CN114808482A - 一种融冰雪的防水卷材及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

一种融冰雪的防水卷材及其制备方法，本发明涉及一种融冰雪的防水卷材及其制备方法，本发明的目的是为了解决现有的建筑物屋面或屋檐融雪化冰方法清除效率低下、清除及时性差、损伤建筑表面、消耗额外能源的问题，本发明一种融冰雪的防水卷材由上表面隔离材料层、上表面改性沥青功能层、胎基层、下表面改性沥青功能层和下表面隔离材料层依次叠加组成。本发明采用聚硅氧烷、甲酸钠、醋酸钠、铝硅酸钠、多孔粉石英、道路石油沥青、活化胶粉、改性剂、软化剂、稳定剂、抗剥落剂，聚酯纤维联合制备成改性沥青功能层材料。分别涂覆在胎基层上下表面，然后向上表面均匀撒布细砂，向下表面改性沥青层覆盖聚乙烯膜隔离材料，本发明应用于防水卷材领域。

Description

一种融冰雪的防水卷材及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种融冰雪的防水卷材及其制备方法。
背景技术
冬季建筑物屋面或屋檐等部位的积雪结冰是一种普遍现象，尤其是在我国北方地区，长期的冰雪堆积或短期强降雪会在屋面形成附加荷载，严重时引发屋面结构变形甚至坍塌。此外，昼夜高、低温交替和建筑体温度梯度作用容易使屋面积雪融化后发生二次结冰现象，一方面，会加重冰雪与屋面的粘结程度，导致冰雪清除极为困难；另一方面，冰雪融水流动至屋檐等处形成悬挂冰凌，在损伤屋檐结构的同时还埋下巨大的安全隐患，意外坠落极易引发人身伤害和财产损失。防水卷材作为覆盖建筑物墙体、屋面等外表面的第一道防护层，与外界水分和温度环境直接作用，将防水卷材优化设计为一种具有融化冰雪、抑制凝冰作用的功能材料，对于及时、便利地清除屋面积雪和结冰，防止降雪堆积和冰凌凝结，避免冰凌伤人、减少财产损失具有十分重要的意义。
现有的建筑物屋面或屋檐融雪化冰方法主要是人工法、机械法和热力法，这些方法存在诸多缺点和问题。人工法主要是采用扫帚、竹竿、木梯等简易工具清除冰雪，不仅费时费力，清除效率较低，同时具有一定操作危险性；机械法需要借助特定的机械设备清理冰雪，该类方法对建筑物的一些特殊部位、角落等处的清理效果不佳，并且在一定程度上会破坏建筑物的外表面、影响建筑美观，清除效果难以使人满意；热力法克服了上述两者的缺点，但是这种方法需要额外的能量输入，包括电力、热流等，还涉及复杂的转换设备安装、运输管线铺设和后期运行维护，系统建设总成本较高，不便于大面积推广应用。
发明内容：
本发明的目的是为了解决现有的建筑物屋面或屋檐融雪化冰方法清除效率低下、清除及时性差、损伤建筑表面、消耗额外能源的问题，提供一种融冰雪的防水卷材及其制备方法。
本发明一种融冰雪的防水卷材由上表面隔离材料层、上表面改性沥青功能层、胎基层、下表面改性沥青功能层和下表面隔离材料层依次叠加组成；上表面改性沥青功能层和下表面改性沥青功能层均分为第一改性沥青功能层和第二改性沥青功能层。
本发明一种融冰雪的防水卷材的制备方法，按以下步骤进行：
一、将氯化钠配制为饱和水溶液，浸入多孔陶瓷细砂，在常温条件下充分浸泡3～5d，滤出细砂，然后阴干；搅拌加热聚丙烯至熔化，然后加入阴干后的细砂，充分搅拌、过滤并晾干，得到上表面隔离材料细砂；
二、a、按质量份数称取10份～25份聚硅氧烷、10份～20份甲酸钠、5份～15份醋酸钠、40份～45份铝硅酸钠、10份～20份多孔粉石英、80份～120份道路石油沥青、8份～12份活化胶粉、8份～16份改性剂、2份～8份软化剂、2份～5份稳定剂、3份～8份抗剥落剂，5份～10份聚酯纤维；然后将聚硅氧烷、甲酸钠、醋酸钠、铝硅酸钠依次加入搅拌器，搅拌温度45℃～55℃，搅拌速率1000r/min～1500r/min，搅拌均匀后室温静置25min～35min，在相同搅拌速率和温度为80℃条件下，加入多孔粉石英继续拌合3h～5h，滤出固体部分自然晾干、研磨，得到细度50目～200目的固体颗粒；b、将道路石油沥青在反应釜中加热至150℃～180℃，依次加入活化胶粉、改性剂、聚酯纤维，在搅拌速率为1000r/min～2000r/min下，剪切研磨2h～3h，降低搅拌速率为800r/min，然后加入软化剂，保持30min，得到第一改性沥青功能层材料；c、分别在胎基层的上表面和下表面涂抹第一改性沥青功能层材料，涂抹厚度为1.5mm，然后向剩余的第一改性沥青功能层材料中依次加入抗剥落剂、固体颗粒和稳定剂，每次投加间隔5min～10min，搅拌时长70min～120min，得到第二改性沥青功能层的材料；在第一改性沥青功能层上涂抹第二改性沥青功能层的材料，涂抹厚度为1.0mm，完成改性沥青功能层的涂抹；
三、在上表面的改性沥青功能层上均匀撒布上表面隔离材料细砂，在下表面改性沥青层上覆盖聚乙烯膜隔离材料，得到具有融雪化冰功能的防水卷材。
与现有技术相比，本发明的主要有益效果在于：
(1)本发明的一种融冰雪功能性防水卷材具有在高含量沥青基体中保持融雪化冰核心成分有效、持续释放的良好性能。通过优选聚硅氧烷、甲酸钠、醋酸钠、铝硅酸钠、多孔粉石英以及活化胶粉、改性剂、软化剂的掺量，调整确定了在高含量沥青基体系中各组成成分的优势配方和最佳制备工艺，在保证防水卷材物理、力学性能和高低温性能的同时，有效提升防水卷材融雪化冰功能和缓释效果。此外，通过对防水卷材表面细砂改性封装，辅助增强了防水卷材融雪化冰的性能。这与低冰点填料在沥青混合料中的应用场景，材料配方以及制备工艺存在根本差异。
(2)本发明的一种融冰雪功能性防水卷材能够在保持普通弹性体防水卷材产品必要的耐热性能、低温柔性、力学性能、抗老化性能和防水性能的同时，额外具备突出的融雪化冰特征，表现出显著降低表面冰晶的凝固点以及冰晶-卷材界面失效强度的性能，其中，相较于普通弹性体防水卷材产品，本发明能够降低表面冰晶凝固点10℃，减小冰晶-卷材界面失效力70％，这便于充分利用自然的重力更好地实时、自主清除微小型冰晶，抑制大体积冰雪、悬挂冰凌的堆积和凝结。
(3)本发明的一种融冰雪功能性防水卷材中，由氯化钠改性的细砂以及聚硅氧烷、甲酸钠、醋酸钠、铝硅酸钠、多孔粉石英联合发挥在高含量沥青基体中融雪化冰的核心功能，其中聚硅氧烷能够显著减小上表面改性沥青功能层的表面自由能，氯化钠改性细砂、甲酸钠、醋酸钠、铝硅酸钠共同作用降低上表面改性沥青功能层的表面冰晶凝固点，多孔粉石英具有较大的比表面积，吸附性能优越，热稳定好，作为载体利于黏附聚硅氧烷、甲酸钠、醋酸钠、铝硅酸钠，帮助各成分长期稳定发挥融雪功能，并且多孔粉石英在基体中分散后形成辅助骨架效果，有助于加强防水卷材的拉伸强度、韧性和对建筑墙体或金属的粘结强度，抗剥落剂提高多孔粉石英与沥青基体的黏附性能，延长防水卷材使用寿命，活化胶粉、改性剂、软化剂协同增强防水卷材整体的物理、力学和高低温性能，特别地，软化剂能够充当沥青中轻质组分的效果，改善改性剂链段的运动，增强其分散均匀效果，提高涂抹沥青时的流动性和硬化后的强度，稳定剂控制上述组分在上表面改性沥青功能层体系中的均匀性，并增强不同组分的相容性。
(4)本申请采用分层设计，其是”性能-结构”设计平衡优化的结果。分层设计能够节约原材料，特别是融冰雪功能组分的原材料用量，在保证防水卷材综合性能较好的同时，节约成本，提升防水卷材生产的经济性。其中改性沥青功能层分为第一改性沥青功能层和第二改性沥青功能层，第一改性沥青功能层主要作用在于保持并增强防水卷材本身的基本耐热性能、低温柔性、力学性能、抗老化性能和防水性能；第二改性沥青功能层主要作用在于保持材料的上述基本物理、力学性能的要求上，借助防水卷材的外表面特征，赋予防水卷材浅表面层融冰雪性能，同时将该结构层设计成融冰雪功能层利于融冰雪有效成分向外迁移、释放。
(5)本发明的一种融冰雪功能性防水卷材与传统的人工、机械和热力清除法相比较，可以节省大量人力、物力，提高屋面冰雪清除的效率，对于倾斜屋面和屋檐、外墙面等部位还可以防止冰雪堆积、凝结，清除效率有极大提升。同时，对建筑物表面没有损伤，有效维护建筑物的完整和美观。此外，本发明采用的清除屋面、屋檐和建筑物外表面积雪凝冰的方法不需要额外消耗和补充其他能源，具有低碳节能、绿色环保的优点。
附图说明
图1为本发明融冰雪功能性防水卷材结构组成示意图；其中①为上表面隔离材料层、②为上表面改性沥青功能层、③为胎基层、④为下表面改性沥青功能层、⑤为下表面隔离材料层、⑥为第一改性沥青功能层，⑦为第二改性沥青功能层；
图2为实施例1和对比例所制备圆形试样在-5℃条件下的融雪效果对比图；
图3为实施例1和对比例防凝冰附着效果对比图。
具体实施方式
具体实施方式一：本实施方式一种融冰雪的防水卷材由上表面隔离材料层、上表面改性沥青功能层、胎基层、下表面改性沥青功能层和下表面隔离材料层依次叠加组成；上表面改性沥青功能层和下表面改性沥青功能层均分为第一改性沥青功能层和第二改性沥青功能层。
本实施方式中上表面隔离材料层接触外界环境，下表面隔离材料层粘贴在施工基层。
具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一不同的是：所述上表面隔离材料层为粒径0.2mm～0.4mm的细砂。其它与具体实施方式一相同。
具体实施方式三：本实施方式与具体实施方式一或二不同的是：所述细砂按质量份数由50～100份多孔陶瓷、30～40份氯化钠和20～40份聚丙烯制备而成。具体实施方式一或二相同。
本实施方式中多孔陶瓷为高硅质硅酸盐材质、铝硅酸盐材质或硅藻土。
所述高硅质硅酸盐材质多孔陶瓷为无锡大鑫环保材料有限公司生产的工业级陶瓷粉；铝硅酸盐材质多孔陶瓷为江西科兴特种陶瓷有限公司生产的铝质蜂窝陶瓷粉碎制得；硅藻土材质多孔陶瓷为苏州明瑞精工器材有限公司MRFGZ硅藻土陶瓷滤芯粉碎制得。
具体实施方式四：本实施方式与具体实施方式一至三之一不同的是：所述上表面改性沥青功能层和下表面改性沥青功能层的材料按质量份数均由10份～25份聚硅氧烷、10份～20份甲酸钠、5份～15份醋酸钠、40份～45份铝硅酸钠、10份～20份多孔粉石英、80份～120份道路石油沥青、8份～12份活化胶粉、8份～16份改性剂、2份～8份软化剂、2份～5份稳定剂、3份～8份抗剥落剂，5份～10份聚酯纤维制备而成。其它与具体实施方式一至三之一相同。
所述抗剥落剂为河南公路卫士交通科技有限公司生产的非胺类XT-1型沥青抗剥落剂。
具体实施方式五：本实施方式与具体实施方式一至四之一不同的是：所述多孔粉石英为200目多孔粉石英和300目多孔粉石英中的一种或两种的混合物，混合物中200目多孔粉石英和300目多孔粉石英的质量比为1:2～3。其它与具体实施方式一至四之一相同。
具体实施方式六：本实施方式与具体实施方式一至五之一不同的是：所述道路石油沥青为盘锦-70#基质沥青或者盘锦-90#基质沥青。其它与具体实施方式一至五之一相同。
具体实施方式七：本实施方式与具体实施方式一至六之一不同的是：所述活化胶粉为丁腈橡胶粉，丙烯腈质量含量为30％。其它与具体实施方式一至六之一相同。
具体实施方式八：本实施方式与具体实施方式一至七之一不同的是：所述改性剂为苯乙烯-丁二烯-苯乙烯线型嵌段共聚物、聚苯乙烯丁二烯共聚物或者交联聚乙烯。其它与具体实施方式一至七之一相同。
本实施方式中苯乙烯-丁二烯-苯乙烯线型嵌段共聚物的熔融指数为0.10g/10min～2.5g/10min，苯乙烯含量为40％～50％，伸长率大于600％。聚苯乙烯丁二烯共聚物总灰分小于1.00％，有机酸含量为4.8％～6.1％，伸长率大于480％。交联聚乙烯密度为1065～1080kg/m3，拉伸模量为3750～3800MPa。
具体实施方式九：本实施方式与具体实施方式一至八之一不同的是：所述软化剂为丙三醇、高分子芳烃调和润滑油或聚乙二醇。其它与具体实施方式一至八之一相同。
具体实施方式十：本实施方式与具体实施方式一至九之一不同的是：所述稳定剂为无硫稳定剂，有效成分含量大于95％，表观密度为600kg/m3～800kg/m3，熔点大于80℃。其它与具体实施方式一至九之一相同。
具体实施方式十一：本实施方式与具体实施方式一至十之一不同的是：所述胎基层为聚酯毡。其它与具体实施方式一至十之一相同。
具体实施方式十二：本实施方式与具体实施方式一至十一之一不同的是：所述下表面隔离材料层为聚乙烯膜。其它与具体实施方式一至十一之一相同。
具体实施方式十三：一种融冰雪的防水卷材的制备方法，按以下步骤进行：一、将氯化钠配制为饱和水溶液，浸入多孔陶瓷细砂，在常温条件下充分浸泡3～5d，滤出细砂，然后阴干；搅拌加热聚丙烯至熔化，然后加入阴干后的细砂，充分搅拌、过滤并晾干，得到上表面隔离材料细砂；
二、a、按质量份数称取10份～25份聚硅氧烷、10份～20份甲酸钠、5份～15份醋酸钠、40份～45份铝硅酸钠、10份～20份多孔粉石英、80份～120份道路石油沥青、8份～12份活化胶粉、8份～16份改性剂、2份～8份软化剂、2份～5份稳定剂、3份～8份抗剥落剂，5份～10份聚酯纤维；然后将聚硅氧烷、甲酸钠、醋酸钠、铝硅酸钠依次加入搅拌器，搅拌温度45℃～55℃，搅拌速率1000r/min～1500r/min，搅拌均匀后室温静置25min～35min，在相同搅拌速率和温度为80℃条件下，加入多孔粉石英继续拌合3h～5h，滤出固体部分自然晾干、研磨，得到细度50目～200目的固体颗粒；b、将道路石油沥青在反应釜中加热至150℃～180℃，依次加入活化胶粉、改性剂、聚酯纤维，在搅拌速率为1000r/min～2000r/min下，剪切研磨2h～3h，降低搅拌速率为800r/min，然后加入软化剂，保持30min，得到第一改性沥青功能层材料；c、分别在胎基层的上表面和下表面涂抹第一改性沥青功能层材料，涂抹厚度为1.5mm，然后向剩余的第一改性沥青功能层材料中依次加入抗剥落剂、固体颗粒和稳定剂，每次投加间隔5min～10min，搅拌时长70min～120min，得到第二改性沥青功能层的材料；在第一改性沥青功能层上涂抹第二改性沥青功能层的材料，涂抹厚度为1.0mm，完成改性沥青功能层的涂抹；
三、在上表面的改性沥青功能层上均匀撒布上表面隔离材料细砂，在下表面改性沥青层上覆盖聚乙烯膜隔离材料，得到具有融雪化冰功能的防水卷材。
通过以下实施例验证本发明的有益效果：
实施例1：
本实施例按质量份数称取如下原料：60份高硅质硅酸盐多孔陶瓷，30份氯化钠，20份聚丙烯，10份聚硅氧烷、10份甲酸钠、5份醋酸钠、40份铝硅酸钠、10份多孔粉石英、80份道路石油沥青、8份活化胶粉、8份改性剂、2份软化剂、2份稳定剂、5份抗剥落剂、5份聚酯纤维。
所述多孔粉石英为200目多孔粉石英。
所述道路石油沥青为盘锦-70#基质沥青。
所述活化胶粉为丁腈橡胶粉，丙烯腈质量含量为30％。
所述改性剂为苯乙烯-丁二烯-苯乙烯线型嵌段共聚物。苯乙烯-丁二烯-苯乙烯线型嵌段共聚物的熔融指数为2.0g/10min，苯乙烯质量含量为45％，伸长率800％。
所述软化剂为丙三醇。
所述稳定剂为一种东营润丰博越石油技术有限公司生产的HMD-1型无硫商品稳定剂，有效成分含量98％，表观密度为650kg/m3，熔点90℃。
所述抗剥落剂为河南公路卫士交通科技有限公司生产的非胺类XT-1型沥青抗剥落剂。
所述高硅质硅酸盐材质多孔陶瓷为无锡大鑫环保材料有限公司生产的工业级陶瓷粉。
一种融冰雪功能性防水卷材由上表面隔离材料层、上表面改性沥青功能层、胎基层、下表面改性沥青功能层和下表面隔离材料层依次叠加组成；所述的改性沥青功能层由第一改性沥青功能层和第二改性沥青功能层组成。
上述防水卷材制备方法，按照以下步骤进行：
一、将氯化钠配制为饱和水溶液，浸入高硅质硅酸盐多孔陶瓷细砂，在常温条件下充分浸泡5d，滤出细砂，阴干；在180℃下搅拌熔化聚丙烯，然后加入阴干后的细砂，充分搅拌、过滤并晾干，得到隔离层细砂。
二、a、将聚硅氧烷、甲酸钠、醋酸钠、铝硅酸钠依次加入搅拌器，搅拌温度45℃，搅拌速率1000r/min，搅拌均匀后室温静置30min，在相同搅拌速率和温度为80℃条件下，加入200目多孔粉石英继续拌合4h，滤出固体部分自然晾干、研磨，得到细度100目的固体颗粒；b、将盘锦-70#基质沥青在反应釜中加热至180℃，依次加入丁腈橡胶粉、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯线型嵌段共聚物、聚酯纤维，在搅拌速率为1000r/min下，剪切研磨2h，降低搅拌速率为800r/min，然后加入丙三醇，保持30min，得到第一改性沥青功能层的材料；c、分别在胎基层的上表面和下表面涂抹第一改性沥青功能层材料，涂抹厚度为1.5mm，然后向剩余的第一改性沥青功能层材料中依次加入抗剥落剂、固体颗粒和稳定剂，每次投加间隔5min，搅拌时长70min，得到第二改性沥青功能层的材料；
三、在涂覆有第一改性沥青功能层的胎基层的上表面和下表面涂抹第二改性沥青功能层的材料，涂抹厚度为1.0mm，然后在上表面改性沥青功能层上均匀撒布隔离层细砂，在下表面改性沥青层上覆盖聚乙烯膜隔离材料，冷却得到具有融雪化冰功能的防水卷材。
实施例2：
本实施例所用原料按质量份数如下：80份铝硅酸盐多孔陶瓷，30份氯化钠，20份聚丙烯，25份聚硅氧烷、15份甲酸钠、10份醋酸钠、40份铝硅酸钠、20份300目多孔粉石英、100份道路石油沥青、12份活化胶粉、16份改性剂、5份软化剂、2份稳定剂、5份抗剥落剂、5份聚酯纤维。
所述多孔粉石英为300目多孔粉石英。
所述道路石油沥青为盘锦-90#基质沥青。
所述活化胶粉为丁腈橡胶粉，丙烯腈质量含量为30％。
所述改性剂为苯乙烯-丁二烯-苯乙烯线型嵌段共聚物。苯乙烯-丁二烯-苯乙烯线型嵌段共聚物的熔融指数为1.0g/10min，苯乙烯质量含量为50％，伸长率900％。
所述软化剂为高分子芳烃调和润滑油。
所述稳定剂为一种东营润丰博越石油技术有限公司生产的HMD-1型无硫商品稳定剂，有效成分含量98％，表观密度为650kg/m3，熔点90℃。
所述铝硅酸盐多孔陶瓷为江西科兴特种陶瓷有限公司生产的铝质蜂窝陶瓷粉碎制得。
所述抗剥落剂为河南公路卫士交通科技有限公司生产的非胺类XT-1型沥青抗剥落剂。
一种融冰雪功能性防水卷材由上表面隔离材料层、上表面改性沥青功能层、胎基层、下表面改性沥青功能层和下表面隔离材料层依次叠加组成；所述的改性沥青功能层由第一改性沥青功能层和第二改性沥青功能层组成。
上述防水卷材制备方法，按照以下步骤进行：一、将氯化钠配制为饱和水溶液，浸入铝硅酸盐多孔陶瓷，在常温条件下充分浸泡5d，滤出细砂，阴干；在180℃下搅拌熔化聚丙烯，然后加入阴干后的细砂，充分搅拌、过滤并晾干，得到隔离层细砂。
二、a、将聚硅氧烷、甲酸钠、醋酸钠、铝硅酸钠依次加入搅拌器，搅拌温度55℃，搅拌速率1300r/min，搅拌均匀后室温静置30min，在相同搅拌速率和温度为80℃条件下，加入300目多孔粉石英继续拌合4h，滤出固体部分自然晾干、研磨，得到细度100目的固体颗粒；b、将盘锦-90#基质沥青在反应釜中加热至180℃，依次加入丁腈橡胶粉、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯线型嵌段共聚物、聚酯纤维，在搅拌速率为1000r/min下，剪切研磨2h，降低搅拌速率为800r/min，然后加入高分子芳烃调和润滑油，保持30min，得到第一改性沥青功能层的材料；c、分别在胎基层的上表面和下表面涂抹第一改性沥青功能层材料，涂抹厚度为1.5mm，然后向剩余的第一改性沥青功能层材料中依次加入抗剥落剂、固体颗粒和稳定剂，每次投加间隔8min，搅拌时长120min，得到第二改性沥青功能层的材料；
三、在涂覆有第一改性沥青功能层的胎基层的上表面和下表面涂抹第二改性沥青功能层的材料，涂抹厚度为1.0mm，然后在上表面改性沥青功能层上均匀撒布隔离层细砂，在下表面改性沥青层上覆盖聚乙烯膜隔离材料，冷却得到具有融雪化冰功能的防水卷材。
实施例3：
本实施例所用原料按质量份数如下：80份高硅质硅酸盐多孔陶瓷，30份氯化钠，30份聚丙烯，20份聚硅氧烷、20份甲酸钠、15份醋酸钠、45份铝硅酸钠、15份多孔粉石英、120份道路石油沥青、10份活化胶粉、10份改性剂、6份软化剂、5份稳定剂、8份抗剥落剂、10份聚酯纤维。
所述多孔粉石英为200目多孔粉石英和300目多孔粉石英按质量比1:3混配而成。
所述道路石油沥青为盘锦-90#基质沥青。
所述活化胶粉为丁腈橡胶粉，丙烯腈质量含量为30％。
所述改性剂为聚苯乙烯丁二烯共聚物。聚苯乙烯丁二烯共聚物总灰分0.80％，有机酸质量含量为5.5％，伸长率800％。
所述软化剂为聚乙二醇。
所述稳定剂为一种东营润丰博越石油技术有限公司生产的HMD-1型无硫商品稳定剂，有效成分含量98％，表观密度为650kg/m3，熔点90℃。
所述抗剥落剂为河南公路卫士交通科技有限公司生产的非胺类XT-1型沥青抗剥落剂。
所述高硅质硅酸盐材质多孔陶瓷为无锡大鑫环保材料有限公司生产的工业级陶瓷粉。
一种融冰雪功能性防水卷材由上表面隔离材料层、上表面改性沥青功能层、胎基层、下表面改性沥青功能层和下表面隔离材料层依次叠加组成；所述的改性沥青功能层由第一改性沥青功能层和第二改性沥青功能层组成。
上述防水卷材制备方法，按照以下步骤进行：
一、将氯化钠配制为饱和水溶液，浸入高硅质硅酸盐多孔陶瓷细砂，在常温条件下充分浸泡5d，滤出细砂，阴干；在180℃下搅拌熔化聚丙烯，然后加入阴干后的细砂，充分搅拌、过滤并晾干，得到隔离层细砂。
二、a、将聚硅氧烷、甲酸钠、醋酸钠、铝硅酸钠依次加入搅拌器，搅拌温度50℃，搅拌速率1500r/min，搅拌均匀后室温静置35min，在相同搅拌速率和温度为80℃条件下，加入多孔粉石英继续拌合4h，滤出固体部分自然晾干、研磨，得到细度200目的固体颗粒；b、将盘锦-90#基质沥青在反应釜中加热至180℃，依次加入丁腈橡胶粉、聚苯乙烯丁二烯共聚物、聚酯纤维，在搅拌速率为2000r/min下，剪切研磨2h，降低搅拌速率为800r/min，然后加入聚乙二醇，保持30min，得到第一改性沥青功能层的材料；c、分别在胎基层的上表面和下表面涂抹第一改性沥青功能层材料，涂抹厚度为1.5mm，然后向剩余的第一改性沥青功能层材料中依次加入抗剥落剂、固体颗粒和稳定剂，每次投加间隔5min，搅拌时长100min，得到第二改性沥青功能层的材料；
三、在涂覆有第一改性沥青功能层的胎基层的上表面和下表面涂抹第二改性沥青功能层的材料，涂抹厚度为1.0mm，然后在上表面改性沥青功能层上均匀撒布隔离层细砂，在下表面改性沥青层上覆盖聚乙烯膜隔离材料，冷却得到具有融雪化冰功能的防水卷材。
对比例：
本对比例为一种普通商品防水卷材，PMB-741弹性体(SBS)改性沥青防水卷材。
为了进一步说明本发明实施例涉及的一种融冰雪功能性防水卷材及其制备方法的有益效果，依照《弹性体改性沥青防水卷材》(GB 18242-2008)规定的测试方法，对实施例1至实施例3以及对比例进行使用性能测试。
表1实施例与对比例性能测试结果数据表
Figure BDA0003660436720000091
Figure BDA0003660436720000101
从表1所得结果可知，本发明提供的一种融冰雪功能性防水卷材与常规弹性体改性沥青防水卷材相比，能够在保持较好的耐热性能、低温柔性、力学性能、抗老化性能和防水性能的同时，具有更为优越的融雪化冰性能，可以显著降低表面冰晶的凝固点以及冰晶-卷材界面失效力。
实施例1融冰雪功能性防水卷材结构组成示意图如图1所示，实施例1和对比例所制备圆形试样在-5℃条件下的融雪效果对比图由图2所示，观察添加功能性添加剂的实施例和未添加功能性添加剂对比例能够发现，-5℃条件下，在两者表面撒布等量的积雪，一段时间后，实施例1融雪效果显著，表面几乎无积雪，而对比例表面仍覆盖有较厚的积雪。
实施例1和对比例防凝冰附着效果对比图由图3所示，试验方法是在试样和冰块之间撒布等量的水，并将两者共同置于-10℃条件下冷冻，模拟二次结冰形成的屋檐悬挂冰凌，2h后取出，将试样倒置，观察冰块和试样的粘结状态。观察发现，实施例一冰块30s内迅速脱落，而对比例一冰块粘结十分牢固，说明所述融雪抑冰的功能性防水卷材能够有效抑制凝冰附着，解决屋檐二次结冰形成悬挂冰凌的问题。

Claims (10)

1.一种融冰雪的防水卷材，其特征在于防水卷材由上表面隔离材料层、上表面改性沥青功能层、胎基层、下表面改性沥青功能层和下表面隔离材料层依次叠加组成；上表面改性沥青功能层和下表面改性沥青功能层均分为第一改性沥青功能层和第二改性沥青功能层。
2.根据权利要求1所述的一种融冰雪的防水卷材，其特征在于所述上表面隔离材料层为粒径0.2mm～0.4mm的细砂。
3.根据权利要求2所述的一种融冰雪的防水卷材，其特征在于所述细砂按质量份数由50～100份多孔陶瓷、30～40份氯化钠和20～40份聚丙烯制备而成。
4.根据权利要求1所述的一种融冰雪的防水卷材，其特征在于所述上表面改性沥青功能层和下表面改性沥青功能层的材料按质量份数均由10份～25份聚硅氧烷、10份～20份甲酸钠、5份～15份醋酸钠、40份～45份铝硅酸钠、10份～20份多孔粉石英、80份～120份道路石油沥青、8份～12份活化胶粉、8份～16份改性剂、2份～8份软化剂、2份～5份稳定剂、3份～8份抗剥落剂和5份～10份聚酯纤维制备而成。
5.根据权利要求4所述的一种融冰雪的防水卷材，其特征在于所述多孔粉石英为200目多孔粉石英和300目多孔粉石英中的一种或两种的混合物，混合物中200目多孔粉石英和300目多孔粉石英的质量比为1:2～3。
6.根据权利要求1所述的一种融冰雪的防水卷材，其特征在于所述活化胶粉为丁腈橡胶粉，丙烯腈质量含量为30％。
7.根据权利要求1所述的一种融冰雪的防水卷材，其特征在于所述改性剂为苯乙烯-丁二烯-苯乙烯线型嵌段共聚物、聚苯乙烯丁二烯共聚物或者交联聚乙烯。
8.根据权利要求1所述的一种融冰雪的防水卷材，其特征在于所述胎基层为聚酯毡。
9.根据权利要求1所述的一种融冰雪的防水卷材，其特征在于所述下表面隔离材料层为聚乙烯膜。
10.如权利要求1所述的一种融冰雪的防水卷材的制备方法，其特征在于该制备方法按以下步骤进行：
一、将氯化钠配制为饱和水溶液，浸入多孔陶瓷细砂，在常温条件下充分浸泡3～5d，滤出细砂，然后阴干；搅拌加热聚丙烯至熔化，然后加入阴干后的细砂，充分搅拌、过滤并晾干，得到上表面隔离材料细砂；
二、a、按质量份数称取10份～25份聚硅氧烷、10份～20份甲酸钠、5份～15份醋酸钠、40份～45份铝硅酸钠、10份～20份多孔粉石英、80份～120份道路石油沥青、8份～12份活化胶粉、8份～16份改性剂、2份～8份软化剂、2份～5份稳定剂、3份～8份抗剥落剂，5份～10份聚酯纤维；然后将聚硅氧烷、甲酸钠、醋酸钠、铝硅酸钠依次加入搅拌器，搅拌温度45℃～55℃，搅拌速率1000r/min～1500r/min，搅拌均匀后室温静置25min～35min，在相同搅拌速率和温度为80℃条件下，加入多孔粉石英继续拌合3h～5h，滤出固体部分自然晾干、研磨，得到细度50目～200目的固体颗粒；b、将道路石油沥青在反应釜中加热至150℃～180℃，依次加入活化胶粉、改性剂、聚酯纤维，在搅拌速率为1000r/min～2000r/min下，剪切研磨2h～3h，降低搅拌速率为800r/min，然后加入软化剂，保持30min，得到第一改性沥青功能层材料；c、分别在胎基层的上表面和下表面涂抹第一改性沥青功能层材料，涂抹厚度为1.5mm，然后向剩余的第一改性沥青功能层材料中依次加入抗剥落剂、固体颗粒和稳定剂，每次投加间隔5min～10min，搅拌时长70min～120min，得到第二改性沥青功能层的材料；在第一改性沥青功能层上涂抹第二改性沥青功能层的材料，涂抹厚度为1.0mm，完成改性沥青功能层的涂抹；
三、在上表面的改性沥青功能层上均匀撒布上表面隔离材料细砂，在下表面改性沥青层上覆盖聚乙烯膜隔离材料，得到具有融雪化冰功能的防水卷材。
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