CN107841115B - 添加纳米碳的防腐防水卷材的制备工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了添加纳米碳的防腐防水卷材的制备工艺，该工艺利用碳酸纤维、聚乳酸纤维、辛酸亚锡、己内酰胺等材料经过真空高温反应，添加纳米消泡剂等材料制备浆料，利用压延成型工艺制成软性卷材，最后利用贴合机对卷材进行贴膜加工、卷轴成卷，制备得到添加纳米碳的防腐防水卷材。制备而成的添加纳米碳的防腐防水卷材，其弹性大、防腐防水，具有较好的应用前景。

Description

添加纳米碳的防腐防水卷材的制备工艺
技术领域
本发明涉及材料这一技术领域，特别涉及到添加纳米碳的防腐防水卷材的制备工艺。
背景技术
近年来，碳纳米技术的研究相当活跃，多种多样的纳米碳结晶、针状、棒状、桶状等层出不穷。2000年德国和美国科学家还制备出由20个碳原子组成的空心笼状分子。根据理论推算，包含20个碳原子仅是由正五边形构成的，C60分子是富勒烯式结构分子中最小的一种，考虑到原于间结合的角度、力度等问题，人们一直认为这类分子很不稳定，难以存在。德、美科学家制出了C60笼状分子为材料学领域解决了一个重要的研究课题。碳纳米材料中纳米碳纤维、纳米碳管等新型碳材料具有许多优异的物理和化学特性，被广泛地应用于诸多领域。
碳元素是自然界中存在的与人类最密切相关、最重要的元素之一，它具有SP、SP2、SP3杂化的多样电子轨道特性，在加之SP2的异向性导致晶体的各向导性和其它排列的各向导性。因此以碳元素为唯一构成元素的碳素材料具有各式各样的性质，并且新碳素相合新碳素材料还不断被发现和人工制得。事实上，没有任何元素能像碳这样作为单一元素可形成像三维金刚石晶体、二维石墨层片、一维卡宾和碳纳米管、零维富勒烯分子等如此之多的结构与性质完全不同的物质。科学家们逐渐发现碳素材料在硬度、光学特性、耐热性、耐辐射特性、耐化学药品特性、电绝缘性、导电性、表面与界面特性等方面比其它材料优异，可以说碳材料几乎包括了地球上所有物质所具有的特性，如最硬-最软，绝缘体-半导体-良导体，绝热-良导热，全吸光-全透光等，因此具有广泛的用途。
防水卷材，由沥青、橡胶或其他有机材料制成的成卷防水材料，俗称油毡或油毛毡。它具有良好的防水性和较好的柔韧性。将沥青类或高分子类防水材料浸渍在胎体上，制作成的防水材料产品，以卷材形式提供，称为防水卷材。根据主要组成材料不同，分为沥青防水卷材、高聚物改性沥青防水卷材和合成高分子防水卷材；根据胎体的不同分为无胎体卷材、纸胎卷材、玻璃纤维胎卷材、玻璃布胎卷材和聚乙烯胎卷材。防水卷材要求有良好的耐水性，对温度变化的稳定性(高温下不流淌、不起泡、不淆动；低温下不脆裂)，一定的机械强度、延伸性和抗断裂性，要有一定的柔韧性和抗老化性等。防水卷材是一种可卷曲的片状防水材料。是建筑工程防水材料中的重要品种之一。根据其主要防水组成材料可分为沥青防水材料、高聚物改性防水卷材和合成高分子防水卷材(SBC120聚乙烯丙纶复合卷材)三大类。有PVC、EVA、PE、ECB等多种防水卷材沥青防水卷材是在基胎(如原纸、纤维织物)上浸涂沥青后，再在表面撒布粉状或片状的隔离材料而制成的可卷曲片状防水材料。本研究将纳米碳材料添加至防水卷材的制备中，优化制备工艺使得制备而成的复合材料具有较高的弹性、耐候性能大幅度提高，防腐防水性能增强，期望可以满足市场日益增长的需求。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供添加纳米碳的防腐防水卷材的制备工艺，该工艺利用碳酸纤维、聚乳酸纤维、辛酸亚锡、己内酰胺等材料经过真空高温反应，添加纳米消泡剂等材料制备浆料，利用压延成型工艺制成软性卷材，最后利用贴合机对卷材进行贴膜加工、卷轴成卷，制备得到添加纳米碳的防腐防水卷材。制备而成的添加纳米碳的防腐防水卷材，其弹性大、防腐防水，具有较好的应用前景。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
添加纳米碳的防腐防水卷材的制备工艺，包括以下步骤：
(1)将碳酸纤维5-8份、聚乳酸纤维4-6份、辛酸亚锡1-3份、己内酰胺3-5份置于真空反应炉中搅拌溶解，然后加入活性炭5-6份、氧化镁1-2份，搅拌均匀后，抽真空，加热至650-700℃，反应3-4小时后自然降温至300℃，然后注入纳米碳3-4份、消泡剂1-2份，搅拌均匀后备用；
(2)将步骤(1)的反应物注入压延成型机中压制片层结构模型；
(3)将步骤(2)的片层结构模型发送至贴合机中进行气压驱动双侧贴膜，片层结构预先加热至220℃；
(4)将步骤(3)所得片层结构模型经由卷轴机成卷，即得成品。
优选地，所述步骤(1)中的真空压强为2*10-3Pa。
优选地，所述步骤(1)中的消泡剂选自高碳醇、苯乙醇油酸脂、苯乙酸月桂醇酯、聚二氧机硅氧烷中的一种或几种。
优选地，所述步骤(2)中的片层结构模型的厚度为5mm。
优选地，所述步骤(3)中的贴合压力为5Kg，贴合温度为185-195℃，贴合辊速度为20m/min。
本发明与现有技术相比，其有益效果为：
(1)本发明的添加纳米碳的防腐防水卷材的制备工艺利用碳酸纤维、聚乳酸纤维、辛酸亚锡、己内酰胺等材料经过真空高温反应，添加纳米消泡剂等材料制备浆料，利用压延成型工艺制成软性卷材，最后利用贴合机对卷材进行贴膜加工、卷轴成卷，制备得到添加纳米碳的防腐防水卷材。制备而成的添加纳米碳的防腐防水卷材，其弹性大、防腐防水，具有较好的应用前景。
(2)本发明的添加纳米碳的防腐防水卷材原料易得、工艺简单，适于大规模工业化运用，实用性强。
具体实施方式
下面结合具体实施例对发明的技术方案进行详细说明。
实施例1
(1)将碳酸纤维5份、聚乳酸纤维4份、辛酸亚锡1份、己内酰胺3份置于真空反应炉中搅拌溶解，然后加入活性炭5份、氧化镁1份，搅拌均匀后，抽真空，真空压强为2*10-3Pa，加热至650℃，反应3小时后自然降温至300℃，然后注入纳米碳3份、高碳醇1份，搅拌均匀后备用；
(2)将步骤(1)的反应物注入压延成型机中压制片层结构模型，片层结构模型的厚度为5mm；
(3)将步骤(2)的片层结构模型发送至贴合机中进行气压驱动双侧贴膜，片层结构预先加热至220℃，贴合压力为5Kg，贴合温度为185℃，贴合辊速度为20m/min；
(4)将步骤(3)所得片层结构模型经由卷轴机成卷，即得成品。
制得的添加纳米碳的防腐防水卷材的性能测试结果如表1所示。
实施例2
(1)将碳酸纤维6份、聚乳酸纤维5份、辛酸亚锡1份、己内酰胺4份置于真空反应炉中搅拌溶解，然后加入活性炭5份、氧化镁2份，搅拌均匀后，抽真空，真空压强为2*10-3Pa，加热至660℃，反应3.2小时后自然降温至300℃，然后注入纳米碳4份、苯乙醇油酸脂2份，搅拌均匀后备用；
(2)将步骤(1)的反应物注入压延成型机中压制片层结构模型，片层结构模型的厚度为5mm；
(3)将步骤(2)的片层结构模型发送至贴合机中进行气压驱动双侧贴膜，片层结构预先加热至220℃，贴合压力为5Kg，贴合温度为189℃，贴合辊速度为20m/min；
(4)将步骤(3)所得片层结构模型经由卷轴机成卷，即得成品。
制得的添加纳米碳的防腐防水卷材的性能测试结果如表1所示。
实施例3
(1)将碳酸纤维7份、聚乳酸纤维5份、辛酸亚锡3份、己内酰胺3份置于真空反应炉中搅拌溶解，然后加入活性炭5份、氧化镁2份，搅拌均匀后，抽真空，真空压强为2*10-3Pa，加热至680℃，反应3.6小时后自然降温至300℃，然后注入纳米碳4份、苯乙酸月桂醇酯1份，搅拌均匀后备用；
(2)将步骤(1)的反应物注入压延成型机中压制片层结构模型，片层结构模型的厚度为5mm；
(3)将步骤(2)的片层结构模型发送至贴合机中进行气压驱动双侧贴膜，片层结构预先加热至220℃，贴合压力为5Kg，贴合温度为192℃，贴合辊速度为20m/min；
(4)将步骤(3)所得片层结构模型经由卷轴机成卷，即得成品。
制得的添加纳米碳的防腐防水卷材的性能测试结果如表1所示。
实施例4
(1)将碳酸纤维8份、聚乳酸纤维6份、辛酸亚锡3份、己内酰胺5份置于真空反应炉中搅拌溶解，然后加入活性炭6份、氧化镁1份，搅拌均匀后，抽真空，真空压强为2*10-3Pa，加热至700℃，反应4小时后自然降温至300℃，然后注入纳米碳4份、聚二氧机硅氧烷2份，搅拌均匀后备用；
(2)将步骤(1)的反应物注入压延成型机中压制片层结构模型，片层结构模型的厚度为5mm；
(3)将步骤(2)的片层结构模型发送至贴合机中进行气压驱动双侧贴膜，片层结构预先加热至220℃，贴合压力为5Kg，贴合温度为195℃，贴合辊速度为20m/min；
(4)将步骤(3)所得片层结构模型经由卷轴机成卷，即得成品。
制得的添加纳米碳的防腐防水卷材的性能测试结果如表1所示。
对比例1
(1)将碳酸纤维5份、聚乳酸纤维4份、辛酸亚锡1份、己内酰胺3份置于真空反应炉中搅拌溶解，然后加入活性炭5份、氧化镁1份，搅拌均匀后，常压下加热至650℃，反应3小时后自然降温至300℃，然后注入纳米碳3份、高碳醇1份，搅拌均匀后备用；
(2)将步骤(1)的反应物注入压延成型机中压制片层结构模型，片层结构模型的厚度为5mm；
(3)将步骤(2)的片层结构模型发送至贴合机中进行气压驱动双侧贴膜，贴合压力为5Kg，贴合温度为185℃，贴合辊速度为20m/min；
(4)将步骤(3)所得片层结构模型经由卷轴机成卷，即得成品。
制得的添加纳米碳的防腐防水卷材的性能测试结果如表1所示。
对比例2
(1)将碳酸纤维8份、聚乳酸纤维6份、辛酸亚锡3份、己内酰胺5份置于真空反应炉中搅拌溶解，然后加入活性炭6份、氧化镁1份，搅拌均匀后，抽真空，真空压强为2*10-3Pa，加热至700℃，反应4小时后自然降温至300℃，备用；
(2)将步骤(1)的反应物注入压延成型机中压制片层结构模型，片层结构模型的厚度为5mm；
(3)将步骤(2)的片层结构模型发送至贴合机中进行气压驱动双侧贴膜，片层结构预先加热至220℃，贴合压力为5Kg，贴合温度为195℃，贴合辊速度为20m/min；
(4)将步骤(3)所得片层结构模型经由卷轴机成卷，即得成品。
制得的添加纳米碳的防腐防水卷材的性能测试结果如表1所示。
将实施例1-4和对比例1-2的制得的添加纳米碳的防腐防水卷材分别进行冲击韧性、弹性模量、耐酸性和耐碱性这几项性能测试。
表1
本发明的添加纳米碳的防腐防水卷材的制备工艺利用碳酸纤维、聚乳酸纤维、辛酸亚锡、己内酰胺等材料经过真空高温反应，添加纳米消泡剂等材料制备浆料，利用压延成型工艺制成软性卷材，最后利用贴合机对卷材进行贴膜加工、卷轴成卷，制备得到添加纳米碳的防腐防水卷材。制备而成的添加纳米碳的防腐防水卷材，其弹性大、防腐防水，具有较好的应用前景。
(2)本发明的添加纳米碳的防腐防水卷材原料易得、工艺简单，适于大规模工业化运用，实用性强。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (5)

1.添加纳米碳的防腐防水卷材的制备工艺，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将碳酸纤维5-8份、聚乳酸纤维4-6份、辛酸亚锡1-3份、己内酰胺3-5份置于真空反应炉中搅拌溶解，然后加入活性炭5-6份、氧化镁1-2份，搅拌均匀后，抽真空，加热至650-700℃，反应3-4小时后自然降温至300℃，然后注入纳米碳3-4份、消泡剂1-2份，搅拌均匀后备用；
(2)将步骤(1)的反应物注入压延成型机中压制片层结构模型；
(3)将步骤(2)的片层结构模型发送至贴合机中进行气压驱动双侧贴膜，片层结构预先加热至220℃；
(4)将步骤(3)所得片层结构模型经由卷轴机成卷，即得成品。
2.根据权利要求1所述的添加纳米碳的防腐防水卷材的制备工艺，其特征在于，所述步骤(1)中的真空压强为2*10-3Pa。
3.根据权利要求1所述的添加纳米碳的防腐防水卷材的制备工艺，其特征在于，所述步骤(1)中的消泡剂选自高碳醇、苯乙醇油酸脂、苯乙酸月桂醇酯、聚二氧基 硅氧烷中的一种或几种。
4.根据权利要求1所述的添加纳米碳的防腐防水卷材的制备工艺，其特征在于，所述步骤(2)中的片层结构模型的厚度为5mm。
5.根据权利要求1所述的添加纳米碳的防腐防水卷材的制备工艺，其特征在于，所述步骤(3)中的贴合压力为5Kg，贴合温度为185-195℃，贴合辊速度为20m/min。
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