1.本发明涉及一种可用于预铺高分子防水卷材起隔离防护作用的紫外光固化涂料及固化工艺，属于建筑防水领域。
技术背景
2.预铺高分子防水卷材是一种以高分子片材为基材，单面涂覆热熔压敏胶层和耐候隔离保护层的高分子防水卷材及预铺反粘施工技术。预铺高分子防水卷材近年来在地下工程防水和综合管廊中因其既有高分子基材的耐化学性，抗冲击，力学性能，耐久性等优点，又能与后浇混凝土永久结合，该类材料的应用量逐年增大。尤其的，其预铺反粘工法能保证防水材料与后浇混凝土永久结合，赋予其优异的防窜水效果，这是其他防水材料难以比拟的。能否让预铺高分子防水卷材与后浇混凝土实现满粘及高剥离强度是预铺高分子防水卷材的核心，这也正是同行业关注的重点。
3.目前市面上普遍的预铺高分子防水卷材绝大多数是以烧结砂或莫来砂等作为隔离层，此类隔离层在生产、施工过程中均存在一定的缺陷，如粉尘大生产环境差、自重大搬运困难、颗粒大小不一存在漏胶现象致夏季曝晒粘脚、受自然环境长期暴露导致与后浇混凝土的粘结性能急速下降等，尤其是漏胶及受自然环境长期暴露影响的问题很大程度上会影响与后浇混凝土的满粘效果及剥离强度，基于上述存在的问题，有必有从产品特点，应用领域及效果、存在问题等方面提出行之有效的改进措施。
4.cn2012100659734公开了一种快干可薄涂型丙烯酸保护涂料，采用丙烯酸乳液、助剂、填料等制得，cn2016105230672公开了一种水溶性高分子树脂和弱碱活性乳液经过高温反应合成的涂层涂料用于非沥青基高分子防水卷材涂层，其均对自粘胶层表面起到隔离、保护的作用，又能增强自粘胶层与后浇混凝土的剥离强度。从趋势上看，使用涂料保护层将成为预铺高分子防水卷材保护涂料的趋势，但上述方案均存在一定的缺陷，首先其涂层干燥速率存在疑问，收卷时均需覆膜隔离，而使用时又均需撕掉隔离膜，费时费力；其次耐候性受自然环境长期暴露影响大，容易出现暴露后与后浇混凝土的粘结效果变差的现象。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于解决技术背景部分记载的常见问题，提供了一种可用于预铺高分子防水卷材隔离防护的紫外光固化涂料。本发明通过如下技术手段实现：一是制备了可用于紫外光固化的超支化聚氨酯丙烯酸酯乳液，多支化结构有较高的反应活性，可提高涂层的固化效率及速率，且其机械性能也有提高，尤其的，超支化聚氨酯丙烯酸酯结构上的多羟基及酯基可与后浇混凝土充分接近，形成强键合作用力，有效提高与后浇混凝土的剥离强度；二是采用经硅烷表面处理的超细石英粉或硅灰石粉作为涂料填料，引入的硅烷氧基对无机物具有反应性，硅烷偶联剂介于无机和有机界面之间，可形成有机基体-硅烷偶联剂-无机基体的结合层，有助于提高与后浇混凝土的剥离强度，形成满粘，防止窜水；三是运
用紫外光固化技术，首先经过70～85℃的烘干设备进行初步干燥后再经过紫外光源，波长为320～400nm，辐照中心位置最大光强为100mw/cm3，照射时长为60s～90s，进行紫外光固化，保证涂料充分干燥固化彻底，避免收卷时使用隔离膜，尤其这类隔离涂层均可与热熔胶层形成100％全覆盖，完全无漏胶风险，避免出现夏季曝晒粘脚问题，另外的，该类紫外光固化涂料均有良好的耐候性，在自然环境下长期暴露，性能几乎无衰减，可保证与后浇混凝土的粘结性能不会出现下降。
6.为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：
7.一种可用于预铺高分子防水卷材隔离防护的紫外光固化涂料，其特征在于，组分按质量份包括：40～60份超支化水性聚氨酯丙烯酸酯乳液，10～20份经表面处理的填料，0.1～0.4份分散剂，0.1～0.3份消泡剂，1～4份助溶剂，2～5份水溶性光引发剂、10～20份水，0.1～0.3份流平剂，0.05～0.2份增稠剂。所述的紫外光固化涂料用于预铺高分子防水卷材隔离防护层包括如下步骤：1)制备紫外光固化涂料；2)机械喷涂施工法均匀喷涂于高分子片材热熔胶表面；3)特定波长的紫外光源照射，涂料固化成膜；4)预铺高分子防水卷材收卷，包装。
8.具体的，
9.1)紫外光固化涂料的制备方法，包括下述步骤：
10.s1、按重量份依次称量水、分散剂、消泡剂、加入料筒中，开启搅拌；
11.s2、加入经表面处理的填料，提高搅拌速率，分散均匀；
12.s3、缓慢加入计量的超支化水性聚氨酯丙烯酸酯乳液、助溶剂、水溶性光引发剂，流平剂、增稠剂，搅拌均匀，过滤出料。
13.2)紫外光固化涂料应用于预铺高分子防水卷材隔离防护层的成
14.型工艺为：
15.a、涂料喷涂：采用高压无气连续喷涂设备，在预铺高分子防水卷材热熔胶表面喷涂一层厚度均匀的紫外光固化涂料，涂布率为300～400g/
㎡
，控制干膜厚度为0.15～0.2毫米；
16.b、涂料固化：将喷有紫外光固化涂层的预铺高分子防水卷材以6～8m/min的速度自动传送经过70～85℃的烘干设备进行初步干燥后再经过紫外光源，波长为320～400nm，辐照中心位置最大光强为100mw/cm3，照射时长为60s～90s。
17.c、收卷、包装：将表面紫外光固化涂层已彻底固化的预铺高分子防水卷材收卷，包装。
18.所述的可用于预铺高分子防水卷材隔离防护的紫外光固化涂料，其特征在于，制备紫外光固化涂料所用经表面处理的填料为经偶联剂处理的600目石英粉或600目硅灰石粉中的一种或一种以上的混合物。其处理方式为高速分散方法：将20份γ―(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷、70份甲醇、10份水配成的混合溶液直接喷洒在高速固体搅拌机内的600目石英粉或600目表面，高速搅拌20～40min后在110～120℃下烘干2h即得经表面处理的填料。
19.所述的可用于预铺高分子防水卷材隔离防护的紫外光固化涂料，其特征在于，制备紫外光固化涂料所用的光引发剂为irgacure 500。
20.所述的可用于预铺高分子防水卷材隔离防护的紫外光固化涂料，其特征在于，紫
外光固化涂料所用的超支化水性聚氨酯丙烯酸酯乳液为采用原位聚合法制备：以甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯组成的混合单体为连续相降粘，在二月桂酸二丁基锡的催化作用下进行超支化聚酯多元醇(boltorn系列)，2,2-二羟甲基丁酸和异氟尔酮二异氰酸酯聚合得到异氰酸酯封端的超支化聚氨酯预聚体，然后用甲基丙烯酸羟乙酯反应封端的异氰酸酯，再用三乙胺中和成盐、溶于水的可聚合乳化剂分散得到聚氨酯微乳液，在水溶性引发剂作用下进一步引发前期加入降粘的丙烯酸单体，制得超支化水性聚氨酯丙烯酸酯乳液。
21.所述的可用于预铺高分子防水卷材隔离防护的紫外光固化涂料，其特征在于，制备紫外光固化涂料所用的增稠剂为对水相与乳液相增稠的复合增稠剂组成，具体的，先将natrosol 250hbr溶于水中，混合均匀后直接加入涂料中，之后再加入聚氨酯类增稠剂，搅拌完全分散均匀至设定粘度。
22.所述的可用于预铺高分子防水卷材隔离防护的紫外光固化涂料，其特征在于，紫外光固化涂料应用于的预铺高分子防水卷材的主材包括hdpe、tpo等。
23.所述的可用于预铺高分子防水卷材隔离防护的紫外光固化涂料，其特征在于，紫外光固化涂料在预铺高分子防水卷材热熔胶上的涂布率为300～400g/
㎡
。
24.所述的可用于预铺高分子防水卷材隔离防护的紫外光固化涂料，其特征在于，紫外光固化涂料在预铺高分子防水卷材热熔胶上的固化条件为：以6～8m/min的速度自动传送经过70～85℃的烘干设备进行初步干燥后再经过紫外光源，波长为320～400nm，辐照中心位置最大光强为100mw/cm3，照射时长为60s～90s。
25.所述的可用于预铺高分子防水卷材隔离防护的紫外光固化涂料中的分散剂、消泡剂、流平剂、增稠剂为毕克公司等通用型号。
26.所述的可用于预铺高分子防水卷材隔离防护的紫外光固化涂料中的助溶剂为常用溶剂：二乙二醇丁醚。
27.所述的实现可用于预铺高分子防水卷材隔离防护的紫外光固化涂料主要靠如下技术方法实现：一是制备了可用于紫外光固化的超支化聚氨酯丙烯酸酯乳液，多支化结构有较高的反应活性，可提高涂层的固化效率及速率，且其机械性能也有提高，尤其的，超支化聚氨酯丙烯酸酯结构上的多羟基及酯基可与后浇混凝土充分接近，形成强键合作用力，有效提高与后浇混凝土的剥离强度；二是采用经硅烷表面处理的超细石英粉或硅灰石粉作为涂料填料，引入的硅烷氧基对无机物具有反应性，硅烷偶联剂介于无机和有机界面之间，可形成有机基体-硅烷偶联剂-无机基体的结合层，有助于提高与后浇混凝土的剥离强度，形成满粘，防止窜水；三是运用紫外光固化技术，首先经过70～85℃的烘干设备进行初步干燥后再经过紫外光源，波长为320～400nm，辐照中心位置最大光强为100mw/cm3，照射时长为60s～90s，进行紫外光固化，保证涂料充分干燥固化彻底，避免收卷时使用隔离膜，尤其这类隔离涂层均可与热熔胶层形成100％全覆盖，完全无漏胶风险，避免出现夏季曝晒粘脚问题，另外的，该类紫外光固化涂料均有良好的耐候性，在自然环境下长期暴露，性能几乎无衰减，可保证与后浇混凝土的粘结性能不会出现下降。
28.一种可用于预铺高分子防水卷材隔离防护的紫外光固化涂料制备步骤如下：
29.步骤1，制备紫外光固化涂料所用的超支化水性聚氨酯丙烯酸酯乳液：采用原位聚合法，以甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯组成的混合单体为连续相降粘，在二月桂酸二丁基锡的催化作用下进行超支化聚酯多元醇(boltorn系列)，2,2-二羟甲基丁酸和异氟尔酮二异
氰酸酯化合物的聚合得到异氰酸酯封端的超支化聚氨酯预聚体，然后用甲基丙烯酸羟乙酯反应封端的异氰酸酯，再用三乙胺中和成盐、溶于水的可聚合乳化剂分散得到聚氨酯微乳液，在水溶性引发剂作用下进一步引发前期加入降粘的丙烯酸单体，制得超支化水性聚氨酯丙烯酸酯乳液；
30.步骤2，制备经表面处理的填料：采用高速分散法，将20份γ―(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷、70份甲醇、10份水配成的混合溶液直接喷洒在高速固体搅拌机内的600目石英粉或600目硅灰石粉表面，高速搅拌20～40min后在110～120℃下烘干2h即得经表面处理的填料；
31.步骤3，制备紫外光固化涂料：首先按重量份依次称量水、分散剂、消泡剂、加入料筒中，开启搅拌；分散均匀后，提高搅拌速率，加入经表面处理的填料，搅拌至均匀状态；缓慢加入计量的超支化水性聚氨酯丙烯酸酯乳液、助溶剂、水溶性光引发剂，流平剂，增稠剂，搅拌均匀后先加入在水中已分散均匀的粉体增稠剂，再加入聚氨酯增稠剂，继续搅拌均匀后过滤出料即得；
32.步骤4，制备预铺高分子防水卷材：采用高压无气连续喷涂设备，在预铺高分子防水卷材热熔胶表面喷涂一层厚度均匀的紫外光固化涂料，涂布率为300～400g/
㎡
，控制干膜厚度为0.15～0.2毫米；然后将喷有紫外光固化涂层的预铺高分子防水卷材以6～8m/min的速度自动传送经过70～85℃的烘干设备进行初步干燥后再经过紫外光源，波长为320～400nm，辐照中心位置最大光强为100mw/cm3，照射时长为60s～90s；最后将表面紫外光固化涂层已彻底固化的预铺高分子防水卷材收卷，包装。
具体实施方式
33.以下实施例用于说明本发明，以方便本领域技术人员参照说明书可达到实验结果重现，但不用来限制本发明的范围。
34.以下实施例及对比例中所用的超支化水性聚氨酯丙烯酸酯乳液及经表面处理的600目石英粉(600目硅灰石粉)制备工艺如下：
35.超支化水性聚氨酯丙烯酸酯乳液制备工艺如下：
36.采用原位聚合法，首先向干燥反应器中加入20份甲基丙烯酸甲酯、20份丙烯酸丁酯，0.06份二月桂酸二丁基锡、30份超支化聚酯多元醇boltorn p1000，1.2份2,2-二羟甲基丁酸、18份异氟尔酮二异氰酸酯，在80℃下反应2h，然后加入3.2份甲基丙烯酸羟乙酯反应封端，反应0.5h，加入7份三乙胺，中和反应0.5h，再加入5份烯丙基磺酸钠和140份水的溶液，1200转/min下搅拌分散0.2h，最后将引发剂水溶液(0.4份过硫酸铵溶于25份水中)和单体混合物(12份甲基丙烯酸甲酯、12份丙烯酸丁酯)从两侧在2小时内均匀滴入到反应器中，滴加完毕后，继续保温反应1小时，即得得超支化水性聚氨酯丙烯酸酯乳液；
37.经表面处理的600目石英粉(600目硅灰石粉)制备工艺如下：
38.采用高速分散法，将20份γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷、70份甲醇、10份水配成的混合溶液直接喷洒在高速固体搅拌机内的600目石英粉(600目硅灰石粉)表面，1500转/min下搅拌30min后在115℃下烘干2h即得经表面处理的填料。
39.实施例1：
40.一种可用于预铺高分子防水卷材隔离防护的紫外光固化涂料，涂料各组分含量以
重量配方组成如下：10份水，0.15份分散剂byk-23160，0.15份消泡剂byk-1780，10份经表面处理的600目石英粉，40份超支化水性聚氨酯丙烯酸酯乳液，2.5份水溶性光引发剂irgacure 500，1份二乙二醇丁醚，0.1份byk-346，0.05份的natrosol 250hbr溶解于3份水，0.1份的聚氨酯增稠剂byk-optiflo-h 3300 vf。
41.紫外光固化涂料制备方法：按重量份依次称量水、分散剂、消泡剂、加入料筒中，开启搅拌；分散均匀后，提高搅拌速率，加入经表面处理的填料，搅拌至均匀状态；缓慢加入计量的超支化水性聚氨酯丙烯酸酯乳液、水溶性光引发剂、助溶剂、流平剂，搅拌均匀后先加入在水中已分散均匀的粉体增稠剂，再加入聚氨酯增稠剂，继续搅拌均匀后过滤出料即得；
42.涂层在预铺高分子卷材热熔胶表面成型方法：采用高压无气连续喷涂设备，在预铺高分子防水卷材热熔胶表面喷涂一层厚度均匀的紫外光固化涂料，涂布率为400g/
㎡
；然后将喷有紫外光固化涂层的预铺高分子防水卷材以6m/min的速度自动传送经过85℃的烘干设备进行初步干燥后再经过紫外光源，波长为320～400nm，辐照中心位置最大光强为100mw/cm3，照射时长为60s；最后将表面紫外光固化涂层已彻底固化的预铺高分子防水卷材收卷，包装。
43.实施例2：
44.一种可用于预铺高分子防水卷材隔离防护的紫外光固化涂料，涂料各组分含量以重量配方组成如下：14份水，0.2份byk-23160，0.2份byk-1780，15份经表面处理的600目硅灰石粉，50份超支化水性聚氨酯丙烯酸酯乳液，3份水溶性光引发剂irgacure 500，2份二乙二醇丁醚，0.2份byk-346，0.15份的natrosol 250hbr溶解于5份水，0.05份的聚氨酯增稠剂byk-optiflo-h 3300 vf。
45.紫外光固化涂料制备方法：按重量份依次称量水、分散剂、消泡剂、加入料筒中，开启搅拌；分散均匀后，提高搅拌速率，加入经表面处理的填料，搅拌至均匀状态；缓慢加入计量的超支化水性聚氨酯丙烯酸酯乳液、水溶性光引发剂、助溶剂、流平剂，搅拌均匀后先加入在水中已分散均匀的粉体增稠剂，再加入聚氨酯增稠剂，继续搅拌均匀后过滤出料即得；
46.涂层在预铺高分子卷材热熔胶表面成型方法：采用高压无气连续喷涂设备，在预铺高分子防水卷材热熔胶表面喷涂一层厚度均匀的紫外光固化涂料，涂布率为350g/
㎡
；然后将喷有紫外光固化涂层的预铺高分子防水卷材以8m/min的速度自动传送经过80℃的烘干设备进行初步干燥后再经过紫外光源，波长为320～400nm，辐照中心位置最大光强为100mw/cm3，照射时长为70s；最后将表面紫外光固化涂层已彻底固化的预铺高分子防水卷材收卷，包装。
47.实施例3：
48.一种可用于预铺高分子防水卷材隔离防护的紫外光固化涂料，涂料各组分含量以重量配方组成如下：15份水，0.25份byk-23160，0.25份byk-1780，20份经表面处理的600目石英粉，60份超支化水性聚氨酯丙烯酸酯乳液，4份水溶性光引发剂irgacure 500，3份二乙二醇丁醚，0.3份byk-346，0.1份的natrosol 250hbr溶解于5份水，0.1份的聚氨酯增稠剂byk-optiflo-h 3300 vf。
49.紫外光固化涂料制备方法：按重量份依次称量水、分散剂、消泡剂、加入料筒中，开启搅拌；分散均匀后，提高搅拌速率，加入经表面处理的填料，搅拌至均匀状态；缓慢加入计量的超支化水性聚氨酯丙烯酸酯乳液、水溶性光引发剂、助溶剂、流平剂，搅拌均匀后先加
入在水中已分散均匀的粉体增稠剂，再加入聚氨酯增稠剂，继续搅拌均匀后过滤出料即得；
50.涂层在预铺高分子卷材热熔胶表面成型方法：采用高压无气连续喷涂设备，在预铺高分子防水卷材热熔胶表面喷涂一层厚度均匀的紫外光固化涂料，涂布率为300g/
㎡
；然后将喷有紫外光固化涂层的预铺高分子防水卷材以7m/min的速度自动传送经过75℃的烘干设备进行初步干燥后再经过紫外光源，波长为320～400nm，辐照中心位置最大光强为100mw/cm3，照射时长为80s；最后将表面紫外光固化涂层已彻底固化的预铺高分子防水卷材收卷，包装。
51.实施例4：
52.一种可用于预铺高分子防水卷材隔离防护的紫外光固化涂料，涂料各组分含量以重量配方组成如下：15份水，0.3份byk-23160，0.3份byk-1780，20份经表面处理的600目硅灰石粉，60份超支化水性聚氨酯丙烯酸酯乳液，5份水溶性光引发剂irgacure 500，4份二乙二醇丁醚，0.3份byk-346，0.1份的natrosol 250hbr溶解于4份水，0.05份的聚氨酯增稠剂byk-optiflo-h 3300 vf。
53.紫外光固化涂料制备方法：按重量份依次称量水、分散剂、消泡剂、加入料筒中，开启搅拌；分散均匀后，提高搅拌速率，加入经表面处理的填料，搅拌至均匀状态；缓慢加入计量的超支化水性聚氨酯丙烯酸酯乳液、水溶性光引发剂、助溶剂、流平剂，搅拌均匀后先加入在水中已分散均匀的粉体增稠剂，再加入聚氨酯增稠剂，继续搅拌均匀后过滤出料即得；
54.涂层在预铺高分子卷材热熔胶表面成型方法：采用高压无气连续喷涂设备，在预铺高分子防水卷材热熔胶表面喷涂一层厚度均匀的紫外光固化涂料，涂布率为300g/
㎡
；然后将喷有紫外光固化涂层的预铺高分子防水卷材以8m/min的速度自动传送经过70℃的烘干设备进行初步干燥后再经过紫外光源，波长为320～400nm，辐照中心位置最大光强为100mw/cm3，照射时长为90s；最后将表面紫外光固化涂层已彻底固化的预铺高分子防水卷材收卷，包装。
55.对比例1：
56.一种可用于预铺高分子防水卷材隔离防护的紫外光固化涂料的制备及在预铺高分子卷材热熔胶表面成型方法同实施例1，仅在制备过程中不加入光引发剂，其他同实施例1，在预铺高分子卷材热熔胶表面成型收卷前，表面发粘，出现涂层固化不彻底现象。
57.对比例2：
58.一种可用于预铺高分子防水卷材隔离防护的紫外光固化涂料在预铺高分子卷材热熔胶表面成型方法同实施例1，仅在制备过程中将超支化水性聚氨酯丙烯酸酯乳液更换为普通丙烯酸乳液，其他同实施例1，在预铺高分子卷材热熔胶表面成型收卷前，表面发粘，出现涂层固化不彻底现象。
59.对比例3：
60.一种可用于预铺高分子防水卷材隔离防护的紫外光固化涂料的制备同实施例1，仅涂料在预铺高分子卷材热熔胶表面成型时不经过紫外光源，其他同实施例1，在预铺高分子卷材热熔胶表面成型收卷前，表面发粘，出现涂层固化不彻底现象。
61.对比例4：
62.一种可用于预铺高分子防水卷材隔离防护的紫外光固化涂料的制备同实施例1，仅涂料在预铺高分子卷材热熔胶表面成型时紫外光源照射时间仅20～40s，其他同实施例
1，在预铺高分子卷材热熔胶表面成型收卷前，表面发粘，出现涂层固化不彻底现象。
63.以上实施例1～4及对比例1～4制得的预铺高分子防水卷材与后浇混凝土的剥离强度具体结果见下表：
[0064][0065][0066]
本发明实施例1-4范围内，各组分协调作用，达到协同的技术效果。对比例剥离强度低、而且具有粘脚特性。
[0067]
以上对本发明的具体实施方式进行了描述，但本发明并不限于以上描述。对于本领域的技术人员而言，任何对本技术方案的同等修改和替代都是在本发明型的范围之中。因此，在不脱离本发明的精神和范围下所作的均等变换和修改，都应涵盖在本发明的范围内。