CN108276925A - 一种新型纳米合金耐根系复合卷材及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及建筑用防水材料领域，尤其涉及一种新型纳米合金耐根系复合卷材及其制备方法，包括卷材，卷材从上到下依次为复合纳米合金隔热层、沥青基防水层和覆面层；复合纳米合金隔热层为胎体，复合纳米合金隔热层为聚烯烃纳米合金隔热层；沥青基防水层由橡胶聚合物和沥青基料组成；覆面层为聚乙烯硅油防粘隔离膜或PE交叉强力膜，该制备方法包括隔热层的制备、沥青基防水层的制备和浸涂、粘膜等步骤。该复合卷材能够防变形、抗拉、抗撕裂性能强，防腐蚀性强，隔热性好，具有耐种植物根系穿刺的阻根系统，粘结力强，防水效果好，适用环境要求低，且该复合卷材的工艺独特，胎基性能好，防水层性能高，整体结构简单，但性能优异，实用性强。

Description

一种新型纳米合金耐根系复合卷材及其制备方法
技术领域
本发明涉及建筑用防水材料领域，尤其涉及一种新型纳米合金耐根系复合卷材及其制备方法。
背景技术
全国每年新建建筑数量巨大，加上危房、旧房翻新和既有建筑节能改造，总建筑面积达数十亿平方米，对防水材料的需求量巨大。同时，也对防水材料提出了如改进材料阻燃性能、降低材料成本、拓展材料功能等新的更高的要求。现有的防水卷材在使用过程容易发生基层变形，可承受强度较小，抗拉和抗撕裂性能差，在使用时由于需要铺展，需要对防水卷材进行拉伸，在拉伸过程容易使防水卷材出现变形、撕裂等情况，影响防水卷材的正常使用。
由于防水卷材可做为外露型防水卷材，经过长时间的太阳辐射以及雨水的冲刷后，防水卷材容易被腐蚀，尤其是近几年来大气污染较为严重，雨水中含有的腐蚀性物质较多，对防水卷材的腐蚀性能增强，防水卷材一旦被腐蚀，就大大降低了防水卷材的使用寿命，现有的外露型防水卷材隔热性能较差，非外露型的防水卷材不能有效对植物根系进行疏导，不利于植物的生长。此外，现有的方式卷材粘结性能较差，使防水卷材与基材的粘结不够牢固，从而使防水效果相对弱，影响防水层的整体性能，施工环境受限，不能在雨水环境条件下进行施工，使工期增长，增加成本。
发明内容
本发明的目的在于克服现有防水卷材中存在的缺陷和不足，本发明提供了一种新型纳米合金耐根系复合卷材及其制备方法，该复合卷材能够防变形、抗拉、抗撕裂性能强，防腐蚀性强，隔热性好，具有耐种植物根系穿刺的阻根系统，粘结力强，防水效果好，适用环境要求低，且该复合卷材的工艺独特，胎基性能好，防水层性能高，整体结构简单，但性能优异，实用性强。
本发明的技术方案是这样实现的：一种新型纳米合金耐根系复合卷材，包括卷材，所述卷材从上到下依次为复合纳米合金隔热层、沥青基防水层和覆面层；所述复合纳米合金隔热层为胎体，所述复合纳米合金隔热层为聚烯烃纳米合金隔热层；所述沥青基防水层由橡胶聚合物和沥青基料组成；所述覆面层为聚乙烯硅油防粘隔离膜或PE交叉强力膜。
优选的，所述聚烯烃纳米合金隔热层由乙烯、α烯烃聚合物、金属烯烃聚合物及乙丙橡胶制成,所述乙烯、α烯烃聚合物、金属烯烃聚合物及乙丙橡胶的重量比例为8：6：16：1。
优选的，所述沥青基防水层由沥青基料和苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三元嵌段聚合物改性制成。
优选的，所述沥青基防水层的下涂层面设置有无机填料层，所述无机填料层由增粘树脂、耐候滑石粉和轻质石粉复合而成。
优选的，所述无机填料层为自粘反应层，所述沥青基防水层通过自粘反应层与覆面层粘结。
优选的，所述复合纳米合金隔热层和沥青基防水层通过热熔胶接方式粘结。
一种复合纳米合金隔热层的制备方法，包括以下步骤：按8：6：16：1的重量比例称取乙烯、α烯烃的聚合物、金属烯烃聚合物及乙丙橡胶，将称取后的原料送入挤出机，在挤出机内将原料加热熔融成可塑化且均匀的熔体，用过滤装置过滤熔体,通过选择塞来选择薄膜层次数及其次序；在分流系统道中, 将不同的熔体有序地叠加到一起,通过共挤模头将叠加在一起的熔体挤出,经过冷却、测厚、修边处理、电晕处理和摆幅机架处理，最后经过收卷机收卷即可得到聚烯烃纳米合金隔热层。
一种新型纳米合金耐根系复合卷材的制备方法，包括以下步骤：
步骤一：复合纳米合金隔热层的制备
按8：6：16：1的重量比例称取乙烯、α烯烃的聚合物、金属烯烃聚合物及乙丙橡胶，将称取后的原料送入挤出机，在挤出机内将原料加热熔融成可塑化且均匀的熔体，用过滤装置过滤熔体,通过选择塞来选择薄膜层次数及其次序；在分流系统道中, 将不同的熔体有序地叠加到一起,通过共挤模头将叠加在一起的熔体挤出,经过冷却、测厚、修边处理、电晕处理和摆幅机架处理，最后经过收卷机收卷即可得到聚烯烃纳米合金隔热层；
步骤二：沥青基防水层的制备
将改性剂苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三元嵌段聚合物颗粒浸泡在机油中22～26小时，使改性剂在机油中得到充分的溶胀，溶胀后的改性剂发胖且变为黄色；
将沥青的杂质去除，并将沥青在脱水罐中进行脱水，称取沥青；
将脱水后的沥青加热至160～180℃，按沥青总质量的15～20%投入溶胀后的改性剂，开启搅拌机，搅拌速度为**，在160～180℃温度下氧化改性3～5h停止加热，对反应后得到的产物通过胶体磨进行研磨，调控搅拌机的转速为**，按沥青总质量的38～42%加入干燥的耐候滑石粉，在混合搅拌3.5～4.5h后，通过6～8目网过滤，并置入生产线涂油槽内备用；
步骤三：纳米合金耐根系复合卷材的制备
将步骤一中得到聚烯烃纳米合金隔热层作为胎基，将胎基展开，并对胎基进行烘干，将胎基置入步骤二中的涂油槽内，在温度范围为90～110℃进行浸涂，将步骤二中得到的沥青基防水层材料在胎基下表面渗透、涂均；
将浸涂后的卷材进行贴膜，贴膜过程为在80～90℃温度下经过膜滚挤压后进入水冷却槽，冷却的粘膜温度控制在28～32℃，使覆面层贴服于沥青基防水层的下层；
贴膜后的卷材经过降温贮备后输送到卷毡机组进行电动气压切割、自动打卷捆绑、气动输送和称重，并对卷材进行包装，即得纳米合金耐根系复合卷材。
优选的，步骤二中沥青的脱水步骤为将除杂后的沥青投入计量脱水罐，加热升温至220～250℃，保温3～5h，待沥青油面发亮，无明显气泡即可使用。
优选的，所述覆面层为聚乙烯硅油防粘隔离膜或PE交叉强力膜。
所述卷材整体尺寸为：宽度1.0m；厚度1.5mm～2.0mm；长度15m～20m。
本发明具有以下优点：本发明以多层共挤复合纳米合金隔热层为胎体，具备很强的耐根穿刺性能和隔热性能。涂层面以沥青基料、橡胶（苯乙烯-丁二烯）三元嵌段聚合物为主要改性剂，增粘树脂和耐候滑石粉，轻质石粉等无机填料经计算配比加入氧化罐、高温脱水，并混合搅拌后作为无机填料层机械涂覆于涂层面，形成沥青基防水层和自粘反应层，在卷材表面采用聚乙烯防粘硅油隔离膜为覆面层。
新型纳米合金耐根系复合卷材在多层共挤复合纳米合金隔热层胎体和沥青涂层胶体的结合后断裂伸长率可超过500%，能抵御一定的基层变形。抵抗强度更加无可比美，大大提高了抗拉、抗撕裂性能。具有防水卷材独一无二的优异隔热性、耐种植物根系穿刺的阻根系统。双层使用时有更好的植物根系疏导生长作用；对根系有较好水分滋润及保水功能，同时又具备引排水系统功能。可以在潮湿或干燥的基层面直接施工，不局限于单一的施工方法；工程应用可大大缩短工期。
新型纳米合金耐根系复合卷材可湿铺、预铺反粘、条粘、满粘、自粘，任何一种方法均可应用于不同的施工环境，工艺完成后，都可形成牢固的防水系统体系，适用于工业、民用建筑与基础设施的屋面、地下室、种植广场、地铁、隧道、堤坝、轻轨、高架桥等防水工程，同时也适用于污水处理厂、防腐池等防腐、防渗、防水工程，尤其适用于不准有动明火区域和地下隧道、涵洞、房地产业抢工期的工程项目。
附图说明
图1为本发明纳米合金耐根系复合卷材的结构图；
图2为本发明复合纳米合金隔热层的制备工艺图；
图3为本发明纳米合金耐根系复合卷材的整体制备工艺图；
图4为本发明沥青基防水层的制备工艺图。
图5为本发明纳米合金耐根系复合卷材的制备工艺图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的实施方式做进一步说明。
实施例1：一种新型纳米合金耐根系复合卷材，如图1所示，包括卷材，卷材从上到下依次为复合纳米合金隔热层1、沥青基防水层2和覆面层3；复合纳米合金隔热层1为胎体，复合纳米合金隔热层1为聚烯烃纳米合金隔热层，聚烯烃纳米合金隔热层由乙烯、α烯烃聚合物、金属烯烃聚合物及乙丙橡胶组成；复合纳米合金隔热层1和沥青基防水层2通过热熔胶接方式粘结。沥青基防水层2由橡胶聚合物和沥青基料组成，沥青基防水层2由沥青基料和苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三元嵌段聚合物改性制成。沥青基防水层2的下涂层面设置有无机填料层，无机填料层由增粘树脂、耐候滑石粉和轻质石粉复合而成。无机填料层为自粘反应层，沥青基防水层2通过自粘反应层与覆面层3粘结；覆面层3为聚乙烯硅油防粘隔离膜或PE交叉强力膜。
PE交叉强力膜由两层高强度的PE膜斜45度交叉复合而成，厚度在0.1~0.14mm，PE强力交叉叠压不同于普通单层膜或多层膜结构，有着普通薄膜不具备的热稳性、尺寸稳定性、双向耐撕裂性能、高强度和高延伸率。其中沥青基防水层作为防水粘结层或疏水层，多层共挤复合纳米合金作为片材胎体为耐根系、隔热防水层；沥青基防水层由橡胶聚合物及沥青两层物质复合而成为防水面层。
如图2所示，复合纳米合金隔热层的制备方法为：包括以下步骤：按8:6:16:1的重量比例称取乙烯、α烯烃的聚合物、金属烯烃聚合物及乙丙橡胶,将称取后的原料进行混合、造粒、流延工艺，充分混合后送入挤出机，在挤出机内将原料加热熔融成可塑化且均匀的熔体，用过滤装置过滤熔体；在分流道中，将不同的熔体有序地叠加到一起，通过模头将叠加在一起的熔体挤出，并延展至整个薄膜幅宽。将熔体流延到第一冷却辊上进行冷却，再用第二冷却辊对薄膜作进一步冷却和稳定。测厚装置测量薄膜总体厚度和单一层次的厚度，并通过微机反馈给模头，对薄膜厚度进行调节。从模头出来的薄膜经冷却后会产生颈缩现象，其边缘部分较厚，必须进行修边处理。电晕处理可使聚烯烃纳米合金膜在与沥青基防水层复合加工过程中，增加其表面的附着力。摆幅机架可使膜的厚度公差在膜卷上均匀分布，最后经过收卷机收卷即可得到聚烯烃纳米合金隔热层。
如图3-5所示，一种新型纳米合金耐根系复合卷材的制备方法，包括以下步骤：
步骤一：复合纳米合金隔热层的制备
按8:6:16:1的重量比例称取乙烯、α烯烃的聚合物、金属烯烃聚合物及乙丙橡胶，将称取后的原料送入挤出机，在挤出机内将原料加热熔融成可塑化且均匀的熔体，用过滤装置过滤熔体；在分流道中，将不同的熔体有序地叠加到一起，通过模头将叠加在一起的熔体挤出，并延展至整个薄膜幅宽。将熔体流延到第一冷却辊上进行冷却，再用第二冷却辊对薄膜作进一步冷却和稳定。测厚装置测量薄膜总体厚度和单一层次的厚度，并通过微机反馈给模头，对薄膜厚度进行调节。从模头出来的薄膜经冷却后会产生颈缩现象，其边缘部分较厚，必须进行修边处理。电晕处理可使聚烯烃纳米合金膜在与沥青基防水层复合加工过程中，增加其表面的附着力。摆幅机架可使膜的厚度公差在膜卷上均匀分布，最后经过收卷机收卷即可得到聚烯烃纳米合金隔热层。
步骤二：沥青基防水层的制备
将改性剂苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三元嵌段聚合物（SBS橡胶）颗粒浸泡在机油中22～26小时，使改性剂在机油中得到充分的溶胀，溶胀后的改性剂发胖且变为黄色；
将100＃石油沥青的杂质去除，并将沥青在脱水罐中进行脱水，沥青的脱水步骤为将除杂后的沥青投入计量脱水罐，加热升温至230℃，保温4h，待沥青油面发亮，无明显气泡即可使用。
将脱水后的沥青加热至170℃，按沥青总质量的18%投入溶胀后的改性剂，开启搅拌机，搅拌速度为60r/min，在170℃温度下氧化改性4h停止加热，对反应后得到的产物通过胶体磨进行研磨，调控搅拌机的转速为80r/min，按沥青总质量的40%加入干燥的耐候滑石粉，在混合搅拌4h后，通过7目网过滤，并置入生产线涂油槽内备用；
步骤三：纳米合金耐根系复合卷材的制备
将步骤一中得到聚烯烃纳米合金隔热层作为胎基，将胎基展开，并对胎基进行烘干，将胎基置入步骤二中的涂油槽内，在温度范围为100℃进行预浸和浸涂两步浸涂工艺，将步骤二中得到的沥青基防水层材料在胎基下表面渗透、涂均，浸涂过程温度波动幅度不得大于10℃。生产过程中根据卷材的质量及时调整辊距油温，确保卷材外观质量、卷材厚度，胎基应渗透、涂均，不应有浅色斑点，生产结束后，应将辊表面的涂油清理干净，以保证下一次生产的正常运行；
将浸涂后的卷材进行贴膜，贴膜过程为在85℃温度下经过膜滚挤压后进入水冷却槽，冷却的粘膜温度控制在30℃，使覆面层贴服于沥青基防水层的下层；覆面层为聚乙烯硅油防粘隔离膜或PE交叉强力膜。贴膜过程中应保证薄膜粘平整、牢固，不得出现漏贴现象，及时调整贴膜速度、张力，防止出现皱褶现象，薄膜使用过程中，要认真观察，发现薄膜厚薄不均匀，造成烫膜皱，严重的应及时掉换。冷却水用泵送入冷却棍（在步骤一中使用）和冷却水槽，循环量流水温控制在20℃以下，确保循环水冷却效果以满足生产要求；
贴膜后的卷材经过降温贮备后输送到卷毡机组，卷毡机采用了全自动电脑数控数显，电动气压切割、自动打卷捆绑，气动输送，电子数显计重。卷毡时应严格按照品种、规格、计量成卷，长度计量误差控制在±0.1m，厚度计量误差控制在±0.3mm；每卷重量误差控制在±0.5kg。对卷材进行包装，即得纳米合金耐根系复合卷材。结合建筑防水需要，卷材整体尺寸为宽：1.0m；厚：1.5mm、1.8m、2.0mm；长：15m、20m。
实施例2：如图1-5所示，一种新型纳米合金耐根系复合卷材，包括卷材，卷材从上到下依次为复合纳米合金隔热层1、沥青基防水层2和覆面层3；复合纳米合金隔热层1为胎体，复合纳米合金隔热层1为聚烯烃纳米合金隔热层，聚烯烃纳米合金隔热层由乙烯、α烯烃聚合物、金属烯烃聚合物及乙丙橡胶组成；复合纳米合金隔热层1和沥青基防水层2通过热熔胶接方式粘结。沥青基防水层2由橡胶聚合物和沥青基料组成，沥青基防水层2由沥青基料和苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三元嵌段聚合物改性制成。沥青基防水层2的下涂层面设置有无机填料层，无机填料层由增粘树脂、耐候滑石粉和轻质石粉复合而成。无机填料层为自粘反应层，沥青基防水层2通过自粘反应层与覆面层3粘结；覆面层3为聚乙烯硅油防粘隔离膜或PE交叉强力膜。
PE交叉强力膜由两层高强度的PE膜斜45度交叉复合而成，厚度在0.1~0.14mm，PE强力交叉叠压不同于普通单层膜或多层膜结构，有着普通薄膜不具备的热稳性、尺寸稳定性、双向耐撕裂性能、高强度和高延伸率。其中沥青基防水层作为防水粘结层或疏水层，多层共挤复合纳米合金作为片材胎体为耐根系、隔热防水层；沥青基防水层由橡胶聚合物及沥青两层物质复合而成为防水面层。
复合纳米合金隔热层的制备方法为：包括以下步骤：按8:6:16:1的重量比例称取乙烯、α烯烃的聚合物、金属烯烃聚合物及乙丙橡胶,将称取后的原料进行混合、造粒、流延工艺，充分混合后送入挤出机，在挤出机内将原料加热熔融成可塑化且均匀的熔体，用过滤装置过滤熔体；在分流道中，将不同的熔体有序地叠加到一起，通过模头将叠加在一起的熔体挤出，并延展至整个薄膜幅宽。将熔体流延到第一冷却辊上进行冷却，再用第二冷却辊对薄膜作进一步冷却和稳定。测厚装置测量薄膜总体厚度和单一层次的厚度，并通过微机反馈给模头，对薄膜厚度进行调节。从模头出来的薄膜经冷却后会产生颈缩现象，其边缘部分较厚，必须进行修边处理。电晕处理可使聚烯烃纳米合金膜在与沥青基防水层复合加工过程中，增加其表面的附着力。摆幅机架可使膜的厚度公差在膜卷上均匀分布，最后经过收卷机收卷即可得到聚烯烃纳米合金隔热层。
一种新型纳米合金耐根系复合卷材的制备方法，包括以下步骤：
步骤一：复合纳米合金隔热层的制备
按8:6:16:1的重量比例称取乙烯、α烯烃的聚合物、金属烯烃聚合物及乙丙橡胶，将称取后的原料送入挤出机，在挤出机内将原料加热熔融成可塑化且均匀的熔体，用过滤装置过滤熔体；在分流道中，将不同的熔体有序地叠加到一起，通过模头将叠加在一起的熔体挤出，并延展至整个薄膜幅宽。将熔体流延到第一冷却辊上进行冷却，再用第二冷却辊对薄膜作进一步冷却和稳定。测厚装置测量薄膜总体厚度和单一层次的厚度，并通过微机反馈给模头，对薄膜厚度进行调节。从模头出来的薄膜经冷却后会产生颈缩现象，其边缘部分较厚，必须进行修边处理。电晕处理可使聚烯烃纳米合金膜在与沥青基防水层复合加工过程中，增加其表面的附着力。摆幅机架可使膜的厚度公差在膜卷上均匀分布，最后经过收卷机收卷即可得到聚烯烃纳米合金隔热层。
步骤二：沥青基防水层的制备
将改性剂苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三元嵌段聚合物（SBS橡胶）颗粒浸泡在机油中22小时，使改性剂在机油中得到充分的溶胀，溶胀后的改性剂发胖且变为黄色；
将100＃石油沥青的杂质去除，并将沥青在脱水罐中进行脱水，沥青的脱水步骤为将除杂后的沥青投入计量脱水罐，加热升温至220℃，保温3h，待沥青油面发亮，无明显气泡即可使用。
将脱水后的沥青加热至160℃，按沥青总质量的15%投入溶胀后的改性剂，开启搅拌机，搅拌速度为60r/min，在160℃温度下氧化改性3h停止加热，对反应后得到的产物通过胶体磨进行研磨，调控搅拌机的转速为80r/min，按沥青总质量的38%加入干燥的耐候滑石粉，在混合搅拌3.5h后，通过6目网过滤，并置入生产线涂油槽内备用；
步骤三：纳米合金耐根系复合卷材的制备
将步骤一中得到聚烯烃纳米合金隔热层作为胎基，将胎基展开，并对胎基进行烘干，将胎基置入步骤二中的涂油槽内，在温度范围为90℃进行预浸和浸涂两步浸涂工艺，将步骤二中得到的沥青基防水层材料在胎基下表面渗透、涂均，浸涂过程温度波动幅度不得大于10℃。生产过程中根据卷材的质量及时调整辊距油温，确保卷材外观质量、卷材厚度，胎基应渗透、涂均，不应有浅色斑点，生产结束后，应将辊表面的涂油清理干净，以保证下一次生产的正常运行；
将浸涂后的卷材进行贴膜，贴膜过程为在80℃温度下经过膜滚挤压后进入水冷却槽，冷却的粘膜温度控制在28℃，使覆面层贴服于沥青基防水层的下层；覆面层为聚乙烯硅油防粘隔离膜或PE交叉强力膜。贴膜过程中应保证薄膜粘平整、牢固，不得出现漏贴现象，及时调整贴膜速度、张力，防止出现皱褶现象，薄膜使用过程中，要认真观察，发现薄膜厚薄不均匀，造成烫膜皱，严重的应及时掉换。冷却水用泵送入冷却棍（在步骤一中使用）和冷却水槽，循环量流水温控制在20℃以下，确保循环水冷却效果以满足生产要求；
贴膜后的卷材经过降温贮备后输送到卷毡机组，卷毡机采用了全自动电脑数控数显，电动气压切割、自动打卷捆绑，气动输送，电子数显计重。卷毡时应严格按照品种、规格、计量成卷，长度计量误差控制在±0.1m，厚度计量误差控制在±0.3mm；每卷重量误差控制在±0.5kg。对卷材进行包装，即得纳米合金耐根系复合卷材。结合建筑防水需要，卷材整体尺寸为宽：1.0m；厚：1.5mm、1.8m、2.0mm；长：15m、20m。
实施例3：如图1-5所示，一种新型纳米合金耐根系复合卷材，包括卷材，卷材从上到下依次为复合纳米合金隔热层1、沥青基防水层2和覆面层3；复合纳米合金隔热层1为胎体，复合纳米合金隔热层1为聚烯烃纳米合金隔热层，聚烯烃纳米合金隔热层由乙烯、α烯烃聚合物、金属烯烃聚合物及乙丙橡胶组成；复合纳米合金隔热层1和沥青基防水层2通过热熔胶接方式粘结。沥青基防水层2由橡胶聚合物和沥青基料组成，沥青基防水层2由沥青基料和苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三元嵌段聚合物改性制成。沥青基防水层2的下涂层面设置有无机填料层，无机填料层由增粘树脂、耐候滑石粉和轻质石粉复合而成。无机填料层为自粘反应层，沥青基防水层2通过自粘反应层与覆面层3粘结；覆面层3为聚乙烯硅油防粘隔离膜或PE交叉强力膜。
PE交叉强力膜由两层高强度的PE膜斜45度交叉复合而成，厚度在0.1~0.14mm，PE强力交叉叠压不同于普通单层膜或多层膜结构，有着普通薄膜不具备的热稳性、尺寸稳定性、双向耐撕裂性能、高强度和高延伸率。其中沥青基防水层作为防水粘结层或疏水层，多层共挤复合纳米合金作为片材胎体为耐根系、隔热防水层；沥青基防水层由橡胶聚合物及沥青两层物质复合而成为防水面层。
复合纳米合金隔热层的制备方法为：包括以下步骤：按8:6:16:1的重量比例称取乙烯、α烯烃的聚合物、金属烯烃聚合物及乙丙橡胶,将称取后的原料进行混合、造粒、流延工艺，充分混合后送入挤出机，在挤出机内将原料加热熔融成可塑化且均匀的熔体，用过滤装置过滤熔体；在分流道中，将不同的熔体有序地叠加到一起，通过模头将叠加在一起的熔体挤出，并延展至整个薄膜幅宽。将熔体流延到第一冷却辊上进行冷却，再用第二冷却辊对薄膜作进一步冷却和稳定。测厚装置测量薄膜总体厚度和单一层次的厚度，并通过微机反馈给模头，对薄膜厚度进行调节。从模头出来的薄膜经冷却后会产生颈缩现象，其边缘部分较厚，必须进行修边处理。电晕处理可使聚烯烃纳米合金膜在与沥青基防水层复合加工过程中，增加其表面的附着力。摆幅机架可使膜的厚度公差在膜卷上均匀分布，最后经过收卷机收卷即可得到聚烯烃纳米合金隔热层。
一种新型纳米合金耐根系复合卷材的制备方法，包括以下步骤：
步骤一：复合纳米合金隔热层的制备
按8:6:16:1的重量比例称取乙烯、α烯烃的聚合物、金属烯烃聚合物及乙丙橡胶，将称取后的原料送入挤出机，在挤出机内将原料加热熔融成可塑化且均匀的熔体，用过滤装置过滤熔体；在分流道中，将不同的熔体有序地叠加到一起，通过模头将叠加在一起的熔体挤出，并延展至整个薄膜幅宽。将熔体流延到第一冷却辊上进行冷却，再用第二冷却辊对薄膜作进一步冷却和稳定。测厚装置测量薄膜总体厚度和单一层次的厚度，并通过微机反馈给模头，对薄膜厚度进行调节。从模头出来的薄膜经冷却后会产生颈缩现象，其边缘部分较厚，必须进行修边处理。电晕处理可使聚烯烃纳米合金膜在与沥青基防水层复合加工过程中，增加其表面的附着力。摆幅机架可使膜的厚度公差在膜卷上均匀分布，最后经过收卷机收卷即可得到聚烯烃纳米合金隔热层。
步骤二：沥青基防水层的制备
将改性剂苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三元嵌段聚合物（SBS橡胶）颗粒浸泡在机油中26小时，使改性剂在机油中得到充分的溶胀，溶胀后的改性剂发胖且变为黄色；
将100＃石油沥青的杂质去除，并将沥青在脱水罐中进行脱水，沥青的脱水步骤为将除杂后的沥青投入计量脱水罐，加热升温至250℃，保温5h，待沥青油面发亮，无明显气泡即可使用。
将脱水后的沥青加热至180℃，按沥青总质量的20%投入溶胀后的改性剂，开启搅拌机，搅拌速度为60r/min，在180℃温度下氧化改性5h停止加热，对反应后得到的产物通过胶体磨进行研磨，调控搅拌机的转速为80r/min，按沥青总质量的42%加入干燥的耐候滑石粉，在混合搅拌4.5h后，通过8目网过滤，并置入生产线涂油槽内备用；
步骤三：纳米合金耐根系复合卷材的制备
将步骤一中得到聚烯烃纳米合金隔热层作为胎基，将胎基展开，并对胎基进行烘干，将胎基置入步骤二中的涂油槽内，在温度范围为110℃进行预浸和浸涂两步浸涂工艺，将步骤二中得到的沥青基防水层材料在胎基下表面渗透、涂均，浸涂过程温度波动幅度不得大于10℃。生产过程中根据卷材的质量及时调整辊距油温，确保卷材外观质量、卷材厚度，胎基应渗透、涂均，不应有浅色斑点，生产结束后，应将辊表面的涂油清理干净，以保证下一次生产的正常运行；
将浸涂后的卷材进行贴膜，贴膜过程为在90℃温度下经过膜滚挤压后进入水冷却槽，冷却的粘膜温度控制在32℃，使覆面层贴服于沥青基防水层的下层；覆面层为聚乙烯硅油防粘隔离膜或PE交叉强力膜。贴膜过程中应保证薄膜粘平整、牢固，不得出现漏贴现象，及时调整贴膜速度、张力，防止出现皱褶现象，薄膜使用过程中，要认真观察，发现薄膜厚薄不均匀，造成烫膜皱，严重的应及时掉换。冷却水用泵送入冷却棍（在步骤一中使用）和冷却水槽，循环量流水温控制在20℃以下，确保循环水冷却效果以满足生产要求；
贴膜后的卷材经过降温贮备后输送到卷毡机组，卷毡机采用了全自动电脑数控数显，电动气压切割、自动打卷捆绑，气动输送，电子数显计重。卷毡时应严格按照品种、规格、计量成卷，长度计量误差控制在±0.1m，厚度计量误差控制在±0.3mm；每卷重量误差控制在±0.5kg。对卷材进行包装，即得纳米合金耐根系复合卷材。结合建筑防水需要，卷材整体尺寸为宽：1.0m；厚：1.5mm、1.8m、2.0mm；长：15m、20m。
本发明将聚烯烃多层共挤纳米合金和沥青涂层胶体结合后，断裂伸长率可超过500%，能抵御一定的基层变形，抗拉强度更加无可比美，而多层共挤纳米合金和沥青涂层合成后，大大提高了抗拉、抗撕裂性能，Ⅰ型具有防水卷材独一无二的优异防腐蚀性、耐种植物根系穿刺性，适用于种植屋面、地下室等非外露防水部位；Ⅱ型除了有防水卷材独一无二的优异防腐蚀性、耐种植物根系穿刺性以外，同时具备隔热性能，既适用于种植屋面、地下室等非外露防水部位，同时适用外露型防水、隔热屋面。双层使用时有更好的植物根系疏导生长作用；对根系有较好水分滋润及保水功能，同时又具备引排水系统功能。
本发明中的防水隔热卷材可采用湿铺满粘、预铺反粘、自粘满粘等多种施工方法，三种方法各有特点，具体为：湿铺满粘的超强粘结力，卷材和基层刚柔相济使卷材不易窜水，从而实现将渗漏局部“自锁”，保证了防水层整体有效性。
预铺反粘解决了卷材可在雨水环境条件下施工的因素，大大改良了传统的施工工艺，使卷材和砼保护层浑然一体。同时解决了工程师们可在不同环境，不同因素的情况下自由发挥操作模式，缩短了工期，有效降低了工程项目造价总成本。
自粘满粘：新型纳米合金耐根系复合卷材聚合物沥青涂层，具有独特的“自愈合”功能，对自身的刺破损具有自行愈合功能，对较小的基层裂缝自行填充。
产品特点：叠加高分子耐根系防水防腐卷材可以在潮湿或干燥的基层面直接施工，不局限于单一的施工方法；工程应用可大大缩短工期。叠加高分子合成防水防腐卷材可湿铺、预铺反粘、条粘、满粘、自粘，任何一种方法可应用于不同的施工环境。工艺完成后，都可形成牢固的防水系统体系。
适用范围：适用于工业、民用建筑与基础设施的屋面、地下室、种植广场、地铁、隧道、堤坝、轻轨、高架桥等防水工程，同时也适用于污水处理厂、防腐池等防腐、防渗、防水工程，尤其适用于不准有动明火区域和地下隧道、涵洞、房地产业抢工期的工程项目。
产品性能分析：
本发明的复合卷材：预铺P类：共挤纳米合金胎体材料的厚度为：0.3mm、0.5mm，对应卷材的全厚度为：1.5mm、1.8mm、2.0mm。
湿铺P类（卷材全厚度）为：1.5mm、2.0mm。
引用执行标准：GB/T23457-2009
综上所述，本发明的复合卷材的断裂伸长率可超过500 %，抗拉性能湿铺P类卷材的抗拉性能，抗撕拉能力强，采用刚柔结合的高分子材料使卷材低温折弯性较强，能抵御一定的基层变形。

Claims (10)

1.一种新型纳米合金耐根系复合卷材，其特征在于：包括卷材，所述卷材从上到下依次为复合纳米合金隔热层、沥青基防水层和覆面层；所述复合纳米合金隔热层为胎体，所述复合纳米合金隔热层为聚烯烃纳米合金隔热层；所述沥青基防水层由橡胶聚合物和沥青基料组成；所述覆面层为聚乙烯硅油防粘隔离膜或PE交叉强力膜。
2.根据权利要求1所述的一种新型纳米合金耐根系复合卷材，其特征在于：所述聚烯烃纳米合金隔热层由乙烯、α烯烃聚合物、金属烯烃聚合物及乙丙橡胶制成,所述乙烯、α烯烃聚合物、金属烯烃聚合物及乙丙橡胶的重量比例为8：6：16：1。
3.根据权利要求1所述的一种新型纳米合金耐根系复合卷材，其特征在于：所述沥青基防水层由沥青基料和苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三元嵌段聚合物改性制成。
4.根据权利要求3所述的一种新型纳米合金耐根系复合卷材，其特征在于：所述沥青基防水层的下涂层面设置有无机填料层，所述无机填料层由增粘树脂、耐候滑石粉和轻质石粉复合而成。
5.根据权利要求4所述的一种新型纳米合金耐根系复合卷材，其特征在于：所述无机填料层为自粘反应层，所述沥青基防水层通过自粘反应层与覆面层粘结。
6.根据权利要求1所述的一种新型纳米合金耐根系复合卷材，其特征在于：所述复合纳米合金隔热层和沥青基防水层通过热熔胶接方式粘结。
7.一种制备如权利要求1所述的复合纳米合金隔热层的方法，其特征在于：
所述复合纳米合金隔热层的制备包括以下步骤：按8：6：16：1的重量比例称取乙烯、α烯烃的聚合物、金属烯烃聚合物及乙丙橡胶，将称取后的原料送入挤出机，在挤出机内将原料加热熔融成可塑化且均匀的熔体，用过滤装置过滤熔体,通过选择塞来选择薄膜层次数及其次序；在分流系统道中, 将熔体叠加到一起,通过共挤模头将叠加在一起的熔体挤出,经过冷却、测厚、修边处理、电晕处理和摆幅机架处理，最后经过收卷机收卷即可得到聚烯烃纳米合金隔热层。
8.一种制备如权利要求1-6任一项所述的一种新型纳米合金耐根系复合卷材的方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤一：复合纳米合金隔热层的制备
按8:6:16:1的重量比例称取乙烯、α烯烃的聚合物、金属烯烃聚合物及乙丙橡胶，将称取后的原料送入挤出机，在挤出机内将原料加热熔融成可塑化且均匀的熔体，用过滤装置过滤熔体；在分流系统道中, 将不同的熔体有序地叠加到一起,通过共挤模头将叠加在一起的熔体挤出,经过冷却、测厚、修边处理、电晕处理和摆幅机架处理，最后经过收卷机收卷即可得到聚烯烃纳米合金隔热层；
步骤二：沥青基防水层的制备
将改性剂苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三元嵌段聚合物颗粒浸泡在机油中22～26小时，使改性剂在机油中得到充分的溶胀，溶胀后的改性剂发胖且变为黄色；
将沥青的杂质去除，并将沥青在脱水罐中进行脱水；
将脱水后的沥青加热至160～180℃，按沥青总质量的15～20%投入溶胀后的改性剂，开启搅拌机，搅拌速度为60r/min，在160～180℃温度下氧化改性3～5h停止加热，对反应后得到的产物通过胶体磨进行研磨，研磨后粒径控制在160～240μm之间，调控搅拌机的转速为80r/min，按沥青总质量的38～42%加入干燥的耐候滑石粉，增粘树脂掺量为沥青总质量的0.028～0.032之间，轻质石粉掺量为沥青总质量的0.015～0.02之间；在混合搅拌3.5～4.5h后，通过6～8目网过滤，并置入生产线涂油槽内备用；
步骤三：纳米合金耐根系复合卷材的制备
将步骤一中得到聚烯烃纳米合金隔热层作为胎基，将胎基展开，并对胎基进行烘干，将胎基置入步骤二中的涂油槽内，在温度范围为90～110℃进行浸涂，浸涂至沥青基防水层材料在胎基下表面完全渗透、涂均；
将浸涂后的卷材进行贴膜，贴膜过程为在80～90℃温度下经过膜滚挤压后进入水冷却槽，冷却的粘膜温度控制在28～32℃，使覆面层贴服于沥青基防水层的下层；
贴膜后的卷材经过降温贮备后输送到卷毡机组进行电动气压切割、自动打卷捆绑、气动输送和称重，并对卷材进行包装，即得纳米合金耐根系复合卷材。
9.根据权利要求8所述的一种新型纳米合金耐根系复合卷材的制备方法，其特征在于：步骤二中沥青的脱水步骤为将除杂后的沥青投入计量脱水罐，加热升温至220～250℃，保温3～5h，待沥青油面发亮，无明显气泡即可使用。
10.根据权利要求8所述的一种新型纳米合金耐根系复合卷材的制备方法，其特征在于：所述覆面层为聚乙烯硅油防粘隔离膜或PE交叉强力膜。
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