[0001] 本发明公开了一种低渗透抗紫外老化防水毯，属于防水材料技术领域。

[0002] 近年来，以膨润土为主要原料生产的膨润土防水毯已经成为一种重要的新型高科防水防渗材料。它具有较高的防水抗渗性能、物理力学性能、耐化学侵蚀能力、抗腐蚀性能及优异的耐久性和永久性，施工操作简便，且对环境无污染，故被广泛应用。

[0003] 防水毯的主要防水原理是由于膨润土中的主要矿物蒙脱石具有良好的膨胀性、吸水性、粘结性、离子交换性等物理化学特性，其遇水时可吸附自身重量几十倍的水，吸水后体积可增大数十倍，在施工过程中通过上部覆盖物的压力将其限定在有限空间里从而形成致密凝胶体，起到阻隔水渗透的作用，能广泛应用于市政、公路、铁路、水利、环保及工业与民用建筑的施工中，解决密封、隔离、防渗漏问题。

[0004] 然而，在防水毯的实际使用中仍有以下两个方面的问题需进一步解决。一是由于土工无纺布主要成分是高分子聚合物，高分子聚合物的链节结构对阳光中的紫外辐射十分敏感，容易发生降解等老化反应，进而影响使用寿命；二是由于防水毯是由针刺工艺制成，土工布中的纤维丝在针刺作用下，能贯穿防水毯上下层的土工无纺布和土工编织布，及两层布中间的膨润土颗粒层，并通过纤维丝的彼此缠绕将三层材料紧密地复合在一起。但是土工无纺布的纤维丝是有机碳链高分子，与硅酸盐结构的无机膨润土相比，两者极性相差甚大，彼此属于异质材料，这两种异质材料彼此相容性差，结合力弱。这会引起土工布纤维丝和水合的膨润土之间能形成缝隙，水分子也容易沿着上下贯穿的纤维丝，经过纤维丝和膨润土之间的缝隙，从上层的土工无纺布扩散到底层的土工编织布，从而减弱了防水毯的防渗水性能。因此，研发一种具有更低渗透系数、抗紫外线能力强的防水毯应用于防水领域就显得尤为必要。

[0005] 本发明主要解决的技术问题：针对现有的防水毯抗紫外老化性能较差，防渗水性能不理想，使用一段时间后底部易出现潮湿、结水珠等渗漏水现象的缺陷，提供一种低渗透抗紫外老化防水毯。

[0006] 为了解决技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种低渗透抗紫外老化防水毯，包括表层的功能性土工无纺布、中间层的高吸水改性膨润土和底层的土工编织布。

[0007] 所述的功能性土工无纺布为浸渍胶化剂的抗紫外老化土工无纺布。

[0008] 所述胶化剂按重量份数计，包括1～2份氧化钙，0.5～0.8份聚乙烯醇，80～120份去离子水，0.3～0.5份过200目筛的滑石粉。

[0009] 所述抗紫外老化土工无纺布为聚丙烯纤维、聚丙烯腈基碳纤维、抗氧化剂1010、光稳定剂UV-770、硬脂酸钡、硬脂酸锌和胶粉装入密炼机中，在140～160℃下熔融搅拌15～20min后通过双螺杆挤出机挤出，控制双螺杆挤出机的螺杆温度为160～180℃，再通过熔体过滤机进行过滤，随后用熔融纺丝机进行纺丝，并将纺丝均匀铺放在成网机网帘上，斜帘往复铺网后经针刺方式使纤维网上的纤维刺穿各层材料，再经热风定型，绕制成卷制得。

[0010] 所述高吸水改性膨润土按重量份数计，包括90～100份钠化膨润土、1.0～1.5份焦磷酸钠、0.5～0.7份聚丙烯酰胺。

[0011] 所述钠化膨润土为提纯膨润土与钠化液按质量比5：1～10：1混合装入旋转挤压机中挤压30～40min，再陈化2～3天后干燥制得。

[0012] 所述钠化液为按重量份数计，包括1～3份羧甲基纤维素钠，16～20份去离子水。

[0013] 所述提纯膨润土为天然膨润土粉碎后过200目筛，经去离子浸泡洗涤后离心分离干燥制得。

[0014] 所述表层的功能性土工无纺布、中间层的高吸水改性膨润土和底层的土工编织布2
通过针刺将三者复合在一起，其中高吸水改性膨润土用量为4000～5000g/m。

[0015] 本发明的有益效果是：本发明利用羧甲基纤维素钠与碳酸钠，钠化和耐盐化改性膨润土，通过钠化改性，使膨润土溶于水后增加亲水基团数目，从而有效提高膨胀性能，再将钠化膨润土与焦磷酸钠作为增效剂提高钠化膨润土的膨胀容和膨润值制得高吸水改性膨润土作为抗渗水层，同时用聚乙烯醇、氧化钙、滑石粉等制得的胶化剂包裹抗紫外老化土工无纺布的纤维，改善其与高吸水改性膨润土的相容性，再通过针刺将表面负载胶化剂的无纺布纤维丝贯穿防水毯，使胶化剂与膨润土紧密结合，有效防止纤维丝与膨润土的因极性不同而出现的缝隙，从而提高防渗水效果，且制得的防水毯具有抗紫外线老化效果，有效提高了防水毯使用寿命，有利于工程质量的保证，具有较好的使用前景。

[0016] 首先称取20～30kg天然膨润土，加入粉碎机中粉碎，过200目筛，将过筛后的膨润土粉末加入160～200L去离子水中，混合均匀后装入离心机中，以2500～3000r/min离心分离，得沉淀，将沉淀置于干燥箱中，在105～110℃下干燥至恒重，得提纯膨润土，称取100～300g羧甲基纤维素钠，加入1.6～2.0L质量分数为15%碳酸钠溶液中，以300～400r/min搅拌混合20～30min，得改性液，将改性液与12～15kg提纯膨润土混合装入旋转挤压机中挤压30～40min，再陈化2～3天，随后转入干燥箱中，在105～110℃下干燥至恒重，得钠化膨润土，向9～10kg钠化膨润土中再加入100～150g焦磷酸钠，50～70g聚丙烯酰胺，并装入球磨机中球磨，过200目筛，得高吸水改性膨润土，再按重量份数计，称取60～65份聚丙烯纤维，20～
30份聚丙烯腈基碳纤维，0.1～0.5份抗氧化剂1010，1.0～1.5份光稳定剂UV-770，0.5～1.0份硬脂酸钡，0.1～0.5份硬脂酸锌，0.3～0.5份胶粉装入密炼机中，在140～160℃下熔融搅拌15～20min，得混合物料，将混合物料通过双螺杆挤出机挤出，控制双螺杆挤出机的螺杆温度为160～180℃，再通过熔体过滤机进行过滤，随后用熔融纺丝机进行纺丝，并将纺丝均匀铺放在成网机网帘上，斜帘往复铺网后经针刺方式使纤维网上的纤维刺穿各层材料，再经热风定型，绕制成卷得抗紫外老化土工无纺布，再称取100～200g氧化钙，50～80g聚乙烯醇，加入8～12L去离子水中，以300～400r/min搅拌1～2h，再加入30～50g过200目筛的滑石粉，继续搅拌1～2h，得胶化剂，将剪裁成5m×20m的抗紫外老化土工无纺布浸泡在胶化剂中
10～12min，随后取出并轧去多余水分，得功能性土工无纺布，最后依次铺设5m×20m土工编织布，每平米4000～5000g高吸水改性膨润土和5m×20m功能性土工无纺布，再通过针刺将三者复合在一起，晾干后得低渗透抗紫外老化防水毯。

[0017] 实例1首先称取20kg天然膨润土，加入粉碎机中粉碎，过200目筛，将过筛后的膨润土粉末加入160L去离子水中，混合均匀后装入离心机中，以2500r/min离心分离，得沉淀，将沉淀置于干燥箱中，在105℃下干燥至恒重，得提纯膨润土，称取100g羧甲基纤维素钠，加入1.6L质量分数为15%碳酸钠溶液中，以300r/min搅拌混合20min，得改性液，将改性液与12kg提纯膨润土混合装入旋转挤压机中挤压30min，再陈化2天，随后转入干燥箱中，在105℃下干燥至恒重，得钠化膨润土，向9kg钠化膨润土中再加入100g焦磷酸钠，50g聚丙烯酰胺，并装入球磨机中球磨，过200目筛，得高吸水改性膨润土，再按重量份数计，称取60份聚丙烯纤维，20份聚丙烯腈基碳纤维，0.1份抗氧化剂1010，1.0份光稳定剂UV-770，0.5份硬脂酸钡，0.1份硬脂酸锌，0.3份胶粉装入密炼机中，在140℃下熔融搅拌15min，得混合物料，将混合物料通过双螺杆挤出机挤出，控制双螺杆挤出机的螺杆温度为160℃，再通过熔体过滤机进行过滤，随后用熔融纺丝机进行纺丝，并将纺丝均匀铺放在成网机网帘上，斜帘往复铺网后经针刺方式使纤维网上的纤维刺穿各层材料，再经热风定型，绕制成卷得抗紫外老化土工无纺布，再称取100g氧化钙，50g聚乙烯醇，加入8L去离子水中，以300r/min搅拌1h，再加入30g过200目筛的滑石粉，继续搅拌1h，得胶化剂，将剪裁成5m×20m的抗紫外老化土工无纺布浸泡在胶化剂中10min，随后取出并轧去多余水分，得功能性土工无纺布，最后依次铺设5m×20m土工编织布，每平米4000g高吸水改性膨润土和5m×20m功能性土工无纺布，再通过针刺将三者复合在一起，晾干后得低渗透抗紫外老化防水毯。

[0018] 实例2首先称取25kg天然膨润土，加入粉碎机中粉碎，过200目筛，将过筛后的膨润土粉末加入180L去离子水中，混合均匀后装入离心机中，以2750r/min离心分离，得沉淀，将沉淀置于干燥箱中，在108℃下干燥至恒重，得提纯膨润土，称取200g羧甲基纤维素钠，加入1.8L质量分数为15%碳酸钠溶液中，以350r/min搅拌混合25min，得改性液，将改性液与14kg提纯膨润土混合装入旋转挤压机中挤压35min，再陈化2天，随后转入干燥箱中，在108℃下干燥至恒重，得钠化膨润土，向9kg钠化膨润土中再加入125g焦磷酸钠，60g聚丙烯酰胺，并装入球磨机中球磨，过200目筛，得高吸水改性膨润土，再按重量份数计，称取63份聚丙烯纤维，25份聚丙烯腈基碳纤维，0.3份抗氧化剂1010，1.3份光稳定剂UV-770，0.8份硬脂酸钡，0.3份硬脂酸锌，0.4份胶粉装入密炼机中，在150℃下熔融搅拌18min，得混合物料，将混合物料通过双螺杆挤出机挤出，控制双螺杆挤出机的螺杆温度为170℃，再通过熔体过滤机进行过滤，随后用熔融纺丝机进行纺丝，并将纺丝均匀铺放在成网机网帘上，斜帘往复铺网后经针刺方式使纤维网上的纤维刺穿各层材料，再经热风定型，绕制成卷得抗紫外老化土工无纺布，再称取150g氧化钙，65g聚乙烯醇，加入10L去离子水中，以350r/min搅拌1h，再加入40g过
200目筛的滑石粉，继续搅拌1h，得胶化剂，将剪裁成5m×20m的抗紫外老化土工无纺布浸泡在胶化剂中11min，随后取出并轧去多余水分，得功能性土工无纺布，最后依次铺设5m×20m土工编织布，每平米4500g高吸水改性膨润土和5m×20m功能性土工无纺布，再通过针刺将三者复合在一起，晾干后得低渗透抗紫外老化防水毯。

[0019] 实例3首先称取30kg天然膨润土，加入粉碎机中粉碎，过200目筛，将过筛后的膨润土粉末加入200L去离子水中，混合均匀后装入离心机中，以3000r/min离心分离，得沉淀，将沉淀置于干燥箱中，在110℃下干燥至恒重，得提纯膨润土，称取300g羧甲基纤维素钠，加入2.0L质量分数为15%碳酸钠溶液中，以400r/min搅拌混合30min，得改性液，将改性液与15kg提纯膨润土混合装入旋转挤压机中挤压40min，再陈化3天，随后转入干燥箱中，在110℃下干燥至恒重，得钠化膨润土，向10kg钠化膨润土中再加入150g焦磷酸钠，70g聚丙烯酰胺，并装入球磨机中球磨，过200目筛，得高吸水改性膨润土，再按重量份数计，称取65份聚丙烯纤维，30份聚丙烯腈基碳纤维，0.5份抗氧化剂1010，1.5份光稳定剂UV-770，1.0份硬脂酸钡，0.5份硬脂酸锌，0.5份胶粉装入密炼机中，在160℃下熔融搅拌20min，得混合物料，将混合物料通过双螺杆挤出机挤出，控制双螺杆挤出机的螺杆温度为180℃，再通过熔体过滤机进行过滤，随后用熔融纺丝机进行纺丝，并将纺丝均匀铺放在成网机网帘上，斜帘往复铺网后经针刺方式使纤维网上的纤维刺穿各层材料，再经热风定型，绕制成卷得抗紫外老化土工无纺布，再称取200g氧化钙，80g聚乙烯醇，加入12L去离子水中，以400r/min搅拌2h，再加入50g过
200目筛的滑石粉，继续搅拌2h，得胶化剂，将剪裁成5m×20m的抗紫外老化土工无纺布浸泡在胶化剂中12min，随后取出并轧去多余水分，得功能性土工无纺布，最后依次铺设5m×20m土工编织布，每平米5000g高吸水改性膨润土和5m×20m功能性土工无纺布，再通过针刺将三者复合在一起，晾干后得低渗透抗紫外老化防水毯。

[0020] 对实例1～3制得的低渗透抗紫外老化防水毯与普通膨润土防水毯（对比例）进行性能检测，其检测结果如下表：本发明制得的防水毯渗透系数较小，具有较好的防渗效果，同时本发明防水毯机械性能较好，可较好保持整体尺寸稳定性，不易出现撕裂、破缝现象，且本发明防水毯抗紫外线老化效果较好，可提高防水毯使用寿命，改善工程质量。