的粘性，同时低玻璃化温度的乳液可以降低高玻璃化温度的乳液的脆性，实现粘性与脆性的平衡，便于功能膜的收卷。
容易理解的是，对于两层或两层以上粘性层的情况，最外层的粘性层可以采用混合组分的第一聚合物乳液涂覆形成，其余粘性层可以采用单一组分且玻璃化温度低的第一聚合物乳液涂覆形成。
对于结构二，钝化层起到防止功能膜过粘的作用，便于收卷。钝化乳液由第二聚合物乳液、填料和水混合制得，其中，第二聚合物乳液、填料和水的质量比例是1:(0.5～2):(0.7～2.5)，优选的，第二聚合物乳液、填料和水的质量比例是1:(1.0～1.5):(1～2)，更优选的，钝化乳液中还包含功能助剂，第二聚合物乳液、填料、水和功能助剂的质量比例是1:(0.5～2):(0.7～2.5):(0.02～0.1)，其中，填料是常用的矿石粉末，比如高岭土粉末、硫酸钡粉末和钛白粉的一种或多种，填料的目数≥2000目；添加量按质量分数计算，功能助剂包括0.03～0.5％的增稠剂、0.1～0.5％的润湿剂、0.1～0.5％的分散剂、0.01～0.5％的消泡剂和0.01～0.1％的防腐剂的一种或多种，余量为水。
钝化乳液中，第二聚合物乳液的作用是提高钝化层与高分子膜层及钝化层与沥青胶料层的粘性性能，因此第二聚合物乳液的玻璃化温度不能过高，比如，第二聚合物乳液的玻璃化温度≤20℃，优选的，第二聚合物乳液的玻璃化温度≤10℃，更优选的，第二聚合物乳液的玻璃化温度为-10～10℃，比如，第二聚合物乳液的玻璃化温度为-5℃，另外，第二聚合物乳液也可以是混合组分，比如，第二聚合物乳液是由玻璃化温度≤10℃的乳液和玻璃化温度≥10℃的乳液按1:(0.5～1.5)的比例混合形成。
钝化乳液中，填料的作用是降低功能膜表面的粘性，由于钝化层是通过掺入填料来降低粘性，因此第二聚合物乳液的粘性可以高于第一聚合物乳液的粘性，第二聚合物乳液与填料的比例与第二聚合物乳液的玻璃化温度相关，当第二聚合物乳液的玻璃化温度越低，需要添加的填料就更多，当第二聚合物乳液的玻璃化温度越高，需要添加的填料就越少。
对于结构三，粘性层为内层，其作用是保持性能改善层与高分子膜层的粘结强度，由于粘性层对于功能膜收卷无影响，粘性层可以采用玻璃化温度更低的第一聚合物乳液涂覆形成，比如，第一聚合物乳液的玻璃化温度低于0℃。
钝化层为外层，其作用是解决功能膜的收卷问题，其成分与结构二中钝化层相同。
在结构三的基础上，进一步地，性能改善层还包括过渡层，过渡层设置于粘性层与钝化层之间，过渡层由第三聚合物乳液均匀涂覆形成，第三聚合物乳液由两种或两种以上不同玻璃化温度的乳液混合制得，更优选的，第三聚合物乳液由玻璃化温度≤20℃的乳液和玻璃化温度≥20℃的乳液混合制得，更优选的，第三聚合物乳液由玻璃化温度≤20℃的乳液和玻璃化温度≥20℃的乳液按1:(0.6～1)混合制得。
第一聚合物乳液、第二聚合物乳液和第三聚合物乳液可以是现有常规的具有粘性的有机乳液，只要符合本发明的玻璃化温度要求均可，比如丙烯酸乳液、丁苯乳液和VAE乳液的一种或几种，或，第一聚合物乳液、第二聚合物乳液和第三聚合物乳液均是苯乙烯-丙烯酸共聚物乳液、丁二烯-苯乙烯-丙烯酸共聚物乳液的复配乳液，更优选的，第一聚合物乳液、第二聚合物乳液和第三聚合物乳液均是丙烯酸树脂乳液，丙烯酸乳液选择由丙烯酸酯类单体共聚物、助剂和水混合而成的产品，其中，助剂可以包括乳化剂、引发剂、保护胶、润湿剂、防腐剂、增稠剂和消泡剂。其中，第一聚合物乳液、第二聚合物乳液和第三聚合物乳液的种类可以相同，也可以不同。
在本发明中，无论是结构一、结构二或结构三，功能膜与沥青胶料的粘结强度提高的原因是：
本发明一方面利用粘性乳液本身与沥青胶料的粘结力，另一方面通过粘性乳液与高分子膜之间良好的相容性来提升粘性乳液与高分子膜粘结力，其粘结原理不是两者的简单叠加作用，而是一个相互影响的复合作用，即：性能改善层在145℃～170℃(即沥青胶料的温度)高温下，与高分子膜相互交联密度增加，性能改善层和高分子膜粘接强度提升，而沥青胶料本身与粘性乳液拥有良好的粘结力，因此，高分子膜与沥青胶料的粘结力得到提升的原理总结为：沥青涂层粘接性能改善层，性能改善层粘接高分子膜，从而提升沥青涂层与功能膜的剥离强度。
另外，本发明的粘性层和钝化层均是非致密的，在最外层的粘性层或钝化层与高温沥青胶料接触时，沥青胶料会渗透到粘性层及钝化层中，提升了沥青胶料与功能膜的界面相容性，进一步提升粘结性能。由于钝化层含有填料，其非致密程度高于粘性层，即使钝化层本身的粘性有所下降，钝化层与沥青胶料的粘结强度不差于沥青胶料与粘性层的粘结强度。
本发明也提供了上述功能膜的制备方法，具体步骤如下：
将高分子膜层展开，在高分子膜层上依次涂覆第一聚合物乳液和/或钝化乳液作为性能改善层，待性能改善层干燥后收卷待用；
其中，涂覆第一聚合乳液或钝化乳液时，每平方米高分子膜层的涂刮量≥20g/m2，更优选的，每平方米高分子膜层的涂刮量≥30g/m2。
当改善性能层包括过渡层时，涂覆第三聚合乳液时，每平方米高分子膜层的涂刮量≥20g/m2，更优选的，每平方米高分子膜层的涂刮量≥30g/m2。
其中，对于性能改善层的层数为两层或两层以上的情况，在涂覆一层后，无需等待固化即可涂覆下一层。
完成涂覆后的干燥可以是常温干燥，也可以高温快速烘干，比如，在100～140℃的温度内烘干，优选的，完成涂覆后在120℃的温度条件下烘干，完成涂覆后的烘干速度为15～30m/min，更优选的，完成涂覆后的烘干速度为20m/min。
下面以具体实施例详细介绍本发明的技术方案，实施例及对比例均将高分子膜与改性沥青胶料粘接，测试剥离强度，其中，以质量份数计算，改性沥青胶料由55份沥青、13份软化油(即油品)、7份SBS3411、3份SBR、5份废胶粉、0.75份稳定剂(即改性助剂)、2份炭黑(即填料)和20份石粉(即填料)制得，制备方法如下：将沥青和油品混合后升温至150～180℃，投入SBS、SBR，搅拌1-2小时分散均匀后，投入废胶粉、改性助剂，改性1小时，研磨分散均匀后投入填料，物理混合1.5小时制备得到；温度维持在145～170℃使改性沥青胶料保持流动状态待用。
实施例
实施例1
以涂覆一层单一组分的丙烯酸乳液作为粘性层为例。
(1)将高分子膜层展开，涂刷一层聚合物乳液作为性能改善层，涂覆量为40g/m2，然后在烘干温度120℃及烘干车速20m/min进行烘干制得新型功能膜，收卷待用；
(2)将功能膜展开，使用辊压涂胶工艺在性能改善层上继续涂覆流动态的改性沥青胶料，覆膜、冷却、收卷制成；其中，丙烯酸乳液的玻璃化温度是20℃。
实施例2
以涂覆一层单一组分的丙烯酸乳液作为粘性层为例。
制备方法与实施例1相同，其中，丙烯酸乳液的玻璃化温度是9℃。
实施例3
以涂覆一层混合乳液的丙烯酸乳液作为粘性层为例。
制备方法与实施例1相同，其中，丙烯酸乳液由玻璃化温度为-7℃的乳液与玻璃化温度为56℃的乳液按1：1的质量比例混合制得。
实施例4
以涂覆一层混合组分的丙烯酸乳液作为粘性层为例。
制备方法与实施例1相同，其中，丙烯酸乳液由玻璃化温度为-15℃的乳液与玻璃化温度为105℃的乳液按1：1.2的质量比例混合制得。
实施例5
以涂覆一层混合组分的丙烯酸乳液作为粘性层为例。
制备方法与实施例1相同，其中，丙烯酸乳液由玻璃化温度为9℃的乳液与玻璃化温度为20℃的乳液按1：0.8的质量比例混合制得。
实施例6
以涂覆一层单一组分的丁苯胶乳(丁苯乳液)作为粘性层为例。
制备方法与实施例1相同，其中，丁苯胶乳的玻璃化温度是14℃。
实施例7
以涂覆一层钝化层为例。
制备方法与实施例1相同，其中，钝化乳液由玻璃化温度为9℃的丙烯酸乳液、2000目高岭土粉末、功能助剂和水按1:1:1:1混合形成。
实施例8
以涂覆一层钝化层为例。
制备方法与实施例1相同，其中，钝化乳液由玻璃化温度为-4℃的丙烯酸乳液、2000目高岭土粉末、功能助剂和水按1:1.5:1:1混合形成。
实施例9
以涂覆一层钝化层为例。
制备方法与实施例1相同，其中，钝化乳液由玻璃化温度为-15℃的丙烯酸乳液、2000目高岭土粉末、功能助剂和水按1:2:1:1混合形成。
实施例10
以涂覆两层单一组分的丙烯酸乳液作为粘性层为例。
(1)将高分子膜层展开，依次涂刷两层乳液作为性能改善层，每层涂覆量为30g/m2，然后在烘干温度120℃及烘干车速20m/min进行烘干制得新型功能膜，收卷待用；
(2)将功能膜展开，使用辊压涂胶工艺在性能改善层上继续涂覆流动态的改性沥青胶料，覆膜、冷却、收卷制成；其中，第一层(内层)丙烯酸乳液的玻璃化温度是-15℃，第二层(外层)丙烯酸乳液的玻璃化温度是20℃。
实施例11
以涂覆两层丙烯乳液作为粘性层为例，其中，第一层为单一组分的丙烯酸乳液，第二层为混合组分的丙烯酸乳液。
制备方法与实施例10相同，其中，第一层(内层)丙烯酸乳液的玻璃化温度是-22℃，丙烯酸乳液由玻璃化温度为9℃的乳液与玻璃化温度为20℃的乳液按1：0.8的质量比例混合制得。
实施例12
以涂覆一层粘性层及一层钝化层为例。
制备方法与实施例10相同，其中，第一层(内层)是玻璃化温度为-15℃的丙烯酸乳液，第二层(内层)为钝化乳液，钝化乳液由玻璃化温度为9℃的丙烯酸乳液、2000目高岭土粉末、功能助剂和水按1:1:1:1混合形成。
实施例13
以涂覆一层粘性层，一层过渡层及一层钝化层为例。
(1)将高分子膜层展开，依次涂刷三层乳液作为性能改善层，每层涂覆量为30g/m2，然后在烘干温度120℃及烘干车速20m/min进行烘干制得新型功能膜，收卷待用；
(2)将功能膜展开，使用辊压涂胶工艺在性能改善层上继续涂覆流动态的改性沥青胶料，覆膜、冷却、收卷制成；其中，第一层(内层)是由玻璃化温度为-15℃的丙烯酸乳液涂覆形成，第二层(内层)是由玻璃化温度为-7℃的乳液与玻璃化温度为56℃的乳液按1：1的质量比例混合形成的丙烯酸乳液涂覆形成，第三层(外层)是由钝化乳液涂覆形成，钝化乳液由玻璃化温度为9℃的丙烯酸乳液、2000目高岭土粉末、功能助剂和水按1:1:1:1混合形成。
对比例
对比例1
与实施例1相比，不涂覆乳液，具体地，将高分子膜层展开，使用辊压涂胶工艺在高分子胎基表面涂覆150℃的改性沥青胶料，覆膜、冷却、收卷制成。
对比例2
涂覆一层单一组分的丙烯酸乳液作为粘性层，制备方法与实施例1相同，丙烯酸乳液的玻璃化温度为-5℃。
对比例3
涂覆一层单一组分的丙烯酸乳液作为粘性层，制备方法与实施例1相同，丙烯酸乳液的玻璃化温度为40℃。
对比例4
涂覆一层混合组分的丙烯酸乳液作为粘性层，制备方法与实施例1相同，丙烯酸乳液是由玻璃化温度为-4℃的乳液与玻璃化温度为9℃的乳液按1：1.5的质量比例混合制得。
对比例5
涂覆一层混合组分的丙烯酸乳液作为粘性层，制备方法与实施例1相同，丙烯酸乳液是由玻璃化温度为-15℃的乳液与玻璃化温度为65℃的乳液按1：2的质量比例混合制得。
对比例6
涂覆一层混合组分的丙烯酸乳液作为粘性层，制备方法与实施例1相同，丙烯酸乳液是由玻璃化温度为-22℃的乳液与玻璃化温度为105℃的乳液按1：0.2的质量比例混合制得。
对比例7
涂覆一层钝化乳液作为钝化层，制备方法与实施例1相同，其中，钝化乳液由玻璃化温度为9℃的丙烯酸乳液、2000目高岭土粉末、功能助剂和水按1:3:1:1混合形成。
对比例8
涂覆一层钝化乳液作为钝化层，制备方法与实施例1相同，其中，钝化乳液由玻璃化温度为9℃的丙烯酸乳液、325目高岭土粉末、功能助剂和水按1:1:1:1混合形成。
对比例9
涂覆一层钝化乳液作为钝化层，制备方法与实施例1相同，其中，钝化乳液由玻璃化温度为-15℃的丙烯酸乳液、2000目高岭土粉末、功能助剂和水按2:1:1:1混合形成。
对比例10
涂覆两层单一组分的丙烯酸乳液作为粘性层。制备方法与实施例10相同，其中，内层丙烯酸乳液的玻璃化温度是-15℃，外层丙烯酸乳液的玻璃化温度是-4℃。
对比例11
涂覆两层丙烯酸乳液作为粘性层，内层为单一组分的丙烯酸乳液，外层为混合组分的丙烯酸乳液。制备方法与实施例10相同，其中，内层丙烯酸乳液的玻璃化温度是-15℃，外层丙烯酸乳液是由玻璃化温度为-15℃的乳液与玻璃化温度为65℃的乳液按1：2的质量比例混合制得。
对比例12
涂覆一层粘性层和一层钝化层，制备方法与实施例10相同，其中，内层丙烯酸乳液的玻璃化温度是-15℃，外层的钝化乳液是由玻璃化温度为-15℃的丙烯酸乳液、2000目高岭土粉末、功能助剂和水按2:1:1:1混合形成。
以本发明的复合增强层制得的改性沥青防水卷材低温情况下(-5℃至5℃)改性沥青胶料与高分子胎基的粘结性能，按GB23441-2009《自粘聚合物改性沥青防水卷材》标准中的测试方法进行测试，测试结果如下表所示，表格中温度为玻璃化温度(Tg)。
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根据实施例1-13与对比例1比较可知，在高分子膜层上涂覆性能改善层，有利于提高卷材的低温粘接性能，由于本发明是在现有的高分子膜层上设置性能改善层，不会出现如电晕处理方式存在的效果消退现象。其中，本发明对于最外层采用玻璃化温度较高的聚合物乳液或混合组分的聚合物乳液或钝化乳液来解决功能膜表面粘性过大的问题。
另外，需要说明的是，本发明是关于一种新型的功能膜，需要具有便于运输及储存的性能，因此是否便于收卷也是本发明关注的关键点。根据对比例2和10可知，采用玻璃化温度更低的乳液，虽然有利于保持较高的剥离强度，但是高分子膜表面粘性过高，无法收卷，不具有大规模生产的可能。
对于混合组分的聚合乳液作为最外层，当高玻璃化温度的乳液与低玻璃化温度的乳液的比例不在本发明的范围内，如对比例4、5、6和11，会出现功能膜表面过粘或过脆的情况。
对于钝化乳液的成分比例不在本发明范围内的情况，除了存在功能膜表面过粘或过脆的情况，对于防水卷材的剥离强度也有影响，这与钝化乳液中第二聚合乳液及填料的比例相关，比如对比例7，填料比例更高，虽然解决收卷问题，但是剥离强度明显下降，根据对比例8可知，高岭土目数对卷材剥离强度也有影响，采用低目数的高岭土粉末制备的钝化乳液，虽然可以解决表面过粘的问题，但是剥离强度明显下降。
此外，本发明还提供了一种防水***，包括上述的功能膜，所述防水***以建筑物表面作为基面从下到上依次包括第一沥青胶料层、第一功能膜层、第二沥青胶料层，……，第N功能膜层、第N+1沥青胶料层，N为大于或等于1的正整数。本发明也提供了一种防水卷材，包括上述的功能膜。
以上对本发明所提供的实施例进行了详细阐述。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明的原理的前提下，还可以本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (15)

1.一种功能膜，其特征在于，用于增强高分子膜与沥青胶料的粘结强度，包括高分子膜层和涂覆于高分子膜层的至少一面的性能改善层，所述性能改善层包括作为内层的粘性层和作为外层的钝化层，所述粘性层由第一聚合物乳液均匀涂覆形成，所述粘性层的层数大于或等于0，所述钝化层由钝化乳液均匀涂覆形成，所述钝化乳液由第二聚合物乳液、填料、水和功能助剂混合得到，所述钝化层的层数大于或等于0，且所述粘性层和所述钝化层的层数不同时为0；
其中，所述第一聚合物乳液的玻璃化温度0～20℃，或，所述第一聚合物乳液是由玻璃化温度≤10℃的乳液和玻璃化温度≥10℃的乳液混合形成，且，高玻璃化温度的乳液和低玻璃化温度的乳液按1:（0.5～1.5）的比例混合；
在所述钝化乳液中，第二聚合物乳液、填料和水的质量比例是1:（0.5～2）:(0.7～2.5)，其中，所述填料的目数≥2000目，所述填料包括高岭土粉末、硫酸钡粉末和钛白粉的一种或多种。
2.根据权利要求1所述功能膜，其特征在于，所述第一聚合物乳液是由两种或两种以上的不同玻璃化温度的乳液混合形成。
3.根据权利要求1所述功能膜，其特征在于，第二聚合物乳液、填料、水和功能助剂的质量比例是1:（0.5～2）:(0.7～2.5):（0.02～0.1）。
4.根据权利要求3所述功能膜，其特征在于，添加量按质量百分数计算，功能助剂包括0.03～0.5%的增稠剂、0.1～0.5%的润湿剂、0.1～0.5%的分散剂、0.01～0.5%的消泡剂和0.01～0.1%的防腐剂中的一种或多种，余量为水。
5.根据权利要求1所述功能膜，其特征在于，所述性能改善层还包括过渡层，所述粘性层的层数大于或等于1层，所述钝化层的层数大于或等于1层，所述过渡层设置于粘性层与钝化层之间，所述过渡层由第三聚合物乳液均匀涂覆形成，所述第三聚合物乳液由两种或两种以上不同玻璃化温度的乳液混合制得。
6.根据权利要求5所述功能膜，其特征在于，所述第三聚合物乳液由玻璃化温度≤20℃的乳液和玻璃化温度≥20℃的乳液混合制得。
7.根据权利要求6所述功能膜，其特征在于，所述第三聚合物乳液由玻璃化温度≤20℃的乳液和玻璃化温度≥20℃的乳液按1:（0.6～1）混合制得。
8.根据权利要求1所述功能膜，其特征在于，第一聚合物乳液和第二聚合物乳液均是丙烯酸乳液、丁苯乳液和VAE乳液的一种或几种，或，第一聚合物乳液和第二聚合物乳液均是苯乙烯-丙烯酸共聚物乳液、丁二烯-苯乙烯-丙烯酸共聚物乳液的复配乳液。
9.根据权利要求8所述功能膜，其特征在于，第一聚合物乳液和第二聚合物乳液均是丙烯酸乳液。
10.一种功能膜的制备方法，其特征在于，用于制备如权利要求1-9任一项所述功能膜，步骤如下：
将高分子膜层展开，在高分子膜层上依次涂覆第一聚合物乳液和/或钝化乳液作为性能改善层，待性能改善层干燥后收卷待用；
其中，涂覆第一聚合乳液或钝化乳液时，每平方米高分子膜层的涂刮量≥20g/m2。
11.根据权利要求10所述制备方法，其特征在于，所述每平方米高分子膜层的涂刮量≥30g/m2。
12.一种功能膜的应用，其特征在于，将流动态沥青胶料涂覆在权利要求1-9任一项所述功能膜上。
13.一种防水***，其特征在于，所述防水***包含如权利要求1-9任一项所述功能膜。
14.根据权利要求13所述防水***，所述防水***以建筑物表面作为基面从下到上依次包括第一沥青胶料层、第一功能膜层、第二沥青胶料层，……，第N功能膜层、第N+1沥青胶料层，N为大于或等于1的正整数；
其中，所述第一功能膜层、所述第二功能膜层……、所述第N功能膜层均为所述功能膜。
15.一种防水卷材，其特征在于，包含如权利要求1-9任一项所述功能膜。
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