CN102909921B - 一种建筑防水材料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种建筑防水材料，其包括编织基材和流延膜；其中，编织基材以包含高密度聚乙烯（HDPE）以及热塑弹性体的扁丝原料生产的扁丝编织形成；流延膜以低密度聚乙烯（LDPE）为主要原料形成，且流延膜与编织基材复合。本发明中，由于扁丝原料中添加了热塑弹性体，HDPE扁丝编织而成的编织基材，比一般HDPE膜的强度尤其是抗撕裂强度强很多，可达5-6倍以上；通过设置流延膜及防渗膜，使本发明的产品具有更好的防渗漏效果，同时延长了使用寿命，使本发明的产品具有更高的性价比。本发明同时提供了制备上述建筑防水材料的方法。

Description

一种建筑防水材料及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种建筑防水材料及其制备方法。

背景技术

现有技术已经公开了多种具有防渗功能的防渗土工膜或者建筑防水材料。

例如，中国专利201020624171.9公开了一种土工膜，其由第一防渗层与第二防渗层组成，第一防渗层与第二防渗层结合在一起；其中，第一防渗层采用高密度聚乙烯制成，第二防渗层采用线性低密度聚乙烯制成。

中国专利201020270874.6公开了一种防渗土工布，主要用于坝体防渗。其包括无纺布层和塑料层，无纺布层和塑料层紧密复合在一起，其中无纺布层为针刺无纺布层。

中国专利200310112092.4公开一种纤维编织层加强的土工膜，该膜包括上膜层与下膜层，上膜层与下膜层为同一或不同材质，在上膜层与下膜层中间夹有与上膜层和/或下膜层的材质相同或不同的芯层，该发明的土工膜包括一层或多层的芯层，而芯层包括至少一层由纤维材料双向交叉地编织而成的编织层，每层编织层的两面分别粘接着其它芯层或上膜层或下膜层。这种产品只适用于农用和水产养殖方面，对于市场广阔的建筑防水材料市场，还有多指标未能满足要求，一定程度限制了其应用。

中国专利申请200910192703.8公开了一种防渗土工膜及其制造方法，其芯层一侧的流延膜的外侧还覆合有一层由流延膜在处于熔体状态时粘合的已成形的薄膜。该防渗土工膜通过在其芯层一侧流延涂覆的流延膜处于熔体状态时，在其外侧再粘合另一层已成形的薄膜而制成。制得的防渗土工膜，芯层一侧的膜层由流延而成的流延膜与其外侧紧密结合的已成形的薄膜构成。

中国专利200620164865.2公开了一种防水抗渗土工膜，其包括土工膜和经编机织布。其通过在双层土工膜之间敷设经编机织布复合而成。

上述技术方案的缺点在于：现有复合塑料编织产品多用聚丙烯或聚乙烯为原料，经拉伸、编织、流延复合而成，因其用原料和生产工艺所限，虽然其强度高（拉力强度、顶破强度等），但其延伸率较低，普遍在30%以下。

因此，如何提供一种延伸率高的建筑防水材料成为了业界需要解决的问题。

发明内容

本发明的目的之一是提供一种建筑防水材料。

本发明的另一目的是提供一种建筑防水材料的制备方法。

一方面，为了实现上述目的，本发明提供了一种建筑防水材料，其包括编织基材和流延膜；其中，编织基材以包含高密度聚乙烯（HDPE）以及热塑弹性体的扁丝原料生产的扁丝编织形成；流延膜以低密度聚乙烯（LDPE）为主要原料形成，且流延膜与编织基材复合。

本发明中，流延膜可为一层，也可为位于编织基材两侧的两层。另外，流延膜可直接流延到编织基材上；也可以在流延膜和编织基材之间设置其它膜层，流延膜流延到该其它膜层上。

本发明中，热塑弹性体是将软化点极低的柔性单体与硬性单体进行嵌段共聚而成的具有高弹特性的橡胶，它利用硬性单体在冷却后可以起到物理交联的作用，而在升温后，硬性链段又可以重新软化，因而可以重新进行热塑加工成型。

本发明中，扁丝原料中还可添加其它助剂，例如防老化剂、防收缩剂、着色剂等。

本发明中，流延膜的原料中也可添加相应的助剂，例如防老化剂，着色剂，表面处理剂或表面处理敏化剂，以使防老化性能更好、剥离力更大、胶粘剂起更好作用。

本发明中，流延膜的厚度为20-60g/m2,其作用是防渗水，有时还起到粘结另一防渗膜的作用。

本发明中，由于扁丝原料中添加了热塑弹性体，HDPE扁丝编织而成的编织基材，比一般HDPE膜的强度尤其是抗撕裂强度强很多，可达5-6倍以上。

根据本发明另一具体实施方式，热塑弹性体为POE或者TPE。

根据本发明另一具体实施方式，热塑弹性体占扁丝原料总重的5%-20%，在此基础上进一步优选为5%-10%。

为了生产上更好控制，通常产品的经密度比纬密度更大。根据本发明另一具体实施方式，编织基材的经密度为20-60根/10厘米，在此基础上进一步优选为22-50根/10厘米，纬密度为18-60根/10厘米。

根据本发明另一具体实施方式，流延膜为两层，分别位于编织基材的两侧。

根据本发明另一具体实施方式，进一步包括防渗膜（例如PE吹塑膜或者压延膜），防渗膜位于流延膜的外侧，即流延膜位于防渗膜和编织基材之间。由于流延膜和防渗膜的主要作用均为防渗水，因而也可以将流延膜称为第一防渗膜，将防渗膜称为第二防渗膜。

根据本发明另一具体实施方式，进一步包括两层防渗膜；两层流延膜位于编织基材的两侧，两层防渗膜分别位于两层流延膜的外侧。

总体而言，该建筑防水材料可为两层（流延膜、编织基材）、三层（流延膜、编织基材、流延膜）、三层（防渗膜、流延膜、编织基材）、四层（防渗膜、流延膜、编织基材、流延膜）、五层（防渗膜、流延膜、编织基材、流延膜、防渗膜）。

另一方面，本发明提供了制备上述建筑防水材料的方法，其包括如下步骤：

（1）配制扁丝原料：以高密度聚乙烯混合热塑弹性体配制扁丝原料；

（2）生产扁丝：通过将步骤（1）所配制的原料挤出成膜，然后切割分条，经拉伸2-6倍、通过定型辊筒定型后收卷成丝锭，生产高伸长率的扁丝；其中热定型温度为120℃以上；

（3）编织基材：以步骤（2）所生产的扁丝为材料进行编织，制造编织基材；

（4）制造流延膜：将主要包含低密度聚乙烯的涂覆原料熔融后形成流延膜，并使流延膜与编织基材复合。

进一步地，步骤（2）中，在定型辊筒中设置用于冷却的螺旋水管，以对定型辊筒进行通水冷却，以控制扁丝的热回缩率在1.5%以下。

进一步地，步骤（3）中，编织设备增大牵引电机功率至原来的1.2-2倍；并设置单双弧形可调导布棍；调整布卷的收取角度和张力；增加导丝板，使扁丝按指定位置更容易通过编织环。

另外，还可包括如下步骤：在一层或两层流延膜的外侧贴合一层防渗膜，以增加防渗漏效果，增加材料耐静水压性能。该防渗膜可为，例如PE吹塑膜或者压延膜。具体而言，在编织基材的一侧或两侧复合流延膜，然后在一层或两层流延膜的外侧贴合一层PE吹塑膜或者压延膜。

步骤（2）中，高伸长率的扁丝为伸长率在50%以上的扁丝。

步骤（2）中，拉伸倍数为2-6倍，在此基础上进一步优选为2-3倍，相对于现有技术中5-7倍的拉伸倍数大大降低，可以使拉伸后得到的扁丝具有更大的伸长率。

另外，针对拉伸过程中容易出现的“竹节”现象，采用如下手段进行解决：1、根据配方调节拉伸温度，热塑弹性体的含量高，则降低拉伸温度；热塑弹性体的含量低，则提高拉伸温度；2、设置两台拉伸机进行拉伸，即两台拉伸机首尾相接，进行二次拉伸；3、拉伸时，在后拉伸机的转速快于在前拉伸机的转速；定型时，在前拉伸机的转速快于在后拉伸机的转速。

与现有技术相比，本发明具备如下有益效果：

本发明中，由于扁丝原料中添加了热塑弹性体，HDPE扁丝编织而成的编织基材，比一般HDPE膜的强度尤其是抗撕裂强度强很多，可达5-6倍以上；通过设置流延膜及防渗膜，使本发明的产品具有更好的防渗漏效果，同时延长了使用寿命，使本发明的产品具有更高的性价比。

本发明的方法可以在保证适合强度的情况下，提高产品延伸率至45%以上，提高产品的延伸率和材料的粘接性能，并解决产品延伸率和强度、热回缩率之间的矛盾，平衡三者之间的关系，使产品成为高性价比的建筑防水材料。

下面结合附图对本发明作进一步的详细说明。

附图说明

图1是实施例1的结构示意图；

图2是实施例2的结构示意图；

图3是实施例3的结构示意图；

图4是实施例4的结构示意图；

图5是实施例5的结构示意图。

具体实施方式

实施例1

如图1所示，本实施例的建筑防水材料一共五层，其包括一层编织基材1、两层流延膜2、两层PE吹塑膜3。其中，编织基材1以高密度聚乙烯为主要原料混合热塑弹性体生产的扁丝编织而成。两层流延膜2为低密度聚乙烯经挤出熔融膜流延到编织基材1两侧上。两层PE吹塑膜3分别贴合于两层流延膜2的外侧，以同时与两层流延膜2复合到编织基材1上。

制备本实施例建筑防水材料的方法包括如下步骤：

（1）配制原料：以高密度聚乙烯混合热塑弹性体（例如POE）、防老化剂、防收缩剂、着色剂配制原料；

（2）生产扁丝：通过将步骤（1）所配制的原料挤出成膜，然后切割分条，经拉伸2-3倍、通过定型辊筒定型后收卷成丝锭，生产伸长率在50%以上的高伸长率的扁丝；热定型温度为120℃以上，并且在定型辊筒中设置用于冷却的螺旋水管，对定型辊筒进行通水冷却，以控制扁丝的热回缩率在1.5%以下。

实现本步骤的系统包括：挤出机（如螺杆挤出机）、第一拉伸机、第二拉伸机、定型机。其中，挤出机用于将包含高密度聚乙烯、热塑弹性体（例如POE）、防老化剂、防收缩剂、着色剂的原料挤出成膜。第一拉伸机用于对切割分条后的膜进行第一次拉伸，得到丝状物，第二拉伸机用于对经过一次拉伸后得到的丝状物进行第二次拉伸。定型机用于对经过两次拉伸之后得到的丝状物进行定型，得到扁丝。

（3）编织基材：以步骤（2）所生产的扁丝为材料进行编织，制造编织基材；编织设备增大牵引电机功率至原来的1.2-2倍；并设置单双弧形可调导布棍；调整布卷的收取角度和张力；增加导丝板，使扁丝按指定位置更容易通过编织环。

（4）制造流延膜：将主要包含低密度聚乙烯、防老化剂、着色剂、表面处理剂（或表面处理敏化剂）的涂覆原料熔融后流延到编织基材的两侧上形成两层流延膜，使流延膜与编织基材复合，流延膜的厚度为20/m2。

（5）贴合防渗膜：在两层流延膜的外侧均贴合一层防渗膜（例如PE吹塑膜），以增加防渗漏效果，增加材料耐静水压性能。

实施例2

如图2所示，本实施例与实施例1的区别在于：（1）原料中的热塑弹性体为TPE；（2）制成的建筑防水材料一共两层，仅包含一层编织基材1和一层流延膜2，流延膜2直接流延到编织基材1上并与编织基材1复合。

实施例3

如图3所示，本实施例与实施例1的区别在于：制成的建筑防水材料一共三层，包含一层编织基材1和两层流延膜2，两层流延膜2分别位于编织基材1的两侧。两层流延膜2直接流延到编织基材1上并与编织基材1复合。

实施例4

如图4所示，本实施例与实施例1的区别在于：（1）防渗膜3为PE压延膜；（2）制成的建筑防水材料一共三层，包含一层编织基材1、一层流延膜2、一层PE压延膜3，其中PE压延膜3位于流延膜2外侧，流延膜2流延到编织基材1上同时与PE压延膜3复合。

实施例5

如图5所示，本实施例与实施例1的区别在于：制成的建筑防水材料一共四层，从上到下依次为：PE吹塑膜3、第一层流延膜2、编织基材1、第二层流延膜2。

虽然本发明以较佳实施例揭露如上，但并非用以限定本发明实施的范围。任何本领域的普通技术人员，在不脱离本发明的发明范围内，当可作些许的改进，即凡是依照本发明所做的同等改进，应为本发明的范围所涵盖。

Claims (3)

1.一种制备建筑防水材料的方法，其包括如下步骤：

(1)配制扁丝原料：以高密度聚乙烯混合热塑弹性体配制扁丝原料；

(2)生产扁丝：通过将步骤(1)所配制的原料挤出成膜，然后切割分条，经拉伸2-6倍、通过定型辊筒定型后收卷成丝锭，生产高伸长率的扁丝；其中热定型温度为120℃以上；

(3)编织基材：以步骤(2)所生产的扁丝为材料进行编织，制造编织基材；

(4)制造流延膜：将主要包含低密度聚乙烯的涂覆原料熔融后形成流延膜，并使所述流延膜与所述编织基材复合；

其中，所述步骤(2)的拉伸过程中，根据配方调节拉伸温度，热塑弹性体的含量高，则降低拉伸温度，热塑弹性体的含量低，则提高拉伸温度；设置两台拉伸机进行拉伸，即两台拉伸机首尾相接，进行二次拉伸；拉伸时，在后拉伸机的转速快于在前拉伸机的转速，定型时，在前拉伸机的转速快于在后拉伸机的转速。

2.如权利要求1所述的方法，其中，所述步骤(2)中，在定型辊筒中设置用于冷却的螺旋水管，以对定型辊筒进行通水冷却。

3.如权利要求1所述的方法，其中，所述步骤(3)中，编织设备增大牵引电机功率至原来的1.2-2倍；并设置单双弧形可调导布棍；调整布卷的收取角度和张力；增加导丝板，使扁丝按指定位置更容易通过编织环。