CN109263178A - 一种适用于高温高湿环境的防水材料 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种适用于高温高湿环境的防水材料，从内到外依次包括，胎基、隔热层、耐高温沥青层和聚酯膜，所述的胎基为石墨烯复合超细玻璃纤维棉。该材料为磁性氧化石墨烯纳米复合物复合超细玻璃纤维，具有非常好的耐海水腐蚀性能，同时加入协同配置的耐高温沥青层，可以起到长久耐海水腐蚀的效果；在石墨烯复合超细玻璃纤维棉的制备过程中，为了达到工业化生产的效果，在超细玻璃纤维中加入少量的Fe2O3并利用磁性氧化石墨烯纳米复合物的磁性，达到非常好的复合效果和效率，同时还减少的磁性氧化石墨烯纳米复合物的加入量，降低了成本；本发明还调节了10#沥青的加入量，目的是提高耐高温沥青层的硬度，从而提高与胎基的复合效果。

Description

一种适用于高温高湿环境的防水材料
技术领域
本发明涉及路面技术领域，尤其涉及一种适用于高温高湿环境的防水材料。
背景技术
沥青防水卷材是指以沥青材料、胎料和表面撒布防黏材料等制成的成卷材料，又称油毡。常用于张贴式防水层。沥青防水卷材指的是有胎卷材和无胎卷材。凡是用厚纸或玻璃丝布、石棉布、棉麻织品等胎料浸渍石油沥青制成的卷状材料，称为有胎卷材；将石棉、橡胶粉等掺入沥青材料中，经碾压制成的卷状材料称为辊压卷材即无胎卷材。沥青防水卷材成本低，拉伸强度和延伸率低，温度稳定性差，高温易流淌，低温易脆裂；耐老化性较差，使用年限短，属于低档防水卷材。
三沙市是海南省管辖的4个地级市之一，于2012年伴随海南省西沙群岛、南沙群岛、中沙群岛办事处撤销而设立，位于南中国海中南部，海南省南部，辖西沙群岛、中沙群岛、南沙群岛的岛礁及其海域，总面积200多万平方公里，其中陆地面积20多平方公里(含西南沙吹填陆地)。
南海水深、域广、风大，既有交替的季风，又多猛烈的台风，海浪之大为中国陆缘海之冠。海面风速大，西沙海区年平均风速在50米/秒以上，最大月均风速为80米/秒，年平均5级以上大风日数在33天左右。因此，中沙群岛海区发生的海浪主要是由风引起的风浪，占海浪总数的六成左右；少数是由邻近海区传来的涌浪，所占比例约四成。风浪和平均波高都以东北部大于西南部，西沙年平均波高1.4米，10月至次年1月年均浪高都在1.5米以上，台风期间浪高达7-9米。南沙年平均波高为1.3米。在不同季风盛行期，海浪呈现出相对的差异性。
近年来，我国大力发展南海地区，为了适应南海地区的特殊的气候条件，本发明提供了一种适用于高温高湿环境的防水材料。
发明内容
基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种适用于高温高湿环境的防水材料及其制备方法。
本发明的技术方案如下：
一种适用于高温高湿环境的防水材料，从内到外依次包括，胎基、隔热层、耐高温沥青层和聚酯膜，所述的胎基为石墨烯复合超细玻璃纤维棉。
优选的，所述的石墨烯复合超细玻璃纤维棉的制备方法，包括以下步骤：
A、将粘结剂溶液均匀雾化喷洒在超细玻璃纤维表面；并均匀分散在成型网上，烘干制成超细玻璃纤维棉；
B、将超细玻璃纤维棉吸附在PET膜上；
C、将磁性氧化石墨烯纳米复合物高速分散后，悬浮在去离子水中；
D、将PET膜整体浸入到步骤C中的去离子水中，5-8s取出，得到磁性氧化石墨烯-超细玻璃纤维棉-PET膜复合结构；
E、将石墨烯膜-超细玻璃纤维棉-PET膜复合结构用清水反复冲洗，然后将PET膜剥离，得到石墨烯复合超细玻璃纤维棉。
优选的，所述的步骤A中，超细玻璃纤维直径为0.1-1μm。
优选的，所述的步骤A中，超细玻璃纤维中在传统的超细玻璃纤维中加入质量分数为0.5-2％的Fe2O3。
所述的传统的超细玻璃纤维的配方参考中国发明专利CN107012585，超细无碱玻璃纤维棉及其制备方法中的权利要求1中的配方。
所述的磁性氧化石墨烯纳米复合物的制备方法参考中国发明专利CN103947675A，一种磁性氧化石墨烯纳米复合物及其制备方法和应用中权利要求3的方法。
优选的，所述的隔热层的主要成分为水滑石粉、膨胀蛭石粉、膨胀珍珠岩中的任意一种或者多种的组合。
优选的，所述的隔热层的厚度为1-2mm。
优选的，所述的耐高温沥青层由以下重量百分比的组分组成：包括以下成分：90#沥青18-25％、10#沥青12-15％、机油10-15％、分散剂1-2％、胶粉5-8％、SBS 5-10％、SBR2-5％、防老剂1-3％、空心微珠2-4％、填料余量。
本发明的有益之处：
1、本发明的适用于高温高湿环境的防水材料，与传统的防水材料的主要区别在于，使用的胎基为石墨烯复合超细玻璃纤维棉；该材料为磁性氧化石墨烯纳米复合物复合超细玻璃纤维，具有非常好的耐海水腐蚀性能，同时加入协同配置的耐高温沥青层，可以起到长久耐海水腐蚀的效果；
2、在石墨烯复合超细玻璃纤维棉的制备过程中，为了达到工业化生产的效果，在超细玻璃纤维中加入少量的Fe2O3并利用磁性氧化石墨烯纳米复合物的磁性，达到非常好的复合效果和效率，同时还减少的磁性氧化石墨烯纳米复合物的加入量，降低了成本；
3、本发明的耐高温沥青层与传统的耐高温沥青层的区别主要在于，10#沥青的加入量达到12-15％，目的是提高耐高温沥青层的硬度，从而提高与胎基的复合效果，加入量太少的话，耐高温沥青层的流动性能太好，结合效果会受到影响；加入量太多的话，也会影响耐高温沥青层的流动性能，不利于沥青层渗透隔热层以后与石墨烯复合超细玻璃纤维棉粘结；
4、本发明中加入的保温层为常规的隔热材料：水滑石粉、膨胀蛭石粉、膨胀珍珠岩，但是本发明中这些隔热材料的加入量非常少，厚度仅为1-2mm，原因主要在于，一是外层的石墨烯复合超细玻璃纤维棉的防腐蚀、耐热效果就很好，无需加入太多的隔热层；二是隔热层的加入量如果过大，不利于沥青层渗透，从而影响与外层的石墨烯复合超细玻璃纤维棉的粘结效果。
具体实施方式
实施例1：
一种适用于高温高湿环境的防水材料，从内到外依次包括，胎基、隔热层、耐高温沥青层和聚酯膜，所述的胎基为石墨烯复合超细玻璃纤维棉。
所述的石墨烯复合超细玻璃纤维棉的制备方法，包括以下步骤：
A、将粘结剂溶液均匀雾化喷洒在超细玻璃纤维表面；并均匀分散在成型网上，烘干制成超细玻璃纤维棉；
B、将超细玻璃纤维棉吸附在PET膜上；
C、将磁性氧化石墨烯纳米复合物高速分散后，悬浮在去离子水中；
D、将PET膜整体浸入到步骤C中的去离子水中，6s取出，得到磁性氧化石墨烯-超细玻璃纤维棉-PET膜复合结构；
E、将石墨烯膜-超细玻璃纤维棉-PET膜复合结构用清水反复冲洗，然后将PET膜剥离，得到石墨烯复合超细玻璃纤维棉。
所述的步骤A中，超细玻璃纤维直径为0.1-1μm。
所述的步骤A中，超细玻璃纤维中在传统的超细玻璃纤维中加入质量分数为0.8％的Fe2O3。
所述的传统的超细玻璃纤维的配方参考中国发明专利CN107012585，超细无碱玻璃纤维棉及其制备方法中的权利要求1中的配方。
所述的磁性氧化石墨烯纳米复合物的制备方法参考中国发明专利CN103947675A，一种磁性氧化石墨烯纳米复合物及其制备方法和应用中权利要求3的方法。
所述的隔热层的主要成分为膨胀蛭石粉；所述的隔热层的厚度为1.8mm。
所述的耐高温沥青层由以下重量百分比的组分组成：包括以下成分：90#沥青22％、10#沥青14％、机油12％、分散剂1.5％、胶粉6％、SBS 8％、SBR 3％、防老剂1.5％、空心微珠2.5％、填料余量。
实施例2：
一种适用于高温高湿环境的防水材料，从内到外依次包括，胎基、隔热层、耐高温沥青层和聚酯膜，所述的胎基为石墨烯复合超细玻璃纤维棉。
所述的石墨烯复合超细玻璃纤维棉的制备方法，包括以下步骤：
A、将粘结剂溶液均匀雾化喷洒在超细玻璃纤维表面；并均匀分散在成型网上，烘干制成超细玻璃纤维棉；
B、将超细玻璃纤维棉吸附在PET膜上；
C、将磁性氧化石墨烯纳米复合物高速分散后，悬浮在去离子水中；
D、将PET膜整体浸入到步骤C中的去离子水中，8s取出，得到磁性氧化石墨烯-超细玻璃纤维棉-PET膜复合结构；
E、将石墨烯膜-超细玻璃纤维棉-PET膜复合结构用清水反复冲洗，然后将PET膜剥离，得到石墨烯复合超细玻璃纤维棉。
所述的步骤A中，超细玻璃纤维直径为0.1-1μm。
所述的步骤A中，超细玻璃纤维中在传统的超细玻璃纤维中加入质量分数为0.5％的Fe2O3。
所述的传统的超细玻璃纤维的配方参考中国发明专利CN107012585，超细无碱玻璃纤维棉及其制备方法中的权利要求1中的配方。
所述的磁性氧化石墨烯纳米复合物的制备方法参考中国发明专利CN103947675A，一种磁性氧化石墨烯纳米复合物及其制备方法和应用中权利要求3的方法。
所述的隔热层的主要成分为水滑石粉和膨胀蛭石粉的1:1的混合物；所述的隔热层的厚度为2mm。
所述的耐高温沥青层由以下重量百分比的组分组成：包括以下成分：90#沥青25％、10#沥青12％、机油15％、分散剂1％、胶粉8％、SBS 5％、SBR 5％、防老剂3％、空心微珠2％、填料余量。
实施例3：
一种适用于高温高湿环境的防水材料，从内到外依次包括，胎基、隔热层、耐高温沥青层和聚酯膜，所述的胎基为石墨烯复合超细玻璃纤维棉。
所述的石墨烯复合超细玻璃纤维棉的制备方法，包括以下步骤：
A、将粘结剂溶液均匀雾化喷洒在超细玻璃纤维表面；并均匀分散在成型网上，烘干制成超细玻璃纤维棉；
B、将超细玻璃纤维棉吸附在PET膜上；
C、将磁性氧化石墨烯纳米复合物高速分散后，悬浮在去离子水中；
D、将PET膜整体浸入到步骤C中的去离子水中，5s取出，得到磁性氧化石墨烯-超细玻璃纤维棉-PET膜复合结构；
E、将石墨烯膜-超细玻璃纤维棉-PET膜复合结构用清水反复冲洗，然后将PET膜剥离，得到石墨烯复合超细玻璃纤维棉。
所述的步骤A中，超细玻璃纤维直径为0.1-1μm。
所述的步骤A中，超细玻璃纤维中在传统的超细玻璃纤维中加入质量分数为2％的Fe2O3。
所述的传统的超细玻璃纤维的配方参考中国发明专利CN107012585，超细无碱玻璃纤维棉及其制备方法中的权利要求1中的配方。
所述的磁性氧化石墨烯纳米复合物的制备方法参考中国发明专利CN103947675A，一种磁性氧化石墨烯纳米复合物及其制备方法和应用中权利要求3的方法。
所述的隔热层的主要成分为膨胀蛭石粉和膨胀珍珠岩中的2：3的混合物；所述的隔热层的厚度为1mm。
所述耐高温沥青层由以下重量百分比的组分组成：包括以下成分：90#沥青18％、10#沥青15％、机油10％、分散剂2％、胶粉5％、SBS 10％、SBR 2％、防老剂1％、空心微珠4％、填料余量。
测试1：对实施例1-3的样品进行测试；
测试结果表明各项指标均符合GB/T23457-2009中自粘防水卷材PY类Ⅰ型指标。
对比例1
将实施例1中的胎基替换为常规的超细玻璃纤维棉，其余配比不变。
对比例2
将实施例1中的耐高温沥青层中的10#沥青的含量降低至5％，其余配比不变。
测试2：将各实施例和对比例的防水材料，贴合在1m×1m的混凝土试块表面(对比例未贴合防水材料)，厚度为50mm；将试块放入1m×1m的测试盒中，倒入海水(真实海水，取自天津)中，每12h倒掉新鲜海水，70℃环境下，强光暴晒12h；再加入新鲜海水，不断重复；24个月后取出(请注意，测试中，海水无法直接接触混凝土试块)。对混凝土试块的抗压强度、抗折强度、2-2.5厘米渗透深度处水溶性氯离子平均质量分数；进行考察。试验结果见表1。
表1：耐海水试验数据
抗压强度(MPa) 抗折强度(Mpa) 氯离子平均质量分数％
试验前 48.5 6.7 未检测到
实施例1 48.5 6.7 未检测到
实施例2 48.5 6.7 未检测到
实施例3 48.4 6.7 未检测到
对比例1 24.2 2.7 0.346
对比例2 23.7 3.8 0.204
对照例 3.2 0.4 0.673
由以上测试数据可以知道，本发明的耐海水腐蚀的防水材料对海水中的盐分有非常好的耐腐蚀效果，对高温也有非常好的耐受性，对防水材料下面的混凝土有非常好的保护作用。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种适用于高温高湿环境的防水材料，其特征在于，从内到外依次包括，胎基、隔热层、耐高温沥青层和聚酯膜，所述的胎基为石墨烯复合超细玻璃纤维棉。
2.如权利要求1所述的适用于高温高湿环境的防水材料，其特征在于，所述的石墨烯复合超细玻璃纤维棉的制备方法，包括以下步骤：
A、将粘结剂溶液均匀雾化喷洒在超细玻璃纤维表面；并均匀分散在成型网上，烘干制成超细玻璃纤维棉；
B、将超细玻璃纤维棉吸附在PET膜上；
C、将磁性氧化石墨烯纳米复合物高速分散后，悬浮在去离子水中；
D、将PET膜整体浸入到步骤C中的去离子水中，5-8s取出，得到磁性氧化石墨烯-超细玻璃纤维棉-PET膜复合结构；
E、将石墨烯膜-超细玻璃纤维棉-PET膜复合结构用清水反复冲洗，然后将PET膜剥离，得到石墨烯复合超细玻璃纤维棉。
3.如权利要求2所述的适用于高温高湿环境的防水材料，其特征在于，所述的步骤A中，超细玻璃纤维直径为0.1-1μm。
4.如权利要求2所述的适用于高温高湿环境的防水材料，其特征在于，所述的步骤A中，超细玻璃纤维中在传统的超细玻璃纤维中加入质量分数为0.5-2%的Fe2O3。
5.如权利要求1所述的适用于高温高湿环境的防水材料，其特征在于，所述的隔热层的主要成分为水滑石粉、膨胀蛭石粉、膨胀珍珠岩中的任意一种或者多种的组合。
6.如权利要求5所述的适用于高温高湿环境的防水材料，其特征在于，所述的隔热层的厚度为1-2mm。
7.如权利要求1所述的适用于高温高湿环境的防水材料，其特征在于，所述的耐高温沥青层由以下重量百分比的组分组成：包括以下成分：90#沥青 18-25％、10#沥青 12-15％、机油 10-15％、分散剂 1-2%、胶粉 5-8％、SBS 5-10％、SBR 2-5％、防老剂 1-3%、空心微珠2-4%、填料 余量。
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Pledgee: Nanxun Zhejiang rural commercial bank Limited by Share Ltd. and Fu sub branch

Pledgor: ZHEJIANG WEILUN BUILDING MATERIAL Co.,Ltd.

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