CN106118267A - 高铁用抗菌防水材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高铁用抗菌防水材料及其制备方法，所述高铁用抗菌防水材料由下述重量份的原料制备而成：聚丙烯树脂30‑40份、丙烯酸树脂18‑28份、炭黑18‑28份、聚氨基甲酸酯28‑38份、聚乙烯醇10‑15份、氯化石蜡3‑5份、磷酸三丁酯2‑5份、六偏磷酸钠0.8‑1.8份、环氧大豆油1‑5份、3‑氯丙基甲基二甲氧基硅烷1‑3份、无机抗菌剂2‑8份、紫外吸收剂1‑5份。本发明提供的高铁用抗菌防水材料及其制备方法，通过合理的配比，优选出适合高铁用抗菌防水材料的紫外吸收剂、无机抗菌剂种类及用量，提高了防霉性、抗菌性、抗紫外性，具有优异的物理机械性能、耐温性、耐候性、耐化学介质性及突出的耐磨性，施工方便，效率高。

Description

高铁用抗菌防水材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及防水材料技术领域，尤其涉及一种高铁用抗菌防水材料及其制备方法。
背景技术
高速铁路简称“高铁”，是指通过改造原有线路(直线化、轨距标准化)，使最高营运速率达到不小于每小时200公里，或者专门修建新的“高速新线”，使营运速率达到每小时至少250公里的铁路系统。
防水材料主要有三类：防水卷材、聚氨酯防水材料、新型聚合物水泥基防水材料。防水材料主要是用来防止雨水、地下水、工业和民用的给排水、腐蚀性液体以及空气中的湿气、蒸气等侵入建筑物。
铁路线主要由路基、桥梁和隧道组成，由于高铁、客运专线的运行特点，桥梁占线路比例大幅增加，已超过50％。在桥梁混凝土桥面设置防水层，可以有效阻隔水渗入桥面板结构内，减缓混凝土的老化及桥面板内钢筋锈蚀，从而达到提高混凝土桥结构耐久性的目的。所以桥面防水是混凝土桥梁工程中的一个重要组成部分，目前高铁用防水涂料模量和弹性不可兼顾。
现有的高铁聚氨酯防水涂料，因拉伸强度需要，其一般为双组分聚氨酯，分为甲组分和乙组分，在使用过程中需要将甲、乙组分按照一定比例混合，搅拌均匀后才能使用。一般甲组分为聚氨酯预聚体，乙组分为固化体系。因为双组分高铁聚氨酯防水涂料在施工前存在配料工序，所以容易发生计量差错，导致防水涂膜物理性能及防水效果降低；涂料在搅拌过程中容易起泡，使防水涂膜中间易出现暗泡、针孔，影响外观和防水效果；甲、乙组分在搅拌均匀后，必须在其固化时间内使用完材料，否则材料会因反应使粘度上升，变稠后无法刮涂或辊涂。
本发明提供了一种高铁用抗菌防水材料，具有优异的防水、抗紫外、抗菌效果。
发明内容
针对现有技术中存在的上述不足，本发明所要解决的技术问题之一是提供一种高铁用抗菌防水材料。
本发明所要解决的技术问题之二是提供一种高铁用抗菌防水材料的制备方法。
本发明目的是通过如下技术方案实现的：
一种高铁用抗菌防水材料，由下述重量份的原料制备而成：聚丙烯树脂30-40份、丙烯酸树脂18-28份、炭黑18-28份、聚氨基甲酸酯28-38份、聚乙烯醇10-15份、氯化石蜡3-5份、磷酸三丁酯2-5份、六偏磷酸钠0.8-1.8份、环氧大豆油1-5份、3-氯丙基甲基二甲氧基硅烷1-3份、无机抗菌剂2-8份、紫外吸收剂1-5份。
优选地，所述的无机抗菌剂为溴化银、磷酸二氢锌、钨酸锌中一种或多种的混合物。
更优选地，所述的无机抗菌剂由溴化银、磷酸二氢锌、钨酸锌混合而成，所述溴化银、磷酸二氢锌、钨酸锌的质量比为(1-3)：(1-3)：(1-3)。
优选地，所述的紫外吸收剂为2,2'-二羟基-4,4'-二甲氧基二苯甲酮-5,5'-二磺酸、2-羟基-4-甲氧基-5-磺酸二苯甲酮、4-甲氧基-2-羟基二苯甲酮中一种或多种的混合物。
更优选地，所述的紫外吸收剂由2,2'-二羟基-4,4'-二甲氧基二苯甲酮-5,5'-二磺酸、2-羟基-4-甲氧基-5-磺酸二苯甲酮、4-甲氧基-2-羟基二苯甲酮混合而成，所述2,2'-二羟基-4,4'-二甲氧基二苯甲酮-5,5'-二磺酸、2-羟基-4-甲氧基-5-磺酸二苯甲酮、4-甲氧基-2-羟基二苯甲酮的质量比为(1-3)：(1-3)：(1-3)。
本发明还提供了上述高铁用抗菌防水材料的制备方法：按配比将聚丙烯树脂、丙烯酸树脂、炭黑、聚氨基甲酸酯、聚乙烯醇、氯化石蜡、磷酸三丁酯、六偏磷酸钠、环氧大豆油、3-氯丙基甲基二甲氧基硅烷、无机抗菌剂、紫外吸收剂混合均匀，熔融挤出，即得。
本发明提供的高铁用抗菌防水材料及其制备方法，通过合理的配比，优选出适合高铁用抗菌防水材料的紫外吸收剂、无机抗菌剂种类及用量，提高了防霉性、抗菌性、抗紫外性，具有优异的物理机械性能、耐温性、耐候性、耐化学介质性及突出的耐磨性，施工方便，效率高。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步的说明，以下所述，仅是对本发明的较佳实施例而已，并非对本发明做其他形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更为同等变化的等效实施例。凡是未脱离本发明方案内容，依据本发明的技术实质对以下实施例所做的任何简单修改或等同变化，均落在本发明的保护范围内。
实施例中各原料介绍：
聚丙烯树脂，CAS号：9003-07-0，采用中国石油化工股份有限公司茂名分公司生产的牌号为N-T30S的聚丙烯树脂。
丙烯酸树脂，CAS号：9003-01-4，采用深圳金丰源高分子材料有限公司提供的型号为RS-68P的热塑性丙烯酸树脂。
炭黑，CAS号：1333-86-4，具体采用山东大王金泰集团有限公司提供的型号为N550的炭黑，粒度800目。
聚氨基甲酸酯，采用德国拜耳公司提供的牌号为192X的聚氨基甲酸酯。
聚乙烯醇，CAS号：9002-89-5，具体采用任丘市硕达化工有限公司提供的型号为PVA(2488)的聚乙烯醇。
氯化石蜡，CAS号：106232-86-4，具体采用济南银菊化工有限公司提供的氯化石蜡-70。
磷酸三丁酯，CAS号：126-73-8。
六偏磷酸钠，CAS号：10124-56-8。
环氧大豆油，CAS号：8013-07-8。
3-氯丙基甲基二甲氧基硅烷，CAS号：18171-19-2。
溴化银，CAS号：7785-23-1，粒径800目。
磷酸二氢锌，CAS号：13598-37-3，粒径800目。
钨酸锌，CAS号：13597-56-3，粒径800目。
2,2'-二羟基-4,4'-二甲氧基二苯甲酮-5,5'-二磺酸，CAS号：143982-77-8。
2-羟基-4-甲氧基-5-磺酸二苯甲酮，CAS号：4065-45-6。
4-甲氧基-2-羟基二苯甲酮，即紫外线吸收剂UV-9，CAS号：131-57-7。
实施例1
高铁用抗菌防水材料原料(重量份)：聚丙烯树脂35份、丙烯酸树脂20份、炭黑25份、聚氨基甲酸酯33份、聚乙烯醇12份、氯化石蜡4份、磷酸三丁酯3份、六偏磷酸钠1.2份、环氧大豆油2份、3-氯丙基甲基二甲氧基硅烷2份、无机抗菌剂3份、紫外吸收剂1.5份。
所述的无机抗菌剂由溴化银、磷酸二氢锌、钨酸锌按质量比为1：1：1搅拌混合均匀得到。
所述的紫外吸收剂由2,2'-二羟基-4,4'-二甲氧基二苯甲酮-5,5'-二磺酸、2-羟基-4-甲氧基-5-磺酸二苯甲酮、4-甲氧基-2-羟基二苯甲酮按质量比为1：1：1搅拌混合均匀得到。
高铁用抗菌防水材料的制备：
按配比将聚丙烯树脂、丙烯酸树脂、炭黑、聚氨基甲酸酯、聚乙烯醇、氯化石蜡、磷酸三丁酯、六偏磷酸钠、环氧大豆油、3-氯丙基甲基二甲氧基硅烷、无机抗菌剂、紫外吸收剂混合均匀，得到混合物；然后将上述混合物熔融挤出，其中，一区温度为310度，二区温度320℃，三区温度320℃，四区温度315℃，机头温度325℃，停留时间2min，压力为15MPa。得到实施例1的高铁用抗菌防水材料。
实施例2
与实施例1基本相同，区别仅在于：所述的无机抗菌剂由磷酸二氢锌、钨酸锌按质量比为1：1搅拌混合均匀得到。得到实施例2的高铁用抗菌防水材料。
实施例3
与实施例1基本相同，区别仅在于：所述的无机抗菌剂由溴化银、钨酸锌按质量比为1：1搅拌混合均匀得到。得到实施例3的高铁用抗菌防水材料。
实施例4
与实施例1基本相同，区别仅在于：所述的无机抗菌剂由溴化银、磷酸二氢锌按质量比为1：1搅拌混合均匀得到。得到实施例4的高铁用抗菌防水材料。
实施例5
与实施例1基本相同，区别仅在于：所述的紫外吸收剂由2-羟基-4-甲氧基-5-磺酸二苯甲酮、4-甲氧基-2-羟基二苯甲酮按质量比为1：1搅拌混合均匀得到。得到实施例5的高铁用抗菌防水材料。
实施例6
与实施例1基本相同，区别仅在于：所述的紫外吸收剂由2,2'-二羟基-4,4'-二甲氧基二苯甲酮-5,5'-二磺酸、4-甲氧基-2-羟基二苯甲酮按质量比为1：1搅拌混合均匀得到。得到实施例6的高铁用抗菌防水材料。
实施例7
与实施例1基本相同，区别仅在于：所述的紫外吸收剂由2,2'-二羟基-4,4'-二甲氧基二苯甲酮-5,5'-二磺酸、2-羟基-4-甲氧基-5-磺酸二苯甲酮按质量比为1：1搅拌混合均匀得到。得到实施例7的高铁用抗菌防水材料。
测试例1
对实施例1-7制备得到的高铁用抗菌防水材料的抗老化性能进行测试，根据热氧老化实验标准GB/T7141-2008进行人工加速老化实验(90℃，500h)。具体测试结果见表1。
表1：抗老化性能测试表(90℃，500h)
比较实施例1与实施例2-4，实施例1(溴化银、磷酸二氢锌、钨酸锌复配)抗老化性能明显优于实施例2-4(溴化银、磷酸二氢锌、钨酸锌中任意二者复配)。
比较实施例1与实施例5-7，实施例1(2,2'-二羟基-4,4'-二甲氧基二苯甲酮-5,5'-二磺酸、2-羟基-4-甲氧基-5-磺酸二苯甲酮、4-甲氧基-2-羟基二苯甲酮复配)抗老化性能明显优于实施例5-7(2,2'-二羟基-4,4'-二甲氧基二苯甲酮-5,5'-二磺酸、2-羟基-4-甲氧基-5-磺酸二苯甲酮、4-甲氧基-2-羟基二苯甲酮中任意二者复配)。
测试例2
对实施例1-7制备得到的高铁用抗菌防水材料的抗菌性能进行测试，采用常规微生物杀菌力检测，大肠杆菌ATYCC 25922、金黄色葡萄球菌ATCC6538。具体测试结果见表2。
表2：高铁用抗菌防水材料抗菌性能测试数据表
大肠杆菌杀菌率，％ 金黄色葡萄球菌杀菌率，％
实施例1 98.4 98.9
实施例2 94.3 94.5
实施例3 93.8 94.2
实施例4 94.7 94.7
实施例5 96.1 96.8
实施例6 95.8 97.2
实施例7 96.7 96.4
比较实施例1与实施例2-4，实施例1(溴化银、磷酸二氢锌、钨酸锌复配)抗菌性能明显优于实施例2-4(溴化银、磷酸二氢锌、钨酸锌中任意二者复配)。
比较实施例1与实施例5-7，实施例1(2,2'-二羟基-4,4'-二甲氧基二苯甲酮-5,5'-二磺酸、2-羟基-4-甲氧基-5-磺酸二苯甲酮、4-甲氧基-2-羟基二苯甲酮复配)抗菌性能明显优于实施例5-7(2,2'-二羟基-4,4'-二甲氧基二苯甲酮-5,5'-二磺酸、2-羟基-4-甲氧基-5-磺酸二苯甲酮、4-甲氧基-2-羟基二苯甲酮中任意二者复配)。

Claims (6)

1.一种高铁用抗菌防水材料，其特征在于，由下述重量份的原料制备而成：聚丙烯树脂30-40份、丙烯酸树脂18-28份、炭黑18-28份、聚氨基甲酸酯28-38份、聚乙烯醇10-15份、氯化石蜡3-5份、磷酸三丁酯2-5份、六偏磷酸钠0.8-1.8份、环氧大豆油1-5份、3-氯丙基甲基二甲氧基硅烷1-3份、无机抗菌剂2-8份、紫外吸收剂1-5份。
2.如权利要求1所述的高铁用抗菌防水材料，其特征在于：所述的无机抗菌剂为溴化银、磷酸二氢锌、钨酸锌中一种或多种的混合物。
3.如权利要求2所述的高铁用抗菌防水材料，其特征在于：所述的无机抗菌剂由溴化银、磷酸二氢锌、钨酸锌混合而成，所述溴化银、磷酸二氢锌、钨酸锌的质量比为(1-3)：(1-3)：(1-3)。
4.如权利要求1-3中任一项所述的高铁用抗菌防水材料，其特征在于：所述的紫外吸收剂为2,2'-二羟基-4,4'-二甲氧基二苯甲酮-5,5'-二磺酸、2-羟基-4-甲氧基-5-磺酸二苯甲酮、4-甲氧基-2-羟基二苯甲酮中一种或多种的混合物。
5.如权利要求4所述的高铁用抗菌防水材料，其特征在于：所述的紫外吸收剂由2,2'-二羟基-4,4'-二甲氧基二苯甲酮-5,5'-二磺酸、2-羟基-4-甲氧基-5-磺酸二苯甲酮、4-甲氧基-2-羟基二苯甲酮混合而成，所述2,2'-二羟基-4,4'-二甲氧基二苯甲酮-5,5'-二磺酸、2-羟基-4-甲氧基-5-磺酸二苯甲酮、4-甲氧基-2-羟基二苯甲酮的质量比为(1-3)：(1-3)：(1-3)。
6.如权利要求1-5任一项所述的高铁用抗菌防水材料的制备方法，其特征在于：按配比将聚丙烯树脂、丙烯酸树脂、炭黑、聚氨基甲酸酯、聚乙烯醇、氯化石蜡、磷酸三丁酯、六偏磷酸钠、环氧大豆油、3-氯丙基甲基二甲氧基硅烷、无机抗菌剂、紫外吸收剂混合均匀，熔融挤出，即得。
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