【技术领域】
本发明属于卷材制备技术领域，具体涉及一种防水耐磨卷材及其制备方法。
背景技术：
防水卷材，由沥青、橡胶或其他有机材料制成的成卷防水材料，俗称油毡或油毛毡。它具有良好的防水性和较好的柔韧性。
中国专利文献“一种防水卷材及其制备方法(授权公告号:1046669747b)”公开了一种防水卷材，所述防水卷材包括热塑性聚烯烃卷材层，所述热塑性聚烯烃卷材层的原料包括聚合型热塑性聚烯烃树脂和颗粒化助剂；所述颗粒化助剂包括抗氧化剂、光稳定剂和紫外线吸收剂，所述颗粒化助剂粒径为0.5-1.5mm；所述聚合型热塑性聚烯烃树脂与颗粒化助剂的质量比为100:3-10；所述抗氧剂、光稳定剂与紫外线吸收剂的质量比为1：0.5-1：0.5-1。所述防水卷材虽然获得了优异的防水性能，但是由于其防水性决定其表面的拒水微孔结构使得其耐磨性能无法满足卷材实际使用时的需求，无法有效提高卷材的使用寿命，以及运用到对耐磨性要求高的环境中。
技术实现要素：
本发明提供一种防水耐磨卷材及其制备方法，以解决在中国专利文献“一种防水卷材及其制备方法(授权公告号:1046669747b)”公开的一种防水卷材耐磨性差的问题。
为解决以上技术问题，本发明采用以下技术方案:
一种防水耐磨卷材，包括以下原料:热塑性聚烯烃树脂、含羟基丙烯酸树脂、聚酯树脂、醇酸树脂、醋酸丁酸纤维素、异氟尔酮二异氰酸酯、二月桂酸二丁基锡、二丁基羟基甲苯、硫代二丙酸二月桂酯、水杨酸苯酯、炭黑、纳米氮化硼、钛白粉、过氧化苯甲醇、硅烷偶联剂kh-550、三元乙丙橡胶、聚酯纤维、重质碳酸钙、石墨粉、碳化硅；
所述的硅烷偶联剂kh-550、三元乙丙橡胶、聚酯纤维、重质碳酸钙、石墨粉和碳化硅重量比为(4-8):(10-20):(3-6):(1-3):(2-5):(3-6)。
进一步的，所述的硅烷偶联剂kh-550、三元乙丙橡胶、聚酯纤维、重质碳酸钙、石墨粉和碳化硅重量比为6:18:4.5.5:2:4:5。
进一步的，二丁基羟基甲苯、硫代二丙酸二月桂酯、水杨酸苯酯和炭黑的重量比为(4-8):(1-5):(3-5):(8-16)。
进一步的，二丁基羟基甲苯、硫代二丙酸二月桂酯、水杨酸苯酯和炭黑的重量比为6:3:3.5:14。
进一步的，以重量份为单位，包括以下原料:热塑性聚烯烃树脂50-60份、含羟基丙烯酸树脂5-15份、聚酯树脂4-8份、醇酸树脂3-9份、醋酸丁酸纤维素2-6份、异氟尔酮二异氰酸酯1-5份、二月桂酸二丁基锡4-6份、二丁基羟基甲苯4-8份、硫代二丙酸二月桂酯1-5份、水杨酸苯酯3-5份、炭黑8-16份、纳米氮化硼3-5份、钛白粉2-4份、过氧化苯甲醇4-8份、硅烷偶联剂kh-5504-8份、三元乙丙橡胶10-20份、聚酯纤维3-6份、重质碳酸钙1-3份、石墨粉2-5份、碳化硅3-6份。
本发明还提供一种防水耐磨卷材的制备方法，包括以下步骤:
s1、将纳米氮化硼、钛白粉、重质碳酸钙和碳化硅研磨过40-60目筛得到物料a；
s2、将热塑性聚烯烃树脂、含羟基丙烯酸树脂、聚酯树脂和醇酸树脂混合均匀，升温至140-160℃，保温20-30min，然后加入醋酸丁酸纤维素、异氟尔酮二异氰酸酯和二月桂酸二丁基锡混合均匀，于1500-2500r/min转速搅拌20-40min，冷却至室温得到物料b；
s3、将三元乙丙橡胶升温至150-160℃，加入过氧化苯甲醇混合均匀，于450-650r/min，然后降温至80-90℃，保温10-30min，接着加入物料a、物料b、二丁基羟基甲苯、硫代二丙酸二月桂酯、水杨酸苯酯、炭黑、聚酯纤维、石墨粉和硅烷偶联剂kh-550混合均匀，升温至110-130℃，保温10-20min，于1050-1350r/min转速搅拌1-2h，经过挤出机挤出得到防水耐磨卷材。
本发明具有以下有益效果:
(1)由实施例1-3和对比例8的数据可见，施用实施例1-3防水耐磨卷材的防水和耐磨性能显著提高；同时由实施例1-3的数据可见，实施例1为最优实施例。
(2)由实施例1和对比例1-8的数据可见，硅烷偶联剂kh-550、三元乙丙橡胶、聚酯纤维、重质碳酸钙、石墨粉和碳化硅在制备防水耐磨卷材中起到了协同作用，硅烷偶联剂kh-550、三元乙丙橡胶、聚酯纤维、重质碳酸钙、石墨粉和碳化硅协同提高了防水耐磨卷材的防水和耐磨性能，这可能是:硅烷偶联剂kh-550、三元乙丙橡胶、聚酯纤维、重质碳酸钙、石墨粉和碳化硅作为一个整体，并作为改性剂运用到防水耐磨卷材的制备中，并控制硅烷偶联剂kh-550、三元乙丙橡胶、聚酯纤维、重质碳酸钙、石墨粉和碳化硅的重量比为(4-8):(10-20):(3-6):(1-3):(2-5):(3-6)，以三元乙丙橡胶作为改性料的主料，以硅烷偶联剂kh-550作为改性接枝料，以聚酯纤维、重质碳酸钙、石墨粉和碳化硅作为填料，充分利用了聚酯纤维、重质碳酸钙、石墨粉和碳化硅的耐磨和防水性能，利用其表面的羟基在硅烷偶联剂kh-550的协同作用下，其与三元乙丙橡胶进行有效结合，并与基料的协同作用，使得本发明的防水耐磨卷材具有优异的防水和耐磨性能。
【具体实施方式】
为便于更好地理解本发明，通过以下实例加以说明，这些实例属于本发明的保护范围，但不限制本发明的保护范围。
在实施例中，防水耐磨卷材，以重量份为单位，包括以下原料:热塑性聚烯烃树脂50-60份、含羟基丙烯酸树脂5-15份、聚酯树脂4-8份、醇酸树脂3-9份、醋酸丁酸纤维素2-6份、异氟尔酮二异氰酸酯1-5份、二月桂酸二丁基锡4-6份、二丁基羟基甲苯4-8份、硫代二丙酸二月桂酯1-5份、水杨酸苯酯3-5份、炭黑8-16份、纳米氮化硼3-5份、钛白粉2-4份、过氧化苯甲醇4-8份、硅烷偶联剂kh-5504-8份、三元乙丙橡胶10-20份、聚酯纤维3-6份、重质碳酸钙1-3份、石墨粉2-5份、碳化硅3-6份。
所述防水耐磨卷材的制备方法，包括以下步骤:
s1、将纳米氮化硼、钛白粉、重质碳酸钙和碳化硅研磨过40-60目筛得到物料a；
s2、将热塑性聚烯烃树脂、含羟基丙烯酸树脂、聚酯树脂和醇酸树脂混合均匀，升温至140-160℃，保温20-30min，然后加入醋酸丁酸纤维素、异氟尔酮二异氰酸酯和二月桂酸二丁基锡混合均匀，于1500-2500r/min转速搅拌20-40min，冷却至室温得到物料b；
s3、将三元乙丙橡胶升温至150-160℃，加入过氧化苯甲醇混合均匀，于450-650r/min，然后降温至80-90℃，保温10-30min，接着加入物料a、物料b、二丁基羟基甲苯、硫代二丙酸二月桂酯、水杨酸苯酯、炭黑、聚酯纤维、石墨粉和硅烷偶联剂kh-550混合均匀，升温至110-130℃，保温10-20min，于1050-1350r/min转速搅拌1-2h，经过挤出机挤出得到防水耐磨卷材。
下面通过更具体实施例对本发明进行说明。
实施例1
一种防水耐磨卷材，以重量份为单位，包括以下原料:热塑性聚烯烃树脂52份、含羟基丙烯酸树脂9份、聚酯树脂7份、醇酸树脂5份、醋酸丁酸纤维素3.5份、异氟尔酮二异氰酸酯2.5份、二月桂酸二丁基锡5份、二丁基羟基甲苯6份、硫代二丙酸二月桂酯3份、水杨酸苯酯3.5份、炭黑14份、纳米氮化硼4份、钛白粉3.5份、过氧化苯甲醇5份、硅烷偶联剂kh-5506份、三元乙丙橡胶18份、聚酯纤维5.5份、重质碳酸钙2份、石墨粉4份、碳化硅5份。
所述防水耐磨卷材的制备方法，包括以下步骤:
s1、将纳米氮化硼、钛白粉、重质碳酸钙和碳化硅研磨过55目筛得到物料a；
s2、将热塑性聚烯烃树脂、含羟基丙烯酸树脂、聚酯树脂和醇酸树脂混合均匀，升温至155℃，保温26min，然后加入醋酸丁酸纤维素、异氟尔酮二异氰酸酯和二月桂酸二丁基锡混合均匀，于1700r/min转速搅拌22min，冷却至室温得到物料b；
s3、将三元乙丙橡胶升温至155℃，加入过氧化苯甲醇混合均匀，于520r/min，然后降温至85℃，保温25min，接着加入物料a、物料b、二丁基羟基甲苯、硫代二丙酸二月桂酯、水杨酸苯酯、炭黑、聚酯纤维、石墨粉和硅烷偶联剂kh-550混合均匀，升温至115℃，保温12min，于1250r/min转速搅拌1.5h，经过挤出机挤出得到防水耐磨卷材。
实施例2
一种防水耐磨卷材，以重量份为单位，包括以下原料:热塑性聚烯烃树脂50份、含羟基丙烯酸树脂15份、聚酯树脂4份、醇酸树脂9份、醋酸丁酸纤维素2份、异氟尔酮二异氰酸酯5份、二月桂酸二丁基锡4份、二丁基羟基甲苯8份、硫代二丙酸二月桂酯1份、水杨酸苯酯5份、炭黑8份、纳米氮化硼5份、钛白粉2份、过氧化苯甲醇8份、硅烷偶联剂kh-5504份、三元乙丙橡胶20份、聚酯纤维3份、重质碳酸钙3份、石墨粉2份、碳化硅6份。
所述防水耐磨卷材的制备方法，包括以下步骤:
s1、将纳米氮化硼、钛白粉、重质碳酸钙和碳化硅研磨过40目筛得到物料a；
s2、将热塑性聚烯烃树脂、含羟基丙烯酸树脂、聚酯树脂和醇酸树脂混合均匀，升温至160℃，保温20min，然后加入醋酸丁酸纤维素、异氟尔酮二异氰酸酯和二月桂酸二丁基锡混合均匀，于2500r/min转速搅拌20min，冷却至室温得到物料b；
s3、将三元乙丙橡胶升温至160℃，加入过氧化苯甲醇混合均匀，于450r/min，然后降温至90℃，保温10min，接着加入物料a、物料b、二丁基羟基甲苯、硫代二丙酸二月桂酯、水杨酸苯酯、炭黑、聚酯纤维、石墨粉和硅烷偶联剂kh-550混合均匀，升温至130℃，保温10min，于1350r/min转速搅拌1h，经过挤出机挤出得到防水耐磨卷材。
实施例3
一种防水耐磨卷材，以重量份为单位，包括以下原料:热塑性聚烯烃树脂60份、含羟基丙烯酸树脂5份、聚酯树脂8份、醇酸树脂3份、醋酸丁酸纤维素6份、异氟尔酮二异氰酸酯1份、二月桂酸二丁基锡6份、二丁基羟基甲苯4份、硫代二丙酸二月桂酯5份、水杨酸苯酯3份、炭黑16份、纳米氮化硼3份、钛白粉4份、过氧化苯甲醇4份、硅烷偶联剂kh-5508份、三元乙丙橡胶10份、聚酯纤维6份、重质碳酸钙1份、石墨粉5份、碳化硅3份。
所述防水耐磨卷材的制备方法，包括以下步骤:
s1、将纳米氮化硼、钛白粉、重质碳酸钙和碳化硅研磨过60目筛得到物料a；
s2、将热塑性聚烯烃树脂、含羟基丙烯酸树脂、聚酯树脂和醇酸树脂混合均匀，升温至140℃，保温30min，然后加入醋酸丁酸纤维素、异氟尔酮二异氰酸酯和二月桂酸二丁基锡混合均匀，于1500r/min转速搅拌40min，冷却至室温得到物料b；
s3、将三元乙丙橡胶升温至150℃，加入过氧化苯甲醇混合均匀，于650r/min，然后降温至80℃，保温30min，接着加入物料a、物料b、二丁基羟基甲苯、硫代二丙酸二月桂酯、水杨酸苯酯、炭黑、聚酯纤维、石墨粉和硅烷偶联剂kh-550混合均匀，升温至110℃，保温20min，于1050r/min转速搅拌2h，经过挤出机挤出得到防水耐磨卷材。
对比例1
与实施例1的制备工艺基本相同，唯有不同的是制备防水耐磨卷材的原料中缺少硅烷偶联剂kh-550、三元乙丙橡胶、聚酯纤维、重质碳酸钙、石墨粉和碳化硅。
对比例2
与实施例1的制备工艺基本相同，唯有不同的是制备防水耐磨卷材的原料中缺少硅烷偶联剂kh-550。
对比例3
与实施例1的制备工艺基本相同，唯有不同的是制备防水耐磨卷材的原料中缺少三元乙丙橡胶。
对比例4
与实施例1的制备工艺基本相同，唯有不同的是制备防水耐磨卷材的原料中缺少聚酯纤维。
对比例5
与实施例1的制备工艺基本相同，唯有不同的是制备防水耐磨卷材的原料中缺少重质碳酸钙。
对比例6
与实施例1的制备工艺基本相同，唯有不同的是制备防水耐磨卷材的原料中缺少石墨粉。
对比例7
与实施例1的制备工艺基本相同，唯有不同的是制备防水耐磨卷材的原料中缺少碳化硅
对比例8
采用中国专利文献“一种防水卷材及其制备方法(授权公告号:1046669747b)”实施例1-4的工艺制备卷材。
对实施例1-3和对比例1-8的防水耐磨卷材进行各项指标检测，得到的检测结果如下表:
注:防水性能检测的技术指标为：0.3mpa，2h不透水。
由上表可知:(1)由实施例1-3和对比例8的数据可见，施用实施例1-3防水耐磨卷材的防水和耐磨性能显著提高；同时由实施例1-3的数据可见，实施例1为最优实施例。
(2)由实施例1和对比例1-8的数据可见，硅烷偶联剂kh-550、三元乙丙橡胶、聚酯纤维、重质碳酸钙、石墨粉和碳化硅在制备防水耐磨卷材中起到了协同作用，硅烷偶联剂kh-550、三元乙丙橡胶、聚酯纤维、重质碳酸钙、石墨粉和碳化硅协同提高了防水耐磨卷材的防水和耐磨性能，这可能是:硅烷偶联剂kh-550、三元乙丙橡胶、聚酯纤维、重质碳酸钙、石墨粉和碳化硅作为一个整体，并作为改性剂运用到防水耐磨卷材的制备中，并控制硅烷偶联剂kh-550、三元乙丙橡胶、聚酯纤维、重质碳酸钙、石墨粉和碳化硅的重量比为(4-8):(10-20):(3-6):(1-3):(2-5):(3-6)，以三元乙丙橡胶作为改性料的主料，以硅烷偶联剂kh-550作为改性接枝料，以聚酯纤维、重质碳酸钙、石墨粉和碳化硅作为填料，充分利用了聚酯纤维、重质碳酸钙、石墨粉和碳化硅的耐磨和防水性能，利用其表面的羟基在硅烷偶联剂kh-550的协同作用下，其与三元乙丙橡胶进行有效结合，并与基料的协同作用，使得本发明的防水耐磨卷材具有优异的防水和耐磨性能。
以上内容不能认定本发明具体实施只局限于这些说明，对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明由所提交的权利要求书确定的专利保护范围。