一种铜胎基耐根穿刺防水卷材制造技术

本发明专利技术公开了一种铜胎基耐根穿刺防水卷材，属于防水卷材技术领域，包括铜胎基，铜胎基的表面两侧涂覆有改性沥青层，改性沥青层的另一表面覆有聚乙烯膜，改性沥青层包括如下原料：基质沥青100份、软化剂7

【技术实现步骤摘要】
一种铜胎基耐根穿刺防水卷材


[0001]本专利技术属于防水卷材
，具体地，涉及一种铜胎基耐根穿刺防水卷材。

技术介绍

[0002]随着城市建设的不断扩大，如何合理化地运用屋顶面积已成为人们积极探索的一个领域。合理化运用屋顶面积包括在屋顶上构建花园、种植花卉、蔬菜、小灌木等绿色植物，可有效净化空气、改善和美化环境。构建屋顶花园首先需要解决防水问题，目前使用较多的是改性沥青防水材料，但其在使用中容易被植物的根系穿透，造成屋顶渗漏，严重的甚至会影响建筑物的结构。此外，在高速铁路、地铁、隧道、水利工程等大型高难度防水工程中，也往往容易由于植物根系的穿刺而出现防水层破损、强度不够、粘结不牢等安全事故和质量事故。
[0003]使用改性沥青作为主防水层的防水卷材，中间加有无纺布作为增强层，其防水性能较好，成本低，但是却不耐根刺，普通的改性沥青层容易被遗留在建筑物表面的颗粒刺穿，导致防水效能下降甚至丧失，造成渗漏。另外，传统的高分子防水卷材的耐根穿刺能力差，不能适应有植被种植情况下防水、防渗漏、耐根穿刺的特殊要求。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于克服现有技术的缺陷，提供了一种铜胎基耐根穿刺防水卷材。
[0005]本专利技术的防水卷材以长纤聚酯胎和镀铜毡的复合物作为胎基，具备高密度以及高力学强度，从物理层面，实现机械阻根的效果；并在胎基的两侧覆有改性沥青层，改性沥青层以基质沥青为基料，并加入SBS弹性体和改性碳纳米管作为改性增强剂，其中的改性碳纳米管为表面化学接枝有有机分子链的碳纳米管，不仅能实现在基质沥青中的均匀分散，而且能够与SBS以及沥青分子相互作用，提升改性沥青层的稳定性和韧性；并且，碳纳米管表面接枝的有机分子链属于2
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甲
‑4‑
氯丙酸
‑
P衍生物，对植物根系生长具有一定的抑制作用，能够从化学层面起到阻根效果，使获得的改性沥青层能够从物理以及化学多个层面实现耐根穿刺效果；本专利技术获得的防水卷材具备优异的耐根穿刺性能，适用于有植被种植情况下防水、防渗漏、耐根穿刺的特殊要求。
[0006]本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：一种铜胎基耐根穿刺防水卷材，包括铜胎基，铜胎基的表面两侧涂覆有改性沥青层，改性沥青层的另一表面覆有聚乙烯膜；其中，铜胎基是采用长纤聚酯胎和镀铜毡复合而成的胎基，它在力学性能方面的表现比长纤聚酯胎优异，因为在承受同样的外力的情况下，复合铜胎基是两种胎体共同受力，其也克服了单独采用以金属铜箔为胎基时导致的低温弯折引发裂口的问题；复合铜胎基具备高密度以及高力学强度，从物理层面，实现机械阻根的效果。
[0007]进一步地，所述改性沥青层包括如下重量份原料：基质沥青100份、软化剂7
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9份、SBS弹性体（苯乙烯
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丁二烯
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苯乙烯嵌段共聚物）12
‑
15份、改性碳纳米管0.5
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0.6份、抗氧剂
0.2
‑
0.3份。
[0008]进一步地，所述软化剂为环烷油、芳烃油、石蜡油、机油、橡胶油中的一种或几种的组合。
[0009]进一步地，所述抗氧剂为抗氧剂1010。
[0010]进一步地，所述改性碳纳米管通过如下步骤制备：S1、将碳纳米管置于锥形瓶中，然后加入混酸，于50℃水浴中超声处理6h，待混合物冷却至室温后加入去离子水稀释，离心分离、并依次用乙醇和去离子水洗涤3
‑
4次，最后于60℃真空烘箱中干燥至恒重，研磨过200目筛，得到预处理碳纳米管；混酸为质量分数98%的浓硫酸与质量分数37.5%的浓盐酸按照体积比5:1复配得到的混合物；碳纳米管、混酸的用量之比为1g:12mL；通过强酸对碳纳米管进行超声剪切和氧化处理，可以在碳纳米管表面引入羧基活性基团，为后续化学反应奠定反应位点；S2、将3
‑
氨基丙醇加入MES缓冲溶液中，并加入EDC（1
‑
(3
‑
二甲氨基丙基)
‑3‑
乙基碳二亚胺盐酸盐）和NHS（N
‑
羟基琥珀酰亚胺），充分振荡溶解，得反应溶液；按照固液比1g:10mL将预处理碳纳米管置于反应溶液中，在50℃恒温水浴中搅拌反应6h，离心分离、并用去离子水洗涤3
‑
4次，最后于60℃真空烘箱中干燥至恒重，得到中间产物1；MES缓冲溶液的浓度为50mmol/L，3
‑
氨基丙醇、MES缓冲溶液、EDC、NHS的用量之比为7.5g:250mL:0.96g:0.58g；由于氨基的亲核性能强于醇羟基，因此，在EDC和NHS作用下，预处理碳纳米管表面的
‑
COOH与3
‑
氨基丙醇分子上的
‑
NH2发生化学反应，获得中间产物1，具体反应过程如下所示（反应方程式中的指代碳纳米管）：S3、将中间产物1超声分散于二氯甲烷中，加入对甲苯磺酸（催化剂）和环己烷（带水剂），搅拌混合均匀，然后加入乳酸，回流反应2h，离心分离、并依次用乙醇和去离子水洗涤3
‑
4次，最后于60℃真空烘箱中干燥至恒重，得到中间产物2；中间产物1、二氯甲烷、对甲苯磺酸、环己烷、乳酸的用量之比为1g:20mL:52mg:0.05g:0.3g；中间产物1分子上含有的
‑
OH与乳酸分子上的
‑
COOH发生酯化反应，获得中间产物2，反应过程如下所示：
S4、向装有机械搅拌装置的三口烧瓶中加入中间产物2和甲苯，室温下超声分散10min后，加入对甲苯磺酰氯，继续室温下搅拌分散均匀，缓慢滴入三乙胺，滴加完成后，在室温下搅拌反应2h，离心分离、并依次用乙醇和去离子水洗涤3
‑
4次，最后于60℃真空烘箱中干燥至恒重，获得中间产物3；中间产物2、甲苯、对甲苯磺酰氯、三乙胺的用量之比为100g:550mL:19.1g:16.8mL；中间产物2分子上的
‑
OH与对甲苯磺酰氯发生磺化反应，获得中间产物3；S5、向装有机械搅拌装置的三口烧瓶中加入中间产物3和DMF，室温下超声分散10min后，缓慢滴入4
‑
氯
‑2‑
甲基苯酚的DMF溶解液，于室温下搅拌反应2h，反应结束后离心分离、并依次用乙醇和去离子水洗涤3
‑
4次，最后于60℃真空烘箱中干燥至恒重，获得改性碳纳米管；中间产物3、DMF、4
‑
氯
‑2‑
甲基苯酚的DMF溶解液的用量之比为100g:50mL:100mL；4
‑
氯
‑2‑
甲基苯酚的DMF溶解液由4
‑
氯
‑2‑
甲基苯酚、NaOH和DMF按照比例18.5g:5.2g:100mL混合后，在室温下搅拌1h制得；在碱性条件下，中间产物3与4
‑
氯
‑2‑
甲基苯酚发生醚化反应，获得改性碳纳米管本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种铜胎基耐根穿刺防水卷材，包括铜胎基，铜胎基的表面两侧涂覆有改性沥青层，改性沥青层的另一表面覆有聚乙烯膜，其特征在于，所述改性沥青层包括如下重量份原料：基质沥青100份、软化剂7
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9份、SBS弹性体12
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15份、改性碳纳米管0.5
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0.6份、抗氧剂0.2
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0.3份；其中，所述改性碳纳米管通过如下步骤制备：S1、将碳纳米管置于锥形瓶中，然后加入混酸，于50℃水浴中超声处理6h，待混合物冷却至室温后加入去离子水稀释，后处理，研磨过200目筛，得到预处理碳纳米管；S2、将3
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氨基丙醇加入MES缓冲溶液中，并加入EDC和NHS，充分振荡溶解，得反应溶液；按照固液比1g:10mL将预处理碳纳米管置于反应溶液中，在50℃恒温水浴中搅拌反应6h，后处理，得到中间产物1；S3、将中间产物1超声分散于二氯甲烷中，加入对甲苯磺酸和环己烷，搅拌混合均匀，然后加入乳酸，回流反应2h，后处理，得到中间产物2；S4、向装有机械搅拌装置的三口烧瓶中加入中间产物2和甲苯，室温下超声分散10min后，加入对甲苯磺酰氯，继续室温下搅拌分散均匀，缓慢滴入三乙胺，滴加完成后，在室温下搅拌反应2h，后处理，获得中间产物3；S5、向装有机械搅拌装置的三口烧瓶中加入中间产物3和DMF，室温下超声分散10min后，缓慢滴入4
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氯
‑2‑
甲基苯酚的DMF溶解液，于室温下搅拌反应2h，反应结束后，后处理，获得改性碳纳米管。2.根据权利要求1所述的一种铜胎基耐根穿刺防水卷材，其特征在于，后处理具体为：离心分离、并依次用乙醇和去离子水洗涤3
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4次，最后于60℃真空烘箱...

【专利技术属性】
技术研发人员：王伟，韩小翠，侯晓静，程文青，
申请(专利权)人：潍坊市宇虹防水材料集团有限公司，
类型：发明
国别省市：