技术领域
[0001] 本
发明属于防水材料技术领域，涉及一种高分子材料，具体地说，涉及一种高分子防水卷材及其制备方法。
背景技术
[0002] 近年来，随着社会的发展及人们生活水平的提高，各式各样的高楼大厦、桥联隧道如雨后春笋般涌现。这些
建筑物在长期使用过程中，如果防水不当会导致渗漏、发霉等问题，从而严重影响人们的生活。因此，建筑物防水问题不可小觑。
[0003] 目前，防水材料品类多样，施工技术参差不齐，防水材料和防水工艺的选择仍是许多家庭的一大难题，主流的防水材料主要包括防水卷材、聚
氨酯类防水涂料、
聚合物水泥基防水材料、以及水泥基渗透结晶型防水材料。其中，防水卷材是应用最广泛的一类材料，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防水建材产品。产品主要有
沥青防水卷材和高分子防水卷材。传统的沥青防水卷材
剥离强度低，防水性能不足，随着使用时间的延长，其防水性能减弱，且由于沥青具有致癌作用，其使用给环境及施工人员的身体健康造成了威胁。传统的高分子防水卷材质地较硬，施工平顺性差，且由于设备复杂，在
焊接过程中通过性差，防水
节点施工难度较高，存在安全隐患。
[0004] 中国发明
专利201410161404.9公开了一种
纳米级填料改变的非沥青防水材料制造方法，按重量由下列组分组成：
橡胶油25-45份、热熔胶级弹性体1-5份，苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物1-11份、增粘橡胶1-8份、
脱硫橡胶4-16份、高温
树脂5-8份、增粘树脂10-25份、纳米级滑石粉4-35份、白
炭黑粉1-2份，具有良好的自愈能
力和剥离能力。然而其成分和制备方法复杂，且对原料的要求严格，生产成本较高，阻碍了其广泛应用。
[0005] 因此，开发一种既环保又经济，耐候性及剥离和防水性能均优异的高分子防水卷材符合市场需求，具有十分重要的意义。
发明内容
[0006] 为了克服
现有技术中的
缺陷，本发明提供一种高分子防水卷材及其制备方法，该制备方法工艺简单易行，原料易得，价格低廉，对设备和反应条件要求不高，适合大规模生产；通过所述制备方法制备得到的高分子防水卷材克服了传统沥青防水卷材防水性能不足，随着使用时间的延长，其防水性能减弱，且污染环境的技术问题，也克服了传统高分子防水卷材质地较硬，施工平顺性差，且由于设备复杂，在焊接过程中通过性差，防水节点施工难度较高，存在安全隐患的技术问题，具有环保，经济，耐候性及防水性能均更优异的特征。
[0007] 为达到上述发明目的，本发明采用的技术方案是，一种高分子防水卷材，由如下重量份的组分制成：含氟
丙烯酸类离聚物100份，改性蒙脱土10-15份，有机
纤维1-5份，抗
氧化剂1-3份。
[0008] 优选地，所述有机纤维为聚苯硫醚纤维、聚醚醚
酮纤维、聚对苯二
甲酸乙二醇酯纤维、
植物纤维的至少一种。
[0009] 优选地，所述抗
氧化剂选自二叔丁基对甲酚、丁基羟基茴香醚、二丁基羟基
甲苯中的一种或几种。
[0010] 优选地，所述含氟丙烯酸类离聚物的制备方法，包括如下步骤：
[0011] 1)将聚氯乙烯、2-(二甲基氨)乙基丙烯酸酯溶于
有机溶剂中，并在室温下搅拌反应4-6小时，后在二氯甲烷中沉出，离心后旋蒸除去溶剂，得到改性聚氯乙烯；
[0012] 2)将经过步骤1)制备得到的改性聚氯乙烯、2,2,2-三氟乙基丙烯酸酯、乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、1-乙烯基-1,2,4-三唑溶于高沸点溶剂中，并向其中加入引发剂，在
温度55-65℃氮气或惰性气体氛围下搅拌反应2-3小时，后在水中沉出，并在
真空干燥箱95-105℃下烘10-15小时，得到含氟丙烯酸类共聚物；
[0013] 3)将经过步骤2)制备得到的含氟丙烯酸类共聚物浸泡在50-60℃下的
质量分数为10-20％的六氟
硅酸钠的水溶液中18-24小时，后在水中浸泡10-15小时，后取出置于真空干燥箱95-105℃下烘10-15小时，得到含氟丙烯酸类离聚物。
[0014] 较佳地，步骤1)中所述聚氯乙烯、2-(二甲基氨)乙基丙烯酸酯、
有机溶剂的质量比为(1-2):1:(10-15)。
[0015] 较佳地，所述有机溶剂选自环己酮、二氯乙烷、四氢呋喃中的一种或几种。
[0016] 较佳地，步骤2)中所述改性聚氯乙烯、2,2,2-三氟乙基丙烯酸酯、乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、1-乙烯基-1,2,4-三唑、高沸点溶剂、引发剂的质量比为(1-2):1:(0.3-0.5):0.3:(5-10):(0.02-0.05)。
[0017] 较佳地，所述高沸点溶剂选自环己酮、二甲亚砜、N,N-二甲基甲酰胺、N-甲基吡咯烷酮中的一种或几种。
[0018] 较佳地，所述引发剂选自偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈中的一种或两种。
[0019] 较佳地，所述惰性气体选自氦气、氖气、氩气中的一种或几种。
[0020] 较佳地，步骤3)中所述含氟丙烯酸类共聚物、六氟
硅酸钠的水溶液、水的质量比为1:(80-120):100。
[0021] 优选地，所述改性蒙脱土的制备方法，包括如下步骤：将蒙脱土置于圆底烧瓶中，并在70-80℃下机械搅拌25-30分钟，后逐滴加入质量分数为5-10％的硅烷
偶联剂的
乙醇溶液，2小时内滴完，后继续搅拌2-4小时，取出并置于真空干燥箱80-90℃下烘8-12小时，得到改性蒙脱土。
[0022] 较佳地，所述蒙脱土、硅烷偶联剂的乙醇溶液的质量比为(3-5):(1-5)。
[0023] 进一步地，所述硅烷偶联剂选自硅烷偶联剂KH550，硅烷偶联剂KH560，硅烷偶联剂KH570中的一种或几种。
[0024] 优选地，所述高分子防水卷材的制备方法，包括如下步骤：
[0025] S1、将含氟丙烯酸类离聚物，改性蒙脱土，有机纤维，抗氧化剂按比例加入混合器中混合均匀，得到混合料；
[0026] S2、将经过步骤S1制备得到的混合料加入双螺杆
挤出机中挤出成型，得到高分子防水卷材。
[0027] 采用上述技术方案所产生的有益效果在于：
[0028] 1)本发明提供的高分子防水卷材的制备方法，工艺简单易行，原料易得，价格低廉，对设备和反应条件要求不高，适合大规模生产。
[0029] 2)本发明提供的高分子防水卷材，克服了传统沥青防水卷材剥离强度低，防水性能不足，随着使用时间的延长，其防水性能减弱，且污染环境的技术问题，也克服了传统高分子防水卷材质地较硬，施工平顺性差，且由于设备复杂，在焊接过程中通过性差，防水节点施工难度较高，存在安全隐患的技术问题，具有环保，经济，耐候性及防水性能均更优异的特征。
[0030] 3)本发明提供的高分子防水卷材，分子结构中含有三唑结构，有利于提高材料的抗紫外老化性能，引入季铵盐结构，通过离子键固定六氟硅酸根，有利于提高高分子防水卷材防水性能和耐候性，各组分及
单体协同作用，使得制备得到的高分子防水卷材具有更加优异的耐热性、耐候性、防水性和机械力学性能。
[0031] 4)本发明提供的高分子防水卷材，对聚氯乙烯进行改性，再与可聚合单体进行接枝反应，通过聚合形成三维网络结构，兼具有聚氯乙烯材料和丙烯酸类树脂材料的优点，有利于提高高分子防水卷材的综合性能；引入蒙脱土、有机纤维进行增强，有利于提高力学性能；单体中含有乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯，易于形成交联结构，提高防水性能。
具体实施方式
[0032] 为了使本技术领域人员更好地理解本发明的技术方案，并使本发明的上述特征、目的以及优点更加清晰易懂，下面结合
实施例对本发明做进一步的说明。实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。
[0033] 本发明下述实施例中所使用的原料购自摩贝商城。
[0034] 实施例1
[0035] 一种高分子防水卷材，由如下重量份的组分制成：含氟丙烯酸类离聚物100份，改性蒙脱土10份，聚苯硫醚纤维1份，二叔丁基对甲酚1份。
[0036] 所述含氟丙烯酸类离聚物的制备方法，包括如下步骤：
[0037] 1)将聚氯乙烯10g、2-(二甲基氨)乙基丙烯酸酯10g溶于环己酮100g中，并在室温下搅拌反应4小时，后在二氯甲烷中沉出，离心后旋蒸除去溶剂，得到改性聚氯乙烯；
[0038] 2)将经过步骤1)制备得到的改性聚氯乙烯10g、2,2,2-三氟乙基丙烯酸酯10g、乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯3g、1-乙烯基-1,2,4-三唑3g溶于环己酮80g中，并向其中加入偶氮二异丁腈0.2g，在温度55℃氮气氛围下搅拌反应2小时，后在水中沉出，并在真空干燥箱95℃下烘10小时，得到含氟丙烯酸类共聚物；
[0039] 3)将经过步骤2)制备得到的含氟丙烯酸类共聚物10g浸泡在50℃下的质量分数为10％的六氟硅酸钠的水溶液800g中18小时，后在水1000g中浸泡10小时，后取出置于真空干燥箱95℃下烘10小时，得到含氟丙烯酸类离聚物。
[0040] 所述改性蒙脱土的制备方法，包括如下步骤：将蒙脱土30g置于圆底烧瓶中，并在70℃下机械搅拌25分钟，后逐滴加入质量分数为5％的硅烷偶联剂KH550的乙醇溶液10g，2小时内滴完，后继续搅拌2小时，取出并置于真空干燥箱80℃下烘8小时，得到改性蒙脱土。
[0041] 所述高分子防水卷材的制备方法，包括如下步骤：
[0042] S1、将含氟丙烯酸类离聚物，改性蒙脱土，聚苯硫醚纤维，二叔丁基对甲酚按比例加入混合器中混合均匀，得到混合料；
[0043] S2、将经过步骤S1制备得到的混合料加入双
螺杆挤出机中挤出成型，得到高分子防水卷材。
[0044] 实施例2
[0045] 一种高分子防水卷材，由如下重量份的组分制成：含氟丙烯酸类离聚物100份，改性蒙脱土12份，聚醚醚酮纤维2份，丁基羟基茴香醚2份。
[0046] 所述含氟丙烯酸类离聚物的制备方法，包括如下步骤：
[0047] 1)将聚氯乙烯13g、2-(二甲基氨)乙基丙烯酸酯10g溶于二氯乙烷115g中，并在室温下搅拌反应4.5小时，后在二氯甲烷中沉出，离心后旋蒸除去溶剂，得到改性聚氯乙烯；
[0048] 2)将经过步骤1)制备得到的改性聚氯乙烯13g、2,2,2-三氟乙基丙烯酸酯10g、乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯3.5g、1-乙烯基-1,2,4-三唑3g溶于二甲亚砜65g中，并向其中加入偶氮二异庚腈0.25g，在温度58℃氦气氛围下搅拌反应2.2小时，后在水中沉出，并在真空干燥箱98℃下烘12小时，得到含氟丙烯酸类共聚物；
[0049] 3)将经过步骤2)制备得到的含氟丙烯酸类共聚物10g浸泡在53℃下的质量分数为13％的六氟硅酸钠的水溶液900g中20小时，后在水1000g中浸泡12小时，后取出置于真空干燥箱99℃下烘12小时，得到含氟丙烯酸类离聚物。
[0050] 所述改性蒙脱土的制备方法，包括如下步骤：将蒙脱土35g置于圆底烧瓶中，并在73℃下机械搅拌27分钟，后逐滴加入质量分数为6％的硅烷偶联剂KH560的乙醇溶液15g，2小时内滴完，后继续搅拌2.5小时，取出并置于真空干燥箱83℃下烘9.5小时，得到改性蒙脱土。
[0051] 所述高分子防水卷材的制备方法，包括如下步骤：
[0052] S1、将含氟丙烯酸类离聚物，改性蒙脱土，聚醚醚酮纤维，丁基羟基茴香醚按比例加入混合器中混合均匀，得到混合料；
[0053] S2、将经过步骤S1制备得到的混合料加入
双螺杆挤出机中挤出成型，得到高分子防水卷材。
[0054] 实施例3
[0055] 一种高分子防水卷材，由如下重量份的组分制成：含氟丙烯酸类离聚物100份，改性蒙脱土13份，聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维3份，二丁基羟基甲苯2份。
[0056] 所述含氟丙烯酸类离聚物的制备方法，包括如下步骤：
[0057] 1)将聚氯乙烯15g、2-(二甲基氨)乙基丙烯酸酯10g溶于四氢呋喃135g中，并在室温下搅拌反应5小时，后在二氯甲烷中沉出，离心后旋蒸除去溶剂，得到改性聚氯乙烯；
[0058] 2)将经过步骤1)制备得到的改性聚氯乙烯15g、2,2,2-三氟乙基丙烯酸酯10g、乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯4g、1-乙烯基-1,2,4-三唑3g溶于N,N-二甲基甲酰胺75g中，并向其中加入偶氮二异丁腈0.3g，在温度60℃氖气氛围下搅拌反应2.5小时，后在水中沉出，并在真空干燥箱100℃下烘13.5小时，得到含氟丙烯酸类共聚物；
[0059] 3)将经过步骤2)制备得到的含氟丙烯酸类共聚物10g浸泡在55℃下的质量分数为15％的六氟硅酸钠的水溶液1000g中21小时，后在水1000g中浸泡13小时，后取出置于真空干燥箱100℃下烘12.5小时，得到含氟丙烯酸类离聚物。
[0060] 所述改性蒙脱土的制备方法，包括如下步骤：将蒙脱土40g置于圆底烧瓶中，并在75℃下机械搅拌27分钟，后逐滴加入质量分数为7％的硅烷偶联剂KH570的乙醇溶液35g，2小时内滴完，后继续搅拌3小时，取出并置于真空干燥箱86℃下烘10小时，得到改性蒙脱土。
[0061] 所述高分子防水卷材的制备方法，包括如下步骤：
[0062] S1、将含氟丙烯酸类离聚物，改性蒙脱土，聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维，二丁基羟基甲苯按比例加入混合器中混合均匀，得到混合料；
[0063] S2、将经过步骤S1制备得到的混合料加入双螺杆挤出机中挤出成型，得到高分子防水卷材。
[0064] 实施例4
[0065] 一种高分子防水卷材，由如下重量份的组分制成：含氟丙烯酸类离聚物100份，改性蒙脱土14份，植物纤维4份，抗氧化剂3份；所述抗氧化剂是二叔丁基对甲酚、丁基羟基茴香醚按质量比2:3混合而成的混合物。
[0066] 所述含氟丙烯酸类离聚物的制备方法，包括如下步骤：
[0067] 1)将聚氯乙烯18g、2-(二甲基氨)乙基丙烯酸酯10g溶于二氯乙烷140g中，并在室温下搅拌反应5.5小时，后在二氯甲烷中沉出，离心后旋蒸除去溶剂，得到改性聚氯乙烯；
[0068] 2)将经过步骤1)制备得到的改性聚氯乙烯18g、2,2,2-三氟乙基丙烯酸酯10g、乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯4.5g、1-乙烯基-1,2,4-三唑3g溶于N-甲基吡咯烷酮90g中，并向其中加入引发剂0.45g，在温度63℃氩气氛围下搅拌反应2.8小时，后在水中沉出，并在真空干燥箱103℃下烘14.5小时，得到含氟丙烯酸类共聚物；所述引发剂是偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈按质量比2:5混合而成的混合物；
[0069] 3)将经过步骤2)制备得到的含氟丙烯酸类共聚物10g浸泡在58℃下的质量分数为18％的六氟硅酸钠的水溶液1150g中23小时，后在水1000g中浸泡14小时，后取出置于真空干燥箱103℃下烘14.5小时，得到含氟丙烯酸类离聚物。
[0070] 所述改性蒙脱土的制备方法，包括如下步骤：将蒙脱土45g置于圆底烧瓶中，并在79℃下机械搅拌29分钟，后逐滴加入质量分数为9％的硅烷偶联剂KH550的乙醇溶液40g，2小时内滴完，后继续搅拌3.5小时，取出并置于真空干燥箱89℃下烘11小时，得到改性蒙脱土。
[0071] 所述高分子防水卷材的制备方法，包括如下步骤：
[0072] S1、将含氟丙烯酸类离聚物，改性蒙脱土，植物纤维，抗氧化剂按比例加入混合器中混合均匀，得到混合料；
[0073] S2、将经过步骤S1制备得到的混合料加入双螺杆挤出机中挤出成型，得到高分子防水卷材。
[0074] 实施例5
[0075] 一种高分子防水卷材，由如下重量份的组分制成：含氟丙烯酸类离聚物100份，改性蒙脱土15份，聚苯硫醚纤维5份，二叔丁基对甲酚3份。
[0076] 所述含氟丙烯酸类离聚物的制备方法，包括如下步骤：
[0077] 1)将聚氯乙烯20g、2-(二甲基氨)乙基丙烯酸酯10g溶于四氢呋喃150g中，并在室温下搅拌反应6小时，后在二氯甲烷中沉出，离心后旋蒸除去溶剂，得到改性聚氯乙烯；
[0078] 2)将经过步骤1)制备得到的改性聚氯乙烯20g、2,2,2-三氟乙基丙烯酸酯10g、乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯5g、1-乙烯基-1,2,4-三唑3g溶于环己酮100g中，并向其中加入偶氮二异庚腈0.5g，在温度65℃氮气氛围下搅拌反应3小时，后在水中沉出，并在真空干燥箱105℃下烘15小时，得到含氟丙烯酸类共聚物；
[0079] 3)将经过步骤2)制备得到的含氟丙烯酸类共聚物10g浸泡在60℃下的质量分数为20％的六氟硅酸钠的水溶液1200g中24小时，后在水1000g中浸泡15小时，后取出置于真空干燥箱105℃下烘15小时，得到含氟丙烯酸类离聚物。
[0080] 所述改性蒙脱土的制备方法，包括如下步骤：将蒙脱土50g置于圆底烧瓶中，并在80℃下机械搅拌30分钟，后逐滴加入质量分数为10％的硅烷偶联剂KH570的乙醇溶液50g，2小时内滴完，后继续搅拌4小时，取出并置于真空干燥箱90℃下烘12小时，得到改性蒙脱土。
[0081] 所述高分子防水卷材的制备方法，包括如下步骤：
[0082] S1、将含氟丙烯酸类离聚物，改性蒙脱土，聚苯硫醚纤维，二叔丁基对甲酚按比例加入混合器中混合均匀，得到混合料；
[0083] S2、将经过步骤S1制备得到的混合料加入双螺杆挤出机中挤出成型，得到高分子防水卷材。
[0084] 对比例
[0085] 本例提供一种高分子防水卷材，按照中国发明专利CN105331002A实施例1方法制备得到。
[0086] 将实施例1-5和对比例所述高分子防水卷材进行性能测试，测试方法参考GB/T328-2007，测试结果见表1。
[0087] 表1高分子防水卷材性能参数
[0088]
[0089] 从表1可见，本发明实施例公开的高分子防水卷材，与现有技术中的高分子防水卷材相比，具有更加优异的防水性能，力学性能和耐热性。
[0090] 以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和
说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的
权利要求书及其等效物界定。
