一种种植屋面用耐根穿刺防水卷材及其生产工艺的制作方法

本发明涉及防水卷材生产，尤其涉及一种种植屋面用耐根穿刺防水卷材及其生产工艺。

背景技术：

1、近年来，屋面绿化在建筑节能、生态环境改善等方面发挥着重要作用，并得到了广泛的应用。然而，传统防水卷材应用于屋面绿化时，其防水性能易受到植被根系的破坏。植被根系可穿刺并破坏防水卷材表层，导致防水失效。为解决这一技术问题，学术界和业内探索出多种耐根穿刺型防水卷材。

2、但现有产品阻根性能与施工性较难兼顾:传统阻根性的产品施工完成后，其含阻根剂的施工面受高温影响，施工面阻根剂会有流失；目前存在急需解决的技术难题是:开发一种防水性能优异、施工过程可减少阻根剂流失、并可有效抑制植被根系穿刺的耐根穿刺型防水卷材。

3、本发明拟通过优化防水卷材的层序结构与生产工艺等手段，提升了种植屋面用耐根穿刺防水卷材定制多样性，有效降低了施工过程中阻根剂流失的问题，提升了施工面与基层的粘接能力，从根本上解决上述技术问题，实现防水性能与施工性、环保性的有效兼顾。

技术实现思路

1、本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种种植屋面用耐根穿刺防水卷材及其生产工艺。

2、为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

3、一种种植屋面用耐根穿刺防水卷材，采用五层复合结构，从上到下依次为：上表面隔离层、上改性沥青阻根层、胎基层、下改性沥青层和下表面隔离层；

4、上改性沥青阻根层以下重量份数的原料制成：石油沥青55～65份，sbs改性剂6～12份，助剂组合物12～16份，无机填料20～30份，阻根剂0.5～1.5份；

5、下改性沥青层是以下重量份数的原料制成：石油沥青55～65份，sbs改性剂8～14份，硅胶沥青4～6份，助剂组合物4～8份，无机填料20～30份。

6、优选地，助剂组合物包括以下重量百分比组分：

7、60-70％的胶粉，为硅橡胶、热塑性聚氨酯、聚氯乙烯按照重量比例为7:2:1混合制成；

8、10-15％的硅烷偶联剂，促进无机相与有机相共混；

9、0.5-0.6％催化剂，有机锡类催化剂，混合过程中促进无机填料的硅烷化；

10、5-8％的交联剂，促进聚氨酯交联，起增粘作用；

11、2-3％的氧化锌；

12、2-3％的防腐剂；

13、3-5％的抗氧化剂，防止老化。

14、优选地，无机填料包括以下重量百分比组分：

15、40-50％的气相二氧化硅，

16、20-30％的高温膨化膨润土，

17、10-15％的玻璃纤维，

18、7-12％的纳米二氧化钛，

19、1-2％的氧化石墨烯。

20、优选地，阻根剂为二缩三乙二醇双2-(4-氯-2-甲基苯氧基)丙酸酯、2-(4-氯-2-甲基苯氧基)丙酸异辛酯或2-(4氯-2-甲基苯氧基)丙酸正辛酯中的任意几种；

21、进一步地改进方案，阻根剂经过微胶囊包裹处理，以阻根剂含量计加入到上改性沥青阻根层中，如使用阻根剂为100g，则使用阻根剂微胶囊则约为650-700g。

22、其中，阻根剂经过微胶囊包裹处理包括以下过程(暂定方案，尚有其他备选)：

23、1)囊壁熔液：pu和peg按照重量比为7：3混合，150℃下熔化；

24、2)囊心：阻根剂和水按照重量比为1：1混合，而后喷射至干冰池中，得到温度为-15-10℃的冷冻囊心；

25、3)微胶囊制备：将囊壁熔液呈瀑布状流下，将冷冻囊心颗粒高压冲射通过囊壁熔液流体层，囊壁熔液包裹冷冻囊心，在强冷作用下，pu和peg降温且分相，形成带有微孔囊壁的阻根剂微胶囊，总量以阻根剂含量计。

26、如前述一种种植屋面用耐根穿刺防水卷材的生产工艺，包括以下步骤：

27、1)制备改性沥青

28、将石油沥青加入带有搅拌装置的1#反应釜中，并升温至145℃。在升温过程中，搅拌速度为400r/min。一旦沥青完全融化，加入sbs改性剂及硅胶沥青，进行搅拌10分钟，确保sbs及硅胶沥青充分均匀分散。随后，将反应温度升至160℃，利用高速剪切机以1000r/min的搅拌速度进行反应60分钟，控制温度在185℃。接着，加入助剂组合物，使用高速剪切机搅拌60分钟，控制温度在190℃。最后，加入无机填料，直至石油沥青与其他物料均匀分散，制得1#sbs改性沥青。

29、将石油沥青加入带有搅拌装置的2#反应釜中，并升温至145℃。在升温过程中，搅拌速度为400r/min。一旦沥青完全融化，加入sbs改性剂，进行搅拌10分钟，确保sbs充分均匀分散。随后，将反应温度升至160℃，利用高速剪切机以1000r/min的搅拌速度进行反应60分钟，控制温度在185℃。接着，加入助剂组合物，使用高速剪切机搅拌60分钟，控制温度在190℃。最后，加入无机填料，在温度稳定至180℃后加入阻根剂，通过高速搅拌直至改性石油沥青与其他物料均匀分散，制得2#sbs改性沥青。

30、2)生产进行冷却定型下线

31、通过将制得的1#改性沥青泵送至生产线前端浸槽，将胎基层在生产线上展开并导入浸槽进行浸渍改性沥青。通过厚度控制辊进行精确的厚度控制，通过调整厚度控制辊的转速和端浸槽支撑架的高度，使胎基层的上表面形成下改性沥青层；

32、将制得的2#改性沥青泵送至生产线后端浸槽，对胎基层进行第二次浸渍改性沥青，并通过厚度控制辊进行再次厚度控制；

33、通过调整厚度控制辊的转速和端浸槽支撑架的高度，使胎基层的下表面形成上改性沥青层；

34、随后，在上改性沥青层和下改性沥青层分别覆盖上表面隔离层和下表面隔离层；

35、经过冷却设备的冷却处理后，进行计长、切边、收卷和包装，最终获得成品。

36、这一生产流程通过精确的工艺控制和层层叠加的涂布步骤，确保了防水卷材的各层材料均匀分布、结构紧密。同时，通过冷却设备的应用，有效提高了成品的稳定性和品质。这种高效而精密的生产过程为制备种植屋面用耐根穿刺型防水卷材提供了可靠的技术支持。

37、为进一步提高阻根效果，本发明还提出另一种阻根结构，即物理阻根与化学阻根复合的方式，在上表面隔离层与上改性沥青阻根层之间以及下改性沥青层与下表面隔离层之间还设置有物理阻根层。

38、优选地，物理阻根层的施工过程为：

39、在上改性沥青层和下改性沥青层分别覆盖上表面隔离层和下表面隔离层之前，控制上改性沥青层的表面温度为150℃，随后粘附锡纸(通过锡纸辊放纸粘合)，采用表面温度为190±3℃的热压辊进行辊压，在锡纸表面的辊速为0.5cm/s，使锡纸软化，随后贴合上表面隔离层，并采用表面温度为190±3℃的热压辊进行辊压，在上表面隔离层表面的辊速为0.1cm/s，使锡纸完全熔化并渗透至上改性沥青层和上表面隔离层内，形成热熔锡焊过程，即得到物理阻根层；重复以上过程在下改性沥青层和下表面隔离层之间设置物理阻根层。

40、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

41、1.本发明的耐根穿刺型防水卷材采用五层结构，包括上表面隔离层、上改性沥青阻根层、胎基层、下改性沥青层和下表面隔离层，这种五层夹心复合结构的科学设计，综合考虑了防水性能、施工可靠性与材料成本等多方面因素。其中，唯一含阻根剂的上沥青层是产品实现耐根穿刺功能的关键所在。该含阻根层通过与其他四种功能层材料的协同配合，在发挥自身防止根系穿刺的作用同时，也增强了产品的整体防水性能。下表面施工面添加了硅胶沥青，不仅使改性沥青和基层粘接的更为牢固，且增加了材料的化学稳定性。这种复合结构的创新，克服了现有单一主材料难以考虑兼顾各方面性能的局限性。

42、2.本发明通过对阻根剂进行微胶囊处理，具有缓释放过程，从而使化学阻根剂具有长效性。

43、3.本发明通过对传统一次浸渍沥青的工艺进行改进，通过分批次涂覆，并通过控制上下涂辊的转速比，使含阻根剂的沥青材料仅涂覆在胎基层的上表面，大大减小阻根剂的使用量，可有效减少阻根剂对建筑基础表面的渗透和腐蚀，具有较佳的环境友好性。

44、4.本发明还提出另一种阻根结构，即物理阻根与化学阻根复合的方式，即在上表面隔离层与上改性沥青阻根层之间以及下改性沥青层与下表面隔离层之间还设置有物理阻根层，从而进一步提高阻根效果，且具有较佳防水防霉效果。