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CN105946315A - 一种新型高性能防水卷材及其制作方法 - Google Patents

一种新型高性能防水卷材及其制作方法 Download PDF

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CN105946315A
CN105946315A CN201610333427.2A CN201610333427A CN105946315A CN 105946315 A CN105946315 A CN 105946315A CN 201610333427 A CN201610333427 A CN 201610333427A CN 105946315 A CN105946315 A CN 105946315A
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CN
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resin
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rubber
waterproof roll
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姜宇
夏晔
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Beijing Luyuan Department Of Material Science And Technology Co Ltd
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Abstract

一种新型高性能防水卷材，其特征在于，包括基层(1)、改性层(2)；所述基层(1)采用基布表面涂覆导电性纳米浆料形成，所述改性层(2)采用改性高分子材料制成。采用纳米浆液处理的特制功能型胎基布以及功能性薄膜制备卷材；在优化传统性能如防水性能、耐候性能、机械强度、耐高温、耐老化性能等；同时还赋予其可加热、自融雪、防结冰等新性能，极大的拓展了卷材的应用范围。

Description

一种新型高性能防水卷材及其制作方法
技术领域
本发明涉及建筑防水材料领域，特别是一种新型高性能防水卷材及其制作方法。
背景技术
卷材作为一种功能性保护材料，广泛应用于建筑墙体、屋面、隧道、公路以及垃圾填埋场等场所，起到隔绝、保护等作用；可有效抵御外界雨水、地下渗水的卷曲状柔性建材产品，是工程防护、防水的一道屏障，对整个工程的质量起着至关重要的作用。防水卷材作为卷材产品中最重要的一类产品，目前用于建筑防水工程的防水卷材种类很多，其中包括采用沥青类，高分子类防水卷材，以其优异的防水性能、简单的施工方式、多样性的产品体系及适中的价格，得到了市场的广泛认可。
由于传统的卷材在耐候性、机械强度及综合功能性方面的欠缺，限制了卷材在一些特殊场合的应用，不能满足现代建筑工程及构建物对高性能防水材料的性能要求。
本发明的目的在于针对上述卷材耐候性差以及应用场所受限制等问题，提供了一种在防水性能、耐候性能、机械强度、耐高温、耐老化性能等诸多性能均优于现有产品的卷材，同时还在仅使用安全电压的范围内赋予卷材高效加热、保温、防潮、防冰冻等新性能，极大的拓展了卷材的应用领域和范围。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种新型高性能防水卷材及其制作方法，在优化传统性能如防水性能、耐候性能、机械强度、耐高温、耐老化性能等；同时还赋予其可加热、自融雪、防结冰等新性能，极大的拓展了卷材的应用范围。
本发明公开了一种新型高性能防水卷材，包括基层、改性层；所述基层采用基布表面涂覆导电性纳米浆料形成，所述改性层采用改性高分子材料制成。
进一步的，所述基布采用聚酯毡、玻纤毡、玻纤增强聚酯毡中至少一种。
进一步的，所述基层与所述改性层至少一层嵌有导线。
进一步的，所述导电性纳米浆料包括树脂、导电性纳米材料、助剂、助溶剂混合制成。
进一步的，所述树脂为环氧树脂、聚氨酯树脂、丙烯酸树脂、醇酸树脂中至少一种；所述导电性纳米材料为碳纳米管、石墨烯、炭黑、石墨中至少一种；所述助剂包括分散剂、消泡剂、流平剂、润湿剂、附着力促进剂、固色剂中至少一种；所述助溶剂为水、乙二醇甲醚、丙二醇甲醚醋酸酯、丙二醇乙醚、二甲苯中至少一种。
进一步的，所述改性层采用沥青、软化剂、改性剂、填充料、功能性薄膜、预浸油混合制成，所述功能性薄膜设置在所述改性层表面。
进一步的，所述沥青为石油沥青、岩沥青、湖沥青中至少一种；软化剂为机油、环烷油中至少一种；改性剂为SBS、SIS、SBR、APP、APAO中至少一种；所述填充料包括IPP、C9树脂、C4树脂、萜烯树脂、活化胶粉、石粉、轮胎胶粉、加氢树脂、阻根剂、抗老化剂、抗紫外剂中至少一种；所述预浸油包括所述沥青、C9树脂。
进一步的，所述改性层还可以采用高分子树脂、烯烃、橡胶、填料、助剂混合制成。
进一步的，所述高分子树脂为TPO、HDPE、EVA、EPDM、CPE、PVC中至少一种；所述烯烃为乙烯、丙烯、聚乙烯、聚丙烯、己烯、丁烯、聚丁烯、聚己烯、聚氯乙烯、醋酸乙烯、聚乙烯-醋酸乙烯、非共轭二烯烃中至少一种；所述橡胶为天然橡胶、三元乙丙橡胶、乙丙橡胶、通用橡胶、丁苯橡胶、丁腈橡胶、硅橡胶、异戊橡胶、氯丁橡胶中至少一种；所述填料为碳酸钙、氢氧化镁、滑石粉、钛白粉、纳米二氧化硅、纳米二氧化钛中至少一种；所述助剂包括塑料改性剂、橡胶改性剂、增韧剂、增强剂、抗老化剂、抗氧化剂、界面剂中至少一种。
进一步的，本发明还公开了一种新型高性能防水卷材的制作方法，按如下步骤实现：
制备基层，使用所述导电性纳米浆料涂覆在所述基布表面，通过调整导电纳米浆料的浓度及导电填料的添加量，将胎基布的电阻调整为10-200Ω/m2；所述导电材料包括银、镍、铜、氧化锌、氧化锡、不锈钢短纤维中至少一种；
制备改性层，使预制的改性层浆料固化形成所述改性层并与所述基层表面相连接。
进一步的，所述预制的改性层浆料制备按如下步骤进行：将沥青、软化剂混合，升至一定温度后，加入SBS、APAO、C5等，进行研磨，研磨一段时间后升温搅拌；分多次加入活化胶粉、功能性助剂、填料并搅拌；搅拌均匀后出料，控制好出料温度；所述填料包括超细碳酸钙、石粉中至少一种。
进一步的，所述预制的改性层浆料制备还可以按如下步骤进行：将烯烃、橡胶、填料、助剂共混反应所得的预聚物在高温的条件下下挤出。
本发明的有益效果在于采用纳米浆液处理的特制功能型胎基布以及功能性薄膜制备卷材；在优化传统性能如防水性能、耐候性能、机械强度、耐高温、耐老化性能等；同时还赋予其可加热、自融雪、防结冰等新性能，极大的拓展了卷材的应用范围。
附图说明
参照以下附图，将更好地理解本发明的许多方面。附图中的组成部分不一定成比例，重点在于清楚地例示出发明的原理。
图1为本发明的结构示意图。
图2为本发明的爆炸图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明的具体实施方式作进一步描述，以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
实施例1
如图1所示，本发明具体技术方案如下：
一种新型高性能防水卷材，包括基层1、改性层2；所述基层1采用基布表面涂覆导电性纳米浆料形成，改性层2采用沥青、改性剂、填充料、功能性薄膜3、预浸油混合制成，所述功能性薄膜3设置在所述改性层2表面。
所述基布采用聚酯毡；所述改性层2嵌有铜导线11。
所述导电性纳米浆料包括树脂、导电性纳米材料、助剂、助溶剂混合制成；按重量分数计算，所述导电性纳米浆料按如下配方制备：
碳纳米管2-5％、水性丙烯酸树脂40-50％、导电填料10-30％、水5-15％、乙二醇丁醚1-10％、水性助剂(包括流平剂、消泡剂、附着力促进剂等)1-5％。
按重量分数计算，所述改性层按如下配方制备：
90#石油沥青45-50％、机油10-15％、IPP 1-7％、C9树脂2-6％、石粉和活化胶粉10-31％、SBS 5-8％、抗老化剂0.1-2％。
进一步的，本发明还公开了一种新型高性能防水卷材的制作方法，按如下步骤实现：
使用所述导电性纳米浆料涂覆在所述基布表面，通过调整导电纳米浆料的浓度及银、镍、铜、氧化锌、氧化锡、不锈钢短纤维等导电填料的添加量，将胎基布的电阻调整为10-200Ω/m2；
使预制的改性层浆料固化形成改性层2并与基层1表面相连接。
进一步的，所述预制的改性层浆料制备按如下步骤进行：将沥青、软化剂混合，升至一定温度后，加入SBS，进行研磨，研磨一段时间后升温搅拌；分多次加入活化胶粉、C5树脂、抗老化剂、石粉等填充料并搅拌；搅拌均匀后出料，控制好出料温度。
制成的所述新型高性能防水卷材满足国标GB18242-2008《弹性体改性沥青防水卷材》性能要求；实验样板面积50cm×55cm，通电电压24v时，样板表面温度为34±1℃，通电500h，卷材导电电流稳定。
实施例2
如图1所示，本发明具体技术方案如下：
一种新型高性能防水卷材，包括基层1、改性层2；所述基层1采用基布表面涂覆导电性纳米浆料形成，改性层2采用沥青、改性剂、填充料、功能性薄膜3、预浸油混合制成，所述功能性薄膜3设置在所述改性层2表面。
所述基布采用聚酯毡；所述改性层2嵌有铜导线。
所述导电性纳米浆料包括树脂、导电性纳米材料、助剂、助溶剂混合制成；按重量分数计算，所述导电性纳米浆料按如下配方制备：
碳纳米管2-5％、石墨烯2-6％、水性聚氨酯树脂40-50％、导电填料8-30％、水5-15％、乙二醇丁醚1-10％、水性助剂(包括流平剂、消泡剂、附着力促进剂等)1-5％。
按重量分数计算，所述改性层按如下配方制备：
70#石油沥青45-50％、环烷油5-15％、IPP 1-7％、C9树脂2-6％、SBR橡胶10-17％、超细碳酸钙和轮胎胶粉10-31％、SBS 2-5％、抗紫外剂0.1-2％。
进一步的，本发明还公开了一种新型高性能防水卷材的制作方法，按如下步骤实现：
使用所述导电性纳米浆料涂覆在所述基布表面，通过调整导电纳米浆料的浓度及银、镍、铜、氧化锌、氧化锡、不锈钢短纤维的添加量，将胎基布的电阻调整为10-200Ω/m2；
使预制的改性层浆料固化形成改性层2并与基层1表面相连接。
进一步的，所述预制的改性层浆料制备按如下步骤进行：将沥青、软化剂混合，升至一定温度后，加入SBS、SBR、IPP，进行研磨，研磨一段时间后升温搅拌；分多次加入超细碳酸钙、轮胎胶粉、C9树脂、抗紫外剂并搅拌；搅拌均匀后出料，控制好出料温度。
制成的所述新型高性能防水卷材满足国标GB18242-2008《弹性体改性沥青防水卷材》性能要求；实验样板面积50cm×55cm，通电电压36v时，样板表面温度为42±1℃，通电500h，卷材导电电流稳定。
实施例3
一种新型高性能防水卷材，包括基层1、改性层2；所述基层1采用基布表面涂覆导电性纳米浆料形成，改性层2采用沥青、改性剂、填充料、功能性薄膜3、预浸油混合制成，所述功能性薄膜3设置在所述改性层2表面。
所述基布采用聚酯毡；所述改性层2嵌有铜导线11。
所述导电性纳米浆料包括树脂、导电性纳米材料、助剂、助溶剂混合制成；按重量分数计算，所述导电性纳米浆料按如下配方制备：
碳纳米管2-5％、石墨烯2-6％、富勒烯2-4％、溶剂型丙烯酸树脂40-50％、导电填料8-35％、乙二醇丁醚5-20％、溶剂型助剂(包括流平剂、消泡剂、附着力促进剂等)1-5％。
按重量分数计算，所述改性层按如下配方制备：
200#石油沥青45-50％、机油1-15％、C9树脂0.1-1％、活化胶粉16-27％、超细碳酸钙30-40％、SBS橡胶2-5％。
进一步的，本发明还公开了一种新型高性能防水卷材的制作方法，按如下步骤实现：
使用所述导电性纳米浆料涂覆在所述基布表面，通过调整导电纳米浆料的浓度及银、镍、铜、氧化锌、氧化锡、不锈钢短纤维的添加量，将胎基布的电阻调整为10-200Ω/m2；
使预制的改性层浆料固化形成改性层2并与基层1表面相连接。
进一步的，所述预制的改性层浆料制备按如下步骤进行：将沥青、软化剂混合，升至一定温度后，加入SBS，进行研磨，研磨一段时间后升温搅拌；分多次加入C9树脂、活化胶粉、超细碳酸钙并搅拌；搅拌均匀后出料，控制好出料温度。
制成的所述新型高性能防水卷材满足国标GB18242-2008《弹性体改性沥青防水卷材》性能要求；实验样板面积50cm×55cm，通电电压36v时，样板表面温度为42±1℃，通电500h，卷材导电电流稳定。
实施例4
如图1所示，本发明具体技术方案如下：
一种新型高性能防水卷材，包括基层1、改性层2；所述基层1采用基布表面涂覆导电性纳米浆料形成，改性层2采用沥青、改性剂、填充料、功能性薄膜3、预浸油混合制成，所述功能性薄膜3设置在所述改性层2表面。
所述基布采用聚酯毡；所述改性层2嵌有铜导线11。
所述导电性纳米浆料包括树脂、导电性纳米材料、助剂、助溶剂混合制成；按重量分数计算，所述导电性纳米浆料按如下配方制备：
碳纳米管2-5％、石墨烯2-6％、石墨2-5％、溶剂型环氧树脂35-55％、导电填料8-40％、丙二醇丁醚5-20％、溶剂型助剂(包括流平剂、消泡剂、附着力促进剂等)1-5％。
按重量分数计算，所述改性层按如下配方制备：
聚乙烯10-50％、聚丙烯10-50％、三元乙丙橡胶10-30％、滑石粉5-20％、碳酸钙8-15％、氢氧化镁5-20％、抗氧化剂3-15％、增韧剂1-5％。
进一步的，本发明还公开了一种新型高性能防水卷材的制作方法，按如下步骤实现：
使用所述导电性纳米浆料涂覆在所述基布表面，通过调整导电纳米浆料的浓度及银、镍、铜、氧化锌、氧化锡、不锈钢短纤维的添加量，将胎基布的电阻调整为10-200Ω/m2；
使预制的改性层浆料固化形成改性层2并与基层1表面相连接。
进一步的，所述预制的改性层浆料制备按如下步骤进行：将烯烃、橡胶、填料、助剂共混反应所得的预聚物在高温的条件下下挤出。
制成的所述新型高性能防水卷材满足国标GB 27789-2011《热塑性聚烯烃(TPO)防水卷材》性能要求；实验样板面积60cm×80cm，通电电压24v时，样板表面温度为40±1℃，通电800h，卷材导电电流稳定。
实施例5
如图1所示，本发明具体技术方案如下：
一种新型高性能防水卷材，包括基层1、改性层2；所述基层1采用基布表面涂覆导电性纳米浆料形成，改性层2采用沥青、改性剂、填充料、功能性薄膜3、预浸油混合制成，所述功能性薄膜3设置在所述改性层2表面。
所述基布采用聚酯毡；所述改性层2嵌有铜导线11。
所述导电性纳米浆料包括树脂、导电性纳米材料、助剂、助溶剂混合制成；按重量分数计算，所述导电性纳米浆料按如下配方制备：
碳纳米管2-5％、石墨烯2-10％、水性聚氨酯树脂35-55％、导电填料8-35％、丙二醇丁醚1-5％、水性助剂(包括流平剂、消泡剂、附着力促进剂等)1-5％。
按重量分数计算，所述改性层按如下配方制备：
聚氯乙烯70-85％、碳酸钙15-30％、增塑剂3-10％、增韧剂2-10％、抗老化剂1-5％、增强剂2-5％。
进一步的，本发明还公开了一种新型高性能防水卷材的制作方法，按如下步骤实现：
使用所述导电性纳米浆料涂覆在所述基布表面，通过调整导电纳米浆料的浓度及银、镍、铜、氧化锌、氧化锡、不锈钢短纤维的添加量，将胎基布的电阻调整为10-200Ω/m2；
使预制的改性层浆料固化形成改性层2并与基层1表面相连接。
进一步的，所述预制的改性层浆料制备按如下步骤进行：将烯烃、橡胶、填料、助剂共混反应所得的预聚物在高温的条件下下挤出。
制成的所述新型高性能防水卷材满足国标GB 12592-2011《聚氯乙烯(PVC)防水卷材》性能要求；实验样板面积80cm×80cm，通电电压36v时，样板表面温度为48±1℃，通电1000h，卷材导电电流稳定。
实施例6
如图1所示，本发明具体技术方案如下：
一种新型高性能防水卷材，包括基层1、改性层2；所述基层1采用基布表面涂覆导电性纳米浆料形成，改性层2采用沥青、改性剂、填充料、功能性薄膜3、预浸油混合制成，所述功能性薄膜3设置在所述改性层2表面。
所述基布采用聚酯毡；所述改性层2嵌有无机类导线11。
所述导电性纳米浆料包括树脂、导电性纳米材料、助剂、助溶剂混合制成；按重量分数计算，所述导电性纳米浆料按如下配方制备：
碳纳米管2-15％、石墨烯2-15％、水性聚氨酯树脂35-45％、导电填料8-40％、水3-15％、丙二醇丁醚1-5％、水性助剂(包括流平剂、消泡剂、附着力促进剂等)1-5％。
按重量分数计算，所述改性层按如下配方制备：
聚乙烯10-60％、聚丙烯70-85％、聚己烯10-30％、抗老化剂1-5％、增韧剂5-15％。
进一步的，本发明还公开了一种新型高性能防水卷材的制作方法，按如下步骤实现：
使用所述导电性纳米浆料涂覆在所述基布表面，通过调整导电纳米浆料的浓度及银、镍、铜、氧化锌、氧化锡、不锈钢短纤维的添加量，将胎基布的电阻调整为10-200Ω/m2；
使预制的改性层浆料固化形成改性层2并与基层1表面相连接。
进一步的，所述预制的改性层浆料制备按如下步骤进行：将烯烃、橡胶、填料、助剂共混反应所得的预聚物在高温的条件下下挤出。
制成的所述新型高性能防水卷材满足国标GB 12592-2011《聚氯乙烯(PVC)防水卷材》性能要求；实验样板面积100cm×80cm，通电电压48v时，样板表面温度为55±1℃，通电1000h，卷材导电电流稳定。
测试所述新型高性能防水卷材的特性指标如下：
以上所述仅是本发明的优先实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种新型高性能防水卷材，其特征在于，包括基层(1)、改性层(2)；所述基层(1)采用基布表面涂覆导电性纳米浆料形成，所述改性层(2)采用改性高分子材料制成。
2.如权利要求1所述的新型高性能防水卷材，其特征在于，所述基布采用聚酯毡、玻纤毡、玻纤增强聚酯毡中至少一种。
3.如权利要求1所述的新型高性能防水卷材，其特征在于，所述基层(1)与所述改性层(2)至少一层嵌有导线(11)。
4.如权利要求1所述的新型高性能防水卷材，其特征在于，所述导电性纳米浆料包括树脂、导电性纳米材料、助剂、助溶剂混合制成。
5.如权利要求4所述的新型高性能防水卷材，其特征在于，所述树脂为环氧树脂、聚氨酯树脂、丙烯酸树脂、醇酸树脂中至少一种；所述导电性纳米材料为碳纳米管、石墨烯、炭黑、石墨中至少一种；所述助剂包括分散剂、消泡剂、流平剂、润湿剂、附着力促进剂、固色剂中至少一种；所述助溶剂为水、乙二醇甲醚、丙二醇甲醚醋酸酯、丙二醇乙醚、二甲苯中至少一种。
6.如权利要求1-4任意一项所述的新型高性能防水卷材，其特征在于，所述改性层(2)采用沥青、软化剂、改性剂、填充料、功能性薄膜(3)、预浸油混合制成，所述功能性薄膜(3)设置在所述改性层(2)表面。
7.如权利要求6所述的新型高性能防水卷材，其特征在于，所述沥青为石油沥青、岩沥青、湖沥青中至少一种；软化剂为机油、环烷油中至少一种；改性剂为SBS、SIS、SBR、APP、APAO中至少一种；所述填充料包括IPP、C9树脂、C4树脂、萜烯树脂、活化胶粉、石粉、轮胎胶粉、加氢树脂、阻根剂、抗老化剂、抗紫外剂中至少一种；所述预浸油包括所述沥青、C9树脂。
8.如权利要求1-4任意一项所述的新型高性能防水卷材，其特征在于，所述改性层(2)还可以采用高分子树脂、烯烃、橡胶、填料、助剂混合制成。
9.如权利要求8所述的新型高性能防水卷材，其特征在于，所述高分子树脂为TPO、HDPE、EVA、EPDM、CPE、PVC中至少一种；所述烯烃为乙烯、丙烯、聚乙烯、聚丙烯、己烯、丁烯、聚丁烯、聚己烯、聚氯乙烯、醋酸乙烯、聚乙烯—醋酸乙烯、非共轭二烯烃中至少一种；所述橡胶为天然橡胶、三元乙丙橡胶、乙丙橡胶、通用橡胶、丁苯橡胶、丁腈橡胶、硅橡胶、异戊橡胶、氯丁橡胶中至少一种；所述填料为碳酸钙、氢氧化镁、滑石粉、钛白粉、纳米二氧化硅、纳米二氧化钛中至少一种；所述助剂包括塑料改性剂、橡胶改性剂、增韧剂、增强剂、抗老化剂、抗氧化剂、界面剂中至少一种。
10.一种新型高性能防水卷材的制作方法，其特征在于，按如下步骤实现：
使用所述导电性纳米浆料涂覆在所述基布表面，通过调整导电纳米浆料的浓度及导电填料的添加量，将胎基布的电阻调整为10-200Ω/m2；所述导电材料包括银、镍、铜、氧化锌、氧化锡、不锈钢短纤维中至少一种；
使预制的改性层浆料固化形成改性层(2)并与基层(1)表面相连接；
所述预制的改性层浆料制备按如下步骤进行：将沥青、软化剂混合，升至一定温度后，加入改性剂，所述改性剂包括SBS、APAO、C5中至少一种，进行研磨，研磨一段时间后升温搅拌；分多次加入胶粉、功能性助剂、填料等并搅拌；搅拌均匀后出料，控制好出料温度；
所述预制的改性层浆料制备还可以按如下步骤进行：将烯烃、橡胶、填料、助剂共混反应所得的预聚物在高温的条件下下挤出。
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