一种耐穿刺防水卷材及其制备方法与流程
发布日期:2024-09-03 浏览次数: 专利申请、商标注册、软件著作权、资质办理快速响应热线:4006-054-001 微信:15998557370
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摘要: | 本发明属于防水卷材,具体涉及一种耐穿刺防水卷材及其制备方法。、随着各种工程建筑的进行,地面、屋面以及地下室的漏水渗水问题日益严重,由此防水工程应运而生,各种防水材料层出不穷,防水卷材被广泛应用到建筑材料中,成为重要的建筑材料之一。、为了改善居住条件和生活环境,屋顶花园成为各地开发商和建筑师... | ||
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本发明属于防水卷材,具体涉及一种耐穿刺防水卷材及其制备方法。背景技术:1、随着各种工程建筑的进行,地面、屋面以及地下室的漏水渗水问题日益严重,由此防水工程应运而生,各种防水材料层出不穷,防水卷材被广泛应用到建筑材料中,成为重要的建筑材料之一。2、为了改善居住条件和生活环境,屋顶花园成为各地开发商和建筑师的首选方案;但是,屋顶花园对于防水卷材的要求较高,不仅要具有较好的防水性能, 还要能够阻挡植物根部穿刺到防水卷材中;传统的防水卷材通常是增强其防水性能,并不具有抗根性能,很容易被植物根尖穿透,造成建筑物渗漏;3、因此,屋顶花园不仅要解决防水问题,还要解决植物根部穿刺到防水卷材中对防水卷材造成破坏的问题。4、目前,对于耐穿刺防水卷材通常包括物理阻根和化学阻根两种方法;5、物理阻根是通过增强防水卷材的致密度和强度,实现在物理层面上抵御植物根部的入侵;但是采用物理阻根的方式起到的阻根作用有限,防水卷材的搭接处容易出现缝隙,从而使得植物的根系侵入防水卷材,从而导致防水卷材的防水性能大大下降;6、现有技术一般是采用化学阻根的方法,其通常是加入化学阻根剂以增强阻根性能,但是在高温施工时容易导致化学阻根剂失效,而且化学阻根剂容易随着环境的变化而迁移,从而导致对植物的阻根作用差;还存在化学阻根剂与防水卷材其他原料成分的相容性差,进而降低力学性能的问题。7、cn109440486a公开了一种镀铜玻璃纤维胎基沥青耐根穿刺防水卷材,其是以镀铜玻璃纤维布或由镀铜玻璃纤维束制备的镀铜玻璃纤维毡作为卷材胎基,镀铜玻璃纤维作为增强材料以及阻根剂,提高防水卷材的高温稳定性,可以避免因沥青热熔法焊接时发生高温分解而失去阻根效果,并且提高了防水卷材的抗拉强度和撕裂强度;8、但是该专利制得的防水卷材,防水性能不佳,并且耐盐碱性能较差。9、cn114808481a公开了一种新型阻根穿刺改性沥青防水卷材及其制备方法,具体公开了防水卷材包括改性沥青涂渍层、胎基层和隔离层,改性沥青涂渍层的材料为改性沥青,改性沥青包括10#沥青、100#沥青、环烷油、复合阻根剂,填料;其中的复合阻根剂以过氧化对苯二甲酰作为高效引发剂,将改性废胶粉与阻根剂接枝聚合得到,从而提高了防水卷材的阻根穿刺性能和稳定性能;10、该专利在改性沥青时,是将10#沥青、100#沥青升温至150-160℃,加入环烷油,再升温至170-180℃,然后加入复合阻根剂,在170-180℃的高温下,复合阻根剂会部分失效,导致阻根效果会下降,从而会降低防水卷材的阻根耐穿刺性能,而且,采用该方法制得的防水卷材的力学性能仍然较低,并且耐盐碱性能不佳。11、由上可知,现有技术制备的耐穿刺防水卷材,存在以下问题:12、1.防水性不佳,耐盐碱性差;13、2.在制备过程中阻根剂受高温影响容易失效,进而影响阻根效果;14、3.力学性能低。技术实现思路1、针对现有技术存在的技术问题,本发明提供了一种耐穿刺防水卷材及其制备方法,防水性能好,力学性能高,耐盐碱性能优异,并且在制备过程中避免阻根剂高温失效的问题,阻根性能佳。2、为了解决上述技术问题,本发明采取以下技术方案:3、一种耐穿刺防水卷材的制备方法,包括制备阻根剂颗粒、改性碳酸钙、混料以及涂布步骤,具体操作如下:4、1.制备阻根剂颗粒5、(1)制备阻根剂混合液6、将壳聚糖与0.65-0.69wt%的乙酸溶液混合,以0.4-0.6℃/min的速率升温至48-52℃,在48-52℃下搅拌31-37min,制得壳聚糖溶液;将三氯醋酸与去离子水混合,以1.0-1.4℃/min的速率升温至63-68℃,在63-68℃下搅拌18-23min,搅拌均匀后加入乳化剂进行超声振荡处理,超声处理时间为17-22min,超声频率为20-25khz,超声功率为113-119w,超声结束后制得阻根剂溶液;将壳聚糖溶液加入至阻根剂溶液中,搅拌均匀,然后进行均质处理,均质时间为2.8-3.2min,均质压力为6.0-6.4mpa,均质次数为2次,均质结束后,加入三聚磷酸钠进行搅拌,搅拌时间为10-15min,搅拌转速为338-352rpm,搅拌结束,制得阻根剂混合液;7、所述壳聚糖与乙酸溶液的质量比为1.1-1.3:100;8、所述三氯醋酸与去离子水的质量比为5.6-5.8mg:100g;9、所述去离子水与乳化剂的质量比为85-89:1.9-2.3;10、所述乳化剂为吐温-80、蔗糖脂肪酸酯的混合物,所述吐温-80、蔗糖脂肪酸酯的质量比为1.6-1.8:1.1-1.3;11、所述壳聚糖溶液、阻根剂溶液与三聚磷酸钠的质量比为18-20:75-79:0.41-0.45;12、(2)后处理13、将阻根剂混合液离心、洗涤,然后进行预冷处理,预冷时间为4.3-4.7h,预冷温度为-15~-11℃,预冷结束后进行真空冷冻干燥处理,控制真空度为60-64pa,冷阱温度为-38~-34℃,时间为13-15h,真空冷冻干燥结束后,自然恢复至室温,制得阻根剂颗粒。14、2.改性碳酸钙15、(1)浸渍16、将碳酸钙置于球磨装置中进行球磨处理,球磨时间为37-43min,球磨转速为138-145rpm,球料比为4-6:1,球磨结束后,制得球磨处理后的碳酸钙,将球磨处理后的碳酸钙置于6-8倍质量的浸渍液中进行静置处理,静置时间为17-22min,静置温度为59-63℃,静置压力为0.07-0.09mpa,静置结束后自然恢复至室温,在浸渍液中继续进行球磨处理,球磨转速为195-206rpm,球磨时间为28-33min,球料比为3-5:1,球磨结束后,干燥,制得浸渍后的碳酸钙;17、所述碳酸钙为重质碳酸钙,粒径为225-235nm;18、所述浸渍液是由去离子水、聚乙二醇600、聚乙二醇400和月桂醇聚氧乙烯醚组成,所述去离子水、聚乙二醇600、聚乙二醇400和月桂醇聚氧乙烯醚的质量比为120-125:1.6-1.8:1.0-1.2:1.1-1.3;19、(2)改性20、将浸渍处理后的碳酸钙置于7-9倍质量的乙醇溶液中,搅拌均匀后,升温至50-54℃,加入改性液,控制改性液的加入速率是0.34-0.36ml/min,加入完毕后以0.3-0.5℃/min的速率升温至67-73℃,继续搅拌,搅拌时间为1.7-1.9h,搅拌转速为197-210rpm,搅拌结束后,保温18-22min,保温结束,经过滤、洗涤、干燥,制得改性碳酸钙;21、所述乙醇溶液的质量浓度为40-44%;22、所述乙醇溶液和改性液的质量比为110:1.2-1.4;23、所述改性液是乙烯基三甲氧硅烷、乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷的混合液,所述乙烯基三甲氧硅烷和乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷的质量比为1.1-1.3:1。24、3.混料25、将沥青和软化剂加入反应釜中混合,升温至153-157℃,升温过程中持续搅拌,搅拌转速为370-382rpm,然后升温至170-174℃,加入sbs橡胶和丁苯橡胶,搅拌均匀后,加入改性碳酸钙、阻根剂颗粒、抗氧化剂和助剂,然后用高速剪切机进行剪切,控制转速为823-836rpm,剪切时间为92-98min,高速剪切完成后,制得耐穿刺混合料;26、所述沥青、软化剂、sbs橡胶、丁苯橡胶、改性碳酸钙、阻根剂颗粒、抗氧化剂和助剂的质量比为100-104:10.2-10.4:7.3-8.1:6.4-7.0:20-24:7.4-7.6:2.0-2.4:2.1-2.5;27、所述沥青为70#沥青和100#沥青的混合物,所述70#沥青和100#沥青的质量比为1.4-1.6:1.1-1.3;28、所述软化剂为石蜡油和环烷油的组合物,所述石蜡油和环烷油的质量比为1.0-1.2:1.6-1.8;29、所述抗氧化剂为抗氧剂1098和抗氧剂1010的混合物,所述抗氧剂1098和抗氧剂1010的质量比为1.0-1.2:1.2-1.4;30、所述助剂为柠檬酸三丁酯、乙撑基双硬脂酰胺、羟丙基甲基纤维素的混合物,所述柠檬酸三丁酯、乙撑基双硬脂酰胺、羟丙基甲基纤维素的质量比为2.4-2.6:1.1-1.3:1.5-1.9。31、4.涂布32、将混合料输送至浸油槽,将胎基层展开至浸油槽内,进行浸油涂布,将胎基层的正反两面涂覆耐穿刺混合料,耐穿刺混合料的涂覆厚度为1.6-2.0mm,制得耐穿刺层,在耐穿刺层的两侧分别覆盖聚乙烯薄膜,聚乙烯薄膜的厚度为0.14-0.16mm,形成上覆盖层和下覆盖层,经冷却,切边、收卷,制得耐穿刺防水卷材;33、所述耐穿刺防水卷材,由上至下依次为,上覆盖层、上表面耐穿刺层、胎基层、下表面耐穿刺层、下覆盖层;34、所述胎基层为聚酯纤维无纺布,厚度为0.21-0.25mm。35、一种耐穿刺防水卷材,由上述制备方法制得。36、与现有技术相比,本发明取得了以下有益效果:37、1.本发明制备耐穿刺防水卷材的方法,采用三氯醋酸作为阻根剂,其可以有效的阻止植物根部生长,本发明采用壳聚糖作为壁材,其具有较好的相容性、稳定性、控释性和成膜性,并且富含氨基基团,其与三聚磷酸钠的磷酸基团通过静电结合使得壳聚糖膜固化增强壳聚糖的稳定性,本发明将阻根剂包裹于壳聚糖微胶囊中,能够使得阻根剂在加热过程中不易挥发失效,能够起到长效阻根作用;并且壳聚糖的表面含有的羟基,可以与沥青中的羟基进行键合,进而使得阻根颗粒与沥青等其他成分的结合性好,从而可以提高防水卷材的力学性能和稳定性能,在较为恶劣的盐碱环境中,仍能够保持较高的力学性能;38、本发明对碳酸钙进行改性,其是先进行浸渍,其中的浸渍液为聚乙二醇和月桂醇聚氧乙烯醚,可以对碳酸钙进行分散,结合球磨处理,避免碳酸钙颗粒之间的团聚,然后进行乙烯基硅烷的处理,从而可以降低碳酸钙颗粒之间的粘附,增加颗粒的亲油性,改性后的碳酸钙表面富含乙烯基团,其可以与沥青中的羧基进行连接,改善碳酸钙与沥青之间的相容性,增加化学亲和力,使得碳酸钙能够均匀的分散在沥青体系中,增强了与沥青的界面结合性能,从而在一定程度上提高了耐穿刺性,结合特定的助剂,其中的柠檬酸三丁酯作为增塑剂,乙撑基双硬脂酰胺作为润滑剂,羟丙基甲基纤维素具有成膜性,并且使得沥青混合料保持较高的粘性,从而可以增强防水卷材的致密性和均匀性,其与特定的阻根剂颗粒等技术手段相结合,提高了防水卷材的力学性能和力学稳定性能,耐盐碱性能佳,防水性能好,耐穿刺性能优异;39、2.本发明制得的防水卷材,照jc/t1075-2008《种植屋面用耐根穿刺防水卷材》的方法进行测试,测试结果为无根穿刺;40、3.本发明制得的防水卷材,按照gb/t 328-2007《建筑防水卷材试验方法》进行性能测试,拉力为558-596n/50mm,断裂伸长率为430-438%,接缝剥离强度为3.69-3.78n/mm,不透水性为0.6mpa,54-60min内不透水,耐热性能为135-138℃无流淌、鼓泡或滑动现象;41、4.本发明制得的防水卷材,先置于21wt%的氢氧化钠溶液中浸泡4d,洗涤晾干后,置于20wt%的氯化钠溶液中浸泡4d,洗涤,晾干之后,测得拉力为541-556n/50mm,断裂伸长率为418-429%,接缝剥离强度为3.54-3.66n/mm。
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