本發(fā)明涉及建筑防水材料，具體涉及一種金屬芯自修復(fù)阻根防水卷材及其制備方法。

背景技術(shù)：

隨著“海綿城市”建設(shè)的不斷推進(jìn)，城市建設(shè)的重點早已不是“水泥森林”，即可以像海綿一樣去“呼吸”，作為重要實現(xiàn)手段之一的屋頂綠化措施已迎來前所未有的挑戰(zhàn)和機(jī)遇。

“海綿城市”建設(shè)的首要環(huán)節(jié)就是“吸”的問題，要使城市建筑具備對雨水的吸納、蓄滯和緩釋作用，可以采用屋頂綠化的措施，然而屋頂綠化的防水抗?jié)B一直是建筑防水的老大難問題。

很多種植屋面經(jīng)過2至3年左右的時間后出現(xiàn)了屋面漏水現(xiàn)象，最短的不到1年就出現(xiàn)了屋面滲漏現(xiàn)象，與一般屋面工程相比，種植屋面出現(xiàn)滲漏水的頻率增多。

究其原因，傳統(tǒng)防水材料無法滿足屋頂綠化種植系統(tǒng)的要求，因為這些材料不具備阻根性能，很容易被植物根尖穿透，導(dǎo)致“屋頂綠化”體系失敗，也會給建筑安全帶來隱患。

在“海綿城市”建設(shè)的推進(jìn)中，屋頂綠化用的防水材料必須兼顧屋面結(jié)構(gòu)承載能力和抗裂，避免由于植物根系穿透造成防水層破壞甚至結(jié)構(gòu)破壞而帶來的連帶損失，使屋頂綠化真正成為遏制日趨惡化的生存環(huán)境、改善城市生態(tài)環(huán)境，促進(jìn)屋頂綠化工程的可持續(xù)發(fā)展，進(jìn)而使“海綿城市”的功能得到完美的體現(xiàn)，具有重要意義。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明提供一種既具有密封防水功能，又同時具有多重阻根功能的金屬芯自修復(fù)阻根防水卷材。

另外，本發(fā)明還提供一種金屬芯自修復(fù)阻根防水卷材的制備方法，采用該方法制備的防水卷材既具有防水功能，又同時具有多重阻根功能。

為此，本發(fā)明提供一種金屬芯自修復(fù)阻根防水卷材，其包括金屬芯層，金屬芯層的兩側(cè)分別設(shè)置有高分子層，高分子層遠(yuǎn)離金屬芯層的一側(cè)或兩側(cè)分別設(shè)置有非固化橡膠層，非固化橡膠層的外表面設(shè)置有防粘隔離層。

其中，非固化橡膠層由包括基質(zhì)瀝青、環(huán)烷油、SEPS橡膠、聚異丁烯、改性添加劑、增粘樹脂、反應(yīng)活性劑、納米碳酸鈣、化學(xué)阻根劑的原料制成。

其中，制成非固化橡膠層的原料的質(zhì)量份數(shù)為：

所述，SEPS橡膠是以聚苯乙烯為末端段，以聚丁二烯加氫得到的乙烯-丁烯共聚物為中間彈性嵌段的線性三嵌共聚物，不含不飽和和雙鍵，具有良好的紫外線穩(wěn)定性、抗養(yǎng)性、耐老化性和優(yōu)異的力學(xué)性能。

所述，聚異丁烯是一種典型的飽和線型聚合物，結(jié)構(gòu)單元為-(CH2-C(CH3)2)-，其耐酸、耐堿、耐鹽、耐水、耐熱、耐光、耐臭養(yǎng)和耐老化，具有優(yōu)良的防水性和氣密性，與橡膠和基質(zhì)瀝青相容性甚佳。優(yōu)選地，聚異丁烯為低分子量PIB，選用韓國大林的PB1400。

所述，改性添加劑為一種特殊的聚烯烴類添加劑，在基質(zhì)瀝青中少量添加即可大大改善產(chǎn)品的粘結(jié)性、提高耐熱度、保持低溫特性、促進(jìn)韌性，避免開裂。優(yōu)選地，改性添加劑為美國霍尼維爾的Honerwell聚烯烴類添加劑。

優(yōu)選地，增粘樹脂選用P580芳香族改性樹脂、C5石油樹脂、T-100萜烯樹脂中的任何一種，具有粘接力強(qiáng),抗老化性能好、內(nèi)聚力高、耐熱、耐光、耐酸、耐堿、耐臭、無毒等優(yōu)良性能，能顯著提高卷材與基層的粘結(jié)力。

優(yōu)選地，反應(yīng)活性劑為乙烯基三(2-甲氧基乙氧基)硅烷，其親無機(jī)物基團(tuán)可與無機(jī)物表面的化學(xué)基團(tuán)反應(yīng)，形成強(qiáng)固的化學(xué)鍵合；親有機(jī)物基團(tuán)可與有機(jī)物分子反應(yīng)或物理纏繞，從而使有機(jī)與無機(jī)材料的界面實現(xiàn)化學(xué)鍵接，大幅度提高卷材的粘接強(qiáng)度。優(yōu)選地，反應(yīng)活性劑為美國邁圖公司的Silques A-171、德國瓦克公司的XL-10的任何一種。

優(yōu)選地，化學(xué)阻根劑為德國朗盛公司的B5阻根劑，其作用機(jī)理為：當(dāng)植物根系接觸到非固化橡膠層中的化學(xué)阻根劑就會發(fā)生角質(zhì)化,不會繼續(xù)向下生長,并且不損傷植物已有的根系，既避免根系穿透防水層,又保障了植物正常的生長。

其中，所述金屬芯層采用銅、鋁、鋅、鉛、錫、鎳中的任一種或者任意幾種的合金，所述金屬芯層的厚度為20微米。所述高分子層為高分子膜或高分子片材。優(yōu)選地，高分子膜采用聚酯膜、聚丙烯膜、聚乙烯膜、高分子強(qiáng)力交叉層壓膜中的一種或多種，所述高分子膜的厚度為50微米～100微米；高分子片材采用TPO、PVC、EVA、HDPE、LDPE中的一種或多種，所述高分子片材的厚度為1.0毫米～1.5毫米。

所述，非固化橡膠層的外表面設(shè)置有防粘隔離層。優(yōu)選地，防粘隔離層為硅油隔離紙、PET硅油隔離膜、PE硅油隔離膜、石英砂中的一種或兩種，采用濕鋪、預(yù)鋪、自粘施工，簡單方便，施工時采用“膠粘膠”自粘搭接密封。

作為另一種實施方案，本發(fā)明還提供一種金屬芯自修復(fù)阻根防水卷材的制備方法，該防水卷材為上述的任意一種防水卷材，該制備方法包括以下步驟：

步驟一，制備非固化橡膠阻根防水混合料，

(S01)按配比在配料罐中加入基質(zhì)瀝青和環(huán)烷油，加熱至180±5℃，攪拌0.5h；

(S02)在配料罐中依次加入SEPS橡膠、聚異丁烯、改性添加劑，保持溫度180±5℃，攪拌1.0～1.5h，融化均勻；

(S03)在配料罐中依次加入增粘樹脂、反應(yīng)活性劑、納米碳酸鈣，保持溫度180±5℃，攪拌1.0～1.5h；

(S04)在配料罐中加入化學(xué)阻根劑，保持溫度160±5℃，攪拌0.5～1.0h，制成非固化橡膠阻根防水混合料，備用。

步驟二，生產(chǎn)成型，

(S05)將制備好的非固化橡膠阻根防水混合料，輸入生產(chǎn)線；

(S06)在生產(chǎn)線上進(jìn)行均勻涂覆；

(S07)通過厚度輥進(jìn)行厚度控制；

(S08)覆蓋防粘隔離層；

(S09)經(jīng)水冷卻定型；

(S10)卷取、包裝。

本發(fā)明具有以下有益效果：

本發(fā)明提供的金屬芯自修復(fù)阻根防水卷材，該防水卷材集密封防水和多重阻根融合一體，具有自修復(fù)、抗穿刺、密封粘結(jié)、耐老化，使用壽命長的特點；同時本發(fā)明還具有多道阻根功能，對于防止植物根穿刺具有多重保險作用，解決了屋頂綠化植物根穿刺防水層的問題。

本發(fā)明提供的金屬芯自修復(fù)阻根防水卷材的制備方法，通過該制備方法制備的防水卷材，集密封防水和多重阻根融合一體，具有自修復(fù)、抗穿刺、密封粘結(jié)、耐老化，使用壽命長的特點；同時本發(fā)明還具有多道阻根功能，對于防止植物根穿刺具有多重保險作用，解決了屋頂綠化植物根穿刺防水層的問題。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實施例中提供的金屬芯自修復(fù)阻根防水卷材的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明實施例中提供的非固化橡膠阻根防水混合料的制備方法的操作流程圖；

圖3為本發(fā)明實施例中提供的金屬芯自修復(fù)阻根防水卷材的制備方法的操作流程圖；其中，

1-防粘隔離層；2-非固化橡膠層；3-高分子層；4-金屬芯層；5-高分子層；6-非固化橡膠層；7-防粘隔離層。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明提供的金屬芯自修復(fù)阻根防水卷材及其制備方法進(jìn)行詳細(xì)描述。

本發(fā)明提供了一種金屬芯自修復(fù)阻根防水卷材，該防水卷材集密封防水和多重阻根融合一體，本發(fā)明具有自修復(fù)、抗穿刺、密封粘結(jié)、耐老化，使用壽命長的特點；同時本發(fā)明還具有多道阻根功能，對于防止植物根穿刺具有多重保險作用，解決了屋頂綠化植物根穿刺防水層的問題。

請參考附圖1，為實現(xiàn)上述目的，本實施例提供的金屬芯自修復(fù)阻根防水卷材為多層復(fù)合結(jié)構(gòu)，包括金屬芯層4，金屬芯層4的兩側(cè)分別設(shè)置有高分子層3、高分子層5，高分子層3、高分子層5遠(yuǎn)離金屬芯層4的一側(cè)或兩側(cè)分別設(shè)置有非固化橡膠層2、非固化橡膠層6，非固化橡膠層2、非固化橡膠層6的外表面設(shè)置有防粘隔離層1、防粘隔離層7。其中，非固化橡膠層的原料中包括化學(xué)阻根劑。

在本實施例中，金屬芯層4提高了卷材的機(jī)械強(qiáng)度和防水抗?jié)B能力，當(dāng)用于種植屋面時，金屬芯層4因金屬具有質(zhì)地密實、強(qiáng)度高、尺寸穩(wěn)定、水蒸汽滲透系數(shù)小的特點，不給植物提供水的信息，使植物根無法疏水生長，同時又不會影響植物的正常生長，當(dāng)植物找不到水的信息時便會產(chǎn)生逆向生長的現(xiàn)象向有水的地方生長，有效地阻攔了植物根穿刺，防止植物根破壞防水層和結(jié)構(gòu)層。

在本實施例中，金屬芯層4的兩面復(fù)合的是抗穿刺能力強(qiáng)的高分子層3、高分子層5，主要起防水作用，同時具有較好的抗植物根穿刺的作用。高分子層具有耐化學(xué)穩(wěn)定性，保護(hù)夾設(shè)在中間的金屬芯層4不被腐蝕和氧化的作用。

在本實施例中，高分子層3、高分子層5之間夾設(shè)金屬芯層4，在承受外力拉伸的情況下高分子層3、高分子層5和金屬芯層4同時受力，共同作用。因此本發(fā)明的非固化金屬芯阻根防水卷材相較于傳統(tǒng)防水材料具有更大的抗拉強(qiáng)度及更強(qiáng)的抵抗外界破壞的能力，能夠提高結(jié)構(gòu)層的抗破壞性，既提升了產(chǎn)品的機(jī)械力學(xué)性能及尺寸穩(wěn)定性，同時提升了產(chǎn)品的抗?jié)B能力，又具有優(yōu)異的多道物理防穿刺的作用；

在本實施例中，非固化橡膠層2、非固化橡膠層6與空氣長期接觸后不固化，不溶于水，可與不同基層粘結(jié)，即使在潮濕基面也有很好的粘結(jié)力，并可自動尋找漏水部位修復(fù)已損壞的防水層，永久防漏；當(dāng)基層開裂、拉伸防水層時，由非固化橡膠層吸收應(yīng)力，封閉基層的所有縫隙及孔洞且難以剝離，確保整個防水系統(tǒng)長期保持完整性。當(dāng)防水層受到外力作用被戳破時，破壞點不會擴(kuò)大，防水層底部也不會發(fā)生竄水現(xiàn)象，提高了防水層的可靠性。同時，非固化橡膠層2、非固化橡膠層6的原料中包括化學(xué)阻根劑，又具有優(yōu)異的化學(xué)阻根抗穿刺的作用。

在本實施例中，非固化橡膠層2、非固化橡膠層6與高分子層3、金屬芯層4、高分子層5之間構(gòu)成復(fù)合防水層，與結(jié)構(gòu)牢固粘結(jié)、融合一體，具有自修復(fù)、抗穿刺、密封粘結(jié)、耐老化，潮濕基面可粘結(jié)、不竄水，使用壽命長的特點；同時本發(fā)明還具有多道阻根功能，對于防止植物根穿刺具有多重保險作用，解決了屋頂綠化植物根穿刺防水層的問題。

在本實施例中，非固化橡膠層由包括基質(zhì)瀝青、環(huán)烷油、SEPS橡膠、聚異丁烯、改性添加劑、增粘樹脂、反應(yīng)活性劑、納米碳酸鈣、化學(xué)阻根劑的原料制成。

其中，制成非固化橡膠層的原料的質(zhì)量份數(shù)為：

所述，SEPS橡膠是以聚苯乙烯為末端段，以聚丁二烯加氫得到的乙烯-丁烯共聚物為中間彈性嵌段的線性三嵌共聚物，不含不飽和和雙鍵，具有良好的紫外線穩(wěn)定性、抗養(yǎng)性、耐老化性和優(yōu)異的力學(xué)性能。

優(yōu)選地，聚異丁烯為低分子量PIB，選用韓國大林公司的PB1400。

優(yōu)選地，改性添加劑為美國霍尼維爾公司的Honerwell 聚烯烴類添加劑。

優(yōu)選地，增粘樹脂選用P580芳香族改性樹脂、C5石油樹脂、T-100萜烯樹脂中的任何一種。

優(yōu)選地，反應(yīng)活性劑為乙烯基三(2-甲氧基乙氧基)硅烷，選用美國邁圖公司的Silques A-171、德國瓦克公司的XL-10中任意一種。

優(yōu)選地，化學(xué)阻根劑為德國朗盛公司的B5阻根劑。

其中，金屬芯包括銅、鋁、鋅、鉛、錫、鎳中的任一種或者任意幾種的合金，所述金屬芯的厚度為20微米。

所述高分子層包括高分子膜或高分子片材。優(yōu)選地，高分子膜為聚酯膜、聚丙烯膜、聚乙烯膜、高分子強(qiáng)力交叉層壓膜中的一種或多種，所述高分子膜的厚度為50微米～100微米。更優(yōu)選地，高分子片材為TPO、PVC、EVA、HDPE、LDPE中的一種或多種，所述高分子片材的厚度為1.0毫米～1.5毫米。

所述的，在高分子層中間夾設(shè)有金屬芯層，為定制的外購品。

其中，非固化橡膠層的外表面設(shè)置有防粘隔離層。優(yōu)選地，防粘隔離層為硅油隔離紙、PET硅油隔離膜、PE硅油隔離膜、石英砂中的一種或兩種，采用濕鋪、預(yù)鋪、自粘施工，簡單方便，施工時采用“膠粘膠”自粘搭接密封。

請參照圖2和圖3，作為另一種技術(shù)方案，本發(fā)明還提供一種金屬芯自修復(fù)阻根防水卷材的制備方法，該防水卷材為上述的任意一種防水卷材，該制備方法包括以下步驟：

步驟一，制備非固化橡膠阻根防水混合料，

(S01)按配比在配料罐中加入基質(zhì)瀝青和環(huán)烷油，加熱至180±5℃，攪拌0.5h；

(S02)在配料罐中依次加入SEPS橡膠、聚異丁烯、改性添加劑，保持溫度180±5℃，攪拌1.0～1.5h，融化均勻；

(S03)在配料罐中依次加入增粘樹脂、反應(yīng)活性劑、納米碳酸鈣，保持溫度180±5℃，攪拌1.0～1.5h；

(S04)在配料罐中加入化學(xué)阻根劑，保持溫度160±5℃，攪拌0.5～1.0h，制成非固化橡膠阻根防水混合料，備用。

步驟二，生產(chǎn)成型，

(S05)將制備好的非固化橡膠阻根防水混合料，輸入生產(chǎn)線；

(S06)在生產(chǎn)線上進(jìn)行均勻涂覆；

(S07)通過厚度輥進(jìn)行厚度控制；

(S08)覆蓋防粘隔離層；

(S09)經(jīng)水冷卻定型；

(S10)卷取、包裝。

在制備過程中，采用上述制備方法，制備出的金屬芯自修復(fù)阻根防水卷材，集密封防水和多重阻根融合一體，具有自修復(fù)、抗穿刺、密封粘結(jié)、耐老化，使用壽命長的特點；同時本發(fā)明還具有多道阻根功能，對于防止植物根穿刺具有多重保險作用，解決了屋頂綠化植物根穿刺防水層的問題。

以上為本發(fā)明提供的一種金屬芯自修復(fù)阻根防水卷材及其制備方法，產(chǎn)品優(yōu)選的原材料、配方、生產(chǎn)工藝、以及工程施工和應(yīng)用過程，都不釋放有害物質(zhì)且符合相關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范中的安全與環(huán)保規(guī)定。其中非固化橡膠層摻入了化學(xué)阻根劑，在生產(chǎn)與使用中不會對土壤、水與植物生長造成有害影響。

以上所述僅為本發(fā)明的實施例，并非因此限制本發(fā)明的專利范圍，凡是利用本發(fā)明所作的等效變換，均在本發(fā)明的專利保護(hù)范圍內(nèi)。