一种耐老化抗冲击型防水粘结层材料的制备方法技术

本发明专利技术属于防水材料制备技术领域，具体涉及一种耐老化抗冲击型防水粘结层材料的制备方法。本发明专利技术以麦秸为原料，分解出木质素，再以石榴果实为原料，将碱浸物与石榴精油共混蒸煮生成酚醛树脂，再以苎麻纤维为原料，异丙醇为烷化剂，生成烷基化苎麻纤维，使得烷基化苎麻纤维韧性、抗冲击性增强，以石榴精油为原料，石榴精油的抗氧化性极好，且还具有杀菌、疏水防水性，将烷基化苎麻纤维和石榴精油共混放入发酵罐中得到改性苎麻纤维，使得改性苎麻纤维的防水性提升、抗氧化性增强、耐老化性提升，从而使得本发明专利技术制得的防水粘接层材料的防水效果提升、耐老化性得到进一步增强，韧性和抗冲击性能也得到提升，具有广阔的应用前景。

Preparation of an Aging Resistant and Impact Resistant Waterproof Bonding Layer Material

【技术实现步骤摘要】
一种耐老化抗冲击型防水粘结层材料的制备方法
本专利技术属于防水材料制备
，具体涉及一种耐老化抗冲击型防水粘结层材料的制备方法。
技术介绍
桥梁是道路交通的重要组成部分，尤其是大城市道路交通，桥梁占比更大。随着我国交通事业的快速发展，各式各样的桥梁不断涌现，现在城市道路桥梁结构主要有钢筋混凝土结构和钢结构两种形式，在我国绝大多数的桥梁结构为钢筋混凝土结构形式。由于桥梁在使用过程中长期经受超负荷或恶劣环境的双重作用，其桥面防水保护层常出现不同程度的裂缝、破碎等，而雨水会通过这些裂缝渗入桥梁防水层上，由于混凝土的防水效果不好，水继续渗入到桥面内部，导致桥梁出现漏水、墩台腐蚀松动、墩台不稳定等严重安全问题。因此，提高桥梁桥面和沥青混凝土铺装层之间的防水粘结层的防水效果，阻止水分进入桥面内部，这不仅可延长桥梁的服役寿命，还可节约桥梁后续的维修加固费用。我国防水粘结层材料种类较多，目前，常用的桥面铺装防水粘结层材料可以分为两大类：一类是涂抹类的，如各种改性沥青涂料和高分子聚合物防水粘结剂，另一类是卷材类防水粘结层材料。防水卷材施工方便快捷，防水效果好，但大多数卷材在施工时需要加热，而加热导致卷材在铺筑过程中封闭了大量的气泡，导致卷材无法与桥面板紧密结合，粘结效果不佳，且防水卷材的层间抗力性差，与沥青层之间或与混凝土板之间抗剪强度较低。涂料类防水材料的铺装工艺较之卷材类更为复杂，且由于环保要求的日益提高，溶剂型防水涂料的应用受到了限制，目前普遍采用水基型防水涂料，这类防水涂料固化成型时间较长，一般需要4h以上。为了克服现有粘结层材料的不足，许多科研人员开始研究了水性环氧沥青类的防水粘结材料，其优点在于粘结强度高、防水性好等优点，缺点是脆性大、耐冲击性能弱，现场固化温度高（120℃左右），易造成环氧沥青老化，耐久性不足，且成本高昂，工程造价大，无法满足日益增长的交通量和重载车载。因此，需要开发出一种防水效果好、粘结强度高的防水粘结层材料具有重要意义。
技术实现思路
本专利技术主要解决的技术问题，针对目前市面上存在的防水粘结层材料的粘结效果不佳、韧性差、耐冲击性能弱、耐老化性不佳的缺陷，提供了一种耐老化抗冲击型防水粘结层材料的制备方法。为了解决上述技术问题，本专利技术所采用的技术方案是：耐老化抗冲击型防水粘结层材料的具体制备步骤为：将减压蒸馏产物与改性苎麻纤维投入反应釜中，将反应釜内温度加热至50～60℃，在此温度下用搅拌装置以600～700r/min的转速搅拌混合30～40min，出料，即得耐老化抗冲击型防水粘结层材料；减压蒸馏产物的具体制备步骤为：（1）将麦秸放入粉碎机中，以700～800r/min的转速，粉碎20～30min，粉碎后投入烘箱中，在温度为50～60℃的条件下干燥12～14h，干燥后投入行星球磨机中得到麦秸粉碎物，将麦秸粉碎物与质量分数为10～12%的氢氧化钠溶液投入烧杯中静置20～25min，得到碱浸物；（2）将石榴果实与质量分数为3～5%的氢氧化钠溶液投入烧杯中静置1～2h，静置后将果实取出放入压榨机中，压榨20～25min，得到压榨物，再用质量分数为2～4%的硫酸钠溶液冲洗压榨物，收集冲洗液放入离心机中，离心3～4min，收集上层液，即为石榴精油；（3）将碱浸物与石榴精油混合后，放入高温高压蒸煮罐中，在温度为180～200℃，压力为1.6～1.8MPa的条件下，蒸煮2～3h，出料，得到蒸煮物，将蒸煮物、苯酚与质量分数为5～7%的氢氧化钠溶液混合后，放入减压蒸馏装置中，设置蒸馏装置中温度为60～70℃，压力为700～800Pa，减压蒸馏1～2h，得到减压蒸馏产物；改性苎麻纤维的具体制备步骤为：（1）将苎麻纤维、质量分数为26～30%的异丙醇溶液和质量分数为16～20%的氢氧化钠溶液投入烧杯中，将烧杯置于水浴锅中，升高水浴温度至45～50℃，加入搅拌器以400～600r/min的转速搅拌混合20～25min，得到预处理物；（2）将预处理物与石榴精油投入共混机中混合均匀制得发酵底物，将发酵底物放入发酵罐中，并向发酵罐中加入浓度为106～107cfu/mL的酵母菌悬浊液，将发酵罐置于温度为26～30℃的温室中密封发酵1～2周，发酵后出料收集滤渣，用质量分数为10～20%的乙醇溶液清洗滤渣3～5次得到改性苎麻纤维。减压蒸馏产物与改性苎麻纤维的质量比为3︰2。减压蒸馏产物的具体制备步骤（1）中麦秸粉碎物与质量分数为10～12%的氢氧化钠溶的质量比为1:10。减压蒸馏产物的具体制备步骤（2）中石榴果实与质量分数为3～5%的氢氧化钠溶液的质量比为1:5。减压蒸馏产物的具体制备步骤（3）中碱浸物与石榴精油的质量比为3︰1。减压蒸馏产物的具体制备步骤（3）中蒸煮物、苯酚与质量分数为5～7%的氢氧化钠溶液的质量比为2︰2︰7。改性苎麻纤维的具体制备步骤（1）中优选的按重量份数计，苎麻纤维为12～14份、质量分数为26～30%的异丙醇溶液为2～3份、质量分数为16～20%的氢氧化钠溶液为9～11份。改性苎麻纤维的具体制备步骤（2）中优选的预处理物与石榴精油的质量比为1︰3，向发酵罐中加入的酵母菌悬浊液的质量为发酵底物质量的5～6%。本专利技术的有益效果是：本专利技术首先以麦秸为原料，将其粉碎后，经碱浸处理，使得麦秸中的木质素分解，木质素的分解使得一部分纤维素和半纤维素彼此分离，这部分彼此分离的纤维素、半纤维素可以在混合物中起到连结、拉伸的作用，再以石榴果实为原料，制得石榴精油，石榴精油中含有有机羧酸，可以促进纤维素水解，将碱浸物与石榴精油共混高温高压蒸煮，在蒸煮过程中，麦秸纤维水解，产生糠醛，糠醛与后加入的苯酚反应生成酚醛树脂，并且苯酚极易和酚醛树脂上的活泼烃基发生反应，从而屏蔽了酚醛树脂上亲水性好的烃基，得到改性酚醛树脂，使得改性酚醛树脂的防水性增强，另外，酚醛树脂的粘性极好，能牢牢地将各组分连接在一起，且其耐高温性极佳，即使在非常高的温度下，也能保持起结构的整体性和尺寸的稳定性，其耐化学性好、稳定性高、耐老化性好，以它为原料使得制得的防水粘接层材料的防水性和粘接性大大增强、耐老化性提升，再以苎麻纤维为原料，苎麻纤维十分坚韧，强力大而延伸度小，并且不易受霉菌腐蚀和虫蛀，提升其耐久性能，再以异丙醇为烷化剂，使苎麻纤维发生烷基化反应，生成烷基化苎麻纤维，烷基化苎麻纤维的分子之间的距离因烷基的存在而增大，使其孔隙率增大，同时也因为烷基的存在，阻止了烷基化苎麻纤维分子重新靠近形成氢键，避免了纤维素分子的重结晶，使得烷基化苎麻纤维韧性、抗冲击性增强，从而使得本专利技术制得的防水粘接层材料的韧性增强、耐老化性提高、抗冲击性增强，再以石榴精油为原料，石榴精油中含有鞣花酸及许多多酚类物质，鞣花酸的抗氧化性极好，多酚类物质也具有抗氧化作用，并且还具有杀菌抑菌作用，另外，石榴精油本身具有疏水防水性，将烷基化苎麻纤维和石榴精油共混放入发酵罐中，通过发酵作用，使得石榴精油与烷基化苎麻纤维结合在一起，得到改性苎麻纤维，使得改性苎麻纤维的防水性提升、抗氧化性增强、耐老化性提升，从而使得本专利技术制得的防水粘接层材料的防水效果提升、耐老化性得到进一步增强，韧性和抗冲击性能也得到提升，改性酚醛树脂含有非极性基团，改性苎麻纤维也具有非极性基团，根据极性相似相容原本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种耐老化抗冲击型防水粘结层材料的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：将减压蒸馏产物与改性苎麻纤维投入反应釜中，将反应釜内温度加热至50～60℃，在此温度下用搅拌装置以600～700r/min的转速搅拌混合30～40min，出料，即得耐老化抗冲击型防水粘结层材料；所述的减压蒸馏产物的具体制备步骤为：（1）将麦秸放入粉碎机中，以700～800r/min的转速，粉碎20～30min，粉碎后投入烘箱中，在温度为50～60℃的条件下干燥12～14h，干燥后投入行星球磨机中得到麦秸粉碎物，将麦秸粉碎物与质量分数为10～12%的氢氧化钠溶液投入烧杯中静置20～25min，得到碱浸物；（2）将石榴果实与质量分数为3～5%的氢氧化钠溶液投入烧杯中静置1～2h，静置后将果实取出放入压榨机中，压榨20～25min，得到压榨物，再用质量分数为2～4%的硫酸钠溶液冲洗压榨物，收集冲洗液放入离心机中，离心3～4min，收集上层液，即为石榴精油；（3）将碱浸物与石榴精油混合后，放入高温高压蒸煮罐中，在温度为180～200℃，压力为1.6～1.8MPa的条件下，蒸煮2～3h，出料，得到蒸煮物，将蒸煮物、苯酚与质量分数为5～7%的氢氧化钠溶液混合后，放入减压蒸馏装置中，设置蒸馏装置中温度为60～70℃，压力为700～800Pa，减压蒸馏1～2h，得到减压蒸馏产物；所述的改性苎麻纤维的具体制备步骤为：（1）将苎麻纤维、质量分数为26～30%的异丙醇溶液和质量分数为16～20%的氢氧化钠溶液投入烧杯中，将烧杯置于水浴锅中，升高水浴温度至45～50℃，加入搅拌器以400～600r/min的转速搅拌混合20～25min，得到预处理物；（2）将预处理物与石榴精油投入共混机中混合均匀制得发酵底物，将发酵底物放入发酵罐中，并向发酵罐中加入浓度为10...

【技术特征摘要】
1.一种耐老化抗冲击型防水粘结层材料的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：将减压蒸馏产物与改性苎麻纤维投入反应釜中，将反应釜内温度加热至50～60℃，在此温度下用搅拌装置以600～700r/min的转速搅拌混合30～40min，出料，即得耐老化抗冲击型防水粘结层材料；所述的减压蒸馏产物的具体制备步骤为：（1）将麦秸放入粉碎机中，以700～800r/min的转速，粉碎20～30min，粉碎后投入烘箱中，在温度为50～60℃的条件下干燥12～14h，干燥后投入行星球磨机中得到麦秸粉碎物，将麦秸粉碎物与质量分数为10～12%的氢氧化钠溶液投入烧杯中静置20～25min，得到碱浸物；（2）将石榴果实与质量分数为3～5%的氢氧化钠溶液投入烧杯中静置1～2h，静置后将果实取出放入压榨机中，压榨20～25min，得到压榨物，再用质量分数为2～4%的硫酸钠溶液冲洗压榨物，收集冲洗液放入离心机中，离心3～4min，收集上层液，即为石榴精油；（3）将碱浸物与石榴精油混合后，放入高温高压蒸煮罐中，在温度为180～200℃，压力为1.6～1.8MPa的条件下，蒸煮2～3h，出料，得到蒸煮物，将蒸煮物、苯酚与质量分数为5～7%的氢氧化钠溶液混合后，放入减压蒸馏装置中，设置蒸馏装置中温度为60～70℃，压力为700～800Pa，减压蒸馏1～2h，得到减压蒸馏产物；所述的改性苎麻纤维的具体制备步骤为：（1）将苎麻纤维、质量分数为26～30%的异丙醇溶液和质量分数为16～20%的氢氧化钠溶液投入烧杯中，将烧杯置于水浴锅中，升高水浴温度至45～50℃，加入搅拌器以400～600r/min的转速搅拌混合20～25min，得到预处理物；（2）将预处理物与石榴精油投入共混机中混合均匀制得发酵底物，将发酵底物放入发酵罐中，并向发酵...

【专利技术属性】
技术研发人员：李辉，
申请(专利权)人：李辉，
类型：发明
国别省市：湖南,43