关键词：反应型；自粘胶；高分子防水卷材

    O前言高分子自粘防水卷材(带有自粘层)既具有高分子防水卷材的特点(如拉伸强度高、断裂伸长率大、撕离强度高和使用寿命长等)，又具有自粘防水卷材特有的自粘性、自愈性、蠕变性以及施工操作方便快捷、安全环保和无环境污染等优点。因此，该防水卷材的防水效能较佳，并且已在我国建筑、交通防水等领域中得到广泛应用。目前，市场上高分子自粘防水卷材的自粘层大多为改性沥青自粘层，其在粘接卷材与混凝土基面方面主要依靠物理吸附(粘接可逆)，故其粘接不够牢固；同时沥青的耐候性和耐久性较差，致使卷材与混凝土基面易出现粘接失效，进而导致窜水、漏水等现象发生。因此，要提高自粘防水卷材的防水性能，自粘层应具有与混凝土基面发生化学交联的功能；同时应采用非沥青基料，以提高自粘防水卷材的耐候性、耐久性。本研究以升级改造自制聚乙烯高分子防水卷材(LLDPE)为目的，选择高分子聚合物为基料，辅以必要的增塑剂、增黏剂和防老剂，并加入能与混凝土基面发生化学交联作用的功能助剂，有望研制出一种对LLDPE和混凝土基面均具有良好粘接性能和耐久性的反应型自粘胶。

    1试验部分

    1．1试验原料聚乙烯高分子防水卷材(LLDPE)，自制；苯乙烯一丁二烯一苯乙烯嵌段共聚物(SBS)、增塑剂、增黏剂、抗氧化剂、功能助剂，工业级，市售。

    1．2试验仪器JDL一5000N型电子拉力试验机，江都市天发试验机械厂；JJ一1型增力电动搅拌器，上海梅香仪器有限公司。

    1．3试验制备

    1.3．1自粘胶的制备将一定量的高分子聚合物基料(SBS)和增塑剂置于反应器中，边搅拌边升温至130℃；然后加入抗氧化剂、增黏剂和功能助剂等混合均匀，完全熔化后升温至160～170qC；待体系呈均匀黏稠状液体时，停止搅拌即可。

    1．3．2高分子自粘防水卷材的制备将热融状自粘胶均匀涂敷在表面经粗糙处理过的LLDPE表面，再覆以隔离薄膜，即得所需产品。

    1．4测试或表征卷材与混凝土的粘接性能(用剥离强度表示)：按照GB／T23457--2009标准进行测定。

    2结果与讨论

    2．1正交试验法优选自粘胶的最佳工艺条件根据文献资料及初步试验结果，确定了自粘胶的配方成分；然后以功能助剂掺量、增塑剂掺量和增黏剂掺量为试验对象，剥离强度为考核指标，采用正交试验法优选出制备自粘胶的最佳工艺条件。表1、表2、表3分别为正交试验因素水平表、正交试验设计与结果、正交试验结果与分析。表1正交试验因素水平表由表1、表2和表3可知：各因素对剥离强度的影响依次为A>C>B，其较优组合为4，BC，。

    2.2自粘胶中各组分的选择

    2．2．1基料的选择本研究的目的是开发一种LLDPE用非沥青自粘胶，需要选择合适的非沥青自粘胶基料。自粘胶属于压敏胶(PSA)范畴，可作为PSA基料的合成聚合物种类较多(如热塑性树脂、热同化树脂、合成橡胶、热塑性弹性体以及改性天然高分子材料等)，其中热塑性弹性体由于其结构及表面能均与聚烯烃相近，故其对LLDPE具有较好的相容性和黏附性；另外，在上述基料中辅以一定量的增黏剂，在热熔状态下所得胶液对经表面粗造处理过的LLDPE具有良好的粘接性。因此，本研究参考相关文献“，并综合考虑使用要求、性能指标与成本等因素，选择热塑弹性体SBS作为自粘胶的基料。

    2．2．2功能助剂的选择为使防水卷材的自粘层与水泥基面有足够的粘接力，需在自粘胶中加入功能助剂。该功能助剂必须具备的性能是既可与混凝土基面发生化学交联作用，又可与LLDPE具有良好的相容性，以保证自粘胶与防水卷材有良好的粘接性能。根据相关文献报道u。本研究在自粘胶中加入了硅烷偶联剂作为功能助剂。该功能助剂能与水泥(水化硅酸钙)中si一0H基团上的羟基反应生成醚键，故混凝土表层与卷材表层形成了化学键(即两者能牢固粘接)，并能形成满粘接构，从而防止了漏水、窜水等现象(提高了防水效能)。由表3可知：该活性助剂对白粘胶剥离强度的影响相对最大，其影响趋势如图1所示。

    由图1可知：自粘胶与混凝土基面的剥离强度随功能助剂掺量增加而增大(这是由于功能助剂的活性基团能与混凝土基面发生化学交联作用所致)；然而，后续试验发现，继续增加功能助剂掺量，剥离强度不升反降(这是由于过多的功能助剂会在基体表面形成沉积层，与水泥基面产生物理吸附，从而减弱了功能助剂与水泥基面的交联作用)。综合考虑，本研究选择(功能助剂)：6％时较适宜。

    2．2.3增黏剂的选择一自粘胶性能的关键是黏弹性，既要有相应的弹性又要有相应的粘接性。在本研究中作为自粘胶基料的SBS是一种热塑性弹性体，具有弹性但不具有粘接性，故必须加入增黏剂才能赋予自粘胶良好的粘接性。自粘胶用增黏剂的种类较多，常用的有松香、古马隆树脂和萜烯树脂等。参照相关文献”，并综合考虑粘接性能、耐高低温性能及成本等因素，本研究选择萜烯树脂作为增黏剂。在其他条件保持不变的前提下，萜烯树脂掺量对自粘胶剥离强度的影响如图2所示。南图2可知：随着萜烯树脂掺量的不断增加，自粘胶的剥离强度随之增大。然而，试验发现，继续增加萜烯树脂掺量，熔融态的自粘胶流动性变差，不利于涂布，说明萜烯树脂掺量不是越多越好。综合考虑，本研究选择W(萜烯树脂)=40％时较适宜。

    2．2．4增塑剂的选择为进一步获得性能更好的自粘胶，在制备自粘胶时通常还需加入适量的增塑剂，以增强自粘胶的粘接力、降低其熔体黏度。由于自粘胶的基料为SBS，故所选择的增塑剂应与该热塑性弹性体的中间链段(橡胶相)相容，而与末端塑料相不相容，如此才会获得较好的软化效果。根据相关资料，本研究选择环烷油作为增塑剂。在其他条件保持不变的前提下，环烷油掺量对自粘胶剥离强度的影响如图3所示。由图3可知：随着环烷油掺量的不断增加，自粘胶的剥离强度逐渐降低，故环烷油的掺量应尽可能减少。然而，试验发现，若环烷油掺量减少时，自粘胶的熔融黏度太大，不利于涂布。综合考虑，本研究选择W(环烷油)=30％时较适宜。

    2．2．5抗氧化剂的选择由于作为自粘胶基料的SBS弹性体、萜烯树脂均为不饱和聚合物，故自粘胶在空气中氧气或紫外光作用下易老化，导致其因弹性和粘接性失效而无法使用。因此，在自粘胶制备中加入适宜的抗氧化剂是非常必要的。抗氧化剂的品种很多，常用的有264防老剂、UV一531、二丁基二硫代氨基甲酸锌(BZ)、抗氧化剂1010、苯乙烯化苯酚、硫代二丙酸酯和多烷基亚磷酸酯等。根据相关研究报道，本试验选择抗氧化剂1010、抗氧化剂2246，并且两者的总掺量为4％，以确保自粘胶良好的抗老化性能。

    2．3自粘胶最佳配方的确定综上所述，制备自粘胶的最佳配方是W(SBS)=20％、W(功能助剂)=6％、W(萜烯树脂)=40％、(环烷油)=30％和(抗氧化剂)=4％。由最佳配方制得的自粘胶与水泥基面的剥离强度为2．96N／ram。3结语(1)以SBS为基料，加入适量的功能助剂(硅烷偶联剂)、增黏剂(萜烯树脂)、增塑剂(环烷油)和抗氧剂，制备了可用作高分子防水卷材自粘层的反应型自粘胶。(2)当W(SBS)=20％、W(功能助剂)=6％、W(萜烯树脂)=40％、(环烷油)=30％和W(抗氧化剂)=4％时，该自粘层与混凝土基面的剥离强度(可达到2．96N／ram)符合GB／T23457--2009标准中的指标要求。