一种耐候型聚合物改性沥青防水卷材及其生产装置的制作方法

1.本发明涉及防水卷材的技术领域，尤其是涉及一种耐候型聚合物改性沥青防水卷材及其生产装置。


背景技术：

2.防水卷材主要是用于建筑墙体、屋面、以及隧道、公路、垃圾填埋场等处，起到抵御外界雨水、地下水渗漏的一种可卷曲成卷状的柔性建材产品，其是整个工程防水的第一道屏障，对整个工程起着至关重要的作用。防水不当会导致渗漏、发霉等严重影响人们生活的问题。随着人们生活水平和居住品质的不断提升，人们对防水卷材的要求也越来越高，不仅要求其防水性能优异，还需要其价格低廉，耐候性、耐热性佳，抗撕裂和拉伸强度强。
3.中国发明专利201610367710.7公开了一种沥青防水材料，由下述重量份的原料制成：沥青40-50份、氯化聚乙烯树脂20-30份、环氧树脂10-20份、聚丙烯5-10份、马来酸酐接枝剂4-7份、合成橡胶5-10份、防霉杀菌剂1-3份、防触变剂0.5-2份、废弃橡胶弹性体5-15份、防紫外剂0.1-0.3份、电气石粉4-8份、松节油5-20份、纳米二氧化硅5-10份、粉煤灰10-15份、石英砂10-20份、颜料5-25份。本发明提供的沥青防水材料，具有优异的防水效果，但其成分多，工艺复杂，耐热性、耐老化及耐候性有待进一步提高。


技术实现要素：

4.本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本发明的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。
5.因此，本发明目的是提供一种耐候型聚合物改性沥青防水卷材及其生产装置，以解决上述提到的成分多，工艺复杂，耐热性、耐老化及耐候性有待进一步提高的技术问题。
6.为解决上述技术问题，本发明提供一种耐候型聚合物改性沥青防水卷材及其生产装置，采用如下的技术方案：由如下重量份的组分制成：改性沥青基聚合物100份，氯丁橡胶10-20份、树脂1.5-2.5份、马来酸酐接枝剂3-5份，凹凸棒粉1-2份和白炭黑5-6份。
7.可选的，所述马来酸酐接枝剂为马来酸酐接枝聚丙烯、马来酸酐接枝聚乙烯、马来酸酐接枝poe中的至少一种。
8.可选的，所述树脂采用聚乙烯、聚丙烯、聚丁烯、环氧树脂其中的一种。
9.一种用于生产所述的一种耐候型聚合物改性沥青防水卷材的装置，包括加热装置、反应釜、搅拌机、固液分离装置、隔膜泵、热混机和挤出机。
10.可选的，述搅拌机采用频率为35hz的高剪切力低转速的搅拌机。
11.一种利用所述的装置生产耐候型聚合物改性沥青防水卷材的方法，包括以下步骤：
12.将白炭黑和改性沥青基聚合物，氯丁橡胶、聚丙烯树脂、马来酸酐接枝剂、凹凸棒粉按比例将各成分投入热混机中进行均匀搅拌，温度设置为80-90℃，搅拌时间为10-15分
钟，然后升高温度至115-130℃，再次搅拌时间为15-20分钟，得到混合料；然后将所得混合料投入挤出机，挤出物经压延、牵引、收卷成型后，即得防水卷材。
13.可选的，白炭黑的制备方法包括以下步骤：
14.1)在带压反应釜内先加入300-500份底水，再加入200-400份高铝粉煤灰进行溶解，并开启加热装置，当温度达到在80℃时，向反应釜内缓慢加入50-150份的98﹪的氢氧化钠片碱反应20-50min，温度达到100℃—150℃时，再向反应釜内加入600-800份的水进行稀释，20min后得到的滤液为硅酸钠溶液；
15.2)利用隔膜泵，将上述硅酸钠溶液流过装有强酸性阳离子交换树脂的交换柱，得到硅钠比高的硅酸钠溶液；所述的阳离子交换树脂是强酸性苯乙烯系阳离子交换树脂。
16.3)在常温常压条件下，将浓度为30﹪—35﹪的二氧化碳气体通入经离子交换处理后的的硅酸钠溶液中，二氧化碳气体流量控制在20m/h，通过搅拌机分散二氧化碳气体，进行碳分反应，然后进行固液分离、洗涤，干燥得到白炭黑。
17.综上所述，本发明包括以下至少一种有益效果：本发明提供的改性沥青基防水卷材，沥青分子通过改性进入高分子链中，有利于提高相容性和耐热性，分子链中含有硅氮键、氰基、醋酸乙烯等结构，有利于提高材料的耐候性、防水性能和机械力学性能；通过接枝，使得卷材成为三维网络结构，有利于提高卷材综合性能。白炭黑在聚丙烯树脂中都可作为添充材料，可以提升塑料制品的弹性强度和耐磨损，以及硬度的热稳定性能。
具体实施方式
18.以下对本发明作进一步详细说明。
19.实施例一
20.一种耐候型聚合物改性沥青防水卷材，由如下重量份的组分制成：改性沥青基聚合物100份，氯丁橡胶10-20份、树脂1.5-2.5份、马来酸酐接枝剂3-5份，凹凸棒粉1-2份和白炭黑5-6份。
21.其中，所述马来酸酐接枝剂为马来酸酐接枝聚丙烯、马来酸酐接枝聚乙烯、马来酸酐接枝poe中的至少一种。所述树脂采用聚乙烯、聚丙烯、聚丁烯、环氧树脂其中的一种。
22.改性沥青基防水卷材，沥青分子通过改性进入高分子链中，有利于提高相容性和耐热性，分子链中含有硅氮键、氰基、醋酸乙烯等结构，有利于提高材料的耐候性、防水性能和机械力学性能；通过接枝，使得卷材成为三维网络结构，有利于提高卷材综合性能。白炭黑在聚丙烯树脂中都可作为添充材料，可以提升塑料制品的弹性强度和耐磨损，以及硬度的热稳定性能。
23.实施例二
24.基于与上述实施例一相同的构思，还包括一种用于生产耐候型聚合物改性沥青防水卷材的装置，包括加热装置、反应釜、搅拌机、固液分离装置、隔膜泵、热混机和挤出机。搅拌机采用频率为35hz的高剪切力低转速的搅拌机。
25.实施例三
26.基于与上述实施例二相同的构思，一种利用生产耐候型聚合物改性沥青防水卷材的装置生产耐候型聚合物改性沥青防水卷材的方法，包括以下步骤：
27.将白炭黑和改性沥青基聚合物，氯丁橡胶、聚丙烯树脂、马来酸酐接枝剂、凹凸棒
粉按比例将各成分投入热混机中进行均匀搅拌，温度设置为80-90℃，搅拌时间为10-15分钟，然后升高温度至115-130℃，再次搅拌时间为15-20分钟，得到混合料；然后将所得混合料投入挤出机，挤出物经压延、牵引、收卷成型后，即得防水卷材。
28.其中，改性沥青基聚合物的制备方法，包括如下步骤：
29.1)将煤沥青、1,3-二乙烯基-1,3-二苯基-1,3-二甲基二硅氮烷和催化剂装入三口烧瓶中，在氮气或惰性气体氛围下以5℃/min的速度升温至110-140℃，并保温搅拌3-5小时得到改性沥青；
30.2)将经过步骤1)制备得到的改性沥青溶于有机溶剂中形成溶液，再向溶液中加入2-氯丙烯酸乙酯，并在室温下搅拌反应4-6小时，后在丙酮中沉出，并选自除去丙酮，得到聚合型改性沥青；
31.3)将经过步骤2)制备得到的聚合型改性沥青、醋酸乙烯、丙烯酸2-[4-(1-甲基-1-苯乙基)苯氧基]乙基酯、2-乙基氰基丙烯酸酯、引发剂溶于四氯化碳中，在温度55-65℃氮气或惰性气体氛围下搅拌反应1-2小时，后在丙酮中沉出，并在真空干燥箱75-85℃下烘8-12小时，得到改性沥青基聚合物；
[0032]
其中，白炭黑的制备方法包括以下步骤：
[0033]
1)在带压反应釜内先加入300-500份底水，再加入200-400份高铝粉煤灰进行溶解，并开启加热装置，当温度达到在80℃时，向反应釜内缓慢加入50-150份的98﹪的氢氧化钠片碱反应20-50min，温度达到100℃—150℃时，再向反应釜内加入600-800份的水进行稀释，20min后得到的滤液为硅酸钠溶液；
[0034]
2)利用隔膜泵，将上述硅酸钠溶液流过装有强酸性阳离子交换树脂的交换柱，得到硅钠比高的硅酸钠溶液；所述的阳离子交换树脂是强酸性苯乙烯系阳离子交换树脂。
[0035]
3)在常温常压条件下，将浓度为30﹪—35﹪的二氧化碳气体通入经离子交换处理后的的硅酸钠溶液中，二氧化碳气体流量控制在20m/h，通过搅拌机分散二氧化碳气体，进行碳分反应，然后进行固液分离、洗涤，干燥得到白炭黑。
[0036]
对比例
[0037]
本例提供一种防水卷材，按照中国发明专利201610367710.7实施例1的原料制备得到。
[0038]
将实施例一和对比例防水卷材进行性能测试，测试方法参考gb/t28-2007，测试结果见表1。
[0039]
表1：防水卷材性能参考
[0040]
[0041][0042]
从表1可见，本发明实施例公开的改性沥青基防水卷材，与现有技术中的防水卷材相比，具有更加优异的防水性能，力学性能和耐热性。
[0043]
以上均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种耐候型聚合物改性沥青防水卷材，其特征在于：由如下重量份的组分制成：改性沥青基聚合物100份，氯丁橡胶10-20份、树脂1.5-2.5份、马来酸酐接枝剂3-5份，凹凸棒粉1-2份和白炭黑5-6份。2.根据权利要求1所述的一种耐候型聚合物改性沥青防水卷材及其生产装置，其特征在于：所述马来酸酐接枝剂为马来酸酐接枝聚丙烯、马来酸酐接枝聚乙烯、马来酸酐接枝poe中的至少一种。3.根据权利要求1所述的一种耐候型聚合物改性沥青防水卷材及其生产装置，其特征在于：所述树脂采用聚乙烯、聚丙烯、聚丁烯、环氧树脂其中的一种。4.一种用于生产权利要求1-3任一所述的一种耐候型聚合物改性沥青防水卷材的装置，其特征在于：包括加热装置、反应釜、搅拌机、固液分离装置、隔膜泵、热混机和挤出机。5.一种用于生产权利要求4所述的一种耐候型聚合物改性沥青防水卷材的装置，其特征在于：所述搅拌机采用频率为35hz的高剪切力低转速的搅拌机。6.一种利用权利要求5所述的装置生产耐候型聚合物改性沥青防水卷材的方法，其特征在于：包括以下步骤：将白炭黑和改性沥青基聚合物，氯丁橡胶、聚丙烯树脂、马来酸酐接枝剂、凹凸棒粉按比例将各成分投入热混机中进行均匀搅拌，温度设置为80-90℃，搅拌时间为10-15分钟，然后升高温度至115-130℃，再次搅拌时间为15-20分钟，得到混合料；然后将所得混合料投入挤出机，挤出物经压延、牵引、收卷成型后，即得防水卷材。7.一种利用权利要求6所述的装置生产耐候型聚合物改性沥青防水卷材的方法，其特征在于：白炭黑的制备方法包括以下步骤：1)在带压反应釜内先加入300-500份底水，再加入200-400份高铝粉煤灰进行溶解，并开启加热装置，当温度达到在80℃时，向反应釜内缓慢加入50-150份的98﹪的氢氧化钠片碱反应20-50min，温度达到100℃—150℃时，再向反应釜内加入600-800份的水进行稀释，20min后得到的滤液为硅酸钠溶液；2)利用隔膜泵，将上述硅酸钠溶液流过装有强酸性阳离子交换树脂的交换柱，得到硅钠比高的硅酸钠溶液；所述的阳离子交换树脂是强酸性苯乙烯系阳离子交换树脂；3)在常温常压条件下，将浓度为30﹪—35﹪的二氧化碳气体通入经离子交换处理后的的硅酸钠溶液中，二氧化碳气体流量控制在20m/h，通过搅拌机分散二氧化碳气体，进行碳分反应，然后进行固液分离、洗涤，干燥得到白炭黑。

技术总结
本发明公开了防水卷材技术领域的一种耐候型聚合物改性沥青防水卷材，由如下重量份的组分制成：改性沥青基聚合物100份，氯丁橡胶10-20份、树脂1.5-2.5份、马来酸酐接枝剂3-5份，凹凸棒粉1-2份和白炭黑5-6份。用于生产耐候型聚合物改性沥青防水卷材的装置，包括加热装置、反应釜、搅拌机、固液分离装置、隔膜泵、热混机和挤出机，沥青分子通过改性进入高分子链中，有利于提高相容性和耐热性，分子链中含有硅氮键、氰基、醋酸乙烯等结构，有利于提高材料的耐候性、防水性能和机械力学性能；通过接枝，使得卷材成为三维网络结构，有利于提高卷材综合性能。白炭黑在聚丙烯树脂中都可作为添充材料，可以提升塑料制品的弹性强度和耐磨损，以及硬度的热稳定性能。及硬度的热稳定性能。


技术研发人员：王颖 郭永 徐晓明 张文丽 韩阳
受保护的技术使用者：辽宁兴胜防水材料科技发展有限公司
技术研发日：2023.06.06
技术公布日：2023/8/31