CN109251542A - 一种具有较高延伸率的防水卷材及其制备方法 - Google Patents

一种具有较高延伸率的防水卷材及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种具有较高延伸率的防水卷材及其制备方法，制备的防水卷材具有较高的延伸率和接缝剥离强度，可适用于要求较高的施工环境，同时其不透水性较高，防水性能显著。利用桃胶粉和虫胶对纳米氧化镁、纳米二氧化钛进行改性，增强了纳米无机填料与基底的相容性，有助于其均匀分散，减少应力集中点，提高目标材料的延伸率和接缝剥离强度；利用钛酸酯偶联剂和聚氨酯乳液对纳米无机填料再次改性，进一步加强填料的分散性、相容性，同时使无机填料的耐性水加强，从而提高了目标材料的防水性能。

Description

一种具有较高延伸率的防水卷材及其制备方法
技术领域
本发明属于防水卷材技术领域，尤其是一种具有较高延伸率的防水卷材及其制备方法。
背景技术
弹性体改性沥青防水卷材主要用于各种建筑的屋面、地下室、卫生间、桥梁、游泳池 等建筑物防水，日本、美国也使用弹性体改性沥青防水卷材，弹性体改性沥青防水卷材成为防水工程首先材料，不仅改变了城市景观，而且改善了屋面的排水与隔热性能，高性能的弹性体改性沥青防水卷材成为国家重点发展产品。
然而，目前沥青防水卷材还存在着延伸率较低，卷材与卷材搭接处撕裂时的最大强度即接缝剥离强度较低的问题，无法达到道路、桥梁等要求较高的应用场合的要求。
发明内容
针对上述问题，本发明旨在提供一种具有较高延伸率较高接缝剥离强度的防水卷材及其制备方法。
本发明通过以下技术方案实现：
一种具有较高延伸率的防水卷材，包括沥青层、胎基层和隔离层，其特征在于，所述沥青层由以下重量份的原料制成：
纳米氧化镁5-10，纳米二氧化钛3-5，桃胶粉5-8，虫胶2-3，钛酸酯偶联剂0.5-2，聚氨酯乳液5-10，基质沥青80-100，矿物机油15-20，松节油3-6，氯丁橡胶10-20，抗氧剂0.3-1。
进一步的，所述沥青层的制备方法包括以下步骤：
（1）将纳米氧化镁、纳米二氧化钛、桃胶粉、虫胶加入到其体积20-30倍的丙酮溶液中，超声处理30-40min使其充分浸润后，在50-60℃下，通过双极剪切式胶体磨研磨2-3h，至溶液中无可见的团聚颗粒，然后在40-45℃下静置3-5h后，离心，过滤，在100-105℃下烘干，得到改性纳米填料；
（2）将步骤（1）所得改性纳米填料放入高速搅拌几种，在1500-2000rpm下搅拌3-5min，然后边搅拌边向其中喷洒钛酸酯偶联剂乙醇溶液，喷洒量为改性纳米填料质量的10-20%，喷洒完继续搅拌5-10min后，接着向其中喷洒聚氨酯乳液，喷洒量为改性纳米填料质量的30-40%，20-30min后停止搅拌，将所得物放入鼓风干燥箱中，在70-75℃下干燥20-30h；
（3）在基质沥青中加入矿物机油、松节油，在130℃-150℃、800-1000rpm下搅拌30-40min，然后加入氯丁橡胶、步骤（2）所得物、抗氧剂，升温至180-187℃，继续搅拌3-4h，出料即可。
进一步的，步骤（1）所述的双极剪切式胶体磨转速为1200-1300rpm。
进一步的，步骤（2）所述钛酸酯偶联剂乙醇溶液的质量分数为3-12%。
进一步的，步骤（1）所述抗氧剂为2,6-二叔丁基对甲酚。
本发明的有益效果：本发明制备的防水卷材具有较高的延伸率和接缝剥离强度，可适用于要求较高的施工环境，同时其不透水性较高，防水性能显著。利用桃胶粉和虫胶对纳米氧化镁、纳米二氧化钛进行改性，增强了纳米无机填料与基底的相容性，有助于其均匀分散，减少应力集中点，提高目标材料的延伸率和接缝剥离强度；利用钛酸酯偶联剂和聚氨酯乳液对纳米无机填料再次改性，进一步加强填料的分散性、相容性，同时使无机填料的耐性水加强，从而提高了目标材料的防水性能。
具体实施方式
下面用具体实施例说明本发明，但并不是对本发明的限制。
实施例1
一种具有较高延伸率的防水卷材，包括沥青层、胎基层和隔离层，其特征在于，所述沥青层由以下重量份的原料制成：
纳米氧化镁5，纳米二氧化钛3，桃胶粉5，虫胶2，钛酸酯偶联剂0.5，聚氨酯乳液5，基质沥青80，矿物机油15，松节油3，氯丁橡胶10，抗氧剂0.3。
进一步的，所述沥青层的制备方法包括以下步骤：
（1）将纳米氧化镁、纳米二氧化钛、桃胶粉、虫胶加入到其体积20倍的丙酮溶液中，超声处理30-40min使其充分浸润后，在50℃下，通过双极剪切式胶体磨研磨2h，至溶液中无可见的团聚颗粒，然后在40℃下静置3h后，离心，过滤，在100℃下烘干，得到改性纳米填料；
（2）将步骤（1）所得改性纳米填料放入高速搅拌几种，在1500rpm下搅拌3min，然后边搅拌边向其中喷洒钛酸酯偶联剂乙醇溶液，喷洒量为改性纳米填料质量的10%，喷洒完继续搅拌5min后，接着向其中喷洒聚氨酯乳液，喷洒量为改性纳米填料质量的30%，20min后停止搅拌，将所得物放入鼓风干燥箱中，在70℃下干燥20h；
（3）在基质沥青中加入矿物机油、松节油，在130℃、800rpm下搅拌30min，然后加入氯丁橡胶、步骤（2）所得物、抗氧剂，升温至180℃，继续搅拌3h，出料即可。
进一步的，步骤（1）所述的双极剪切式胶体磨转速为1200rpm。
进一步的，步骤（2）所述钛酸酯偶联剂乙醇溶液的质量分数为3%。
进一步的，步骤（1）所述抗氧剂为2,6-二叔丁基对甲酚。
实施例2
一种具有较高延伸率的防水卷材，包括沥青层、胎基层和隔离层，其特征在于，所述沥青层由以下重量份的原料制成：
纳米氧化镁8，纳米二氧化钛4，桃胶粉7，虫胶3，钛酸酯偶联剂1，聚氨酯乳液7，基质沥青90，矿物机油16，松节油4，氯丁橡胶15，抗氧剂0.5。
进一步的，所述沥青层的制备方法包括以下步骤：
（1）将纳米氧化镁、纳米二氧化钛、桃胶粉、虫胶加入到其体积25倍的丙酮溶液中，超声处理35min使其充分浸润后，在55℃下，通过双极剪切式胶体磨研磨3h，至溶液中无可见的团聚颗粒，然后在42℃下静置4h后，离心，过滤，在102℃下烘干，得到改性纳米填料；
（2）将步骤（1）所得改性纳米填料放入高速搅拌几种，在1800rpm下搅拌4min，然后边搅拌边向其中喷洒钛酸酯偶联剂乙醇溶液，喷洒量为改性纳米填料质量的15%，喷洒完继续搅拌8min后，接着向其中喷洒聚氨酯乳液，喷洒量为改性纳米填料质量的35%，25min后停止搅拌，将所得物放入鼓风干燥箱中，在72℃下干燥25h；
（3）在基质沥青中加入矿物机油、松节油，在140℃、900rpm下搅拌35min，然后加入氯丁橡胶、步骤（2）所得物、抗氧剂，升温至184℃，继续搅拌4h，出料即可。
进一步的，步骤（1）所述的双极剪切式胶体磨转速为1250rpm。
进一步的，步骤（2）所述钛酸酯偶联剂乙醇溶液的质量分数为8%。
进一步的，步骤（1）所述抗氧剂为2,6-二叔丁基对甲酚。
实施例3
一种具有较高延伸率的防水卷材，包括沥青层、胎基层和隔离层，其特征在于，所述沥青层由以下重量份的原料制成：
纳米氧化镁10，纳米二氧化钛5，桃胶粉8，虫胶3，钛酸酯偶联剂2，聚氨酯乳液10，基质沥青100，矿物机油20，松节油6，氯丁橡胶20，抗氧剂1。
进一步的，所述沥青层的制备方法包括以下步骤：
（1）将纳米氧化镁、纳米二氧化钛、桃胶粉、虫胶加入到其体积30倍的丙酮溶液中，超声处理40min使其充分浸润后，在60℃下，通过双极剪切式胶体磨研磨3h，至溶液中无可见的团聚颗粒，然后在45℃下静置5h后，离心，过滤，在105℃下烘干，得到改性纳米填料；
（2）将步骤（1）所得改性纳米填料放入高速搅拌几种，在2000rpm下搅拌5min，然后边搅拌边向其中喷洒钛酸酯偶联剂乙醇溶液，喷洒量为改性纳米填料质量的20%，喷洒完继续搅拌10min后，接着向其中喷洒聚氨酯乳液，喷洒量为改性纳米填料质量的40%，30min后停止搅拌，将所得物放入鼓风干燥箱中，在75℃下干燥30h；
（3）在基质沥青中加入矿物机油、松节油，在150℃、1000rpm下搅拌40min，然后加入氯丁橡胶、步骤（2）所得物、抗氧剂，升温至187℃，继续搅拌4h，出料即可。
进一步的，步骤（1）所述的双极剪切式胶体磨转速为1300rpm。
进一步的，步骤（2）所述钛酸酯偶联剂乙醇溶液的质量分数为12%。
进一步的，步骤（1）所述抗氧剂为2,6-二叔丁基对甲酚。
对比实施例1
本对比实施例相比于实施例2，省略了桃胶粉、虫胶的加入，除此之外的方法步骤均相同。
对比实施例2
本对比实施例相比于实施例2，不经过步骤（2）的处理，除此之外的方法步骤均相同。
性能测试：
对各组实施例和对比实施例所得防水卷材的性能进行检测，检测结果如表1所示：
表1
由表1可以看出，本发明制备的防水卷材具有较高的延伸率和接缝剥离强度，可适用于要求较高的施工环境，同时其不透水性较高，防水性能显著。

Claims (5)

1.一种具有较高延伸率的防水卷材，包括沥青层、胎基层和隔离层，其特征在于，所述沥青层由以下重量份的原料制成：
纳米氧化镁5-10，纳米二氧化钛3-5，桃胶粉5-8，虫胶2-3，钛酸酯偶联剂0.5-2，聚氨酯乳液5-10，基质沥青80-100，矿物机油15-20，松节油3-6，氯丁橡胶10-20，抗氧剂0.3-1。
2.根据权利要求1所述的一种具有较高延伸率的防水卷材，其特征在于，所述沥青层的制备方法包括以下步骤：
（1）将纳米氧化镁、纳米二氧化钛、桃胶粉、虫胶加入到其体积20-30倍的丙酮溶液中，超声处理30-40min使其充分浸润后，在50-60℃下，通过双极剪切式胶体磨研磨2-3h，至溶液中无可见的团聚颗粒，然后在40-45℃下静置3-5h后，离心，过滤，在100-105℃下烘干，得到改性纳米填料；
（2）将步骤（1）所得改性纳米填料放入高速搅拌几种，在1500-2000rpm下搅拌3-5min，然后边搅拌边向其中喷洒钛酸酯偶联剂乙醇溶液，喷洒量为改性纳米填料质量的10-20%，喷洒完继续搅拌5-10min后，接着向其中喷洒聚氨酯乳液，喷洒量为改性纳米填料质量的30-40%，20-30min后停止搅拌，将所得物放入鼓风干燥箱中，在70-75℃下干燥20-30h；
（3）在基质沥青中加入矿物机油、松节油，在130℃-150℃、800-1000rpm下搅拌30-40min，然后加入氯丁橡胶、步骤（2）所得物、抗氧剂，升温至180-187℃，继续搅拌3-4h，出料即可。
3.根据权利要求2所述的一种具有较高延伸率的防水卷材，其特征在于，步骤（1）所述的双极剪切式胶体磨转速为1200-1300rpm。
4.根据权利要求2所述的一种具有较高延伸率的防水卷材，其特征在于，步骤（2）所述钛酸酯偶联剂乙醇溶液的质量分数为3-12%。
5.根据权利要求2所述的一种具有较高延伸率的防水卷材，其特征在于，步骤（1）所述抗氧剂为2,6-二叔丁基对甲酚。
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