一种耐腐蚀热塑性防水卷材及其生产工艺的制作方法

1.本发明属于防水卷材制备技术领域，具体地，涉及一种耐腐蚀热塑性防水卷材及其生产工艺。


背景技术：

2.热塑性聚烯烃(以下简称tpo)防水卷材以其优异的力学性能、焊接施工性能、反射性能以及其他综合性能，已经发展成为最常见的低坡屋面用的单层防水卷材。随着tpo卷材应用的日益广泛，tpo卷材的应用环境越来越复杂，其使用年限也要求延长，目前建筑行业防水存在的问题仍然比较多，特别是沿海地区和高盐碱地区建筑物渗漏比较严重，一些地方工业发展迅速，有大气污染，某些地区出现酸雨，这些酸、碱、盐可对建筑物、桥梁等设施造成严重腐蚀，对此传统的防水材料难以完全解决这些问题，并且耐酸碱性差，自身容易遭受酸碱腐蚀而失去防水效果，因此，提供一种耐腐蚀热塑性防水卷材是目前需要解决的技术问题。


技术实现要素：

3.为了解决背景技术中提到的技术问题，本发明提供耐腐蚀热塑性防水卷材及其生产工艺。
4.本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
5.耐腐蚀热塑性防水卷材，为三层结构，底层为耐腐蚀防水层，中间为热熔压敏胶层，表层为涂硅pet隔离层；耐腐蚀防水层厚度为0.75-1.5mm，热熔压敏胶层厚度为0.2-0.4mm；
6.耐腐蚀防水层包括以下重量份原料：丙烯-乙烯-丁烯共聚物45-65份、聚丙烯25-35份、功能填料10-20份、耐腐蚀助剂1.2-2.5份、钛白粉1-3份、润滑剂0.5-2份、紫外线吸收剂0.5-1份；
7.热熔压敏胶层包括以下重量份原料：苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物40-60份、c5石油树脂100-120份、聚异丁烯100份、光稳定剂2份；
8.进一步地，光稳定剂为uv-327和抗氧剂b215按照质量比1：1混合而成。
9.该耐腐蚀热塑性防水卷材的生产工艺如下：
10.第一步、按配方比称取耐腐蚀防水层原料，混合后转移至双螺杆挤出机中熔融塑化，并经t型模头成片和三辊压光机成型为片材，得到耐腐蚀防水层；其中双螺杆挤出机的工作温度为140-200℃，模头和三辊压光机的温度分别为220℃和80℃；
11.第二步、按配方比称取原料热熔压敏胶层原料，160℃下搅拌80-100min，然后转移至单螺杆挤出机中挤出，并经t型模头均匀涂覆于耐腐蚀防水层表面，得到粗品；单螺杆挤出机工作温度为100-160℃，模头温度为170℃；
12.第三步、将粗品冷却至热熔压敏胶层表面温度40
±
3℃，在热熔压敏胶层表面覆盖pet涂硅隔离膜，最后冷却至室温，切边、收卷，得到耐腐蚀热塑性防水卷材。
13.进一步地，耐腐蚀助剂由以下步骤制成：
14.步骤a1、向反应瓶中加入3-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸、二氯亚砜和dmf，升温至58-62℃，转速60-80r/min条件下搅拌反应1h，冷却至室温，减压蒸馏去除dmf，得到酰氯化受阻酚；
15.其中，3-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸、二氯亚砜和dmf的用量比为0.01mol：1.2-1.4g：10-20ml，使3-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸发生酰氯化反应；
16.步骤a2、将1,3,5,7-四氨基金刚烷加入二氯甲烷中，然后加入三乙胺，冰浴条件下搅拌30min后，滴加酰氯化受阻酚和全氟辛酰氯的二氯甲烷溶液，滴加结束后，室温条件下搅拌反应4-6h，反应结束后，依次用浓度1mol/l的碳酸氢钠溶液和饱和食盐水洗涤，随后用无水硫酸钠干燥有机相，过滤后旋蒸去除二氯甲烷，得到耐腐蚀助剂；
17.其中，1,3,5,7-四氨基金刚烷、二氯甲烷、三乙胺、酰氯化受阻酚和全氟辛酰氯的二氯甲烷溶液的用量比为0.01mol：30-40ml：0.018-0.02mol：20ml，酰氯化受阻酚和全氟辛酰氯的二氯甲烷溶液由酰氯化受阻酚、全氟辛酰氯和二氯甲烷按照用量比0.01-0.02mol：0.03mol：20ml混合而成，在碱性条件下，使1,3,5,7-四氨基金刚烷与酰氯化受阻酚、全氟辛酰氯发生消去hcl反应，得到耐腐蚀助剂。
18.进一步地，功能填料由以下步骤制成：
19.步骤b1、将tris碱(三羟甲基氨基甲烷)和氯化钠加入去离子水中，用2m盐酸溶液调节ph值为8.5，得到缓冲液；将聚天冬氨酸、缓冲液和水滑石超声分散后磁力搅拌30-40min，然后离心洗涤，得到中间产物；
20.其中，tris碱、氯化钠和去离子水的用量比为0.025mol：0.075mol：480ml，聚天冬氨酸、缓冲液和水滑石的用量比为50-55mg：50ml：0.5-0.8g，利用水滑石表面带有丰富的正电荷特性，通过静电自组装的方法，在其表面沉积聚天冬氨酸，得到中间产物；
21.步骤b2、将中间产物加入浓度0.5mol/l的硝酸银溶液中，搅拌1-2h后，离心，干燥，得到功能填料，中间产物和硝酸银溶液的用量比为5.2-6.4g：20-30ml，利用聚天冬氨酸中的多羧基结构与银离子形成络合物，在中间产物表面负载银离子。
22.本发明的有益效果：
23.本发明提供一种耐腐蚀热塑性防水卷材，旨于提高现有热塑性聚烯烃基防水卷材耐腐蚀性差的问题，本发明的防水卷材设有防水层和热熔胶层，其中热熔胶层能够与基面形成粘黏，连接基面和防水层，起到辅助防水作用，并且本发明防水层在制备过程中添加了耐腐蚀助剂和功能填料，其中耐腐蚀助剂为接枝受阻酚基团和氟碳长链的金刚烷衍生物，金刚烷是一种全脂肪族的环烷烃，ch密度大，疏水性强，受阻酚基团具有优异的抗氧化作用，氟原子具有较大的原子半径、较低的表面能，使氟碳长链具有较强的疏水性，将耐腐蚀助剂加入聚烯烃材料中，由于含氟基团具有“趋肤”效应，耐腐蚀助剂更易迁移至防水层的表面，有助于提高防水卷材表面的疏水性，有利于降低其与腐蚀介质间相互作用，从而增强卷材的耐腐蚀性能，并且功能填料为表面载银的水滑石，水滑石自身二维层状结构对腐蚀介质具有阻隔屏蔽作用，并且表面负载的银离子具有缓释作用，能够强烈吸引细菌体中蛋白酶上的巯基，迅速与其结合，使蛋白酶丧失活性，导致细菌死亡，减少细菌等微生物对防水卷材的破坏，因此，本发明制备的防水卷材不仅防水性能良好，还具有优异的耐腐蚀性能。
具体实施方式
24.下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
25.实施例1
26.本实施例提供一种耐腐蚀助剂，由以下步骤制成：
27.步骤a1、向反应瓶中加入0.01mol 3-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸、1.2g二氯亚砜和10ml dmf，升温至58℃，转速80r/min条件下搅拌反应1h，冷却至室温，减压蒸馏去除dmf，得到酰氯化受阻酚；
28.步骤a2、将0.01mol 1,3,5,7-四氨基金刚烷加入30ml二氯甲烷中，然后加入0.018mol三乙胺，冰浴条件下搅拌30min后，滴加酰氯化受阻酚和全氟辛酰氯的二氯甲烷溶液，滴加结束后，室温条件下搅拌反应4h，反应结束后，依次用浓度1mol/l的碳酸氢钠溶液和饱和食盐水洗涤，随后用无水硫酸钠干燥有机相，过滤后旋蒸去除二氯甲烷，得到耐腐蚀助剂，酰氯化受阻酚和全氟辛酰氯的二氯甲烷溶液由酰氯化受阻酚、全氟辛酰氯和二氯甲烷按照用量比0.01mol：0.03mol：20ml混合而成。
29.实施例2
30.本实施例提供一种耐腐蚀助剂，由以下步骤制成：
31.步骤a1、向反应瓶中加入0.01mol 3-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸、1.4g二氯亚砜和20ml dmf，升温至62℃，转速80r/min条件下搅拌反应1h，冷却至室温，减压蒸馏去除dmf，得到酰氯化受阻酚；
32.步骤a2、将0.01mol 1,3,5,7-四氨基金刚烷加入40ml二氯甲烷中，然后加入0.02mol三乙胺，冰浴条件下搅拌30min后，滴加2酰氯化受阻酚和全氟辛酰氯的二氯甲烷溶液，滴加结束后，室温条件下搅拌反应4-6h，反应结束后，依次用浓度1mol/l的碳酸氢钠溶液和饱和食盐水洗涤，随后用无水硫酸钠干燥有机相，过滤后旋蒸去除二氯甲烷，得到耐腐蚀助剂，酰氯化受阻酚和全氟辛酰氯的二氯甲烷溶液由酰氯化受阻酚、全氟辛酰氯和二氯甲烷按照用量比0.02mol：0.03mol：20ml混合而成。
33.实施例3
34.本实施例提供一种功能填料，由以下步骤制成：
35.步骤b1、将tris碱和氯化钠加入去离子水中，用2m盐酸溶液调节ph值为8.5，得到缓冲液；将50mg聚天冬氨酸、50ml缓冲液和0.5g水滑石超声分散后磁力搅拌30min，然后离心洗涤，得到中间产物，tris碱、氯化钠和去离子水的用量比为0.025mol：0.075mol：480ml；
36.步骤b2、将5.2g中间产物加入20ml浓度0.5mol/l的硝酸银溶液中，搅拌1h后，离心，干燥，得到功能填料。
37.实施例4
38.本实施例提供一种功能填料，由以下步骤制成：
39.步骤b1、将tris碱和氯化钠加入去离子水中，用2m盐酸溶液调节ph值为8.5，得到缓冲液；将55mg聚天冬氨酸、50ml缓冲液和0.8g水滑石超声分散后磁力搅拌40min，然后离心洗涤，得到中间产物，tris碱、氯化钠和去离子水的用量比为0.025mol：0.075mol：480ml；
40.步骤b2、将6.4g中间产物加入30ml浓度0.5mol/l的硝酸银溶液中，搅拌2h后，离心，干燥，得到功能填料。
41.实施例5
42.本实施例提供一种耐腐蚀热塑性防水卷材，为三层结构，底层为耐腐蚀防水层，中间为热熔压敏胶层，表层为涂硅pet隔离层；耐腐蚀防水层厚度为0.75mm，热熔压敏胶层厚度为0.4mm；
43.耐腐蚀防水层包括以下重量份原料：丙烯-乙烯-丁烯共聚物45份、聚丙烯25份、实施例3功能填料10份、实施例1耐腐蚀助剂1.2份、钛白粉1份、润滑剂0.5份、紫外线吸收剂0.5份；
44.热熔压敏胶层包括以下重量份原料：苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物40份、c5石油树脂100份、聚异丁烯100份、光稳定剂2份，光稳定剂为uv-327和抗氧剂b215按照质量比1：1混合而成。
45.该耐腐蚀热塑性防水卷材的生产工艺如下：
46.第一步、按配方比称取耐腐蚀防水层原料，并经t型模头成片和三辊压光机成型为片材，得到耐腐蚀防水层；其中双螺杆挤出机的工作温度为140-200℃，模头和三辊压光机的温度分别为220℃和80℃；
47.第二步、按配方比称取原料热熔压敏胶层原料，160℃下搅拌80min，然后转移至单螺杆挤出机中挤出，并经t型模头均匀涂覆于耐腐蚀防水层表面，得到粗品；单螺杆挤出机工作温度为100-160℃，模头温度为170℃；
48.第三步、将粗品冷却至热熔压敏胶层表面温度40
±
3℃，在热熔压敏胶层表面覆盖pet涂硅隔离膜，最后冷却至室温，切边、收卷，得到耐腐蚀热塑性防水卷材。
49.实施例6
50.本实施例提供一种耐腐蚀热塑性防水卷材，为三层结构，底层为耐腐蚀防水层，中间为热熔压敏胶层，表层为涂硅pet隔离层；耐腐蚀防水层厚度为1.5mm，热熔压敏胶层厚度为0.2mm；
51.耐腐蚀防水层包括以下重量份原料：丙烯-乙烯-丁烯共聚物65份、聚丙烯35份、实施例4功能填料20份、实施例1耐腐蚀助剂2.5份、钛白粉3份、润滑剂2份、紫外线吸收剂1份；
52.热熔压敏胶层包括以下重量份原料：苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物60份、c5石油树脂120份、聚异丁烯100份、光稳定剂2份，光稳定剂为uv-327和抗氧剂b215按照质量比1：1混合而成。
53.该耐腐蚀热塑性防水卷材的生产工艺如下：
54.第一步、按配方比称取耐腐蚀防水层原料，混合后转移至双螺杆挤出机中熔融塑化，并经t型模头成片和三辊压光机成型为片材，得到耐腐蚀防水层；其中双螺杆挤出机的工作温度为140-200℃，模头和三辊压光机的温度分别为220℃和80℃；
55.第二步、按配方比称取原料热熔压敏胶层原料，160℃下搅拌100min，然后转移至单螺杆挤出机中挤出，并经t型模头均匀涂覆于耐腐蚀防水层表面，得到粗品；单螺杆挤出机工作温度为100-160℃，模头温度为170℃；
56.第三步、将粗品冷却至热熔压敏胶层表面温度40
±
3℃，在热熔压敏胶层表面覆盖pet涂硅隔离膜，最后冷却至室温，切边、收卷，得到耐腐蚀热塑性防水卷材。
57.实施例7
58.本实施例提供一种耐腐蚀热塑性防水卷材，为三层结构，底层为耐腐蚀防水层，中间为热熔压敏胶层，表层为涂硅pet隔离层；耐腐蚀防水层厚度为1.3mm，热熔压敏胶层厚度为0.3mm；
59.耐腐蚀防水层包括以下重量份原料：丙烯-乙烯-丁烯共聚物55份、聚丙烯30份、实施例3功能填料15份、实施例2耐腐蚀助剂1.5份、钛白粉2份、润滑剂1份、紫外线吸收剂0.8份；
60.热熔压敏胶层包括以下重量份原料：苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物50份、c5石油树脂110份、聚异丁烯100份、光稳定剂2份，光稳定剂为uv-327和抗氧剂b215按照质量比1：1混合而成。
61.该耐腐蚀热塑性防水卷材的生产工艺如下：
62.第一步、按配方比称取耐腐蚀防水层原料，混合后转移至双螺杆挤出机中熔融塑化，并经t型模头成片和三辊压光机成型为片材，得到耐腐蚀防水层；其中双螺杆挤出机的工作温度为140-200℃，模头和三辊压光机的温度分别为220℃和80℃；
63.第二步、按配方比称取原料热熔压敏胶层原料，160℃下搅拌90min，然后转移至单螺杆挤出机中挤出，并经t型模头均匀涂覆于耐腐蚀防水层表面，得到粗品；单螺杆挤出机工作温度为100-160℃，模头温度为170℃；
64.第三步、将粗品冷却至热熔压敏胶层表面温度40
±
3℃，在热熔压敏胶层表面覆盖pet涂硅隔离膜，最后冷却至室温，切边、收卷，得到耐腐蚀热塑性防水卷材。
65.对比例1
66.将实施例5中的耐腐蚀助剂去除，其余原料及制备过程同实施例5。
67.对比例2
68.将实施例6中的功能填料去除，其余原料及制备过程同实施例6。
69.将实施例5-7和对比例1-2的防水卷材进行测试，参考gb/t23441-2009及gb/t23457-2017检测方法测试耐腐蚀性能，耐碱性能：将各组防水卷材置于饱和氢氧化钙溶液中，23℃下浸泡168h，测试其拉伸强度保持率和断裂伸长率保持率；耐酸性能：将各组防水卷材置于质量分数3％硫酸溶液中，23℃下浸泡168h，测试其拉伸强度保持率和断裂伸长率保持率；测试结构如表1所示：
70.表1
[0071][0072]
由表1可以看出，相比于对比例1-2，实施例5-7的防水卷材的耐腐蚀性能较高。
[0073]
在说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
[0074]
以上内容仅仅是对本发明所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。