一种保温隔热发泡聚氨酯耐根穿刺防水复合材料制造技术

本发明专利技术公开了一种保温隔热发泡聚氨酯耐根穿刺防水复合材料，采用化学镀法制备镀铜玻璃纤维，以镀铜玻璃纤维作为增强材料以及阻根剂，以含有异氰酸酯以及多元醇的双组分聚氨酯为基体，运用真空灌注、喷射成型工艺成型耐根穿刺防水复合材料。采用本发明专利技术制备的发泡聚氨酯耐根穿刺防水复合材料耐根穿刺以及防水效果良好，同时具备保温隔热功能，可有效解决现有种植屋面防水阻根层与保温隔热层多层制备工艺复杂以及层间界面性能差等问题；采用表面镀铜方式，大大降低了贵金属铜的使用量，节约了生产成本；采用真空灌注、喷射成型方式，可以实现与种植屋面基层的一体化，同时聚氨酯能在常温下固化成型且自然发泡，具有节能、环保以及绿色的优点。

A Thermal Insulation Foamed Polyurethane Root Puncture Resistant Waterproof Composite

The invention discloses a thermal insulation foamed polyurethane root puncture resistant waterproof composite material. Copper-plated glass fiber is prepared by electroless plating method. Copper-plated glass fiber is used as reinforcing material and root-blocking agent, and two-component polyurethane containing isocyanate and polyol is used as matrix to form root puncture resistant waterproof composite material by vacuum pouring and spray forming process. The foamed polyurethane rootproof puncture waterproof composite material prepared by the invention has good rootproof puncture and waterproof effect, and has the function of heat preservation and insulation, which can effectively solve the problems of complex preparation technology of existing roof waterproof and heat preservation and insulation layers and poor interfacial performance, etc. The use of precious copper is greatly reduced by adopting surface copper plating method, and the consumption of precious copper is saved. Production cost; Vacuum pouring and spray forming can realize the integration with planting roof base, while polyurethane can be cured at room temperature and foamed naturally, which has the advantages of energy saving, environmental protection and green.

【技术实现步骤摘要】
一种保温隔热发泡聚氨酯耐根穿刺防水复合材料
本专利技术属于防水材料制备领域，具体涉及一种保温隔热发泡聚氨酯耐根穿刺防水复合材料。
技术介绍
发展绿色种植屋面是缓解“城市热岛”效应以及保护城市生态环境的有效途径之一，绿色种植屋面工程由种植、防水、排水、保温隔热等多项综合技术构成，其中屋面防水技术尤为重要，一旦发生渗漏，将会造成较大经济损失。耐根穿刺防水材料是指具有抑制根系进一步向防水层生长，避免破坏防水层的一种高效防水材料，种植屋面系统中的植物根系具有极强的穿透性，若耐根穿刺防水材料选用不当，将会被植物根茎所穿透，造成建筑物的渗漏。沥青类耐根穿刺防水卷材是目前使用量较大的防水材料之一，目前存在的问题有：第一，由于沥青类耐根穿刺防水卷材有一定的长度和宽度限制，使用时不可避免有搭接情况，植物根系易于穿透搭接处的缝隙中，因而搭接处的缝隙成为防水系统的薄弱环节；第二，沥青类耐根穿刺防水卷材施工时常采用热熔法焊接，不仅存在工艺复杂、热熔法能源消耗大的缺点，而且若热熔焊接过度会致卷材炭化，导致强度和粘结性降低，当使用化学组根剂时易造成卷材中添加的化学阻根剂高温分解，使得整体阻根性能变差或失效，若时间过短，则会使接缝形成虚焊；第三，沥青类耐根穿刺防水卷材的铜胎基主要为铜箔，其力学性能以及延展性差，施工时遇折角时胎体容易起鼓和断裂，并且阴角部分处理起来比较困难；此外，铜属于贵金属，价格较高，运用铜箔作为胎基增加了铜金属的使用量，增加了成本。另外，目前种植屋面是采用防水阻根层与保温隔热层结合使用以达到各种功能的目的，存在工艺复杂且层间的界面性能差等缺点。CN108276925A公开了一种新型纳米合金耐根系复合卷材及其制备方法，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，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。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对上述现状，旨在提供一种能在常温下固化成型、具备保温隔热、耐根穿刺与防水多功能的保温隔热发泡聚氨酯耐根穿刺防水复合材料。本专利技术目的的实现方式为，保温隔热发泡聚氨酯耐根穿刺防水复合材料，是由下述方式制备的，制备的具体步骤如下：1)将玻璃纤维布或玻璃纤维束置于除油液中于40℃条件下除油30min，将处理之后的玻璃纤维布或玻璃纤维束置于10wt％的稀硫酸中，中和表面的碱液；所述除油液为：氢氧化钠60g/L，碳酸钠30g/L和磷酸钠15g/L的混合液；2)将经步骤1)除油、中和后的玻璃纤维布或玻璃纤维束置于敏化液中，于25℃条件下敏化10min，用清水反复漂洗；所述敏化液为：氯化亚锡10g/L和盐酸40ml/L的混合液；所述盐酸百分浓度为38％；3)将经步骤2)敏化的玻璃纤维布或玻璃纤维束置于活化液中，于25℃条件下活化10min，将溶液中的Pd2+离子转化为金属Pd颗粒，再置于含10g/L的次亚磷酸钠中活化10min，以还原表面的Pd2+；所述活化液为：氯化钯0.5g/l和盐酸20ml/L的混合液；所述盐酸百分浓度为38％；4)用氨水调节镀铜液的pH值为9-11，将经步骤3)活化后的玻璃纤维布或玻璃纤维束置于镀铜液中镀铜，干燥之后得镀铜玻璃纤维布或玻璃纤维束；所述镀铜液为：硫酸铜30-50g/L，次亚磷酸钠20-40g/L，柠檬酸钠50-70g/L，氯化铵40-60g/L和硫脲2-6mg/L的混合液；镀铜温度为75-90℃，镀铜时间10-30min；5)取质量份数聚醚多元醇100份，甲苯二异氰酸酯87.3份通过搅拌均匀，得到聚氨酯树脂基体；6)保温隔热发泡聚氨酯耐根穿刺防水复合材料成型，成型方法有：A、将步骤4)所得镀铜玻璃纤维布、脱模布、导流网、导流管、进胶管以及真空袋按序铺放至屋面上，后使用密封胶将真空袋密封，抽真空至真空袋内压力为-0.1MPa；将步骤5)制得的聚氨酯树脂基体连上真空袋内的进胶管，聚氨酯树脂真空导入至真空袋内，浸润真空袋中的镀铜玻璃纤维布，待浸润过程完成后，聚氨酯树脂中双组份发生交联反应且自然发泡，利用脱模布除去导流网、导流管、真空袋；即得与屋面一体化的保温隔热发泡聚氨酯耐根穿刺防水复合材料；B、通过喷射成型机的喷枪将步骤5)制得的聚氨酯树脂喷射到屋面表面，同时经步骤4)所得的镀铜玻璃纤维束通过纤维短切器切割成短镀铜玻璃纤维束，并由另一喷枪喷出；喷出的短镀铜玻璃纤维束与聚氨酯树脂混合，用辊轮压实，使得聚氨酯树脂充分浸润短镀铜玻璃纤维，聚氨酯中的双组份发生交联反应且自然发泡，即可得到与屋面一体化的保温隔热发泡聚氨酯耐根穿刺防水复合材料。本专利技术具有以下有益效果：1、发泡聚氨酯耐根穿刺防水复合材料中的发泡聚氨酯基体为硬泡结构，具有极低的热传导系数，因此具备优良的保温隔热功能，同时具备良好的耐根穿刺防水功能效果，可有效解决现有种植屋面防水阻根层与保温隔热层多层制备工艺复杂以及层间界面性能差等问题。2、以镀铜玻璃纤维作为增强材料以及阻根剂，与使用铜箔作为胎基相比，表面镀铜的方式大大降低了贵金属铜的使用量，节约了生产成本；3、采用真空灌注、喷射成型工艺，可以实现防水层与种植屋面基层的一体化，避免使用耐根穿刺沥青卷材铺设时的搭接缝等薄弱处的产生，聚氨酯能在常温下固化成型同时自然发泡，具有节能、环保以及绿色的优点。具体实施方式本专利技术将玻璃纤维置于除油液中除油，中和；置于敏化液中敏化，清水反复漂洗；活化液中活化，用氨水调镀铜液pH值，置于镀铜液中镀铜。配制聚氨酯树脂；以镀铜玻璃纤维作为增强材料以及阻根剂，聚氨酯树脂作为基体通过真空灌注、喷射成型工艺成型保温隔热发泡聚氨酯耐根穿刺防水复合材料。下面用具体实施例详述本专利技术。实施例11)将玻璃纤维布置于除油液中于40℃条件下除油30min，将处理之后的玻璃纤维布置于10wt％的稀硫酸中以中和表面的碱液；所述除油液的配方为：氢氧化钠60g/L、碳酸钠30g/L和磷酸钠15g/L的混合液；2)将经步骤1)除油、中和后的玻璃纤维布置于敏化液中于25℃条件下敏化10min，用清水反复漂洗；所述敏化液为：氯化亚锡10g/L和盐酸40ml/L的混合液；盐酸百分浓度为38％。3)将经步骤2)敏化的玻璃纤维布置于活化液中于25℃条件下活化10min，将溶液中的Pd2+离子转化为金属Pd颗粒，再置于含10g/L的次亚磷酸钠中10min以还原表面的Pd2+；所述活化液为：氯化钯0.5g/l和盐酸20ml/L的混合液；盐酸百分浓度为38％。4)用氨水调节镀液的pH值为9，将经步骤3)活化后的玻璃纤维布置于镀铜液中，在75℃镀铜10min，干燥之后得镀铜玻璃纤维布；所述镀铜液为：硫酸铜30g/L，次亚磷酸钠20g/L，柠檬酸钠50g/L，氯化铵40g/L和硫脲2mg/L的混合液；5)取拜尔聚氨酯有限公司的聚醚多元醇质量份数100份，甲苯二异氰酸酯87.3份通过机械搅拌均匀，得到聚氨酯树脂基体；6)保温隔热发泡聚氨酯耐根穿刺防水复合材料成型：将步骤4)所得镀铜玻璃纤维布、脱模布、导流网、导流管、进胶管以及真空袋按序铺放至屋面上，后使用密封胶将真空袋密封，抽真空至真空袋内压力本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种保温隔热发泡聚氨酯耐根穿刺防水复合材料，其特征在于：是由下述方式制备的，制备的具体步骤如下：1)将玻璃纤维布或玻璃纤维束置于除油液中于40℃条件下除油30min，将处理之后的玻璃纤维布或玻璃纤维束置于10wt％的稀硫酸中，中和表面的碱液；所述除油液为：氢氧化钠60g/L，碳酸钠30g/L和磷酸钠15g/L的混合液；2)将经步骤1)除油、中和后的玻璃纤维布或玻璃纤维束置于敏化液中，于25℃条件下敏化10min，用清水反复漂洗；所述敏化液为：氯化亚锡10g/L和盐酸40ml/L的混合液；所述盐酸百分浓度为38％；3)将经步骤2)敏化的玻璃纤维布或玻璃纤维束置于活化液中，于25℃条件下活化10min，将溶液中的Pd2+离子转化为金属Pd颗粒，再置于含10g/L的次亚磷酸钠中活化10min，以还原表面的Pd2+；所述活化液为：氯化钯0.5g/l和盐酸20ml/L的混合液；所述盐酸百分浓度为38％；4)用氨水调节镀铜液的pH值为9‑11，将经步骤3)活化后的玻璃纤维布或玻璃纤维束置于镀铜液中镀铜，干燥之后得镀铜玻璃纤维布或玻璃纤维束；所述镀铜液为：硫酸铜30‑50g/L，次亚磷酸钠20‑40g/L，柠檬酸钠50‑70g/L，氯化铵40‑60g/L和硫脲2‑6mg/L的混合液；镀铜温度为75‑90℃，镀铜时间10‑30min；5)取质量份数聚醚多元醇100份，甲苯二异氰酸酯87.3份通过搅拌均匀，得到聚氨酯树脂基体；6)保温隔热发泡聚氨酯耐根穿刺防水复合材料成型，成型方法有：A、将步骤4)所得镀铜玻璃纤维布、脱模布、导流网、导流管、进胶管以及真空袋按序铺放至屋面上，后使用密封胶将真空袋密封，抽真空至真空袋内压力为‑0.1MPa；将步骤5)制得的聚氨酯树脂基体连上真空袋内的进胶管，聚氨酯树脂真空导入至真空袋内，浸润真空袋中的镀铜玻璃纤维布，待浸润过程完成后，聚氨酯树脂中双组份发生交联反应且自然发泡，利用脱模布除去导流网、导流管、真空袋；即得与屋面一体化的保温隔热发泡聚氨酯耐根穿刺防水复合材料；B、通过喷射成型机的喷枪将步骤5)制得的聚氨酯树脂喷射到屋面表面，同时经步骤4)所得的镀铜玻璃纤维束通过纤维短切器切割成短镀铜玻璃纤维束，并由另一喷枪喷出；喷出的短镀铜玻璃纤维束与聚氨酯树脂混合，用辊轮压实，使得聚氨酯树脂充分浸润短镀铜玻璃纤维束，聚氨酯中的双组份发生交联反应且自然发泡，即可得到与屋面一体化的保温隔热发泡聚氨酯耐根穿刺防水复合材料。...

【技术特征摘要】
1.一种保温隔热发泡聚氨酯耐根穿刺防水复合材料，其特征在于：是由下述方式制备的，制备的具体步骤如下：1)将玻璃纤维布或玻璃纤维束置于除油液中于40℃条件下除油30min，将处理之后的玻璃纤维布或玻璃纤维束置于10wt％的稀硫酸中，中和表面的碱液；所述除油液为：氢氧化钠60g/L，碳酸钠30g/L和磷酸钠15g/L的混合液；2)将经步骤1)除油、中和后的玻璃纤维布或玻璃纤维束置于敏化液中，于25℃条件下敏化10min，用清水反复漂洗；所述敏化液为：氯化亚锡10g/L和盐酸40ml/L的混合液；所述盐酸百分浓度为38％；3)将经步骤2)敏化的玻璃纤维布或玻璃纤维束置于活化液中，于25℃条件下活化10min，将溶液中的Pd2+离子转化为金属Pd颗粒，再置于含10g/L的次亚磷酸钠中活化10min，以还原表面的Pd2+；所述活化液为：氯化钯0.5g/l和盐酸20ml/L的混合液；所述盐酸百分浓度为38％；4)用氨水调节镀铜液的pH值为9-11，将经步骤3)活化后的玻璃纤维布或玻璃纤维束置于镀铜液中镀铜，干燥之后得镀铜玻璃纤维布或玻璃纤维束；所述镀铜液为：硫酸铜30-50g/L，次亚磷酸钠20-40g/L，柠檬酸钠50-70g/L，氯化铵40-60g/L和硫脲2-6mg/L的混合液；镀铜温度为75-90℃，镀铜时间10-30min；5)取质量份数聚醚多元醇100份，甲苯二异氰酸酯87.3份通过搅拌均匀，得到聚氨酯树脂基体；6)保温隔热发泡聚氨酯耐根穿刺防水复合材料成型，成型方法有：A、将步骤4)所得镀铜玻璃纤维布、脱模布、导流网、导流管、进胶管以及真空袋按序铺放至屋面上，后使用密封胶将真空袋密封，抽真空至真空袋内压力为-0.1M...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈威，贺行洋，苏英，曾三海，陈顺，杨进，王迎斌，郑正旗，黄健翔，彭凯，储劲松，于泽伦，
申请(专利权)人：湖北工业大学，
类型：发明
国别省市：湖北,42