本发明涉及防水，尤其是涉及一种丁基胶薄型tpo卷材及其制备方法和应用。
背景技术：
1、热塑性聚烯烃(tpo)自粘防水卷材由tpo片材、高分子自粘胶层和隔离材料组成，防水主材tpo具有优异的耐候性和可焊接性，同时即粘即用，与基础结构层牢固粘结，适用于地下建筑底板、复合结构侧墙、暗挖隧道和建筑屋面等防水工程。tpo自粘防水卷材表面涂覆高性能的自粘胶层，能与基层实现满粘，卷材间通过热空气焊接形成密闭连续的防水层，能适应结构变形对防水层的影响，保证防水系统的完整性。
2、但是，使用过程中发现，传统的热塑性聚烯烃自粘防水卷材在极端温度(例如极端低温)、极端湿度环境中，其和基础结构的附着牢度下降，容易发生起翘等问题，轻微破损后就容易引起严重漏水问题。
技术实现思路
1、本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种丁基胶薄型tpo卷材，能够有效提高所述丁基胶薄型tpo卷材的防水性能、和基材，特别是混凝土基基材的附着性能，以及自愈合性能。
2、本发明还提供了上述丁基胶薄型tpo卷材的制备方法。
3、本发明还提供了上述丁基胶薄型tpo卷材的应用。
4、根据本发明第一方面的实施例，提供了一种丁基胶薄型tpo卷材，所述丁基胶薄型tpo卷材包括叠加设置的tpo基材层和丁基胶层；
5、所述tpo基材层的制备原料包括tpo、poe和轻质碳酸钙；
6、所述丁基胶层的制备原料包括丁基橡胶、增粘树脂、活性填料、钠盐、金属酸盐、正硅酸乙酯、异丁基三乙氧基硅烷、反应活性助剂。
7、根据本发明实施例的丁基胶薄型tpo卷材，至少具有如下有益效果：
8、(1)本发明提供的丁基胶薄型tpo卷材中，tpo基材层中包括了轻质碳酸钙、丁基胶层中包括了活性填料、正硅酸乙酯和异丁基三乙氧基硅烷；由此，在所述丁基胶薄型tpo卷材贴附在混凝土基基体上后，正硅酸乙酯和异丁基三乙氧基硅烷的反应产物一方面可以渗入混凝土缝隙中，提升防水性能，另一方面，反应产物还可和混凝土中的成分发生二次水化，提升丁基胶层和混凝土基体的附着力，再一方面，反应产物对轻质碳酸钙有较强的亲和性，由此进一步提升了丁基胶层和tpo基材层的附着强度；活性填料和混凝土的相似性，也可提升丁基胶层和混凝土基体之间的附着强度。由此可知，发明通过材质的调整，显著提升了tpo基材层、丁基胶层和混凝土基基体之间的附着强度。
9、(2)本发明提供的tpo基材层的制备原料除tpo外，还包括了poe和碳酸钙，由此可降低所述丁基胶薄型tpo卷材的柔韧性、耐光热老化性能和机械强度，由此提升了丁基胶薄型tpo卷材对不同形状的机械适应性和使用寿命，并同时在要求相同机械强度的基础上，适当减薄丁基胶薄型tpo卷材的厚度。
10、(2)本发明提供的丁基胶层中，膨胀剂、钠盐和反应活性助剂，能够参与混凝土中的水泥发生水化反应，同时膨胀剂会微膨胀，在丁基胶层和混凝土基基体的界面上形成锚固结构，新产生的产物可以增强界面强度，即本发明提供的丁基胶本身具有一定的防水能力和自愈能力；由此，即便有外力小范围破坏了覆有丁基胶薄型tpo卷材的混凝土，混凝土依然具有一定的防水性能，给后续维修等提供了足够的时间缓冲。
11、根据本发明的一些实施例，所述tpo为聚乙烯、聚丙烯和聚乙烯-丙烯中的至少一种。
12、根据本发明的一些实施例，所述聚乙烯为线性聚乙烯。例如具体可以是低密度线性聚乙烯。
13、根据本发明的一些实施例，所述poe包括利安德巴塞尔poe/x100g、埃克森6102、杜邦8150和杜邦8200中的至少一种。所选poe和所述轻质碳酸钙具有良好的相容性，且可显著提升所得tpo基材层的柔韧性。
14、根据本发明的一些实施例，所述tpo和poe的质量比为1～2:1。例如具体可以是约1.5:1。
15、根据本发明的一些实施例，所述轻质碳酸钙可通过1000目筛网。具体的可通过1250目筛网。
16、根据本发明的一些实施例，所述轻质碳酸钙占所述tpo基材层的质量百分数为10～20％。例如具体可以是约12％、15％、17％或约19％。
17、根据本发明的一些实施例，所述增粘树脂上含有端羟基。由此，端羟基可以和混凝土中的钙离子发生络合等作用，显著增加所述增粘树脂的活性，增加所述丁基胶层和混凝土界面的化学键合。
18、根据本发明的一些实施例，所述增粘树脂包括c5石油树脂、c5加氢石油树脂、c9加氢石油树脂、松香树脂、松香季戊四醇酯、松香甘油树脂、萜烯树脂和酚醛树脂中的至少一种。
19、根据本发明的一些实施例，所述增粘树脂为松香甘油树脂和c5加氢石油树脂的混合。其中所述松香甘油树脂和c5加氢石油树脂的质量比为1:1.5～2.5。例如具体可以是约1:2。由此所述增粘树脂和其他成分之间的相容性显著提升。
20、根据本发明的一些实施例，所述丁基橡胶和所述增粘树脂的质量比为100:20～25。例如具体可以是约100:21、100:22或约100：23。
21、根据本发明的一些实施例，所述活性填料包括铝矾土、纯碱、生石灰、粉煤灰和煅烧高岭土中的至少一种。
22、根据本发明的一些实施例，所述活性填料为粉煤灰和煅烧高岭土中的至少一种。其中，所述粉煤灰和所述煅烧高岭土的质量比为2～4:1。例如具体可以是约3:1。
23、根据本发明的一些实施例，所述活性填料可通过1000目筛网。例如具体可以通过1250目筛网，或可通过3000目筛网。
24、根据本发明的一些实施例，所述丁基橡胶和所述活性填料的质量比为100:13～18。例如具体可以是约100:14、100:15或约100:16。
25、根据本发明的一些实施例，所述钠盐包括碳酸钠(cas：497-19-8)和硅酸钠(cas：1344-09-8)中的至少一种。
26、根据本发明的一些实施例，所述钠盐包括碳酸钠和硅酸钠。其中，所述碳酸钠和硅酸钠的质量比为1:2～4。例如具体可以是约1:3。
27、根据本发明的一些实施例，所述丁基橡胶和所述钠盐的质量比为100:10～15。例如具体可以是约100:11、100：12或约100:13。
28、根据本发明的一些实施例，所述硅酸盐包括硅酸钠和硅酸钾中的至少一种。
29、根据本发明的一些实施例，所述铝酸盐包括铝酸钠和铝酸钾中的至少一种。
30、根据本发明的一些实施例，所述丁基橡胶和所述膨胀剂的质量比为100:15～18。例如具体可以是约100:16或约100:17。
31、根据本发明的一些实施例，所述丁基橡胶和所述正硅酸乙酯(cas：78-10-4)的质量比为100:0.5～3。例如具体可以是约100:1、100:1.5或约100:2。
32、根据本发明的一些实施例，所述丁基橡胶和所述异丁基三乙氧基硅烷(cas：17980-47-1)的质量比为100:0.5～3。例如具体可以是约100:1、100:1.5或约100:2。
33、根据本发明的一些实施例，所述反应活性助剂包括羧酸盐、苯磺酸盐、木质素磺酸盐和柠檬酸盐中的至少一种。其中，
34、所述羧酸盐包括乙酸钠(cas：127-09-3)和乙酸钾(cas：127-08-2)中的至少一种；
35、所述苯磺酸盐包括苯磺酸钠(cas：515-42-4)和苯磺酸钾(cas：934-55-4)中的至少一种；
36、所述木质素磺酸盐包括木质素磺酸钠(cas：8061-51-6)；
37、所述柠檬酸盐包括柠檬酸钠(cas：68-04-2)。
38、根据本发发明的一些实施例，所述反应活性助剂包括木质素磺酸钠。
39、根据本发明的一些实施例，所述丁基橡胶和所述反应活性助剂的质量比为100:0.5～3。例如具体可以是约100:1、100:1.5、100:2或约100:2.5。
40、根据本发明的一些实施例，所述丁基胶层的制备原料还包括加工助剂。
41、根据本发明的一些实施例，所述加工助剂包括润滑剂、抗老化剂和交联剂中的至少一种。
42、其中，
43、所述润滑剂包括硬脂酸钙(cas：1592-23-0)；
44、所述抗老化剂包括2,2’-硫代双(4-叔辛基酚氧基)镍(cas:14516-71-3)、三(1,2,2,6,6-五甲哌啶基)亚磷酸酯(cas:1221592-86-4)、4-苯甲酰氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶(cas：144217-65-2)、2,4,6-三(2’正丁氧基苯基)-1,3,5-三嗪(cas:853315-90-9)和六甲基磷酰三胺(cas:680-31-9)中的至少一种。
45、所述交联剂包括硫磺(cas：7704-34-9)、对苯醌(cas：106-51-4)和氧化锌(cas:1314-13-2)中的至少一种。
46、根据本发明的一些实施例，所述加工助剂包括润滑剂、抗老化剂和交联剂；其中，所述润滑剂和抗老化剂的质量比为3～5:1，例如具体可以是约4:1；所述抗老化剂和交联剂的质量比为1:0.8～1.2，例如具体可以是约1:1。
47、根据本发明的一些实施例，所述丁基胶和所述加工助剂的质量比为100:12～13份。例如具体可以是约100:12.5。
48、根据本发明的一些实施例，所述tpo基材层的厚度为0.5～1.0mm。例如具体可以是约0.6mm、0.7mm或约0.8mm。
49、根据本发明的一些实施例，所述丁基胶层的厚度为0.3～0.5mm。例如具体可以是约0.4mm。
50、根据本发明第二方面的实施例，提供了一种所述的丁基胶薄型tpo卷材的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：
51、s1.将所述tpo基材层的制备原料混合后熔融挤出，得所述tpo基材层；
52、将除所述反应活性助剂外的所述丁基胶层的制备原料混合密炼，得丁基胶层混合原料；
53、s2.将所述丁基胶层混合原料铺设在所述tpo基材层的一侧表面。
54、由于所述制备方法采用了上述实施例的丁基胶薄型tpo卷材的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果。进一步的，本发明提供的方法简单、易于实施，方便进行大规模的推广。
55、根据本发明的一些实施例，步骤s1中，所述熔融挤出的温度为180～250℃。例如具体可以是约200℃、220℃或约230℃。
56、根据本发明的一些实施例，步骤s1中，还包括在所述熔融挤出后进行热压成型。所述热压成型的温度为150～200℃。例如具体可以是约160℃、170℃、180℃或约190℃。
57、根据本发明的一些实施例，步骤s1中，所述混合密炼的温度为150～180℃。例如具体可以是约160℃、165℃或约170℃。
58、根据本发明的一些实施例，步骤s1中，所述混合密炼的时长为10～30min。例如具体可以是约15min或约20min。
59、根据本发明的一些实施例，步骤s2中，所述铺设的温度为50～80℃。例如具体可以是约60℃、65℃或约70℃。
60、根据本发明第三方面的实施例，提供了一种所述的丁基胶薄型tpo卷材在建筑防水领域中的应用。
61、由于所述应用采用了上述实施例的丁基胶薄型tpo卷材的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果。
62、根据本发明的一些实施例，所述建筑防水领域中，需要进行防水的部位，材质包括金属材质和混凝土材质中的至少一种。
63、若无特殊说明，本发明的“约”实际表示的含义是允许误差在±2％的范围内，例如约100实际是100±2％×100。
64、若无特殊说明，本发明中的“在……之间”包含本数，例如“在2～3之间”包括端点值2和3。
65、本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。
1.一种丁基胶薄型tpo卷材，其特征在于，所述丁基胶薄型tpo卷材包括叠加设置的tpo基材层和丁基胶层；
2.根据权利要求1所述的丁基胶薄型tpo卷材，其特征在于，所述钠盐包括碳酸钠和硅酸钠中的至少一种；和/或，所述反应活性助剂包括羧酸盐、苯磺酸盐、木质素磺酸盐和柠檬酸盐中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的丁基胶薄型tpo卷材，其特征在于，所述活性填料包括铝矾土、纯碱、生石灰、粉煤灰和煅烧高岭土中的至少一种；和/或，所述增粘树脂上含有端羟基。
4.根据权利要求1～3任一项所述的丁基胶薄型tpo卷材，其特征在于，所述tpo和poe的质量比为1～2:1；和/或，所述轻质碳酸钙占所述tpo基材层的质量百分数为10～20％。
5.根据权利要求1～3任一项所述的丁基胶薄型tpo卷材，其特征在于，所述丁基胶层的制备原料中，满足以下条件中的至少一种：
6.根据权利要求1～3任一项所述的丁基胶薄型tpo卷材，其特征在于，所述丁基胶层的制备原料还包括加工助剂；优选地，所述加工助剂包括润滑剂、抗老化剂和交联剂中的至少一种；和/或，所述丁基胶和所述加工助剂的质量比为100:12～13份。
7.根据权利要求1～3任一项所述的丁基胶薄型tpo卷材，其特征在于，所述tpo基材层的厚度为0.5～1.0mm；和/或，所述丁基胶层的厚度为0.3～0.5mm。
8.一种如权利要求1～7任一项所述的丁基胶薄型tpo卷材的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：
9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，步骤s1中，所述混合密炼的温度为150～180℃；和/或，步骤s2中，所述铺设的温度为50～80℃。
10.一种如权利要求1～7任一项所述的丁基胶薄型tpo卷材在建筑防水领域中的应用。
