CN107364193A - 一种废旧防水卷材改性后的卷材及制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种废旧防水卷材改性后的卷材及制备方法，属于废旧防水卷材的再利用领域。所述防水卷材包括：基材层，基材层上、下表面分别设有第一、第二防水层，所述第一防水层上表面设有防水加强层，第二防水层下表面设有PE保护膜，其中，防水层为废旧防水卷材改性沥青层，防水加强层为聚苯乙烯/氧化石墨烯纳米复合材料层。所述制备步骤包括：（1）废旧防水卷材改性沥青的制备；（2）聚苯乙烯/氧化石墨烯纳米复合材料的制备；（3）防水卷材的制备。本发明不仅解决了废旧防水卷材的处理问题，避免了焚烧或者自然废弃导致的环境污染，还大大提高了资源利用率，实现废旧防水卷材的再利用，降低了使用成本，具有较好的应用价值。

Description

一种废旧防水卷材改性后的卷材及制备方法
技术领域
本发明涉及废旧防水卷材的再利用领域，具体涉及一种废旧防水卷材改性后的卷材及制备方法。
背景技术
防水材料广泛应用于各种工业与民用建筑的屋面、地下室的工程防水，以及地铁、隧道、公路桥梁等市政及水利设施的工程防水中，目前的防水卷材抗破坏力差，易出现刺破或撕裂现象，需耗费人力、物力进行修补，缩短了防水材料的使用寿命，造成资源和资金的浪费。
防水卷材是建筑施工中常用的一种建筑材料，在道路桥梁、屋顶或需要防水的建筑物的施工中，均需要预先铺制防水卷材。而随着防水卷材的应用的普遍推广，防水卷材废旧料也日益增多，对防水卷材废旧料的处理成逐渐呈现在人们面前，目前，现有的废旧防水卷材的处理多为自然废弃或者焚烧，不仅对大气环境造成污染，增加环境负荷，又会造成资源浪费，间接提高了防水卷材的使用成本。
发明内容
针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种废旧防水卷材改性后的卷材及制备方法，所述制备方法得到的防水卷材不仅解决了废旧防水卷材的处理问题，避免了焚烧或者自然废弃导致的环境污染，还大大提高了资源利用率，实现废旧防水卷材的再利用，降低了使用成本，具有较好的应用价值。
本发明解决技术问题采用如下技术方案：
本发明涉及一种废旧防水卷材改性后的卷材，包括基材层，所述基材层上、下表面分别设有第一、第二防水层，所述第一防水层上表面设有防水加强层，所述第二防水层下表面设有PE保护膜，所述第二防水层与PE保护膜之间通过胶粘层连接。
优选地，所述基材层为无纺布层。
优选地，所述第一、第二防水层为废旧防水卷材改性沥青层。
优选地，所述废旧防水卷材改性沥青层包括如下重量分数的各组分：废旧防水卷材70~90份、沥青基质30~40份、SBS 1~5份、增塑剂1~3份、改性剂3~5份、填充料20~40份、抗老化剂0.5~2份、抗剥落剂0.5~2份、软化剂2~5份、增韧剂2~5份、稳定剂0.1~2份、相容剂0.5~2份。
优选地，所述废旧防水卷材为废旧SBS改性防水卷材或废旧SBR改性防水卷材。
优选地，所述加强防水层为聚苯乙烯/氧化石墨烯纳米复合材料层。
本发明还涉及一种废旧防水卷材改性后的卷材的制备方法，包括如下步骤：：
（1）废旧防水卷材改性沥青的制备：将废旧SBS防水卷材粉碎加入到反应釜中，再加入沥青基质，再按照配比加入软化剂、增塑剂、改性剂，于160~180℃，搅拌0.5~2h；加入SBS充分搅拌混合，并于180~185℃高剪切速率下剪切10~20min，再向混合物中加入相容剂，170~185℃条件下反应1~2h；向反应混合物中按照配比加入填充料，抗老化剂，增韧剂、抗剥落剂、稳定剂，搅拌反应1~2h，即制得改性沥青；
（2）聚苯乙烯/氧化石墨烯纳米复合材料的制备：将氧化石墨烯水溶液加入到苯乙烯中，加入引发剂过硫酸铵溶液和交联剂，搅拌条件下聚合反应制得聚苯乙烯/氧化石墨烯纳米复合材料；
（3）防水卷材的制备：将无纺布层胎基层展开，在无纺布层上、下表面各涂覆一层改性沥青层，涂覆厚度为0.8~2mm；在上表面的改性沥青层上表面涂覆加强防水层聚苯乙烯/氧化石墨烯纳米复合材料，涂覆厚度0.4~0.6mm，下表面的改性沥青层下表面粘贴PE保护膜。
优选地，所述步骤（1）中废旧SBS防水卷材粉碎至50~80目。
优选地，所述步骤（1）中的剪切速率为6800~7200rap/min。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
（1）本发明所述的废旧防水卷材改性后的卷材，采用废旧SBS改性沥青防水卷材作为原料来制备防水卷材沥青基层，解决了现有技术中对废旧防水卷材的处理问题，避免了因焚烧或者自然废弃导致的环境污染及资源的浪费，大大提高了资源利用率，实现废旧防水卷材的再利用，降低了使用成本，具有较好的应用价值，符合环境友好型生产的要求，适合工业化推广应用。
（2）本发明采用聚苯乙烯/氧化石墨烯纳米复合材料作为加强防水层，由于石墨烯具有片层共轭结构，层层叠加形成致密的防腐层，能够有效抑制水对涂膜的浸润与渗透，起到防水防腐作用，与聚苯乙烯改性应用于防水卷材，大大提高了防水卷材的防水、防腐效果；此外，由于石墨烯优异的力学性能，使得防卷材有较好的韧性及耐摩擦、耐刮擦性能；
（3）所述防水卷材，各层之间粘合性好，制备工艺简单，反应条件温和，符合目前建筑行业的需求，具有较高的应用价值。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1为本发明所述废旧防水卷材改性后的卷材的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例，进一步阐述本发明。这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。
实施例1：
如图1所示，本发明涉及一种废旧防水卷材改性后的卷材，包括基材层1，所述基材层1上、下表面分别设有第一防水层2和第二防水层3，所述第一防水层2上表面设有防水加强层4，所述第二防水层3下表面设有PE保护膜5，所述第二防水层3与PE保护膜5之间通过胶粘层6连接。其中，所述基材层1为无纺布层，所述第一防水层2和第二防水层3均为废旧防水卷材改性沥青层，所述加强防水层4为聚苯乙烯/氧化石墨烯纳米复合材料层。
所述废旧防水卷材改性沥青层的组成如下：废旧防水卷材80份、沥青基质35份、SBS 3份、增塑剂2份、改性剂3份、填充料30份、抗老化剂1份、抗剥落剂1份、软化剂4份、增韧剂3份、稳定剂1.5份、相容剂1份。其中，所述填充料为碳酸钙，所述改性剂为丁苯橡胶，抗老化剂为紫外线吸收剂，抗剥落剂为含磷羟基抗剥落剂，软化剂为松焦油，增韧剂为丁腈橡胶，稳定剂为三盐基硫酸铅，相容剂为环氧树脂-聚丁二烯接枝共聚物。
其中，所述废旧防水卷材为废旧SBS改性防水卷材。
本发明所述废旧防水卷材改性后的卷材的制备方法，包括如下步骤：：
（1）废旧防水卷材改性沥青的制备：按照配比称取废旧SBS防水卷材，粉碎至80目，加入到反应釜中，再加入沥青基质，再按照配比加入软化剂、增塑剂、改性剂，于170℃，搅拌1h；加入SBS充分搅拌混合，并于180℃剪切速率为7000rap/min的条件下剪切15min，再向混合物中加入相容剂，180℃条件下搅拌反应1.5h；然后，向反应混合物中按照配比加入填充料搅拌均匀，再加入抗老化剂，增韧剂、抗剥落剂、稳定剂，搅拌反应1.5h，即制得改性沥青；
（2）聚苯乙烯/氧化石墨烯纳米复合材料的制备：将氧化石墨烯水溶液加入到苯乙烯中，加入引发剂过硫酸铵溶液和交联剂，搅拌条件下聚合反应制得聚苯乙烯/氧化石墨烯纳米复合材料；
（3）防水卷材的制备：将无纺布层胎基层展开，在无纺布层上、下表面各涂覆一层改性沥青层，涂覆厚度为1.2mm；在上表面的改性沥青层上表面涂覆加强防水层聚苯乙烯/氧化石墨烯纳米复合材料，涂覆厚度0.4mm，下表面的改性沥青层下表面粘贴PE保护膜。
实施例2：
本发明涉及一种废旧防水卷材改性后的卷材，包括基材层，所述基材层上、下表面分别设有第一防水层和第二防水层，所述第一防水层上表面设有防水加强层，所述第二防水层下表面设有PE保护膜，所述第二防水层与PE保护膜之间通过胶粘层连接。其中，所述基材层为无纺布层，所述第一、第二防水层均为废旧防水卷材改性沥青层，所述加强防水层为聚苯乙烯/氧化石墨烯纳米复合材料层。
所述废旧防水卷材改性沥青层包括如下重量分数的各组分：废旧防水卷材70份、沥青基质30份、SBS 1份、增塑剂1份、改性剂3份、填充料20份、抗老化剂0.5份、抗剥落剂0.5份、软化剂2份、增韧剂2份、稳定剂0.1份、相容剂0.5份。其中，所述填充料为碳酸钙，所述改性剂为丁苯橡胶，抗老化剂采用油性紫外线吸收剂，抗剥落剂为含磷羟基抗剥落剂，软化剂为松焦油，增韧剂为丁腈橡胶，稳定剂为三盐基硫酸铅，相容剂为环氧树脂-聚丁二烯接枝共聚物。
其中，所述废旧防水卷材为废旧SBR改性防水卷材。
本发明所述废旧防水卷材改性后的卷材的制备方法，包括如下步骤：：
（1）废旧防水卷材改性沥青的制备：按照配比称取废旧SBR防水卷材，粉碎至50目，加入到反应釜中，再加入沥青基质，再按照配比加入软化剂、增塑剂、改性剂，于160℃，搅拌2h；加入SBS充分搅拌混合，并于180℃剪切速率为6800rap/min条件下剪切20min，再向混合物中加入相容剂，170℃条件下反应2h；然后，向反应混合物中按照配比加入填充料搅拌均匀，再加入抗老化剂，增韧剂、抗剥落剂、稳定剂，搅拌反应1h，即制得改性沥青；
（2）聚苯乙烯/氧化石墨烯纳米复合材料的制备：将氧化石墨烯水溶液加入到苯乙烯中，加入引发剂过硫酸铵溶液和交联剂，搅拌条件下聚合反应制得聚苯乙烯/氧化石墨烯纳米复合材料；
（3）防水卷材的制备：将无纺布层胎基层展开，在无纺布层上、下表面各涂覆一层改性沥青层，涂覆厚度为2mm；在上表面的改性沥青层上表面涂覆加强防水层聚苯乙烯/氧化石墨烯纳米复合材料，涂覆厚度0.4mm，下表面的改性沥青层下表面粘贴PE保护膜。
实施例3：
本发明涉及一种废旧防水卷材改性后的卷材，包括基材层，所述基材层上、下表面分别设有第一、第二防水层，所述第一防水层上表面设有防水加强层，所述第二防水层下表面设有PE保护膜，所述第二防水层与PE保护膜之间通过胶粘层连接。其中，所述基材层为无纺布层，所述第一、第二防水层为废旧防水卷材改性沥青层，所述加强防水层为聚苯乙烯/氧化石墨烯纳米复合材料层。
所述废旧防水卷材改性沥青层包括如下重量分数的各组分：废旧防水卷材90份、沥青基质40份、SBS 5份、增塑剂3份、改性剂5份、填充料40份、抗老化剂2份、抗剥落剂2份、软化剂5份、增韧剂5份、稳定剂2份、相容剂2份。其中，所述填充料为碳酸钙，所述改性剂为丁基橡胶，抗老化剂采用油性紫外线吸收剂，抗剥落剂为含磷羟基抗剥落剂，软化剂为松焦油，增韧剂为丁腈橡胶，稳定剂为三盐基硫酸铅，相容剂为环氧树脂-聚丁二烯接枝共聚物。
其中，所述废旧防水卷材为废旧SBS改性防水卷材。
本发明所述废旧防水卷材改性后的卷材的制备方法，包括如下步骤：：
（1）废旧防水卷材改性沥青的制备：按照配比称取废旧SBS防水卷材，粉碎至80目，加入到反应釜中，再加入沥青基质，再按照配比加入软化剂、增塑剂、改性剂，于180℃，搅拌0.5h；加入SBS充分搅拌混合，并于185℃剪切速率为7200rap/min条件下剪切10min，再向混合物中加入相容剂，185℃条件下反应1h；向反应混合物中按照配比加入填充料搅拌均匀，再加入抗老化剂，增韧剂、抗剥落剂、稳定剂，搅拌反应2h，即制得改性沥青；
（2）聚苯乙烯/氧化石墨烯纳米复合材料的制备：将氧化石墨烯水溶液加入到苯乙烯中，加入引发剂过硫酸铵溶液和交联剂，搅拌条件下聚合反应制得聚苯乙烯/氧化石墨烯纳米复合材料；
（3）防水卷材的制备：将无纺布层胎基层展开，在无纺布层上、下表面各涂覆一层改性沥青层，涂覆厚度为0.8mm；在上表面的改性沥青层上表面涂覆加强防水层聚苯乙烯/氧化石墨烯纳米复合材料，涂覆厚度0.6mm，下表面的改性沥青层下表面粘贴PE保护膜。
本发明所述的废旧防水卷材改性后的卷材，采用废旧SBS改性沥青防水卷材作为原料来制备防水卷材沥青基层，解决了废旧防水卷材的处理问题，避免了焚烧或者自然废弃导致的环境污染，还大大提高了资源利用率，实现废旧防水卷材的再利用，降低了使用成本，具有较好的应用价值。采用氧化石墨烯改性聚苯乙烯用于防水卷材，由于氧化石墨烯具有片层共轭结构，层层叠加形成致密的防腐层，能够有效抑制水对涂膜的浸润与渗透，起到防水防腐作用，与聚苯乙烯改性应用于防水卷材，大大提高了防水卷材的防水、防腐效果；此外，所述防水卷材，各层之间粘合性好，制备工艺简单，反应条件温和，符合目前建筑行业的需求，具有较高的应用价值。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。

Claims (9)

1.一种废旧防水卷材改性后的卷材，其特征在于：包括基材层，所述基材层上、下表面分别设有第一、第二防水层，所述第一防水层上表面设有防水加强层，所述第二防水层下表面设有PE保护膜，所述第二防水层与PE保护膜之间通过胶粘层连接。
2.根据权利要求1所述的废旧防水卷材改性后的卷材，其特征在于：所述基材层为无纺布层。
3.根据权利要求1所述的废旧防水卷材改性后的卷材，其特征在于：所述第一、第二防水层为废旧防水卷材改性沥青层。
4.根据权利要求3所述的废旧防水卷材改性后的卷材，其特征在于：所述废旧防水卷材改性沥青层包括如下重量分数的各组分：废旧防水卷材70~90份、沥青基质30~40份、SBS 1~5份、增塑剂1~3份、改性剂3~5份、填充料20~40份、抗老化剂0.5~2份、抗剥落剂0.5~2份、软化剂2~5份、增韧剂2~5份、稳定剂0.1~2份、相容剂0.5~2份。
5.根据权利要求3所述的废旧防水卷材改性后的卷材，其特征在于：所述废旧防水卷材为废旧SBS改性防水卷材或废旧SBR改性防水卷材。
6.根据权利要求1所述的废旧防水卷材改性后的卷材，其特征在于：所述加强防水层为聚苯乙烯/氧化石墨烯纳米复合材料层。
7.一种根据权利要求1~6所述的废旧防水卷材改性后的卷材的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：：
（1）废旧防水卷材改性沥青的制备：将废旧SBS防水卷材粉碎加入到反应釜中，再加入沥青基质，再按照配比加入软化剂、增塑剂、改性剂，于160~180℃，搅拌0.5~2h；加入SBS充分搅拌混合，并于180~185℃高剪切速率下剪切10~20min，再向混合物中加入相容剂，170~185℃条件下反应1~2h；向反应混合物中按照配比加入填充料，抗老化剂，增韧剂、抗剥落剂、稳定剂，搅拌反应1~2h，即制得改性沥青；
（2）聚苯乙烯/氧化石墨烯纳米复合材料的制备：将氧化石墨烯水溶液加入到苯乙烯中，加入引发剂过硫酸铵溶液和交联剂，搅拌条件下聚合反应制得聚苯乙烯/氧化石墨烯纳米复合材料；
（3）防水卷材的制备：将无纺布层胎基层展开，在无纺布层上、下表面各涂覆一层改性沥青层，涂覆厚度为0.8~2mm；在上表面的改性沥青层上表面涂覆加强防水层聚苯乙烯/氧化石墨烯纳米复合材料，涂覆厚度0.4~0.6mm，下表面的改性沥青层下表面粘贴PE保护膜。
8.根据权利要求7所述的防水卷材基材的制备方法，其特征在于：所述步骤（1）中废旧SBS防水卷材粉碎至50~80目。
9.根据权利要求7所述的防水卷材基材的制备方法，其特征在于：所述步骤（1）中的剪切速率为6800~7200rap/min。
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