一种防水雨布及制备方法与流程

本发明涉及防水材料技术领域，具体涉及一种防水雨布及制备方法。

背景技术：

防水材料广泛应用于各种工业与民用建筑的屋面、地下室的工程防水，以及地铁、隧道、公路桥梁等市政及水利设施的工程防水中，目前的防水卷材抗破坏力差，易出现刺破或撕裂现象，需耗费人力、物力进行修补，缩短了防水材料的使用寿命，造成资源和资金的浪费。

随着建筑的发展，人们对居室的建筑质量、对建筑工程的防水防漏提出了更高的要求。例如，在现有的外墙门窗工程中，门窗框与墙体之间的缝隙采用发泡聚氨酯和密封胶进行防水，但由于其缝隙大小不一，发泡聚氨酯填充密度不均匀，不能完全有效地填充缝隙，且密封胶容易老化，因此达不到长久防水的效果，造成门窗处的渗漏、返潮，后期维修不放便，不能从根本上解决漏水现象。

为了更好的实现建筑工程的防水效果，防水雨布的研究逐渐被人们重视，申请号为201510091868.1的中国专利申请，公开了一种防水雨布，提供一种新型结构的建筑防水辅材，其由下自上的膜类材料基底、起到粘结作用的丁基橡胶粘结层和衬底构成，其中，所述丁基橡胶粘结层是由相互分离且彼此平行设置的至少两条丁基橡胶带组成的，相邻所述的丁基橡胶带之间的间隙构成无胶通道。所述防水雨布虽然能够具有较好的抗老化形和一定的粘结性，但是由于粘结层为胶带状，不能实现长久粘结的性能，进而达不到长久防水的效果，还需进一步研究。

技术实现要素：

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种防水雨布及制备方法，所述防水雨布不仅具有较好的防水效果，还具有较高的韧性和弹性，既能避免使用过程中防水雨布被刮伤，又能避免建筑物的磕碰损坏，具有较好的应用价值。此外，所述制备方法工艺简单，条件温和，具有较好的应用前景。

本发明解决技术问题采用如下技术方案：

本发明涉及一种防水雨布，包括胎基层，所述胎基层为无纺布层，还包括设置在胎基层上表面的防水涂层，及设置在胎基层下表面的弹性防水层，所述弹性防水层与所述胎基层之间通过粘结层连接。

优选地，所述防水涂层为石墨烯改性聚氨酯涂层。

优选地，所述弹性防水层为二氧化钛/天然橡胶纳米复合材料层。

优选地，所述粘结层为石墨烯改性环氧树脂粘结剂层。

本发明还涉及一种防水雨布的制备方法，包括如下步骤：

（1）石墨烯改性聚氨酯涂料的制备：将氧化石墨烯分散在水相中，再与聚氨酯预聚体进行乳化反应1~2h，反应结束后滴加维生素c溶液进行原位还原反应0.5~1h，即得到石墨烯改性聚氨酯涂料；

（2）二氧化钛/天然橡胶纳米复合材料的制备：将纳米二氧化钛分散在水相中，再与天然橡胶乳胶混合，加入混合硫化助剂，于50~70℃搅拌2~4h，冷却，即得到所述二氧化钛/天然橡胶纳米复合材料；

（3）石墨烯改性环氧树脂粘结剂的制备：按照配比称取环氧树脂、增塑剂和改性剂加入到反应釜中，于70~90℃条件下搅拌0.5~1h；向混合物中加入0.1~0.3g/ml的石墨烯水溶液，边搅拌边加入稀释剂，搅拌反应10~30min，加入稳定剂、相容剂，继续反应10~30min；反应结束后想混合物中加入固化剂，搅拌10~30min，冷却，即得所述胶粘剂；

（4）防水雨布的制备：将无纺布层胎基层展开，在无纺布层上表面涂覆一层石墨烯改性聚氨酯涂料，涂覆厚度为0.2~0.4mm；在无纺布层的下表面涂覆一层石墨烯改性环氧树脂粘结剂，再在粘结剂的另一层面粘结二氧化钛/天然橡胶纳米复合材料，所述二氧化钛/天然橡胶纳米复合材料的厚度为0.2~0.4mm。

优选地，所述步骤（1）中包括如下重量份数的原料：氧化石墨烯3~8份、聚氨酯80~100份、维生素c5~10份。

优选地，所述步骤（2）中包括如下重量份数的原料：纳米二氧化钛5~10份、天然橡胶100~120份、硫化助剂3~8份。

优选地，所述步骤（3）中包括如下重量份数的原料：石墨烯5~10份、环氧树脂80~100份、改性剂3~8份、增塑剂1~5份、稀释剂5~10份、稳定剂1~3份、相容剂2~5份、固化剂1~3份。

与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：

（1）本发明所述的防水雨布，采用石墨烯改性聚氨酯涂层作为防水涂层，由于石墨烯独特的片层共轭结构，层层叠加形成致密的防护层，能够有效抑制水对涂料的浸润与渗透；将石墨烯应用于改性聚氨酯，使得得到的聚氨酯涂层表面形成致密的保护膜，大大提高了防水雨布的防水、防腐蚀效果。

（2）粘结剂层采用石墨烯改性环氧树脂，能够大大增加环氧树脂粘结剂的粘结性能，从而增强防水雨布各层之间的牢固性，避免了因防水雨布粘结不牢导致的开裂、脱落现象，进一步避免了因防水雨布的开裂、脱落导致的建筑漏水、渗水现象的发生，具有较好的应用前景；

（3）本发明采用二氧化钛/天然橡胶纳米复合材料层作为弹性防水层，材料中的纳米二氧化钛具有一定的光催化杀菌、除臭的作用，使得改性后的天然橡胶不仅具有一定的韧性和弹性，还具有一定的杀菌除菌、除臭的作用，避免了由于长时间使用防水雨布内层细菌的滋生及不良气味的产生。

（4）所述防水雨布各层之间的牢固连接，且所述制备方法简单、条件温和、操作安全，适合推广应用。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本发明所述防水雨布的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例，进一步阐述本发明。这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。

实施例1：

如图1所示，本发明优选实施例的一种防水雨布及制备方法；

所述防水雨布，包括胎基层1，所述胎基层1为无纺布层，还包括设置在胎基层1上表面的防水涂层2，及设置在胎基层1下表面的弹性防水层3，所述弹性防水层3与所述胎基层1之间通过粘结层4连接。其中，所述防水涂层2为石墨烯改性聚氨酯涂层，所述弹性防水层3为二氧化钛/天然橡胶纳米复合材料层，所述粘结层4为石墨烯改性环氧树脂粘结剂层。

本发明防水雨布的制备方法，包括如下步骤：

（1）石墨烯改性聚氨酯涂料的制备：将氧化石墨烯分散在水相中，再与聚氨酯预聚体进行乳化反应2h，反应结束后滴加维生素c溶液进行原位还原反应1h，即得到石墨烯改性聚氨酯涂料；

（2）二氧化钛/天然橡胶纳米复合材料的制备：将纳米二氧化钛分散在水相中，再与天然橡胶乳胶混合，加入混合硫化助剂，于60℃搅拌3h，冷却，即得到所述二氧化钛/天然橡胶纳米复合材料；

（3）石墨烯改性环氧树脂粘结剂的制备：按照配比称取环氧树脂、增塑剂和改性剂加入到反应釜中，于80℃条件下搅拌1h；向混合物中加入0.2g/ml的石墨烯水溶液，边搅拌边加入稀释剂，搅拌反应20min，加入稳定剂、相容剂，继续反应20min；反应结束后想混合物中加入固化剂，搅拌20min，冷却，即得所述胶粘剂；

（4）防水雨布的制备：将无纺布层胎基层展开，在无纺布层上表面涂覆一层石墨烯改性聚氨酯涂料，涂覆厚度为0.3mm；在无纺布层的下表面涂覆一层石墨烯改性环氧树脂粘结剂，再在粘结剂的另一层面粘结二氧化钛/天然橡胶纳米复合材料，所述二氧化钛/天然橡胶纳米复合材料的厚度为0.3mm。

其中，上述步骤中的原料配比如下：

石墨烯改性聚氨酯涂料包括如下重量份数的原料：氧化石墨烯5份、聚氨酯90份、维生素c8份。

二氧化钛/天然橡胶纳米复合材料包括如下重量份数的原料：纳米二氧化钛8份、天然橡胶110份、硫化助剂5份。

石墨烯改性环氧树脂粘结剂包括如下重量份数的原料：石墨烯8份、环氧树脂90份、改性剂5份、增塑剂3份、稀释剂7份、稳定剂2份、相容剂3份、固化剂2份。

实施例2：

本发明优选实施例的一种防水雨布及制备方法；

所述防水雨布，包括胎基层，所述胎基层为无纺布层，还包括设置在胎基层上表面的防水涂层，及设置在胎基层下表面的弹性防水层，所述弹性防水层与所述胎基层之间通过粘结层连接。其中，所述防水涂层为石墨烯改性聚氨酯涂层，所述弹性防水层为二氧化钛/天然橡胶纳米复合材料层，所述粘结层为石墨烯改性环氧树脂粘结剂层。

本发明防水雨布的制备方法，包括如下步骤：

（1）石墨烯改性聚氨酯涂料的制备：将氧化石墨烯分散在水相中，再与聚氨酯预聚体进行乳化反应1h，反应结束后滴加维生素c溶液进行原位还原反应1h，即得到石墨烯改性聚氨酯涂料；

（2）二氧化钛/天然橡胶纳米复合材料的制备：将纳米二氧化钛分散在水相中，再与天然橡胶乳胶混合，加入混合硫化助剂，于50℃搅拌4h，冷却，即得到所述二氧化钛/天然橡胶纳米复合材料；

（3）石墨烯改性环氧树脂粘结剂的制备：按照配比称取环氧树脂、增塑剂和改性剂加入到反应釜中，于70℃条件下搅拌1h；向混合物中加入0.1g/ml的石墨烯水溶液，边搅拌边加入稀释剂，搅拌反应30min，加入稳定剂、相容剂，继续反应10min；反应结束后想混合物中加入固化剂，搅拌30min，冷却，即得所述胶粘剂；

（4）防水雨布的制备：将无纺布层胎基层展开，在无纺布层上表面涂覆一层石墨烯改性聚氨酯涂料，涂覆厚度为0.2mm；在无纺布层的下表面涂覆一层石墨烯改性环氧树脂粘结剂，再在粘结剂的另一层面粘结二氧化钛/天然橡胶纳米复合材料，所述二氧化钛/天然橡胶纳米复合材料的厚度为0.4mm。

其中，上述步骤中的原料配比如下：

石墨烯改性聚氨酯涂料包括如下重量份数的原料：氧化石墨烯3份、聚氨酯80份、维生素c5份。

二氧化钛/天然橡胶纳米复合材料包括如下重量份数的原料：纳米二氧化钛5份、天然橡胶100份、硫化助剂3份。

石墨烯改性环氧树脂粘结剂包括如下重量份数的原料：石墨烯5份、环氧树脂80份、改性剂3份、增塑剂1份、稀释剂5份、稳定剂1份、相容剂2份、固化剂1份。

实施例3：

本发明优选实施例的一种防水雨布及制备方法；

所述防水雨布，包括胎基层，所述胎基层为无纺布层，还包括设置在胎基层上表面的防水涂层，及设置在胎基层下表面的弹性防水层，所述弹性防水层与所述胎基层之间通过粘结层连接。其中，所述防水涂层为石墨烯改性聚氨酯涂层，所述弹性防水层为二氧化钛/天然橡胶纳米复合材料层，所述粘结层为石墨烯改性环氧树脂粘结剂层。

本发明防水雨布的制备方法，包括如下步骤：

（1）石墨烯改性聚氨酯涂料的制备：将氧化石墨烯分散在水相中，再与聚氨酯预聚体进行乳化反应2h，反应结束后滴加维生素c溶液进行原位还原反应0.5h，即得到石墨烯改性聚氨酯涂料；

（2）二氧化钛/天然橡胶纳米复合材料的制备：将纳米二氧化钛分散在水相中，再与天然橡胶乳胶混合，加入混合硫化助剂，于70℃搅拌2h，冷却，即得到所述二氧化钛/天然橡胶纳米复合材料；

（3）石墨烯改性环氧树脂粘结剂的制备：按照配比称取环氧树脂、增塑剂和改性剂加入到反应釜中，于90℃条件下搅拌0.5h；向混合物中加入0.3g/ml的石墨烯水溶液，边搅拌边加入稀释剂，搅拌反应10min，加入稳定剂、相容剂，继续反应30min；反应结束后想混合物中加入固化剂，搅拌10min，冷却，即得所述胶粘剂；

（4）防水雨布的制备：将无纺布层胎基层展开，在无纺布层上表面涂覆一层石墨烯改性聚氨酯涂料，涂覆厚度为0.4mm；在无纺布层的下表面涂覆一层石墨烯改性环氧树脂粘结剂，再在粘结剂的另一层面粘结二氧化钛/天然橡胶纳米复合材料，所述二氧化钛/天然橡胶纳米复合材料的厚度为0.2mm。

其中，上述步骤中的原料配比如下：

石墨烯改性聚氨酯涂料包括如下重量份数的原料：氧化石墨烯8份、聚氨酯100份、维生素c10份。

二氧化钛/天然橡胶纳米复合材料包括如下重量份数的原料：纳米二氧化钛10份、天然橡胶120份、硫化助剂8份。

石墨烯改性环氧树脂粘结剂包括如下重量份数的原料：石墨烯10份、环氧树脂100份、改性剂8份、增塑剂5份、稀释剂10份、稳定剂3份、相容剂5份、固化剂3份。

综上所述，本发明所述的防水雨布不仅具有较好的防水效果，还具有较高的韧性和弹性，既能避免使用过程中防水雨布被刮伤，又能避免建筑物的磕碰损坏，具有较好的应用价值。此外，所述制备方法工艺简单，条件温和，具有较好的应用前景。。

以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。