防蛇行可溶脹止水帶的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種水可溶脹性止水帶，該止水帶具有通過成型或擠出包含水溶脹性填料和/或聚合物（例如膨潤土、超吸水性聚合物、親水性聚合物）、至少一種彈性體或聚合物、以及優(yōu)選至少一種增塑劑的組合物混合物形成的細(xì)長主體，該組合物混合物在成型為止水帶細(xì)長主體時(shí)具有小于35和更優(yōu)選5?35的肖氏A硬度（硬度計(jì)）（在21℃下測得）。該止水帶主體具有至少一個(gè)主面和附著至該面的用于粘接至混凝土基底的壓敏粘合劑層。本發(fā)明的止水帶不需要如現(xiàn)有技術(shù)止水帶設(shè)計(jì)中那樣使用剛性金屬和堅(jiān)硬的塑料內(nèi)芯，并避免了允許緊靠止水帶澆筑的混凝土侵入第一基底與止水帶主體之間的彎曲和蛇行，并由此提供了止水帶之間的完全粘接，且由此防護(hù)了穿過混凝土施工縫的滲漏。
【專利說明】防蛇行可溶脹止水帶
[0001] 發(fā)明領(lǐng)域
[0002] 本發(fā)明設(shè)及用于混凝±施工縫中的所謂"主動(dòng)"止水裝置，更特別設(shè)及具有粘合劑 層和特定肖氏A(硬度計(jì))硬度范圍W便保持與混凝±的連續(xù)接觸和在混凝±施工縫中的有 效配合性(conf ormab i 1 i ty )的新穎和改進(jìn)的水可溶脹性止水帶。
[0003] 發(fā)明背景 已知在混凝±建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)件(如依序形成的樓板與墻面段(wall-floor segment))之 間產(chǎn)生的接縫或縫隙開口中采用被動(dòng)止水裝置。例如，誘鑄混凝±樓板;然后隨之緊靠其誘 鑄相鄰的樓板或墻段。由于混凝±在固化過程中收縮，在運(yùn)些單獨(dú)形成的混凝±構(gòu)件之間 的施工縫中可能產(chǎn)生縫隙開口。水有機(jī)會(huì)穿過該接縫，尤其在地基安裝中?？蒞將塑料片材 或鋼構(gòu)件置于該"冷接縫"或縫隙開口中，W便產(chǎn)生曲折的路徑來阻礙水進(jìn)出該結(jié)構(gòu)的遷 移。
[0004] 還已知采用主動(dòng)止水帶，其在與來自混凝±結(jié)構(gòu)內(nèi)部或外部的水接觸時(shí)溶脹，使 得該止水帶膨脹W填充接縫或縫隙開口，并由此防止水進(jìn)入或離開該混凝±結(jié)構(gòu)。水溶脹 性止水帶設(shè)計(jì)公開在Ishido等人的歐洲申請公開號0 050 906 A1 (申請?zhí)?13000341.5); Yamaji等人的No. 0 037 717 AK 申請?zhí)?1301443.8)和Harriett的No. 0 160 448 A2(申 請?zhí)?85302656.5)中。
[0005] 在前述的EP No. 0 050 906 A1 (歸屬于化yakawa Rut)be;r Company)中，Ishido等 人公開了使用水溶脹性密封劑組合物的密封方法，所述組合物包含10至40重量%的橡膠(其 主要成分為"再生"橡膠）、10至20重量％的含娃化合物、10至60重量％的膨潤±和10至40重 量%的增塑劑。其教導(dǎo)了該組合物可W在其中含有或不含有忍的情況下擠出，并可W插入到 結(jié)構(gòu)構(gòu)件的接縫間隙或其它間隙中W阻止間隙處的水(還參見Ishido等人的美國專利4， 366,284)。
[0006] 在EP No. 0 037 717 A1(也歸屬于化yakawa)中，Yamaji '717 A1 等人公開了一 種具有水溶脹性止水組合物的止水帶，所述組合物由10至40重量％的橡膠(其主要成分為聚 異下締）、10至20重量％的娃酸鹽、10至60重量%的膨潤±(娃酸鹽與膨潤±充當(dāng)"填料"）和10 至40重量％的增塑劑組成。將其擠塑成在其中具有或不具有忍的細(xì)長止水帶W便用于接縫 間隙。
[0007] 在EP No. 0 160 448 A2中，化rriett公開了包含與聚丙締、聚下締或其混合物緊 密接觸的膨潤±的組合物，其可W擠塑成繩、棒或其它形狀W防止間隙中的水滲漏。
[000引在美國專利2011/0042613中，Loehner等人公開了水可溶脹性組合物，其含有親水 性交聯(lián)聚合物粒子。
[0009] 在EP No. 0 900 834中，TagosM等人教導(dǎo)了一種水可溶脹性彈性體組合物，其含 有基于N-乙締基簇酸酷胺的交聯(lián)樹脂和水可溶脹性聚氨醋。
[0010] 但是，為了確保良好的水密封性能，必要的是該水可溶脹性止水帶在其整個(gè)長度 上保持與該施工縫周邊的混凝±的連續(xù)接觸。由于混凝±的密度高于運(yùn)些現(xiàn)有技術(shù)的止水 帶的密度，該止水帶將傾向于在緊靠先前設(shè)置的混凝±誘筑的濕混凝±中浮動(dòng);運(yùn)有時(shí)會(huì) 導(dǎo)致橡膠止水帶移位，使其"蛇行（snakes)"(或卷曲）。運(yùn)種蛇行或卷曲在誘鑄混凝±后立 即被止水帶與濕混凝±的水接觸時(shí)膨脹的趨勢放大。運(yùn)些現(xiàn)有技術(shù)的止水帶的膨脹是Ξ維 過程;或者，換句話說，該止水帶將不僅在高度和寬度上溶脹，其還傾向于增加長度。
[0011] 蛇行可能在止水帶和第一誘筑混凝±之間導(dǎo)致混凝±流動(dòng)，產(chǎn)生單獨(dú)的施工縫 (或縫隙開口），其不能被該止水裝置堵塞。由此提高了水滲漏的風(fēng)險(xiǎn)。
[0012] 接觸粘合劑可用于在后繼混凝±結(jié)構(gòu)緊靠其誘鑄時(shí)將止水帶保持在原位并允許 原位固化。但是，由于粘合劑的抓附性(grip)在大多數(shù)情況下緩慢地產(chǎn)生，迄今為止確保止 水帶在混凝±誘筑和固化過程中（尤其在垂直和懸掛應(yīng)用中）停留在原位的實(shí)踐是每20-30 厘米驅(qū)使釘子穿過該止水帶。但是，確保此類接觸粘合劑沿止水帶的全長適當(dāng)?shù)厥┘印⒃试S 固化和驅(qū)使釘子穿過該止水帶是非常耗時(shí)的。此外，如果該混凝±表面因固化過程中下雨 而變濕的話，此類接觸粘合劑將無法很好地起作用。
[0013] 另一種解決方案是在該止水帶上安裝金屬網(wǎng)或籠并W20-30厘米間距將其緊靠混 凝±固定。運(yùn)種類型的設(shè)置不能令人滿意，其中鋼筋侵入安裝空間或存在其它違規(guī)行為。
[0014] 總體而言，需要使用接觸粘合劑、籠、釘子和其它緊固件意味著耗時(shí)、高度費(fèi)力的 工作，使得作業(yè)質(zhì)量取決于操作者的勤奮和技巧。此外，釘子和籠不能用于需要在管道周圍 密封的安裝。該止水帶必須借助于金屬線保持在原位。運(yùn)進(jìn)一步提高了安裝所需的勞動(dòng)力 W及作業(yè)成功對操作者的勤奮和技巧的依賴性。
[0015] 考慮到現(xiàn)有技術(shù)的前述缺點(diǎn)，本發(fā)明人相信，非常需要新穎和創(chuàng)新的止水帶設(shè)計(jì) 和用于混凝±施工縫止水的方法。此類改進(jìn)的止水帶需要抵抗止水帶主體的變形，運(yùn)種變 形往往會(huì)破壞或干擾該施工縫或縫隙開口中止水帶與周邊混凝±之間的連續(xù)接觸。
[0016] 發(fā)明概述 為了克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本發(fā)明提供了一種新穎和創(chuàng)新的水可溶脹性止水帶和止水 的方法，其允許安裝在不規(guī)則、潮濕或甚至未固化的混凝±表面，W及圍繞管道、金屬鋼筋 或其它安裝細(xì)節(jié)，同時(shí)避免對使用釘子、籠和用于在混凝±施工縫中將止水帶緊固在原位 的其它機(jī)械裝置的需要。
[0017] 本發(fā)明的止水帶耐受能起作用W損害止水帶長度與限定該接縫的混凝±表面之 間的連續(xù)接觸的破壞性力和條件。本發(fā)明的止水帶允許安裝到生巧混凝±上（當(dāng)不需要固 化混凝±時(shí)），使得第二混凝±結(jié)構(gòu)可W緊靠止水帶誘鑄，而不增加"蛇行"或彎曲（運(yùn)可能 導(dǎo)致混凝±在第一混凝±表面與止水帶之間流動(dòng)）的風(fēng)險(xiǎn)。
[0018] 在現(xiàn)有技術(shù)中已經(jīng)暗示了上述"蛇行/彎曲"問題，但是并未充分理解，更不用說解 決該問題，直到本發(fā)明。例如，在EP公開號0 050 906 A1中，IsMdo等人提到了水密封劑可 W具有良好的粘合性，但是其太軟且太粘，或者另外在冬天會(huì)變得太過堅(jiān)硬，并可能隨著時(shí) 間推移喪失彈性，或開始經(jīng)歷蠕變現(xiàn)象，由此"不太適應(yīng)結(jié)構(gòu)縫隙中的波動(dòng)"（EP '906 A1， 第2頁，第1-11行）。在EP公開號0 037 717 A1中，Yamaji等人解釋了可W調(diào)節(jié)增塑劑W產(chǎn)生 (止水帶)組合物的適當(dāng)硬度，由此滿足特定要求，但是過高的硬度可能抑制溶脹，并且過多 增塑劑會(huì)導(dǎo)致低成型加工性和對水壓力的低耐受性(EP '717 A1，第12頁第6-17行）。
[0019]在EP公開號0 410 669 A2中，Otsuka公開了具有規(guī)定的拉伸強(qiáng)度、彈性模量、極限 致斷伸長率和溶脹程度的粘性硫化橡膠止水帶，其中該止水帶的主體本身意在是粘性的。 但是，本發(fā)明人認(rèn)為，整個(gè)主體結(jié)構(gòu)本身設(shè)計(jì)為呈粘性(例如提供足w經(jīng)受環(huán)境條件和混凝 ±誘筑的粘接強(qiáng)度）的止水帶在實(shí)際施工縫應(yīng)用中難W處理和施加。此外，本發(fā)明人相信， 化S址a關(guān)于高度增粘的剛性止水帶的教導(dǎo)并非答案，因?yàn)檎T筑的混凝±的力往往過于輕易 地克服該表面粘性，導(dǎo)致止水帶從其安裝處歪曲；或者另外附著力將不足W承受完全浸沒 Ξ天(例如在大雨中）。
[0020] 由此，與現(xiàn)有技術(shù)的教導(dǎo)相反，本發(fā)明人已經(jīng)令人驚訝地發(fā)現(xiàn)，具有特定肖氏A硬 度(硬度計(jì)）W及壓敏粘合劑層的止水帶組合物提供了運(yùn)樣優(yōu)異的、全粘接(fully bonded) 體系，該止水帶將在混凝±由高達(dá)Ξ米處誘筑時(shí)保持在原位，并使得安裝的止水帶在完全 浸沒于水中的情況下在至少Ξ天的過程中保持粘附至混凝上。
[0021] 雖然可W設(shè)想，該水可溶脹性止水帶可W具有跨越整個(gè)可能范圍的"硬度"或"柔 軟度"，本發(fā)明人認(rèn)識到，對于在混凝±施工縫中的應(yīng)用，通過W下方案可W實(shí)現(xiàn)具有專利 性的改進(jìn)設(shè)計(jì)和止水方法:使用包含至少一個(gè)具有至少50微米的平均厚度的外部合成壓敏 粘合劑層(例如基于合成橡膠）的止水帶，所述至少一個(gè)粘合劑層粘接到細(xì)長的、水可溶脹 性止水帶主體的外主面上，所述止水帶主體由水可溶脹性填料和/或聚合物W及優(yōu)選至少 一種彈性體構(gòu)成，其中該組合物混合物具有小于35的肖氏A硬度(硬度計(jì)），更優(yōu)選具有5-35 的肖氏A硬度(在2rC下測得）。
[0022] 由此，示例性的本發(fā)明的止水帶包含:具有至少一個(gè)沿伸長方向延伸的主面的細(xì) 長主體;至少一個(gè)具有至少50微米的平均層厚度的合成壓敏粘合劑層，其粘接至該細(xì)長主 體的至少一個(gè)主面;該細(xì)長主體通過使組合物混合物成型來形成，所述組合物混合物包含 水可溶脹性填料或聚合物、至少一種彈性體、優(yōu)選(盡管不是必需的）至少一種增塑劑，其中 該組合物混合物在成型為細(xì)長主體后在沿著該細(xì)長止水帶主體的至少一個(gè)主面的所有點(diǎn) 處具有5至35的優(yōu)選肖氏A硬度(在2rC下測得）；該細(xì)長主體由此在連續(xù)浸沒于水中后具有 原始體積的至少120%的膨脹。按照J(rèn)IS K 6258-1993或ASTM D471進(jìn)行體積膨脹的測量。除 非另行說明，硬度計(jì)肖氏A硬度和止水帶體積膨脹的所有測量在本文中理解為在大約21攝 氏度下(在2rC下)進(jìn)行。
[0023] 用于浸沒該止水帶的測試水是自來水，具有7.5-8.5的9山400-500帖八111的電導(dǎo) 率和15-20了的總硬度(其等于8.4-11.2 °D)。按照ISO 7619:1997測量肖氏A硬度。本文中 列舉的肖氏A硬度數(shù)值應(yīng)解讀為"值/3"，運(yùn)意味著例如35的肖氏A硬度可W稱為肖氏A"35/ 3"，其中"35"是在使硬度計(jì)的壓足(presser foot)與試樣牢固地物理接觸后3秒時(shí)在硬度 計(jì)設(shè)備上顯示的值，如ISO 7619:1997的叮est R巧ort"，段落10的附注3中所述的那樣。
[0024] 在下文中還描述了使用上述止水帶對混凝±接縫進(jìn)行防水處理的方法。
[0025] 雖然不意在被理論所束縛，本發(fā)明人相信，當(dāng)止水帶細(xì)長主體的肖氏A硬度(硬度 計(jì))大于35時(shí)(在2rC下測得時(shí)），止水帶主體膨脹產(chǎn)生的力將超過粘合劑與基底的粘接力， 并且在浸沒于水中時(shí)，運(yùn)會(huì)導(dǎo)致止水帶從安裝表面脫位，由此導(dǎo)致將造成泄露的止水帶的 蛇行。
[0026] 本發(fā)明人令人驚訝地發(fā)現(xiàn)，當(dāng)其硬度不超過35(如通過硬度計(jì)在2rC下測得的肖 氏A)時(shí)，該伸長的止水帶主體將保持完全粘附至混凝±表面，并使得壓敏合成粘合劑層能 夠承受至少Ξ天在水下的連續(xù)浸沒。通過用手將止水帶(至少10厘米長)的粘合劑層壓向干 燥的混凝±瓦（*116)來進(jìn)行水浸沒測試。在Ξ天后，該組合完全浸沒并水平地放置在pH為 7.5-8.5、電導(dǎo)率為400-500帖/cm、總硬度為15-20°F (其等于8.4-11.2 °D)和溫度為2Γ〇 22Γ的水中。每二十四小時(shí)，從水中取出該裝置，并垂直放置，目視觀察。W天為單位報(bào)道止 水帶從混凝±瓦上脫落的時(shí)間。對于某些應(yīng)用，使用鹽水、硬水或軟水、含±壤殘?jiān)乃?不同溫度的水可能更合適。
[0027] 在本發(fā)明的進(jìn)一步示例性實(shí)施方案中，該止水帶主體具有5-25、更優(yōu)選10-20或 10-15的肖氏A硬度(在2rC下測得）。
[0028] 下面詳細(xì)描述本發(fā)明的其它優(yōu)點(diǎn)與特征。
[00巧]附圖概述 當(dāng)結(jié)合附圖讀取優(yōu)選實(shí)施方案的W下詳述時(shí)，本發(fā)明的其它優(yōu)點(diǎn)和特征可更容易被理 解，其中： 圖1-4是包含細(xì)長主體的示例性止水帶的剖視圖，其由具有小于35的肖氏A硬度(硬度 計(jì)）（在2rC下測得）的水可溶脹性材料制成，并且其具有至少一個(gè)與一個(gè)或多個(gè)壓敏合成 粘合劑層連接的主面，W便在施工縫中連接至施工表面。
[0030] 優(yōu)選實(shí)施方案詳述 如圖1的剖面透視圖所示，本發(fā)明的用于防止混凝±施工縫內(nèi)的滲漏的示例性止水帶 10包含具有限定在沿伸長方向延伸(垂直伸出附圖的平面)的大致平行的邊緣或側(cè)邊15A和 15B之間的至少一個(gè)主面16和更優(yōu)選第二主面14的細(xì)長主體12;連接至細(xì)長主體12的所述 至少一個(gè)主面16上的至少一個(gè)壓敏合成粘合劑層18,粘合劑層18具有至少50微米和優(yōu)選不 大于250微米的平均層厚度。
[0031] 壓敏粘合劑層18可具有與止水帶10的一個(gè)或兩個(gè)主面16/14相同的寬度尺寸，或 可具有如圖1中所示的較小的寬度尺寸;粘合劑層18也可具有如圖2中所示的較大寬度，W 使粘合劑超出止水帶10主體的主面16的外角邊緣。
[0032] 另外的示例性止水帶10也可如圖3中所示沿止水帶10主體的主面16的長度具有多 個(gè)較小的條帶。
[0033] 在本發(fā)明的另一些示例性實(shí)施方案中，如圖4中所示，止水帶10的主面16可具有不 規(guī)則或壓花表面W使與粘合劑層18的接觸面積更大。
[0034] 止水帶10可通過使包含水可溶脹性填料或聚合物、優(yōu)選至少一種合成彈性體(合 成橡膠）、優(yōu)選(盡管不是必需的）至少一種增塑劑的組合物混合物成型而形成，其中該組合 物混合物在成型為細(xì)長主體12后具有小于35的肖氏A硬度，更優(yōu)選具有5-35的肖氏A硬度 (在2rC下測量肖氏A硬度），并在與混凝±施工縫內(nèi)的水接觸時(shí)水可溶脹，W防止經(jīng)由接縫 安裝而漏水。
[0035] 細(xì)長主體12不必具有內(nèi)部增強(qiáng)結(jié)構(gòu)或剛性金屬或硬質(zhì)塑料內(nèi)忍。實(shí)際上，相當(dāng)令 人驚訝地，本發(fā)明人相信，柔性高得多的止水帶可W在施工縫中實(shí)現(xiàn)優(yōu)異得多的止水效果， 如果該止水帶可W容易地粘附至表面一一其可W具有邊、角和其它不規(guī)則性一一而不會(huì)皺 折、折疊或W其它方式從表面與粘合劑的接觸點(diǎn)（其可能因使用硬質(zhì)或剛性內(nèi)部增強(qiáng)件如 金屬或堅(jiān)硬的塑料忍而被破壞)脫離。
[0036] 優(yōu)選地，通過將包含水可溶脹性填料或聚合物、至少一種合成彈性體(合成橡膠） 和優(yōu)選(盡管不是必需的)至少一種增塑劑和任選組分(例如顏料、非溶脹性填料、超吸水性 聚合物、加工助劑）的組合物混合物擠出或成型為條、帶或棒形式來形成止水帶主體12,其 中該組合物混合物在成型為細(xì)長主體12后具有小于35的肖氏A硬度，更優(yōu)選具有5-35的肖 氏A硬度(在2rC下測得），優(yōu)選沒有可削弱止水帶10的曉性和彈性的較硬內(nèi)忍或增強(qiáng)結(jié)構(gòu)。
[0037]應(yīng)該調(diào)節(jié)止水帶10性能W配合單獨(dú)的壓敏粘合劑層實(shí)現(xiàn)混凝±施工縫內(nèi)的全粘 接體系。"全粘接"的概念是指止水帶10與接縫內(nèi)的混凝±表面的連續(xù)接觸，W防止經(jīng)接縫 漏水。
[003引止水帶10可W例如通過將組合物混合物(例如彈性體和膨潤±)連續(xù)擠出為條、帶 或棒而形成或成型，其在附著至圖1中所示的壓敏合成粘合劑層18之前或之后切割成所需 長度。例如，細(xì)長主體12可W被制作成具有一個(gè)沿其長度延伸的平坦主表面的半圓柱體或 半卵形體或半楠圓體。在進(jìn)一步的示例性實(shí)施方案中，可W在止水帶主體12的外表面上(如 除所示的層18外），或如圖1中所示在止水帶主體12的相反主面14上，和/或在沿邊緣15A和 15B顯示的任一副面上采用多于一個(gè)粘合劑層。
[0039] 可W使用離型紙(例如蠟或娃化紙（siliconized paper)-未顯示)在運(yùn)輸過程中 保護(hù)所述至少一個(gè)壓敏粘合劑層18(和任選粘合劑層14)并在施加前除去。
[0040] 示例性止水帶10可制成具有總共1-10米長度，最優(yōu)選5米長并具有10-50毫米(寬 度）X5-35毫米(厚度)的寬度X厚度尺寸的條。壓敏粘合劑層18(和任選層14)的厚度應(yīng)該 為至少50微米或更大，且在邊緣15A至邊緣15B方向上的壓敏粘合劑層18的寬度可W為止水 帶10的寬度的10%至100%不等。如果需要，壓敏粘合劑層18也可被制成包圍止水帶細(xì)長主體 12的連續(xù)封套或夾套。
[0041] 優(yōu)選地，組合物混合物12(在成型為細(xì)長主體后)在浸沒于水中后具有原始體積的 至少120%的最小膨脹?？蒞選擇止水帶組合物W根據(jù)組合物混合物12中使用的組分與浸沒 在水中前的原始體積相比具有例如120%-600%或更大的最小膨脹。在本發(fā)明的進(jìn)一步示例 性實(shí)施方案中，根據(jù)所用組分，止水帶的膨脹可W為120%-420%、620%或720%或更大（例如， 450%的體積膨脹是指該止水帶與原始體積相比膨脹550%)。
[0042] 對于大多數(shù)商業(yè)應(yīng)用，需要原始體積的3-4倍的膨脹，根據(jù)應(yīng)用和環(huán)境選擇適當(dāng)?shù)?可膨脹材料(例如膨潤±、聚合物)在技術(shù)人員考慮到本文中的教導(dǎo)的知識范圍內(nèi)。
[0043] 大多數(shù)可膨脹材料(如膨潤±)預(yù)計(jì)在浸沒于水中后3-30天內(nèi)實(shí)現(xiàn)它們的最大膨 脹(與暴露于水分或水中前的原始體積相比的膨脹體積）。因此，本發(fā)明的優(yōu)選止水帶在浸 沒于水(大約2ΓΟ中后3-30天內(nèi)應(yīng)具有至少120%(與原始體積相比）的膨脹。
[0044] 為了測定止水帶主體在水中的可膨脹性，要理解的是，自來水或當(dāng)?shù)鼐商峁?對預(yù)計(jì)與安裝好的止水帶接觸的水的性質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)參比或近似。在本發(fā)明的進(jìn)一步示例性實(shí) 施方案中，如果要在其中所安裝的止水帶會(huì)暴露于含鹽水的地區(qū)中（如在海上裝置中）建造 混凝±接縫，優(yōu)選使用含鹽水或海水。
[0045] 本發(fā)明的止水帶組合物吸收水的速率和程度可受由止水帶所吸收的水中溶解的 鹽量影響。自來水預(yù)計(jì)含有小于1%鹽含量，運(yùn)類似于在大多數(shù)非海上應(yīng)用中安裝的止水帶 所吸收的水。但是，在設(shè)及具有高鹽含量的水的一些應(yīng)用中，如在海上應(yīng)用或在中東國家 (在此侵入施工縫的水可能含有高達(dá)33重量%-35重量%的鹽）的混凝±施工縫中，更適合采 用改性膨潤±或更適合暴露（或浸沒)在具有高鹽含量的水中的其它水可溶脹性材料。例 如，"鹽水膨潤上"可商購，其更適用于制造可溶脹止水帶組合物，且30%-35%鹽溶液(例如W 重量計(jì)的氯化鋼水溶液)更適用于測試要安裝在其中接觸安裝好的止水帶的水中預(yù)計(jì)存在 高鹽含量的應(yīng)用中的止水帶的膨脹性能。
[0046] 在大多數(shù)海上裝置中，可W使用8%鹽溶液(例如氯化鋼)浸沒止水帶，且止水帶組 合物可W采用"鹽水膨潤±"粘±和/或其它設(shè)計(jì)成暴露于含鹽水中時(shí)溶脹的可高速溶脹材 料。例如，8%氯化鋼溶液可用于測試意圖用于許多海上類型裝置的止水帶組合物。
[0047] 因此，在本發(fā)明的進(jìn)一步示例性實(shí)施方案中，用于測定止水帶的膨脹的水可W是 自來水、海水、過濾水或其混合物，其中鹽含量為水的0重量%-35重量％。用于制造止水帶10 的細(xì)長主體12并提供5至35的肖氏A硬度(在2rC下）的示例性組合物混合物12可包含水可 溶脹性材料(例如膨潤±(包括鹽可溶脹膨潤±)、賠石、蒙脫石、蒙脫上、超吸水性聚合物、 可溶脹親水性聚合物等)和/或至少一種彈性體(例如下基橡膠、天然橡膠、面化下基橡膠、 Ξ元乙丙橡膠(EPDM)、氯下橡膠、硫化氯下橡膠）、增塑劑(例如礦物油、環(huán)燒油、醋、植物油、 醋類、液體或低分子量聚異下締)和任選組分，如非溶脹性填料(例如碳酸鹽、滑石、伊利石、 石英非晶二氧化娃）、顏料、聚合物(例如聚丙締酸、交聯(lián)聚丙締酸、親水性聚氨醋）的各種混 合物。
[0048] 優(yōu)選的止水帶組合物混合物12基本不含硫化劑或交聯(lián)劑。本發(fā)明的止水帶組合物 不需要硫化或交聯(lián)劑來保持儲(chǔ)存、運(yùn)輸、安裝和混凝±誘筑過程中的形狀或尺寸穩(wěn)定性。盡 管根據(jù)所用一種或多種聚合物的類型，可W使用少量硫化劑或交聯(lián)劑來調(diào)節(jié)該止水帶主體 (water body)的肖氏A硬度W使其在5至35的優(yōu)選范圍內(nèi)（在2rC下），但本發(fā)明人相信，如 果可能，優(yōu)選避免使用硫化劑或硫化包，因?yàn)槠涫褂没蜻^度使用會(huì)造成止水帶主體的不必 要的剛性，運(yùn)會(huì)導(dǎo)致誘筑混凝±的力使該止水帶從其在混凝±基底上的接觸點(diǎn)/附著點(diǎn)處 扭曲，由此造成了上文中前述的蛇行或彎曲現(xiàn)象。
[0049] 止水帶主體12組合物混合物的肖氏A硬度應(yīng)優(yōu)選為至少5 W使止水帶主體在混凝 ±誘筑過程中的變形或損壞最小化，并且不應(yīng)大于35(在2rC下）W在施加到不規(guī)則表面上 時(shí)提供足夠的延展性，W實(shí)現(xiàn)全粘接系統(tǒng)并耐受水浸沒過程中的溶脹力。與該硬度范圍（肖 氏A)結(jié)合，在暴露于水中后，止水帶細(xì)長主體12的膨脹應(yīng)優(yōu)選為原始體積(溶脹前）的至少 120%。（運(yùn)種膨脹設(shè)及構(gòu)成止水帶細(xì)長主體12的水可溶脹性組合物；因?yàn)閴好粽澈蟿┎槐灰?為水可溶脹的）。在另一些優(yōu)選實(shí)施方案中，基于浸入水中前的原始體積計(jì)，該止水帶細(xì)長 主體應(yīng)具有至少130%，更優(yōu)選至少140%的溶脹能力(在最初浸入水后3-30天的過程中）。
[0050] 盡管可W采用小的紙或聚合物纖維來增強(qiáng)細(xì)長止水帶主體12,但優(yōu)選的是該細(xì)長 主體在沿著細(xì)長止水帶主體的至少一個(gè)主面的所有點(diǎn)，優(yōu)選在沿著細(xì)長止水帶主體的所有 面的所有點(diǎn)處不具有阻礙上述肖氏A硬度的金屬或剛性聚合物內(nèi)忍或增強(qiáng)件。
[0051] 因此，用于防止混凝±施工縫內(nèi)的滲漏的本發(fā)明的一種示例性止水帶包含:具有 限定在沿伸長方向延伸的大致平行的邊緣之間的至少一個(gè)主面的細(xì)長主體;至少一個(gè)具有 至少50微米的平均層厚度的合成壓敏粘合劑層，其附著到該細(xì)長主體的所述至少一個(gè)主面 上;所述細(xì)長主體通過使包含水可溶脹性填料或聚合物、至少一種彈性體和優(yōu)選(盡管不是 必需的）至少一種增塑劑的組合物混合物成型來形成，其中該組合物混合物在成型為細(xì)長 主體后在沿細(xì)長止水帶主體的所述至少一個(gè)主面的所有點(diǎn)處具有在2rC下測得的35或更 低的肖氏A硬度，更優(yōu)選具有5至35的肖氏A硬度;該細(xì)長主體由此在暴露于水中后具有原始 體積的至少120%的最小溶脹率。
[0052] 本發(fā)明的防水處理混凝±施工縫的示例性方法包括如下施加上述止水裝置10:通 過將所述至少一個(gè)壓敏合成粘合劑層18粘附至混凝±表面上而將止水帶10安裝到第一混 凝±基底表面上；隨后將第二混凝±誘鑄到附著好的止水帶上（即第二主面14上，其不需要 第二壓敏合成粘合劑層，盡管可任選使用）。
[0053] 本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)示例性壓敏合成粘合劑層（18)應(yīng)基于合成粘合劑材料而非 暴露于長期日光下時(shí)可能卷曲并開裂的漸青質(zhì)粘合劑材料。合成粘合劑的實(shí)例包括:下基 橡膠、聚異下締、丙締酸類樹脂(aery lie)、苯乙締-異戊二締-苯乙締（SIS)、苯乙締-乙締- 下締-苯乙締（SEBS)、苯乙締-下二締-苯乙締（SBS)、苯乙締-下二締橡膠（SBR)、S元乙丙 (EPDM)橡膠，或運(yùn)些材料中的兩種或更多種的組合。SIS是優(yōu)選的。該彈性體或彈性體混合 物可例如作為熱烙體涂布到止水帶細(xì)長主體12的至少一個(gè)主面上W形成預(yù)制層（18)，或制 成預(yù)制片材，然后使用社漉施加到止水帶主體12的主面16/14上?？蒞使用其它已知的制造 方法。
[0054] -個(gè)或多個(gè)壓敏粘合劑層14/16應(yīng)該配制成提供與基底(例如混凝±或任何其它 建筑材料）的全粘接附著。但是，如果出現(xiàn)混凝±裂縫或空隙，和當(dāng)出現(xiàn)混凝±裂縫或空隙 時(shí)，構(gòu)成止水帶主體12的水可溶脹性組合物應(yīng)該能夠溶脹穿過粘合劑（14/16)并密封該裂 縫或空隙。
[0055] 在本發(fā)明的進(jìn)一步示例性實(shí)施方案中，止水帶主體可含有非常少量的增粘劑W改 進(jìn)止水帶的手感和改進(jìn)手抓握性。但是，如果可能，優(yōu)選避免使用增粘劑，特別是使用太多 增粘劑可能使處理困難并可能造成與單獨(dú)的壓敏粘合劑層(其功能是使止水帶主體牢固地 附著在原位W使其暴露于水中時(shí)在混凝±施工縫內(nèi)適當(dāng)膨脹)的沖突。因此，止水帶和使用 止水帶的方法的進(jìn)一步實(shí)施方案設(shè)及使用〇%-1.5%增粘劑，更優(yōu)選0%-1.0%增粘劑。增粘劑 的選擇取決于所用的一種或多種彈性體。
[0056] 在本發(fā)明的進(jìn)一步示例性止水帶中，可W通過使用止水帶表面上的組分，如非溶 脹性填料(在下文的后續(xù)實(shí)施例中提到一些)改進(jìn)止水帶的粘手感覺。
[0057] 在本發(fā)明的進(jìn)一步示例性止水帶中，止水帶的一部分或整個(gè)外表面可任選用聚合 物材料的薄層涂布。例如，將聚合物材料涂層施加到水可溶脹性材料上是本領(lǐng)域中已知的 (參見例如US 2005/0065261 A1)。在運(yùn)種情況下，該涂層產(chǎn)生阻水屏障W避免在誘鑄就位 或定位前該止水帶暴露于水中的情況下的過早溶脹。
[0058] 同樣可W在止水帶與粘合劑層之間施加阻隔涂層W避免止水帶與粘合劑層之間 的成分遷移。例如，運(yùn)樣的阻隔涂層可W阻礙油或增塑劑從止水帶配制品遷移并進(jìn)入粘合 劑層中，或從粘合劑層遷移并進(jìn)入止水帶主體中。
[0059] 阻隔涂層可W由任何已知的聚合物材料形成，其相對于粘合劑層能夠充當(dāng)油或增 塑劑的通道屏障。適于該目的的聚合物材料包括聚乙酸乙締醋、聚偏二氯乙締、聚丙締臘 (固化）、酪蛋白、曰蛋白、玉米蛋白、纖維素聚合物如徑丙基甲基纖維素 W及氯下橡膠等等。 該聚合物材料可W含有添加劑，例如填料，W改善其一種或多種性能。該阻隔涂層可W通過 將聚合物涂層沉積到止水帶表面上，或沉積到粘合劑表面上來形成，所述沉積可W通過任 何已知方法如噴涂施加或通過溶液施加來進(jìn)行。該聚合物涂層構(gòu)件應(yīng)當(dāng)具有基本相容的拉 伸和粘合性能W允許該涂層形成具有上文中公開和描述的所需物理性能的柔性阻隔層。該 阻隔涂層的厚度可W具有任何尺寸，其適于形成有效的阻隔。優(yōu)選的是該厚度小于粘合劑 的厚度。
[0060] 因此，在本發(fā)明的進(jìn)一步示例性實(shí)施方案中，該止水帶在止水帶主體與粘合劑層 之間的界面處包含至少一種聚合物材料，所述聚合物材料包括聚乙酸乙締醋、聚偏二氯乙 締、聚丙締臘(固化）、酪蛋白、曰蛋白、玉米蛋白、纖維素聚合物(如徑丙基甲基纖維素）、氯下 橡膠或其混合物;并可W進(jìn)一步任選包含填料或其它添加劑。
[0061] 本發(fā)明還提供了其中在施工縫中采用前述止水帶的方法。由此，用于防水處理混 凝±施工縫的本發(fā)明的示例性方法包括將前述止水帶的壓敏粘合劑層附著到第一混凝± 表面上，隨后向該止水帶的細(xì)長主體上誘鑄第二混凝±。該止水帶主體隨后在第一和第二 混凝±結(jié)構(gòu)形成的施工縫中有效地膨脹，由此防止或盡量減少水穿過第一和第二混凝±結(jié) 構(gòu)之間形成的施工縫的滲漏。
[0062] 因此，防水處理施工縫的一種示例性方法包括:將具有細(xì)長主體的止水帶附著到 第一混凝±表面上，所述細(xì)長主體具有限定在沿伸長方向延伸的大致平行的邊緣之間的至 少一個(gè)主面;所述止水帶進(jìn)一步包括至少一個(gè)具有至少50微米的平均層厚度的壓敏粘合劑 層，其附著到該細(xì)長主體的至少一個(gè)主面上;所述細(xì)長主體通過使包含水可溶脹性成分的 組合物混合物成型而形成，其中所述組合物混合物在成型為細(xì)長主體后具有小于35的肖氏 A硬度(在2rC下測得）；所述細(xì)長主體在浸沒于水中后(在浸入水中后3-30天)具有原始體 積的至少120%的體積膨脹;隨后將第二混凝±誘鑄到止水帶的細(xì)長主體上。
[0063] 實(shí)施例1-4 本發(fā)明的水可溶脹性止水帶主體優(yōu)選包含具有水可溶脹性填料或聚合物、至少一種合 成彈性體、和優(yōu)選但非必要的至少一種增塑劑，W及任選組分如不可溶脹性填料(例如碳酸 鹽、石英、無定形二氧化娃、伊利石、高嶺石、云母、滑石、顏料、超吸水性聚合物）的組合物混 合物。該止水帶組合物還基本上不含用于交聯(lián)聚合物并由此提高肖氏A硬度（在2rC下測 得)的硫化劑。使用W下組分和重量百分比，使四個(gè)組合物混合物的實(shí)施例成型為具有不同 的在2rC下測得的硬度(硬度計(jì))值（肖氏A)的止水帶主體。實(shí)施例概括在下表1中。
[0064] 表 1
'[0065]使用該組合物混合物并結(jié)合壓敏粘合劑層制得的止水帶提供了對混凝±基底的 良好粘接，即使當(dāng)暴露于天氣超過45天也是如此。即使當(dāng)該止水帶浸沒于水中3天時(shí)也能獲 得良好的粘接。
[0066]本發(fā)明的示例性止水裝置應(yīng)當(dāng)具有至少120%的膨脹(與原始體積相比）并優(yōu)選應(yīng) 當(dāng)能夠膨脹基于原始體積的350%、450%或更多（由此優(yōu)選的膨脹范圍為基于原始體積的 120%-620%)。例如，在上文中#4中看到了具有最高膨脹能力的樣品，其膨脹450%;或者換句 話說，其溶脹原始體積的550%。
[0067] 實(shí)施例4B 使用下表2中概括的組分制造另一種水可溶脹性止水帶主體。該止水帶使用市售膨潤 ±配制，選擇所述市售膨潤便在含鹽的水中溶脹。該實(shí)施例因此設(shè)及意在用于典型海 洋鹽水環(huán)境的止水帶。用于溶脹該止水帶的水含有溶液重量的百分之八（8%)的鹽（氯化 鋼）。選擇數(shù)值8%，因?yàn)檫\(yùn)覆蓋了海水應(yīng)用，其中海水通常具有溶液重量的大約3%的鹽含量。
[0068] 表 2
[0069] 使用表2中概括的組合物制得的止水帶與壓敏粘合劑層組合。發(fā)現(xiàn)該組合提供了 對混凝±基底的良好粘接。該粘接即使在止水帶浸沒于自來水中Ξ天后仍保持良好。本發(fā) 明人還證實(shí)，即使該止水帶在3重量%的氯化鋼溶液中浸沒Ξ天后，該粘接仍然良好;此外， 即使該止水帶在8重量％的氯化鋼溶液中浸沒Ξ天后，該粘接仍然良好。該止水帶組合物還 在33%的氯化鋼溶液中浸沒Ξ天，并且發(fā)現(xiàn)其膨脹至其原始體積的最多140%(或者換句話 說，其膨脹了 40%)。
[0070] 實(shí)施例5 制造含有水可溶脹性聚氨醋聚合物的止水帶主體，所述聚合物通過使異氯酸醋(4,4- MDI、聚合MDI、TDI)與多元醇反應(yīng)來制得，并且該聚合物與顏料(炭黑、氧化鐵、氧化銘）、水 不溶脹性填料(滑石、高嶺石、伊利石、石英)混合，獲得具有25的肖氏A硬度和在水中210%的 體積膨脹的化合物。該止水帶尺寸為大約20毫米X 10毫米。當(dāng)完全浸沒于水中時(shí)，在Ξ天的 過程中，使用該組合物混合物并與壓敏粘合劑層組合制得的止水帶提供對混凝±基底的良 好粘接。
[0071] 實(shí)施例6(對比） 制造含有水可溶脹性聚氨醋聚合物的止水帶主體，所述聚合物通過使異氯酸醋(4,4- MDI和聚合MDI)與多元醇反應(yīng)來制得。該聚合物與顏料(藍(lán)色和二氧化鐵)混合，獲得具有50 的肖氏A硬度和在水中320%的體積膨脹的化合物。該止水帶尺寸為大約20毫米X 10毫米。當(dāng) 與壓敏粘合劑層組合時(shí)，該止水帶提供對干燥混凝±基底的良好粘接，但是當(dāng)浸沒于水中 時(shí)在六小時(shí)后脫粘。
[0072] 實(shí)施例7(對比） 制造止水帶主體，其含有SEBS熱塑性彈性體、增塑劑、水不溶脹性填料(滑石、碳酸巧）、 炭黑和作為水溶脹性填料的超吸水性聚合物。該止水帶尺寸為大約20毫米X5毫米。該化合 物的肖氏A硬度為53，體積膨脹為535%。使用該組合物混合物并與壓敏粘合劑層組合制得的 止水帶提供對干燥混凝上基底的良好粘接，但是在水中完全浸沒一天后脫粘。
[0073] 實(shí)施例8(對比） 市售可溶脹膨潤±止水帶與壓敏粘合劑層組合。通過硬度計(jì)測試證實(shí)該商品止水帶具 有62的肖氏A硬度(在2rC下測得）。當(dāng)使用壓敏粘合劑粘附至混凝±表面時(shí)，該止水帶膨脹 290%(即其溶脹至原始體積的390%);但是該樣品在水中浸沒一天后從混凝±表面上脫粘， 由此未能通過測試。
[0074] 已經(jīng)在前述說明書中描述了本發(fā)明的原理、優(yōu)選實(shí)施方案和操作方式。但是，意在 于本文中得W保護(hù)的本發(fā)明不應(yīng)解釋為受限于所公開的特定形式，因?yàn)檫\(yùn)些應(yīng)視為說明性 的而非限制性的。本領(lǐng)域技術(shù)人員可W進(jìn)行修改和改變而不背離本發(fā)明的精神。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 用于防止混凝土施工縫中的滲漏的止水帶，其包含： 具有限定在大致平行的邊緣之間的至少一個(gè)主面的細(xì)長主體，所述邊緣沿伸長方向延 伸； 至少一個(gè)具有至少50微米的平均層厚度的壓敏粘合劑層，其附著到所述細(xì)長主體的至 少一個(gè)主面上； 所述細(xì)長主體通過使包含水可溶脹性成分的組合物混合物成型來形成，其中所述組合 物混合物在成型為細(xì)長主體后具有小于35的肖氏A硬度(在21°C下測得）；和 所述細(xì)長主體在浸沒于水中后具有原始體積的至少120%的體積膨脹。2. 權(quán)利要求1的止水帶，其中所述細(xì)長主體具有條、帶或棒的形狀。3. 權(quán)利要求1的止水帶，其不具有內(nèi)芯或增強(qiáng)結(jié)構(gòu)。4. 權(quán)利要求1的止水帶，其中所述細(xì)長主體通過將包含水可溶脹性組分、至少一種彈性 體和至少一種增塑劑的組合物擠塑成條、帶或棒形式來形成。5. 權(quán)利要求1的止水帶，其中所述組合物進(jìn)一步包含顏料、不可溶脹性填料、附加聚合 物或其混合物。6. 權(quán)利要求1的止水帶，其中所述細(xì)長主體具有至少兩個(gè)主面。7. 權(quán)利要求1的止水帶，其中所述細(xì)長主體具有附著到所述細(xì)長主體的至少兩個(gè)主面 上的壓敏粘合劑層。8. 權(quán)利要求1的止水帶，其中壓敏合成粘合劑包括丁基橡膠、聚異丁烯、丙烯酸類樹脂、 苯乙稀-異戊二稀 -苯乙稀（SIS)、苯乙稀-乙稀-丁稀-苯乙稀（SEBS)、苯乙稀-丁二稀-苯乙 烯（SBS)、苯乙烯-丁二烯橡膠(SBR)、三元乙丙橡膠(ETOM)、或這些材料中的兩種或更多種 的組合。9. 權(quán)利要求1的止水帶，其中壓敏合成粘合劑是SIS。10. 權(quán)利要求1的止水帶，其中至少一種壓敏合成粘合劑覆蓋所述止水帶主體的主面之 一的 10%-90%。11. 權(quán)利要求1的止水帶，其中至少一種壓敏合成粘合劑比其附著至的主面更寬。12. 根據(jù)前述權(quán)利要求任一項(xiàng)的止水帶，其在沿著細(xì)長止水帶主體的至少兩個(gè)主面的 所有點(diǎn)處不具有阻礙上述肖氏A硬度的金屬或剛性聚合物內(nèi)芯或增強(qiáng)件。13. 權(quán)利要求1的止水帶，其中用于測定止水帶的膨脹的水以基于水重量的最多35%的 量含有鹽。14. 權(quán)利要求1的止水帶，其中止水帶組合物包含的可溶脹成分包括鹽水可溶脹的膨潤 土。15. 用于防水處理混凝土施工縫的方法，其包括:將權(quán)利要求1的止水帶施加到第一混 凝土基底表面上;并隨后將第二混凝土澆鑄到所述止水帶上。16. 權(quán)利要求1的止水帶，其具有5-35的肖氏A硬度。17. 權(quán)利要求1的止水帶，其具有5-25的肖氏A硬度。18. 權(quán)利要求1的止水帶，其具有10-20的肖氏A硬度。19. 權(quán)利要求1的止水帶，其具有10-15的肖氏A硬度。20. 提供混凝土施工縫的防水處理的方法，其包括:將具有細(xì)長主體的止水帶附著到第 一混凝土表面上，所述細(xì)長主體具有限定在大致平行的邊緣之間的至少一個(gè)主面，所述邊 緣沿伸長方向延伸;所述止水帶進(jìn)一步包含至少一個(gè)具有至少50微米的平均層厚度的壓敏 粘合劑層，其附著到所述細(xì)長主體的至少一個(gè)主面上;所述細(xì)長主體通過使包含水可溶脹 性成分的組合物混合物成型來形成，其中所述組合物混合物在成型為細(xì)長主體后具有小于 35的肖氏A硬度(在21°C下測得）；所述細(xì)長主體在浸沒于水中后具有原始體積的至少120% 的體積膨脹;并隨后將第二混凝土澆鑄到所述止水帶的細(xì)長主體上。
【文檔編號】E04B1/68GK105980642SQ201480070963
【公開日】2016年9月28日
【申請日】2014年10月1日
【發(fā)明人】M.J.德勒伊特, P.A.赫休登斯, P.J.肯佩奈爾斯
【申請人】Gcp應(yīng)用科技公司