具有增加的混凝土粘合强度的密封装置的制作方法

1.本发明涉及用于建筑工业的密封装置，用于地下或地上建筑结构的防水。特别地，本发明涉及密封装置，其可用于保护地下室、屋顶和隧道结构以防止水渗透。


背景技术：

2.在建筑领域中，通常称为膜或板的聚合物片材用于保护地下和地上建筑物，例如地下室、隧道和屋顶，以防止水渗透。例如，应用防水膜以防止水通过裂缝侵入，所述裂缝由于建筑物沉降、载荷变形或混凝土收缩而在混凝土结构中形成。屋顶膜用于平的和低斜率的屋顶结构的防水。现有技术的防水膜和屋顶膜是单层或多层体系的，其包含至少一个基于聚合物的阻隔层以提供水密性。
3.通常用于阻隔层的材料包括塑料，特别是热塑性塑料，例如增塑聚氯乙烯(p-pvc)、热塑性聚烯烃(tpo)和弹性体，例如乙烯-丙烯二烯单体(epdm)。热塑性聚烯烃是多相聚烯烃组合物，其含有高结晶度基础聚烯烃和低结晶度或无定形聚烯烃改性剂。基于交联epdm的膜非常柔韧且耐候，但由于化学交联结构，它们不是可热焊接的。由tpo组成的膜是可热焊接的，并且比epdm-膜便宜，但是它们也稍微更硬，这在一些应用中可能是不利的。基于增塑pvc的膜比tpo膜更柔韧，但它们含有对环境有害的增塑剂和重金属添加剂如阻燃剂，这些添加剂可能限制它们在一些应用中的使用。
4.在防水应用中，膜可以后施加到现有的混凝土结构上，或者在待防水的混凝土结构建造之前预施加。在第一种情况下，膜通过一层粘合剂或通过使用密封带粘附到待防水的混凝土结构的表面。在预先施加的防水应用中，将膜放置成其阻隔层面向下层结构或模板的表面，然后将新鲜混凝土浇注在膜的相对面的表面上，从而将膜完全且永久地结合到硬化混凝土的表面。
5.tpo基阻隔层的一个众所周知的缺点是它们的粘结性能相当差；它们通常对建筑工业中常用的粘合剂，例如环氧粘合剂、聚氨酯粘合剂和水泥基组合物表现出低粘结强度。因此，通常使用接触层，例如加绒背衬来改善聚合物基阻隔层与待防水结构的粘结。一些用于预先施加的防水应用的市售膜包含阻隔层和作为接触层的非织造织物层，该接触层通过粘合剂层粘附到阻隔层。粘合剂层用于将接触层固定到阻隔层，但也能够改善阻隔层和紧靠接触层浇注的新浇混凝土之间的粘结。然而，粘合剂层的存在增加了这些类型的防水膜的生产成本，并且非织造织物层通常为加绒层(fleece)，实际上阻止了通过热焊接密封在膜的重叠边缘之间形成的接缝。
6.专利申请wo2017/108843a1公开了防水膜，其包含基于聚合物的阻隔层和由包含大量矿物填料如矿物粘结剂的热塑性聚合物组合物组成的接触层。防水膜可以通过共挤出阻隔层和功能层的熔融加工的组合物并将由此获得的层彼此粘结而制备，例如使用压延冷却辊。wo2017/108843a1中公开的防水膜在预施加的防水应用中当混凝土已经抵靠接触层的表面浇注并且在正常大气条件下硬化28天时向混凝土提供高粘合强度。
7.尽管在硬化后与新鲜混凝土建立了高粘合强度，但也已经发现wo2017/108843a1
的防水膜对浇注混凝土提供了低于最佳的早期粘合强度，即在浇注混凝土在正常大气条件下硬化24小时后获得的粘合强度。对浇注混凝土的低早期粘合强度可能导致预先施加的防水膜的脱离，因为在混凝土结构的浇注中使用的模板，例如基板，通常在混凝土已经浇注后仅24小时就移除。
8.因此，需要一种新型的防水膜，其在预先施加的防水应用中与浇注在膜表面上的新鲜混凝土建立高的早期粘合强度。
9.发明概述
10.本发明的目的是提供一种密封装置，其可用于保护表面免受水渗透，例如在地下室防水、屋顶和隧道应用中，并且其在硬化后完全且永久地结合到浇注到密封装置上的混凝土和其它水泥基组合物上以及结合到建筑工业中常用的粘合剂上。
11.本发明的另一个目的是提供一种密封装置，其在硬化一天之后对浇注到密封装置表面上的混凝土和其它水泥基组合物建立高的早期粘附强度。
12.令人惊讶地发现，包含阻隔层和基于高度填充的热塑性聚合物组合物的功能层的密封装置提供了对硬化后浇注到功能层的表面上的混凝土的高的早期粘附强度，所述高度填充的热塑性聚合物组合物包含至少一种第一固体填料和不同于第一填料的至少一种第二固体填料。
13.本发明的主题是根据权利要求1的密封装置。
14.本发明的密封装置的优点之一是，在浇注的混凝土硬化24小时之后可以移除模板，而没有密封装置从浇注的混凝土主体的竖直表面脱离的风险。
15.本发明的密封装置的另一个优点是，与现有技术密封装置相比，例如wo2017/108843a1中公开的密封装置，可以实现增加的早期粘合强度，而不会显著增加密封装置的生产成本。
16.本发明的其它方面在其它独立权利要求中给出。本发明的优选方面在从属权利要求中给出。
17.附图简要说明
18.图1示出了本发明的密封装置(1)的横截面，该密封装置包含具有第一和第二主表面的功能层(2)和直接连接到功能层(2)的第二主表面的阻隔层(3)。
19.图2示出了本发明的密封装置(1)的横截面，该密封装置包含第一功能层(2)、第二功能层(2')和阻隔层(3)，其中阻隔层(3)的第一主表面直接连接到功能层(2)的第二主表面，并且阻隔层(3)的第二主表面直接连接到第二功能层(2')的第一主表面。
20.发明详述
21.本发明的主题是一种密封装置(1)，其包含具有第一主表面和第二主表面的功能层(2)和直接或间接地连接到功能层(2)的第二主表面的阻隔层(3)，所述功能层(2)包含：
22.a)20-75重量％、优选25-70重量％的至少一种热塑性聚合物p1，和
23.b)25-80重量％、优选30-75重量％的固体填料组分f，所有比例均基于所述功能层(2)的总重量计，其中
24.固体填料组分f包含至少一种中值粒径d
50
为0.5-100μm、优选1.0-75μm的第一固体填料f1和至少一种不同于至少一种第一固体填料f1的第二固体填料f2。
25.术语“聚合物”是指通过聚合反应(聚加成、加聚、缩聚)产生的化学上均一的大分
子的集合，其中大分子在它们的聚合度、分子量和链长方面不同。该术语还包含由聚合反应得到的所述大分子集合的衍生物，即通过反应例如预定大分子中官能团的加成或取代获得的化合物，并且其可以是化学上均一的或化学上不均一的。
26.术语“热塑性”是指任何可以熔化和重新固化而物理性质几乎没有或没有变化的聚合物材料。
27.术语“玻璃化转变温度”(tg)是指这样的温度，在该温度以上聚合物组分变得柔软和柔韧，而在该温度以下它变得坚硬和玻璃态。优选通过动态力学分析(dma)测定玻璃化转变温度(tg)，作为使用1hz的施加频率和0.1％的应变水平测得的损耗模量(g”)曲线的峰。
28.术语“软化点”是指化合物在橡胶状状态下软化的温度，或化合物内的结晶部分熔融的温度。软化点可根据din en 1238:2011标准通过环球法测量来确定。
29.术语“熔融温度”是指材料经历从固态到液态的转变温度。熔融温度(tm)优选根据iso 11357-3:2018标准通过差示扫描量热法(dsc)使用2℃/分钟的加热速率来测定。测量可以用mettler toledo dsc 3 装置进行，tm值可以借助于dsc软件从测量的dsc曲线确定。如果测得的dsc曲线显示几个峰值温度，则将来自热分析图中较低温度侧的第一个峰值温度作为熔融温度(tm)。
30.组合物中“至少一种组分x的量或含量”，例如“至少一种热塑性聚合物p1的量”是指组合物中包含的所有热塑性聚合物p1的单独量的总和。例如，如果组合物包含20重量％的至少一种热塑性聚合物p1，则组合物中包含的所有热塑性聚合物p1的量之和等于20重量％。
31.术语“正常室温”是指23℃的温度。
32.本发明的密封装置包括具有第一和第二主表面的功能层和阻隔层，该阻隔层间接或直接地连接到功能层的第二主表面。功能层和阻隔层优选是片状元件，其长度和宽度是元件最大厚度的至少5倍，优选至少25倍，更优选至少50倍。术语“主表面”在本公开中是指片状元件的顶部表面和底部表面，其限定了位于其间的元件的厚度。
33.在防水应用中，最重要的特性之一是粘合强度，通过该粘合强度，密封装置被粘结到待密封以防止水渗透的基底，例如混凝土表面。在粘合强度太低的情况下，在密封装置和基板表面之间更容易形成间隙，这可能导致水密性的损失。此外，在密封装置已经施加在竖直表面上的应用中，对浇注混凝土的早期粘合强度，即在硬化24小时之后对浇注混凝土结构的粘合强度是特别关键的，因为在浇注过程中使用的模板通常在浇注混凝土结构之后的第二天移除。
34.本发明基于以下令人惊讶的发现，即包含阻隔层和含有高度填充的聚合物组合物的功能层的预施加防水膜的早期粘合强度可以通过在功能层中使用至少两种不同类型的填料来改进，其中第一填料具有相对低的粒径。不受任何理论的约束，据信观察到的早期粘合强度的增加是由通过使用不同类型填料的混合物实现的功能层的有利的表面和机械性质产生的，这使得能够更快地与浇注在功能层的表面上的新鲜混凝土组合物形成粘结。
35.根据一种或多种实施方案，该至少一种第一固体填料f1和该至少一种第二固体填料f2具有不同的物理性能和/或不同的化学组成。术语“物理性质”在固体填料的上下文中指固体填料的任何种类的物理性质，例如粒径和形状、密度或表面积。根据一种或多种实施方案，该至少一种第一固体填料f1和该至少一种第二固体填料f2具有不同的化学组成。
36.密封装置的功能层包含至少一种第一固体填料f1，其中值粒径d
50
为0.5-100μm、优选1.0-75μm、更优选1.0-50μm、甚至更优选1.0-25μm、还更优选1.0-15μm、最优选1.0-10μm。
37.根据一个或多个实施方案，至少一种第一固体填料f1具有：
[0038]-d
90
粒径为5-250μm、优选5-200μm、更优选10-150μm、甚至更优选15-100μm，和/或
[0039]-d
10
粒径为0.1-10μm、优选0.25-7.5μm、更优选0.35-5μm、甚至更优选0.5-2.5μm。
[0040]
术语“中值粒径d
50”是指50体积％的所有颗粒小于d
50
值的粒径。类似地，术语d
90
粒径在本公开中是指这样的粒径，所有颗粒的90体积％小于d
90
值，并且术语“d
10
粒径”是指这样的粒径，所有颗粒的10体积％小于d
10
值。粒径分布可以根据astm c136/c136m-2014标准(“细和粗骨料的筛分分析的标准测试方法”)中描述的方法通过筛分分析来测定。
[0041]
根据一个或多个实施方案，至少一种第一固体填料f1的数均颗粒长径比不大于3:1，优选不大于2.5:1，更优选不大于2:1，甚至更优选不大于1.5:1，和/或至少一种第二固体填料f2的数均颗粒长径比为至少3.1，优选至少4.1，更优选至少5:1，甚至更优选至少6:1。
[0042]
术语颗粒的“长径比”在本公开中是指通过将颗粒的长度(l)除以颗粒的厚度(t)而获得的值。在本公开中，“颗粒的长度”是指最大feret直径(x
fe
，max)，即在测量的一组feret直径中最长的feret直径。术语“feret直径”在本公开中是指在颗粒的相对侧上的两条切线之间的距离，所述两条切线平行于某个固定方向并且垂直于测量方向。在本公开中，“颗粒的厚度”是指最小feret直径(x
fe
，min)，即在测量的一组feret直径中的最短feret直径。因此，长径比可以计算为x
fe,max
和x
fe,min
的比率。
[0043]
颗粒的长径比可通过使用任何合适的测量技术，优选地通过使用根据iso 13322-2:2006标准进行的动态图像分析方法测量颗粒的长度和厚度，并如上所述由颗粒的测量尺寸计算长径比来确定。优选地，颗粒的尺寸用干分散方法测量，其中颗粒优选地通过使用空气压力分散方法分散在空气中。可以使用任何类型的动态图像分析装置，例如camsizer xt设备(retsch technology gmbh的商标)进行测量。术语“平均长径比”在本公开中是指样品或集合或从这样的样品或集合中抽取的统计学上显著和代表性的随机样品内的颗粒的各个长径比的算术平均值。
[0044]
已经发现，包含功能层的密封装置提供了在浇注到功能层的第一主表面上的新浇混凝土硬化24小时之后确定的高的早期粘合强度，其中至少一种第一固体填料f1和至少一种第二固体填料f2具有落入上述范围内的粒径和平均颗粒长径比。特别地，已经发现这种密封装置具有早期粘合强度，这使得密封装置能够用于预先施加的防水应用中，其中密封装置定位在模板的竖直表面上，该模板在混凝土结构浇注后24小时内被移除。
[0045]
此外，已经发现，当从混凝土试件的表面剥离密封装置时，密封装置表现出至少10n/50mm、优选至少15n/50mm、更优选至少20n/50mm的早期混凝土粘合强度，该早期混凝土粘合强度被确定为密封装置的每单位宽度的平均剥离阻力，该混凝土试件通过在功能层的第一主表面上浇注新鲜混凝土组合物并使其在标准气氛(空气温度23℃，相对空气湿度50％)下硬化24小时而获得。
[0046]
根据一个或多个实施方案，至少一种第二固体填料f2具有：
[0047]-中值颗粒长度l
50
，其范围为5-350μm，优选为15-250μm，更优选为20-200μm，甚至更优选为25-175μm和/或
[0048]-l
90
颗粒长度，其范围为15-500μm，优选25-450μm，更优选35-400μm，甚至更优选
45-350μm和/或
[0049]-l
10
颗粒长度，其范围为1-35μm，优选2.5-30μm，更优选5-25μm，甚至更优选7.5-20μm。
[0050]
术语“中值颗粒长度l
50”是指在该颗粒长度以下所有颗粒的50体积％具有比l
50
值小的长度。类似地，术语“l
90
颗粒长度”在本公开中是指这样的颗粒长度，在该颗粒长度以下所有颗粒的90体积％具有比l
90
值小的长度，术语“l
10
颗粒尺寸”是指这样的颗粒长度，在该颗粒长度以下，所有颗粒的10体积％具有比l
10
值小的长度。
[0051]
根据一个或多个实施方案，至少一种第一固体填料f1包含至少35重量％，优选至少50重量％，更优选至少65重量％，甚至更优选至少75重量％，还更优选至少85重量％的固体填料组分f，和/或其中至少一种第二固体填料f2包含不超过45重量％，优选不超过30重量％，更优选不超过25重量％，甚至更优选不超过20重量％，还更优选不超过15重量％的固体填料组分f。
[0052]
根据一种或多种实施方案，固体填料组分f由至少一种第一固体填料f1和至少一种第二固体填料f2组成。
[0053]
根据一个或多个实施方案，功能层包含25-65重量％、优选30-60重量％、更优选30-55重量％的至少一种热塑性聚合物p1和35-75重量％、优选40-75重量％、更优选40-70重量％的固体填料组分f，所有比例均基于功能层的总重量。
[0054]
根据一个或多个实施方案，至少一种热塑性聚合物p1和固体填料组分f的量的总和为功能层总重量的至少75重量％，优选至少85重量％，更优选至少90重量％，甚至更优选至少95重量％。
[0055]
固体填料组分f优选作为单独的固体颗粒或作为一种或多种固体颗粒的集料存在于功能层中，所述固体颗粒分散在包含至少一种热塑性聚合物p1的连续相中。表述“分散在连续相中”应理解为是指各个固体颗粒或一个或多个颗粒的集料至少部分地、优选完全地被包含至少一种热塑性聚合物的连续相包围。在功能层含有一种或多种矿物粘结剂，即在水存在下经历水合反应的矿物填料的情况下，重要的是这些矿物粘结剂在功能层内不形成水合矿物粘结剂的互连固体网络。因此可能优选的是，至少在密封装置用于基底防水之前，功能层基本上不含、更优选完全不含水合矿物粘结剂的互连固体网络。
[0056]
优选地，固体填料组分f的颗粒分布遍及功能层的整个体积。术语“分布遍及”是指功能层的基本上所有部分都含有固体填料组分f的颗粒，但它不一定意味着颗粒在整个功能层中的分布是完全均匀的。
[0057]
也可优选功能层包含至少一种热塑性聚合物p1和固体填料组分f的均匀混合的混合物。在本公开中，“均匀混合的混合物”是指其中各成分基本上均匀地分布在组合物中的组合物。因此，至少一种热塑性聚合物p1和固体填料组分f的均匀混合的混合物是指其中固体填料组分f的颗粒均匀/一致地分布在包含至少一种热塑性聚合物p1的热塑性聚合物相中的组合物。对于本领域技术人员来说，很清楚在这种混合组合物中可能形成这样的区域，其中一种成分的浓度比其它区域略高，并且通常不能实现所有成分的100％均匀分布。然而，具有“不完美”的成分分布的这种混合组合物也旨在被包括在根据本发明的术语“均匀混合的混合物”中。
[0058]
在本发明中不特别限制至少一种第一固体填料f1的类型。根据一个或多个实施方
式，至少一种第一固体填料f1选自惰性矿物填料、水硬性粘结剂、非水硬性粘结剂、潜在水硬性粘结剂、火山灰型粘结剂和合成有机填料。
[0059]
根据一种或多种实施方案，该至少一种第一固体填料f1包含至少一种惰性矿物填料f11。通常，表述“至少一种组分x包含至少一种组分xn”，例如“至少一种第一固体填料f1包含至少一种惰性矿物填料f11”在本公开的上下文中应理解为是指功能层包含一种或多种惰性矿物填料f11作为至少一种第一固体填料f1的代表。
[0060]
术语“惰性矿物填料”是指与水硬性粘结剂不同，在水存在下不发生水合反应的矿物填料。用作至少一种惰性矿物填料f11的合适矿物填料包括例如砂、花岗岩、碳酸钙、碳酸镁、粘土、膨胀粘土、硅藻土、浮石、云母、高岭土、滑石、钾碱、白云石、硬硅钙石、珍珠岩、蛭石、硅灰石、重晶石、方石英、二氧化硅(石英)、热解法二氧化硅、熔凝二氧化硅、玻璃珠、中空玻璃球、陶瓷球、铝土矿、粉碎的混凝土和沸石。
[0061]
术语“砂”在本文中是指矿物碎屑沉积物(碎屑岩)，其为圆形或有角度小颗粒的松散聚集物(松散沉积物)，其在机械和化学降解期间从原始颗粒结构分离并运输至其沉积点，所述沉积物具有大于50重量％，特别是大于75重量％，特别优选大于85重量％的sio2含量。术语“碳酸钙”当用作惰性矿物填料时，是指由白垩、石灰石或大理石通过研磨和/或沉淀产生的固体颗粒物质。
[0062]
根据一个或多个实施方案，至少一种第一固体填料f1包含至少一种水硬性粘结剂f12。
[0063]
术语“水硬性粘结剂”是指在形成不溶于水或具有低水溶性的固体矿物水合物或水合物相的情况下在水合反应中与水反应的物质。因此，即使当暴露于水，例如水下或在高湿度条件下，水硬性粘结剂，例如波特兰水泥，也可以硬化并保持其强度。相反，术语“非水硬性粘结剂”是指通过与二氧化碳反应而硬化并因此在潮湿条件下或在水下不硬化的物质。
[0064]
用作至少一种水硬性粘结剂的合适水硬性粘结剂的实例包括水硬性水泥和水硬性石灰。术语“水硬性水泥”在此是指硅酸盐和氧化物的混合物，包括硅酸三钙石、贝利特、铝酸三钙和钙铁石。
[0065]
根据din en 197-1，市售可得的水硬性水泥可分为五种主要水泥类型，即波特兰水泥(cem i)、波特兰复合水泥(cem ii)、高炉水泥(cem iii)、火山灰水泥(cem iv)和复合水泥(cem v)。这五种主要类型的水硬性水泥进一步细分为本领域技术人员已知的和在din en 197-1中列出的另外27种水泥类型。自然地，根据另一标准，例如根据astm标准或印度标准生产的所有其它水硬性水泥也适合用作至少一种水硬性粘结剂f12。
[0066]
根据一种或多种实施方案，该至少一种第一固体填料f1包括至少一种非水硬性粘结剂f13。
[0067]
用作至少一种非水硬性粘结剂f13的合适非水硬性粘结剂的实例包括风化石灰(非水硬性石灰)和石膏。术语“石膏”在本公开中是指任何已知形式的石膏，特别是硫酸钙二水合物、硫酸钙α-半水合物、硫酸钙β-半水合物或无水硫酸钙或其混合物。
[0068]
根据一个或多个实施方案，至少一种第一固体填料f1包含至少一种潜在水硬性粘结剂f14。
[0069]
在本公开中，术语“潜在水硬性粘结剂”是指具有din en 206-1:2000标准中定义
的“潜在水硬性特性”的ii型混凝土添加剂。这些类型的矿物粘结剂是铝硅酸钙，其不能直接硬化或当与水混合时硬化太慢。在碱活化剂的存在下硬化过程会得到促进，所述碱活化剂破坏粘结剂的无定形(或玻璃)相中的化学键并促进离子物质的溶解和铝硅酸钙水合物相的形成。
[0070]
用作至少一种潜在水硬性粘结剂f14的合适潜在水硬性粘结剂的实例包括研磨粒化高炉矿渣。研磨的粒状高炉矿渣通常是通过将来自高炉的熔融铁矿渣在水或蒸汽中淬火以形成玻璃状粒状产物，然后将玻璃状产物干燥并研磨成细粉而获得的。
[0071]
根据一个或多个实施方案，至少一种第一固体填料f1包含至少一种火山灰粘结剂f15。
[0072]
术语“火山灰粘结剂”在本公开中是指具有如din en 206-1:2000标准中所定义的“火山灰特性”的ii型混凝土添加剂。这些类型的矿物粘结剂是与水和氢氧化钙反应形成硅酸钙水合物或铝硅酸钙水合物相的硅质化合物或铝硅酸盐化合物。
[0073]
用作至少一种火山灰质粘结剂f15的合适火山灰质粘结剂的实例包括天然火山灰，如火山尘，和人造火山灰，如粉煤灰和硅灰。术语“粉煤灰”在本公开中是指粉煤燃烧产生的细碎灰渣，它随煤在其中燃烧的炉子中排出的气体带走。术语“硅灰”在本公开中是指无定形形式的细颗粒硅。硅灰通常作为加工硅矿石的副产物获得，例如在二氧化硅熔炉中熔炼石英，这导致形成一氧化硅气体，并且它在暴露于空气中时进一步氧化，产生无定形二氧化硅的小颗粒。
[0074]
根据一种或多种实施方案，该至少一种第一固体填料f1包含至少一种合成有机填料f16。
[0075]
用作至少一种合成有机填料f16的合适的合成有机材料特别包括根据iso 11357-3:2018标准通过dsc测定的熔融温度(tm)为250℃或更高，优选275℃或更高的塑料材料，例如聚酰胺、芳族聚酰胺、环氧化物、聚苯乙烯、发泡聚苯乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)、聚(苯醚)、聚砜和聚醚砜。
[0076]
根据一个或多个实施方案，至少一种第一固体填料f1包含至少一种惰性矿物填料f11和/或至少一种水硬性粘结剂f12或由其组成，其中至少一种惰性矿物填料f11优选选自碳酸钙、碳酸镁、硅藻土、浮石、白云石、硬硅钙石、珍珠岩、重晶石和粉碎的混凝土，更优选选自碳酸钙和碳酸镁，并且其中至少一种水硬性粘结剂f12优选选自波特兰水泥(cem i)、波特兰复合水泥(cem ii)、高炉水泥(cem iii)、火山灰水泥(cem iv)和复合水泥(cem v)。
[0077]
在本发明中不特别限制至少一种第二固体填料f2的类型。根据一个或多个实施方案，至少一种第二固体填料f2选自惰性矿物填料、水硬性粘结剂、非水硬性粘结剂、潜在水硬性粘结剂、火山灰粘结剂和合成有机填料。
[0078]
根据一个或多个实施方案，至少一种第二固体填料f2包含至少一种惰性矿物填料f21，优选选自砂、花岗岩、碳酸钙、碳酸镁、粘土、膨胀粘土、硅藻土、浮石、云母、高岭土、滑石、钾碱、白云石、硬硅钙石、珍珠岩、蛭石、硅灰石、重晶石、方石英、二氧化硅(石英)、热解法二氧化硅、熔凝二氧化硅、铝土矿和沸石，更优选选自蛭石、硅灰石、云母和滑石，甚至更优选选自蛭石和硅灰石。
[0079]
根据一个或多个实施方案，至少一种第二固体填料f2选自蛭石、硅灰石、云母和滑石，更优选选自蛭石和硅灰石。
[0080]
本发明中对至少一种热塑性聚合物p1的类型没有特别限制。
[0081]
根据一个或多个实施方式，至少一种热塑性聚合物p1具有：
[0082]-根据iso 11357-3:2018标准通过dsc测定的在55℃-250℃、优选60℃-200℃、更优选65℃-175℃、甚至更优选70℃-165℃、还更优选75℃-155℃的熔融温度(tm)和/或
[0083]-根据iso 1133(190℃/2.16kg)测定的不大于250g/10min，优选不大于150g/10min，更优选不大于100g/10min，甚至更优选不大于50g/10min，还更优选不大于25g/10min的熔体流动速率和/或
[0084]-玻璃化转变温度(tg)，其通过动态力学分析(dma)使用1hz的施加频率和0.1％的应变水平作为测量的损耗模量(g”)曲线的峰测定，为0℃或更低、优选在-10℃或更低、更优选在-20℃或更低、甚至更优选在-25℃或更低、还更优选在-30℃或更低,和/或
[0085]-根据iso 178:2019标准测定的不大于750mpa，优选不大于500mpa，更优选不大于350mpa，甚至更优选不大于250mpa，还更优选不大于150mpa，最优选不大于100mpa的23℃下的挠曲模量。
[0086]
用作至少一种热塑性聚合物p1的合适聚合物包括例如乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(eva)、乙烯-丙烯酸酯共聚物、乙烯-α-烯烃共聚物、丙烯-α-烯烃共聚物、丙烯-乙烯共聚物、聚乙烯(pe)、聚丙烯(pp)、聚氯乙烯(pvc)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)、聚苯乙烯(ps)、聚酰胺(pa)、氯磺化聚乙烯(cspe)、乙烯丙烯二烯单体橡胶(epdm)和聚异丁烯(pib)。
[0087]
根据一个或多个实施方案，至少一种热塑性聚合物p1选自聚乙烯(pe)、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(eva)、乙烯-丙烯酸酯共聚物、乙烯-α-烯烃共聚物、丙烯-α-烯烃共聚物、丙烯-乙烯共聚物、聚丙烯(pp)和聚氯乙烯(pvc)，优选选自聚乙烯(pe)、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(eva)和乙烯-α-烯烃共聚物。
[0088]
根据一个或多个实施方案，至少一种热塑性聚合物p1包含至少一种乙烯乙酸乙烯酯共聚物p11和至少一种不是乙烯乙酸乙烯酯共聚物的热塑性聚合物p12，优选选自聚乙烯和乙烯-α-烯烃共聚物。
[0089]
用作至少一种乙烯乙酸乙烯酯共聚物p11的合适的乙烯乙酸乙烯酯共聚物包括基于共聚物的重量计，衍生自乙酸乙烯酯的结构单元的含量在4-90重量％、优选6-85重量％、更优选8-80重量％范围内的那些。合适的乙烯和乙酸乙烯酯的共聚物是可商购获得的，例如以商品名(购自exxon mobil)、以商品名(购自repsol quimica s.a.)、以商品名(购自arkema functional polyolefins)、以商品名(购自eni versalis s.p.a.)和以商品名(购自arlanxeo gmbh)获得。
[0090]
用作至少一种热塑性聚合物p12的合适的聚乙烯包括低密度聚乙烯(ldpe)、线性低密度聚乙烯(lldpe)和高密度聚乙烯(hdpe)，优选地具有根据iso 11357-3:2018标准通过差示扫描量热法(dsc)使用2℃/min的加热速率确定的在100℃或以上，优选地在105℃或以上，更优选地在110℃或以上测定的熔融温度(tm)。
[0091]
合适的乙烯-α-烯烃共聚物包括乙烯和一种或多种c
3-c
20
α-烯烃单体的无规和嵌段共聚物，所述α-烯烃单体特别是丙烯、1-丁烯、1-戊烯、1-己烯、1-庚烯、1-辛烯、1-癸烯、1-十二碳烯和1-十六碳烯(1-hexadodecene)中的一种或多种，优选包含至少60重量％、更
优选至少65重量％的乙烯衍生单元，基于共聚物的重量计。
[0092]
合适的乙烯无规共聚物包括例如基于乙烯的塑性体，其可商购获得，例如以商品名例如eg 8100g、eg 8200g、sl 8110g、kc 8852g、vp 8770g和pf 1140g(均来自dow chemical company)；以商品名例如3024、3027、3128、3131、4049、4053、5371和8203(均来自exxon mobil)；以及商品名(来自borealis ag)获得，以及乙烯基聚烯烃弹性体(poe)，其是可商购获得的，例如以商品名例如7256、7467、7447、8003、8100、8480、8540、8440、8450、8452、8200和8414(均来自dow chemical company)获得。
[0093]
合适的乙烯-α-烯烃嵌段共聚物包括基于乙烯的烯烃嵌段共聚物(obc)，其可商购获得，例如，以商品名例如9100、9107、9500、9507和9530(均来自dow chemical company)获得。
[0094]
根据一个或多个实施方案，至少一种乙烯-乙酸乙烯酯共聚物p11和至少一种不是乙烯-乙酸乙烯酯共聚物的热塑性聚合物p12的量的比为5:1至1:5，优选3:1至1:3，更优选3:1至1:3。
[0095]
根据一个或多个实施方案，功能层还包含至少一种表面活性剂sf。术语“表面活性剂”是指降低表面张力的物质，其通常为含有疏水和亲水基团的有机化合物。表面活性剂通常基于其亲水基团的电荷分为阴离子、阳离子、两性、非离子的，和聚合物表面活性剂。不受任何理论的约束，功能层中存在表面活性剂可降低浇注在功能层上的新鲜混凝土中所含的水的表面张力，这可进一步增强新鲜混凝土进入存在于功能层的第一主表面上的空腔和孔的能力。
[0096]
用作至少一种表面活性剂sf的合适的阴离子表面活性剂的实例包括，例如含有羧酸根、硫酸根、磷酸根或磺酸根基团的表面活性剂，如氨基酸衍生物；脂肪醇醚硫酸盐；脂肪醇硫酸盐；皂；烷基酚乙氧基化物；脂肪醇乙氧基化物；烷磺酸盐；烯烃磺酸盐；和磷酸烷基酯。
[0097]
用作至少一种表面活性剂sf的合适的阳离子表面活性剂的实例包括，例如季铵或鏻化合物，例如四烷基铵盐；n,n-二烷基咪唑啉化合物；二甲基二硬脂基铵化合物，n-烷基吡啶化合物；和氯化铵。
[0098]
两性(两性离子)表面活性剂具有与同一分子连接的阳离子和阴离子中心。用作至少一种表面活性剂sf的合适的两性表面活性剂的实例包括，例如两性电解质，如氨基羧酸和甜菜碱。
[0099]
用作至少一种表面活性剂sf的合适的非离子表面活性剂的实例包括，例如乙氧基化物，例如醇的乙氧基化加合物，例如聚氧化亚烷基多元醇；胺；脂肪酸；脂肪酸酰胺；烷基酚；乙醇酰胺；脂肪胺；聚硅氧烷；脂肪酸酯；烷基或烷基苯基聚乙二醇醚，例如脂肪醇聚乙
二醇醚；烷基糖苷；糖酯；脱水山梨糖醇酯；聚山梨酸酯或三烷基胺氧化物；聚(甲基)丙烯酸与聚亚烷基二醇或氨基聚亚烷基二醇的酯和酰胺，其最多可以在一端连有烷基。
[0100]
聚合物表面活性剂可以分成两组化合物。第一组包括梳形或耙形聚合物，其中存在有机聚合物链，该有机聚合物链具有沿该链以规则间隔的疏水基团和沿该链以随机或规则间隔的亲水基团。第二组聚合物表面活性剂包括嵌段共聚物，其中通常以a-b-a构型存在疏水基团嵌段(b)和亲水基团嵌段(a)。某些聚合物表面活性剂，例如环氧乙烷-环氧丙烷共聚物表面活性剂也可以归类为非离子表面活性剂。
[0101]
根据一个或多个实施方案，至少一种表面活性剂sf选自甘油单硬脂酸酯、聚羧酸酯醚、聚醚改性的聚硅氧烷、聚氧化亚烷基硅氧烷、羟乙基胺、芥酸酰胺、硬脂基硬脂酰胺、碱金属烷磺酸盐和烷基芳基磺酸盐。
[0102]
合适的单硬脂酸甘油酯是可商购获得的，例如以商品名hp(来自danisco)商购。
[0103]
合适的聚羧酸酯醚包括聚羧酸酯醚基超塑化剂(pce)，其由甲氧基-聚乙二醇共聚物(侧链)与甲基丙烯酸共聚物(主链)接枝组成。合适的聚羧酸酯醚基超塑化剂是可商购获得的，例如以商品名polymer pc-2、polymer rmc-2、125p和r-750mc(来自sika ag)。
[0104]
合适的聚醚改性的聚硅氧烷包括聚醚聚硅氧烷共聚物，其可商购获得，例如以商品名b8870(来自evonik industries)。
[0105]
合适的聚氧化亚烷基硅氧烷是可商购获得的，例如以商品名l-1500(来自momentive)获得。
[0106]
合适的羟乙基胺的实例包括双(2-羟乙基)胺，其可商购获得，例如以商品名300(来自akzo nobel)获得。
[0107]
合适的芥酸酰胺和硬脂基硬脂酰胺是可商购获得的，例如以商品名e180和s180(来自pmc biogenix)。
[0108]
合适的碱金属烷磺酸盐的实例包括烷磺酸钠，其是可商购获得的，例如以商品名3002(来自akzo nobel)和93p(来自emery oleochemicals)商购获得。
[0109]
合适的烷基芳基磺酸盐是可商购获得的，例如以商品名购得，例如2300、3100和3700(来自airproducts)。
[0110]
如果存在于功能层中，则至少一种表面活性剂sf优选占功能层的总重量的至少0.01重量％、更优选至少0.05重量％、甚至更优选至少0.1重量％。还优选的是，基于功能层的总重量，功能层中的至少一种表面活性剂sf的量不超过10重量％，更优选不超过5重量％，甚至更优选不超过3.5重量％。
[0111]
根据一个或多个实施方案，至少一种表面活性剂sf占功能层总重量的0.05-7.5重量％，优选0.1-5.0重量％，更优选0.25-3.5重量％，甚至更优选0.35-2.5重量％，还更优选0.5-1.5重量％。
[0112]
由于功能层的第一主表面上存在的非对称表面结构，功能层的厚度通常沿着密封装置的长度和宽度变化。功能层的一些孔和空腔甚至可以到达阻隔层的第一主表面，在这种情况下，在这种特定位置处测量的功能层的厚度甚至可能是不可测量的。
[0113]
然而，可以优选的是，功能层具有不大于25mm，优选不大于15mm，更优选不大于10mm，甚至更优选不大于5mm，还更优选不大于2.5mm的最大厚度。在本发明的上下文中，功能层的最大厚度可以根据din en 1849-2:2010标准使用光学显微镜，例如具有30倍放大倍率的keyence vhx-600型来测定。
[0114]
还发现，功能层的每单位面积的质量可能影响在预先施加的防水应用中用密封装置获得的早期粘合强度。可能优选的是，功能层具有至少100g/m2、更优选至少150g/m2、甚至更优选至少200g/m2的每单位面积质量。根据一个或多个实施方案，功能层具有100-1500g/m2、优选150-1250g/m2、更优选250-1000g/m2、甚至更优选350-1000g/m2、还更优选450-1000g/m2、最优选500-1000g/m2的每单位面积质量。
[0115]
功能层可以进一步包含一种或多种添加剂，例如uv稳定剂和热稳定剂、抗氧化剂、增塑剂、阻燃剂、染料、颜料例如二氧化钛和炭黑、消光剂、抗静电剂、抗冲改性剂、杀生物剂和加工助剂例如润滑剂、滑爽剂、防粘连剂和干燥助剂(denest aids)。优选地，这些类型的添加剂的总量占功能层的总重量的不超过10重量％，优选不超过5重量％。
[0116]
密封装置还包括阻隔层，其间接或直接地连接到功能层的第二主表面。
[0117]
功能层和阻隔层可以例如经由连接层如粘合剂层或经由基于纤维的层或其组合间接地彼此连接。在多孔连接层例如稀松组织织物(open weave fabric)的情况下，功能层可以部分直接连接和部分间接连接到阻隔层。
[0118]
表述“直接连接”在本发明的上下文中应理解为是指在这些层之间不存在另外的层或物质，并且这两个层的相反表面直接彼此结合或彼此粘附。在两层之间的过渡区域，形成所述层的材料也可以彼此混合存在。
[0119]
根据一个或多个实施方案，阻隔层具有第一主表面和第二主表面，其中阻隔层的第一主表面的至少一部分直接连接到功能层的第二主表面。根据一个或多个实施方案，阻隔层的第一主表面的面积的至少50％、优选地至少75重量％、更优选地至少95％直接连接到功能层的第二主表面。
[0120]
阻隔层的组成没有特别限制。然而，阻隔层应该尽可能地防水，并且即使在水或湿气的长期影响下也不分解或机械损坏。
[0121]
此外，优选的是，阻隔层为柔性塑料层的形式。这允许密封装置通常在生产期间被卷绕成卷，然后容易地施加到待防水的基底的表面。优选地，阻隔层具有根据en iso 527:2018标准测定的不大于500mpa，优选不大于350mpa，更优选不大于250mpa，甚至更优选不大于150mpa，还更优选不大于100mpa的拉伸弹性模量。
[0122]
根据一个或多个实施方案，阻隔层包含至少50重量％，优选至少65重量％，更优选至少75重量％，甚至更优选至少85重量％，甚至更优选至少90重量％的至少一种热塑性聚合物p2。
[0123]
根据一个或多个实施方案，至少一种热塑性聚合物p2具有：
[0124]-根据iso 11357-3:2018标准通过dsc测定的在55℃-250℃、优选60℃-200℃、更优选65℃-175℃、甚至更优选70℃-165℃、还更优选75℃-155℃的熔融温度(tm)和/或
[0125]-根据iso 1133(190℃/2.16kg)测定的不大于250g/10min、优选不大于150g/10min、更优选不大于100g/10min、甚至更优选不大于50g/10min、还更优选不大于25g/10min的熔体流动速率，和/或
[0126]-玻璃化转变温度(tg)，其通过动态力学分析(dma)使用1hz的施加频率和0.1％的应变水平作为测量的损耗模量(g”)曲线的峰确定为0℃或更低、优选在-10℃或更低、更优选在-20℃或更低、甚至更优选在-25℃或更低、还更优选在-30℃或更低，和/或
[0127]-根据iso 178:2019标准测定的不大于750mpa，优选不大于500mpa，更优选不大于350mpa，甚至更优选不大于250mpa，还更优选不大于150mpa，最优选不大于100mpa的23℃下的挠曲模量。
[0128]
用作至少一种热塑性聚合物p2的合适聚合物包括例如乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(eva)、乙烯-丙烯酸酯共聚物、乙烯-α-烯烃共聚物、丙烯-α-烯烃共聚物、丙烯-乙烯共聚物、聚乙烯(pe)、聚丙烯(pp)、聚氯乙烯(pvc)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)、聚苯乙烯(ps)、聚酰胺(pa)、氯磺化聚乙烯(cspe)、乙烯丙烯二烯单体橡胶(epdm)和聚异丁烯(pib)。
[0129]
根据一个或多个实施方案，至少一种热塑性聚合物p2选自聚乙烯(pe)、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(eva)、乙烯-丙烯酸酯共聚物、乙烯-α-烯烃共聚物、丙烯-α-烯烃共聚物、丙烯-乙烯共聚物、聚丙烯(pp)和聚氯乙烯(pvc)，优选选自聚乙烯(pe)、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(eva)和乙烯-α-烯烃共聚物。
[0130]
可以优选的是，阻隔层中包含的至少一种热塑性聚合物p2与功能层中包含的至少一种热塑性聚合物p1可混溶。在本公开中，“可混溶的”聚合物是指由至少一种热塑性聚合物p1和至少一种热塑性聚合物p2组成的聚合物共混物具有负的吉布斯自由能和混合热。由完全混溶的聚合物组分组成的聚合物共混物倾向于具有单一的玻璃化转变温度(tg)。
[0131]
除了至少一种热塑性聚合物p2之外，阻隔层还可包含一种或多种添加剂，例如uv-和热稳定剂、抗氧化剂、增塑剂、填料、阻燃剂、染料、颜料例如二氧化钛和炭黑、消光剂、抗静电剂、抗冲改性剂、杀生物剂和加工助剂例如润滑剂、滑爽剂、防粘连剂和干燥助剂。然而，优选的是，基于阻隔层的总重量计，这些类型的添加剂的总量不超过35重量％，优选不超过25重量％，更优选不超过15重量％，甚至更优选不超过10重量％。
[0132]
阻隔层的厚度不受任何特别限制。然而，包含厚度大于10mm或小于0.1mm的阻隔层的密封装置在防水应用中通常是不实用的。优选地，阻隔层具有至少0.1mm的厚度，更优选地至少0.25mm。根据一个或多个实施方案，阻隔层具有0.1-10.0mm，优选0.25-5.0mm，更优选0.3-3.5mm，甚至更优选0.35-2.5mm的厚度。阻隔层的厚度可以通过使用din en 1849-2:2010标准中定义的测量方法来测定。
[0133]
根据一个或多个实施方案，功能层的第一主表面具有由波度因子wf表征的表面粗糙度，该波度因子wf作为波度的均方根粗糙度w
sq
与波度的峰值密度w
spd
的乘积确定，为至少0.005 1/mm，优选至少0.0101/mm，更优选至少0.0125 1/mm，甚至更优选至少0.0135 1/mm，还更优选至少0.0145 1/mm，例如至少0.0155 1/mm，特别是至少0.01751/mm，其中根据iso 25178标准从使用0.8mm的截止长度λc由测量的初级曲线获得的波度曲线确定波度参数w
sq
和w
spd
。
[0134]
波度的均方根粗糙度w
sq
和波度的峰值密度w
spd
是标准化的三维(3d)面参数，其由iso 25178标准中定义的波纹度曲线计算。根据iso 25178标准的3d面积参数可基于表面的
波度曲线或基于表面的粗糙度曲线来计算，其中波度曲线可使用合适的曲线截止滤波器λc和任选的λf从表面的测量的初级曲线获得。
[0135]
术语“测量的初级曲线”在本公开中是指在iso 25178中定义为“sf表面”的初级曲线，其使用f算子和任选的s滤波器从测量的表面几何形状(提取的表面)获得。例如，可以使用3d扫描仪smartscan(aicon 3d系统gmbh的商标)测量表面几何形状。在本发明中，功能层的第一主表面的初级曲线是从测定的表面形状减去与测定的数据点拟合的二阶多项式而得到的，为了从测定的初级曲线得到波度曲线，使用0.8mm的截止长度λc。根据iso 25178标准的初级曲线、波度曲线和3d面积参数优选使用合适的计算机软件，例如premium(v7)软件(digitalsurf公司的商标)来确定。
[0136]
尤其是在密封装置用于屋顶基底的防水的情况下，可以优选的是，阻隔层包含一个或多个增强层，其用于改善阻隔层的尺寸稳定性。然而，可能或甚至优选的是，阻隔层不包含这种增强层，特别是在密封装置用于地下结构防水的情况下。
[0137]
如果使用增强层，则增强层可以至少部分地嵌入、优选完全嵌入到阻隔层中。表述“至少部分地嵌入”是指增强层至少部分地被阻隔层的基质覆盖。增强层的类型没有特别限制。例如，可以使用通常用于改善热塑性防水和屋顶膜的尺寸稳定性的增强层。优选地，增强层包括至少一层纤维材料，优选地选自由非织造织物、纺织物和铺织稀松布(laid scrims)组成的组，更优选地选自由非织造织物和铺织稀松布组成的组。
[0138]
术语“非织造织物”在本公开中是指由纤维组成的材料，所述纤维通过使用化学、机械或热粘结手段粘结在一起，并且其既不是织造的也不是针织的。非织造织物可以例如通过使用梳理或针刺法来生产，其中将纤维机械缠结以获得非织造织物。在化学粘结中，使用化学粘结剂如粘合材料将纤维一起保持在非织造织物中。
[0139]
术语“铺织稀松布”在本公开中是指由至少两组平行纱线(也称为纬纱和经纱)组成的网状非织造产品，所述纱线彼此叠置并且彼此化学结合。铺织稀松布的纱线通常以60-120
°
的角度，例如90
±5°
朝向彼此而排列，从而形成间隙，其中间隙优选占据铺织稀松布整个表面的60％以上。铺织稀松布的典型材料包括金属纤维、无机纤维(特别是玻璃纤维)和合成有机纤维(特别是聚酯、聚丙烯、聚乙烯和聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet))。
[0140]
根据一个或多个实施方案，密封装置还包含具有第一主表面和第二主表面的第二功能层(2')，其中阻隔层(3)的第二主表面直接或间接地连接到第二功能层(2')的第一主表面，并且其中第二功能层(2')包含：
[0141]
a)20-75重量％、优选25-70重量％的至少一种热塑性聚合物p1'，和
[0142]
b)25-80重量％、优选30-75重量％的固体填料组分f'，所有比例均基于第二功能层(2')的总重量计。
[0143]
根据一个或多个实施方案，固体填料组分f'包含至少一种具有0.5-100μm、优选1.0-75μm的中值粒径d
50
的第一固体填料f1'和至少一种不同于至少一种第一固体填料f1'的第二固体填料f2'。
[0144]
根据一个或多个实施方案，至少一种热塑性聚合物p1'与至少一种热塑性聚合物p1相同，至少一种第一固体填料f1'与至少一种第一固体填料f1相同，并且至少一种第二固体填料f2'与至少一种第二固体填料f2相同。
[0145]
除非另有说明，上述关于功能层、阻隔层、至少一种热塑性聚合物p1和p1'、至少一
种固体填料组分f和f'以及至少一种表面活性剂sf的优选情况同样适用于本发明的所有其它主题。
[0146]
本发明的另一个主题是一种用于生产根据本发明的密封装置的方法，该方法包含通过挤出机模头挤出或共挤出包含功能层的成分的第一熔融聚合物组合物的步骤。
[0147]
第一熔融聚合物组合物优选通过熔融加工包含功能层的成分的第一起始组合物而获得。术语“熔融加工”在本公开中是指一种方法，其中至少一种熔融聚合物组分与至少一种其它组分紧密混合，直到获得熔融共混物，即聚合物组分和其它成分的基本上均匀混合的混合物，所述其它组分可以是另一种熔融聚合物组分或固体组分，例如填料。起始组合物的熔融加工可以使用任何常规混合机如brabender、banbury或辊式混合机以间歇法进行，或者使用连续型混合机，优选挤出机如单螺杆或双螺杆挤出机或行星式辊筒挤出机以连续法进行。
[0148]
根据一个或多个实施方案，第一熔融聚合物组合物还包含发泡剂，其通过从挤出机模头排出的功能层的表面从第一熔融聚合物组合物释放。
[0149]
可以将发泡气体加入第一熔融聚合物组合物中，以提供在其第一主表面上具有一定表面粗糙度的功能层。在熔融聚合物组合物从挤出机模头排出之后，由于发泡气体的体积增加，功能层首先膨胀，这导致在功能层的材料中形成闭孔结构。最后，功能层的表面被发泡气体穿透，这导致形成开放或半开放的单元、孔、腔和其它表面缺陷，这些缺陷可从功能层的第一主表面的一侧触及。从功能层的第一主表面的一侧可触及的这些表面结构的分布和尺寸可以使用如上所述的3d表面粗糙度参数来表征。
[0150]
为了防止发泡剂从熔融聚合物组合物中过早释放，即在熔融聚合物组合物通过挤出机模头排出之前，挤出机应当在封闭的排气单元下操作。
[0151]
从第一熔融聚合物组合物通过功能层的表面释放的发泡气体优选以物理或化学发泡剂的形式存在于第一起始组合物中或存在于第一熔融聚合物组合物中。在化学发泡剂的情况下，优选将发泡剂加入第一起始组合物中，并且在第一起始组合物的熔融加工过程中产生发泡气体。在物理发泡剂的情况下，优选在第一熔融聚合物组合物通过挤出机模头挤出之前，将发泡剂加入第一起始组合物或熔融加工的起始组合物中。
[0152]
在用于制造密封装置的方法中使用的合适的物理发泡剂包括气态和液态物理发泡剂。气态物理发泡剂，例如压缩氮气或二氧化碳，可以在高压下直接注入熔融加工的起始组合物中，该组合物被输送通过熔融加工装置，例如挤出机机筒。液态物理发泡剂包括通过蒸发产生气体的挥发性液体。合适的液态物理发泡剂通常包括水、短链脂族烃，例如具有五至七个碳原子的短链脂族烃，以及它们的卤代衍生物，特别是氯代和氟代衍生物。特别合适的液体物理发泡剂具有在1巴压力下测量的不超过250℃，优选不超过200℃的标准沸点。液体物理发泡剂的标准沸点可以使用沸点计测量。
[0153]
化学发泡剂，也称为起泡剂，通常是固体，当暴露于较高温度时，其通过化学反应(例如分解)释放气体。化学发泡剂可以是无机的或有机的。
[0154]
根据一个或多个实施方案，第一熔融聚合物组合物通过熔融加工包含功能层的成分和另外的至少一种化学发泡剂cba的第一起始组合物而获得。
[0155]
根据一个或多个实施方案，至少一种化学发泡剂cba具有通过差示扫描量热法(dsc)测量在85-225℃、优选95-215℃、更优选105-205℃、甚至更优选115-195℃的范围内
的最大分解峰温度。通过dsc测量的最大分解峰优选通过使用mettler-toledo的dsc822e差示扫描量热计通过将样品在25℃下保持2分钟，然后将样品以5℃/分钟的速率从25℃加热至280℃，然后将样品在280℃下保持2分钟，最后将样品以10℃/分钟的速率从280℃冷却至25℃来测定。
[0156]
用作至少一种化学发泡剂cba的合适物质包括例如偶氮二甲酰胺、偶氮二异丁腈、偶氮环己腈、二亚硝基五亚甲基四胺、偶氮二氨基苯、叠氮化钙、4,4'-二苯基二磺酰基叠氮化物、苯磺酰肼、4,4-氧基苯磺酰基氨基脲、4,4-氧基双(苯磺酰肼)、二苯基砜-3,3-二磺酰肼、对甲苯磺酰肼、对甲苯磺酰氨基脲、三肼基三嗪、n,n'-二甲基-n,n'-二亚硝基对苯二甲酰胺、重氮氨基苯、重氮氨基甲苯、肼二碳酰胺、偶氮二羧酸钡、5-羟基四唑、碳酸氢钠、碳酸铵、碳酸氢铵、碳酸氢钾和有机酸。
[0157]
大多数上面列出的优选化学发泡剂，例如碳酸氢钠，在常温下是固体，并且通常以粉末形式提供。为了防止化学发泡剂在预混合过程中，例如在预混合第一起始组合物的成分期间过早分解，这种粉末的粒径优选不太低。为了更好地控制化学发泡剂的分解温度，窄的粒径分布也是优选的。
[0158]
根据一种或多种实施方案，该至少一种化学发泡剂cba以固体颗粒的形式存在于第一起始组合物中，该固体颗粒具有0.5-100μm，优选1.0-75μm，更优选2.5-50μm，甚至更优选5-35μm的中值粒径d
50
。
[0159]
用作至少一种化学发泡剂cba的合适有机酸包括例如单羧酸，如乙酸和丙酸，固体多羧酸，如固体的羟基官能化或不饱和二羧酸、三羧酸、四羧酸或多羧酸，特别是柠檬酸、酒石酸、苹果酸、富马酸和马来酸。
[0160]
尽管本发明中使用的一些化合物的特征在于对特定功能有用，但应理解，这些化合物的使用不限于其所述功能。例如，也可以将上面作为化学发泡剂提出的一些物质用作至少一种化学发泡剂cba的活化剂。
[0161]
例如，通常使用的有机酸基化学发泡剂的活化剂包括碳酸氢盐(碳酸氢盐)和碳酸盐，特别是式xhco3或x2co3的那些，其中x代表一般阳离子(generic cation)，如na

、k

、nh
4
、1/2zn
2
、1/2mg
2
和1/2ca
2
，特别是na

和k

。另一方面，这些类型的活化剂本身可以适合用作至少一种化学发泡剂cba。
[0162]
根据一个或多个实施方案，第一起始组合物除了至少一种化学发泡剂cba之外还包含至少一种用于至少一种化学发泡剂cba的活化剂。
[0163]
根据一种或多种实施方案，该至少一种化学发泡剂cba选自式xhco3的碳酸氢盐和式x2co3的碳酸盐，其中x表示一般阳离子，特别是na

、k

、nh
4
、1/2zn
2
、1/2mg
2
或1/2ca
2
，优选选自式xhco3的碳酸氢盐，其中x表示一般阳离子，特别是na

、k

、nh
4
、1/2zn
2
、1/2mg
2
或1/2ca
2
，更优选选自碳酸氢钠和碳酸氢钾。
[0164]
基于第一起始组合物的总重量，至少一种化学发泡剂cba优选以不超过10重量％、更优选不超过7.5重量％、甚至更优选不超过5重量％的量存在于第一起始组合物中。
[0165]
根据一个或多个实施方案，至少一种化学发泡剂cba占第一起始组合物总重量的至少0.1重量％，优选至少0.15重量％，更优选至少0.2重量％。根据一个或多个另外的实施方案，至少一种化学发泡剂cba占第一起始组合物总重量的0.1-5.0重量％，优选0.15-3.5重量％，更优选0.2-2.5重量％，甚至更优选0.2-1.5重量％。
[0166]
尤其是在固体填料组分f包含水硬性粘结剂的情况下，优选第一起始组合物仅包含少量的水。根据一个或多个实施方案，第一起始组合物包含小于10重量％，优选小于7.5重量％，更优选小于5重量％，甚至更优选小于3.5重量％的水。
[0167]
优选使用包含挤出机和模头的挤出装置挤出或共挤出第一熔融聚合物组合物。
[0168]
这种挤出装置是本领域技术人员公知的。合适的挤出机包含机筒和包含在机筒或机座内的螺杆单元。可以使用任何常规挤出机，例如柱塞式挤出机、单螺杆挤出机或双螺杆挤出机。优选地，挤出机是螺杆挤出机，更优选双螺杆挤出机。常规螺杆挤出机的螺杆单元通常被认为包含进料、过渡和计量段。在进料部分，热塑性组合物进入旋转螺杆的通道并被输送向过渡部分，在过渡部分组合物被压缩和熔融。当组合物离开过渡段时，其应该完全熔化。计量段的功能是使熔融组合物均化并允许其以恒定速率计量或泵出。挤出装置还包含模头，优选平模，其由歧管、引道和唇缘区域组成。在共挤出方法的情况下，挤出装置优选包含至少两个挤出机，优选双螺杆挤出机，和单或多管模头。
[0169]
挤出机机筒包含进料口和出口，待挤出的材料通过进料口被进料到挤出机，材料通过出口离开机筒。出口端口经由浇口或适配器部件与模头联接。混合装置可以插入在机筒和模头之间。进料口通常与料斗连接，待挤出的材料加入到该料斗中。优选地，滤网组件和多孔板位于筒体的端部以避免堵塞喷嘴。挤出机还包含加热元件、冷却元件、温度传感器和温度控制元件，以提供沿机筒的温度控制区，也称为机筒区。挤出机可包含例如3至8个机筒区，优选至少5个机筒区，通过使用这些区可在机筒中实现温度分布。
[0170]
优选地，将至少一种热塑性聚合物p1的显著量，优选全部通过进料口加入挤出机中。优选至少部分固体填料组分f通过位于进料口下游的另一口加入挤出机中。术语“下游”在本文中表示指向出口端口的方向。例如，可能有利的是，不超过50重量％，优选不超过30重量％，更优选不超过10重量％的固体填料组分f的总量与全部量的至少一种热塑性聚合物p1一起通过进料口送入挤出机，并且固体填料组分f的剩余部分通过位于进料口下游的另一端口送入挤出机。
[0171]
还可优选的是，仅一部分的至少一种化学发泡剂cba和/或至少一种表面活性剂sf(如果使用的话)通过进料口进料到挤出机中，并且这些组分总量的至少10重量％、优选至少20重量％通过位于进料口下游的另一端口进料到挤出机中。
[0172]
第一起始组合物的一些或所有组分也可混合以获得预混物，然后将其通过进料口进料至挤出机中。预混可以使用本领域技术人员已知的任何类型的常规共混设备进行。在预混合工艺中，至少一种热塑性聚合物p1的颗粒在升高的温度下与其它成分混合，例如与固体填料组分f和/或与至少一种化学发泡剂cba混合，以获得均匀混合的混合物。也可以将第一起始组合物的一些或全部成分在配混挤出机中加工成粒料或颗粒，然后通过进料口将其加入挤出机中。
[0173]
优选的挤出温度取决于密封装置的实施方案，特别是取决于功能层的聚合物基础的类型。术语“挤出温度”是指挤出的组合物在模头出口的温度。根据一个或多个实施方案，挤出温度为80-250℃，优选100-240℃，更优选120-220℃，甚至更优选140-200℃。
[0174]
优选的挤出压力取决于密封装置的实施方案，特别是取决于功能层的聚合物类型和功能层中固体填料组分f的量。术语“挤出压力”是指在计量区的末端，刚好在组合物进入模头入口之前的组合物的压力。
[0175]
根据一个或多个实施方案，挤出压力在20-350巴，优选30-240巴，更优选35-200巴，甚至更优选40-150巴的范围内。
[0176]
挤出工艺可通过使用不同的温度分布来进行，例如温度在机筒下游增加的升温分布、温度在机筒下游降低的降温温度分布和温度从进料口向某个设定点，例如向机筒的中部增加的驼峰状温度分布。优选的是，通过使用驼峰状温度分布来进行挤出工艺。
[0177]
优选地，至少一种化学发泡剂cba的至少一部分，例如至少5重量％，特别是至少10重量％，优选25重量％，更优选至少50重量％，最优选至少75重量％，在第一起始组合物被传送通过料筒时和在熔融加工的起始组合物进入模头之前分解。这通过选择合适的化学发泡剂或化学发泡剂和活化剂的合适混合物，并通过调节进料、过渡和计量段中的温度分布来确保。优选地，当第一起始组合物被输送通过挤出机机筒时，第一起始组合物被保持在比至少一种化学发泡剂cba的分解温度高至少10℃的温度下。
[0178]
此外，挤出机优选在封闭的排气单元下操作。重要的是，在挤出机机筒内释放的至少显著部分发泡气体保持被截留在熔融加工的聚合物组合物中，并且在第一熔融聚合物组合物离开挤出机模头之前不释放。
[0179]
根据一个或多个实施方案，用于生产密封装置的方法包含通过挤出机模头挤出或共挤出包含阻隔层的成分的第二熔融聚合物组合物的另外步骤。
[0180]
优选地，第二熔融聚合物组合物通过熔融加工包含阻隔层的成分的第二起始组合物而获得。
[0181]
用于制造密封装置的方法的进一步细节取决于密封装置的实施方案。
[0182]
根据一个或多个实施方案，用于生产密封装置的方法包含使用共挤出装置通过共同的挤出机模头，优选地通过平模头共挤出第一熔融聚合物组合物和第二熔融聚合物组合物。优选地，共挤出装置包含用于熔融加工第一起始组合物的第一挤出机和用于熔融加工第二起始组合物的第二挤出机。第一和第二熔融聚合物组合物通过共同的挤出机模头挤出，该挤出机模头可以配备有单歧管或多歧管。挤出的功能层和阻隔层的厚度以及层之间的粘合性可以通过调节共挤出装置的模唇而容易地控制。优选的是，第一挤出机在封闭的排气单元下操作，以便防止发泡剂过早释放。
[0183]
优选的是，用于制造密封装置的方法包含使用间隔开的压延机冷却辊的另外的步骤，在共挤出步骤之后，包括挤出功能层和挤出阻隔层的复合制品被拉伸通过该辊。功能层和阻隔层的厚度可以通过调节压延机冷却辊之间的间隙尺寸来进一步控制。优选地，调节压延机冷却辊之间的间隙，使得基本上没有压力施加在功能层的表面上，以获得具有表面粗糙度的功能层。
[0184]
根据一个或多个另外的实施方案，用于生产密封装置的方法包含使用第一挤出装置通过第一挤出机模头挤出第一熔融聚合物组合物，和使用第二挤出装置通过第二挤出机模头挤出第二熔融聚合物组合物，和将如此获得的功能层和阻隔层彼此粘结。挤出的功能层和阻隔层可以例如彼此热层压或使用粘合剂彼此粘附。术语“热层压”在此是指包含在施加热能后部分地熔融至少一个层，随后进行冷却步骤的方法，其导致在不使用粘结剂如粘合剂的情况下在层之间形成粘结。
[0185]
根据一个或多个另外的实施方案，用于生产密封装置的方法包含通过挤出机模头将第二熔融聚合物组合物挤出到预成形的功能层的第二主表面上，或通过挤出机模头将第
一熔融聚合物组合物挤出到预成形的阻隔层的第一主表面上。在这些实施方案中，阻隔层同时形成并结合到先前形成的功能层，或者相反。
[0186]
本发明的另一目的是通过使用根据本发明的制造密封装置的方法获得的密封装置。
[0187]
密封装置可以是防水膜、屋顶膜、隧道膜或密封带。
[0188]
本发明的另一个目的是根据本发明的密封装置用于基底防水的用途。待防水的基底可以是任何结构或土木工程结构，其将被密封以防潮和防水。
[0189]
根据一个或多个实施方案，密封装置用于使基底防水的用途包含以下步骤：
[0190]
i)将根据本发明的密封装置施加到该基底的表面上，使得该阻隔层的第二主表面面向该基底的表面，
[0191]
ii)在功能层的第一主表面上浇注新鲜混凝土组合物，和
[0192]
iii)使新鲜混凝土组合物硬化。
[0193]
术语“新鲜混凝土组合物”是指硬化之前，特别是混凝土组合物凝固之前的混凝土组合物。硬化后的浇注混凝土组合物可以是结构的一部分，特别是地上或地下结构，例如建筑物、车库、隧道、填埋场、保水池(water retention)、池塘、堤坝或用于预制建筑物的元件。
[0194]
根据一个或多个另外的实施方案，密封装置用于基底的防水的用途包含以下步骤：
[0195]
i)提供一种根据本发明的密封装置，
[0196]
ii)在所述基底的至少一部分表面上施加粘合剂层，
[0197]
iii)使所述粘合剂层与所述功能层的第一主表面接触。
[0198]
粘合剂可以是新鲜的水泥基组合物，或合成树脂基粘合剂组合物，例如反应性环氧基、聚氨酯基或丙烯酸基粘合剂组合物或非反应性热塑性基或橡胶基粘合剂组合物。
[0199]
术语“水泥基组合物”是指混凝土、喷射混凝土、灌浆、砂浆、糊剂或其组合。术语“浆料”、“砂浆”、“混凝土”、“喷射混凝土”和“灌浆”是现有技术中公知的术语。浆料是包含水硬性水泥粘结剂的混合物，所述水硬性水泥粘结剂通常为波特兰水泥、砌筑水泥或砂浆水泥。砂浆是另外包括细骨料例如砂的浆料。混凝土是另外包括粗骨料例如碎石或石头的砂浆。喷射混凝土是通过软管输送并以高速气动喷射到表面上的混凝土(或有时是砂浆)。水泥组合物可以通过混合所需量的某些组分例如能水合的水泥、水和细和/或粗骨料来形成，以生产特定的水泥组合物。
[0200]
根据一个或多个另外的实施方案，密封装置用于基底的防水的用途包含以下步骤：
[0201]
i)提供一种根据本发明的密封装置，
[0202]
ii)在所述基底的至少一部分表面上施加粘结剂组合物层以形成第一粘合剂膜，并且在所述功能层的第一主表面上施加粘合剂组合物层以形成第二粘合剂膜，
[0203]
iii)使所述第一和第二粘合剂膜接触，以影响所述基板和所述密封装置之间的粘合剂粘结。
[0204]
在这些实施方案中使用的粘合剂组合物优选是溶剂或水基接触粘合剂。合适的溶剂基接触粘合剂是可商购获得的，例如以商品名(来自sika ag)。
实施例
[0205]
在实施例中使用下面表1中所示的化合物：
[0206]
表1
[0207][0208]a在挤出前
[0209]
密封装置的制备
[0210]
示例性密封装置ex-1至ex-8和参考密封装置ref-1和ref-2使用实验室规模的共挤出装置制备，所述装置包括两个双螺杆挤出机(berstorff gmbh)、平模和水冷压延辊组。基于乙烯-乙酸乙烯酯共聚物和线性低密度聚乙烯(lldpe)的聚合物共混物的热塑性防水膜用作所有密封装置中的阻隔层。
[0211]
在第一双螺杆挤出机中熔融加工包含功能层的成分的第一起始组合物。在第一起始组合物含有化学发泡剂的情况下，挤出机在关闭的排气单元下操作以防止发泡气体逸出。在第二双螺杆挤出机中同时熔融加工含有阻隔层成分的第二起始组合物，并将所获得的第一和第二熔融聚合物组合物通过平模彼此上下共挤出以制备双层复合膜，随后在压延辊之间冷却。将压延机冷却辊之间的间隙调节为稍大于共挤出的膜的厚度。功能层的单位面积质量为624-798g/m2，阻隔层的厚度为约0.7mm。
[0212]
在密封装置的制造过程中，功能层的组成和共挤出装置的操作条件示于表2中。在熔融加工的物料进入平模的入口处的点测量挤出温度和压力。在生产过程中，冷却辊的温度为约20℃。
[0213]
功能层中蛭石的粒径
[0214]
功能层中蛭石的粒径(挤出后)通过在90℃的温度下将如上所述制备的密封装置的功能层的代表性样品溶解在二甲苯中24小时，然后通过过滤分离固体填料组分来测量。蛭石颗粒的尺寸通过使用扫描电子显微镜和能量色散x射线光谱分析(sem-edx)测量。根据测量，蛭石以长度为20-550μm且厚度为5-25μm的片状颗粒的形式存在于功能层中。
[0215]
阻隔层的厚度
[0216]
阻隔层的厚度通过使用din en 1849-2:2010标准中定义的测量方法测定。使用
keyence vhx-600型光学显微镜(30倍放大)，测量横截面的厚度。
[0217]
功能层的单位面积质量
[0218]
为了测定示例性密封装置的功能层的每单位面积的质量，首先制备由具有与相应示例性密封装置的阻隔层相同厚度和组成的阻隔层组成的参考膜。然后从示例性密封装置和相应的参考膜上切下直径为8cm的57个圆形样品。以0.01g的精度测量每个样品的质量，并且通过将测量的质量除以样品的计算面积来计算每单位面积的质量。然后通过从示例性密封装置的每单位面积质量中减去参考膜的每单位面积质量来确定示例性密封装置的功能层的涂层重量。从密封装置和参考膜以长度方向沿着约5.5m的长度切割圆形样品，其中相邻样品之间的距离为约30cm。
[0219]
波度参数和波度因子
[0220]
为了表征功能层的表面粗糙度，从每个制造的密封装置切割尺寸为100mm(长)
×
100mm(宽)的样品条，并以功能层面向上的方式将样品条粘附到尺寸为100mm(长)
×
100mm(宽)
×
5mm(厚)的硬pvc片材上，以确保样品完全平坦放置。在将样品附着到硬pvc片材上时使用双面胶带。
[0221]
每个样品条的功能层的表面几何形状用来自aicon 3d systems gmbh公司的3d扫描仪smartscan测量。在以下段落中，括号中的符号是指iso 25178标准中使用的术语。
[0222]
首先从表面几何形状(提取表面)中减去拟合到测量数据点(f算子)的二阶多项式，以获得初级曲线(sf表面)。然后使用截止长度λc(s滤波器)从初级曲线获得波度曲线，该截止长度λc的值为0.8mm。根据iso 25178标准，从测定的波度曲线计算波度参数w
sq
和w
spd
(面积参数)，并计算作为w
sq
和w
spd
的乘积的波度因子wf。用premium(v7)软件(来自digitalsurf)进行从测量的表面几何形状获得初级曲线、波度曲线和波度参数w
sq
和w
spd
所需的计算。
[0223]
混凝土试样的制备
[0224]
从如上所述生产的密封装置的每一个中切割尺寸为200mm(长)
×
50mm(宽)的三个样品条。将样品条放入尺寸为200mm(长)
×
50mm(宽)
×
30mm(高)的模板中，其中功能层朝上并且阻隔层抵靠模板的底部。
[0225]
用胶带覆盖每个样品条在功能层一侧的一个边缘，所述胶带的长度为50mm，宽度与所述条的宽度一致，以防止粘附到硬化的混凝土上。使用胶带以使测试样品更容易安装到抗剥离性测试装置。
[0226]
为了制备混凝土试样，制备一批新鲜的混凝土配方。新鲜混凝土配方通过将8.9900kg符合en 1766:2017标准的mc 0.45型的混凝土干燥批料，0.7440kg水和0.0110kg viscocrete 3082在转鼓混合机中混合5分钟获得。mc 0.45型的混凝土干燥批料含有1.6811kg cem i 42.5n水泥(normo 4，holcim)，7.3089kg含有3％ nekafill-15(来自kfn)混凝土添加剂(石灰石填料)的骨料，24％粒径为0-1mm的砂，36％粒径为1-4mm的砂，和37％粒径为4-8mm的砾石。在与水和viscocrete 3082混合之前，将混凝土干批料在转鼓混合机中均化五分钟。
[0227]
随后用新鲜混凝土配方填充包含样品条的模板，并振动两分钟以释放夹带的空气。在标准大气(空气温度23℃，相对空气湿度50％)下硬化24小时后，将测试混凝土试样从模板上剥离并测量混凝土抗剥离性(早期粘合强度)。
[0228]
混凝土抗剥离性能
[0229]
抗剥离性的测量是按照标准din en 1372:2015-06中规定的程序进行的。使用配备有zwick roell 90
°
剥离设备(型号316237)的zwick roell allroundline z010材料测试仪器进行抗剥离性测量。
[0230]
在抗剥离性测量中，在包括样品带的胶带部分的混凝土试样的端部，用材料测试设备的上夹具将混凝土试样夹紧10mm的长度。随后，以90
°
的剥离角度和100mm/min的恒定横梁速度将该条从混凝土试样的表面剥离。在测量期间，辊的距离为大约570mm。继续剥离样品条，直到从混凝土试样的表面剥离大约140mm长度的条。抗剥离性的值计算作为在约70mm长度上剥离期间样品条单位宽度的平均剥离力[n/50mm]，因此从计算中排除总剥离长度的第一个和最后一个四分之一。
[0231]
表2中所示的平均剥离强度值是作为用相同密封装置进行的三次测量的平均值计算得的。
[0232]
表2
[0233]