本发明属于防水卷材技术领域，涉及一种抗菌防水卷材及其制备方法。
背景技术：
随着国家经济建设的发展，彩钢屋面因其重量轻、施工方便、可回收等优点，被越来越多的应用于建筑领域，尤其在一些大型建筑工程如火车站、影剧院、大型商场等工程中份额逐年增加。
但是随着彩钢屋面的广泛使用，在应用过程中也出现了渗漏和锈蚀现象。有的是在运输过程中碰撞造成彩钢变形，有的是在施工和围护过程中造成的缝隙变形，有的是受环境影响，造成彩钢屋面渗漏。目前国内普通自粘抗菌防水卷材的耐热度要求大于70℃，同时剥离强度要大于1.5n/mm，低温柔度要低于-20℃。彩钢屋面是金属屋面，在夏季表面温度可达70～80℃，另外彩钢屋面基本都是坡屋面，在高温及重力作用下会出现卷材滑动甚至流淌的情况。并且，防水卷材在长时间使用后会发生霉变、裂开、脱落的现象，从而使防水卷材的防水、防渗漏效果变差。
因此，开发一种适用于建筑彩钢屋面用的抗菌防水卷材用于彩钢屋面工程的防水很有必要。
技术实现要素：
针对现有技术的不足，本发明的目的之一在于提供一种抗菌防水卷材，与待粘结材料的粘结强度高，不易变形，抗菌、防水、防渗漏效果持久，使用寿命长。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
一种抗菌防水卷材，包括从上至下依次设置的支撑层、改性胶黏剂层、抗菌橡胶层和隔离层，所述改性胶黏剂层中的改性胶黏剂中添加有热塑性弹性体和聚合物微球，所述热塑性弹性体和所述聚合物微球的质量比为(10～20):(5～10)；所述抗菌橡胶层中添加有银系抗菌剂和纳米二氧化钛，所述银系抗菌剂和纳米二氧化硅的质量比为1:(1～5)。
本发明中，改性胶黏剂中聚合物微球与热塑性弹性体协同作用，可以增加胶黏剂的流变性和柔韧性，可使胶黏剂的韧性、粘结性能得到提高。其中，所述热塑性弹性体和所述聚合物微球的质量比为(10～20):(5～10)，例如所述热塑性弹性体和所述聚合物微球的质量比为10:5、10:6、10:7、10:8、10:9、11:5、11:6、11:7、11:8、11:9、11:10、12:5、12:7、12:8、12:9、13:5、13:6、13:7、13:8、13:9、13:10、14:5、14:6、14:8、14:9、14:10、15:5、15:6、15:7、15:8、15:9、16:5、16:6、16:7、16:9、17:5、17:6、17:7、17:8、17:9、17:10、18:5、18:6、18:7、18:8、18:10、19:5、19:6、19:7、19:8、19:9、19:10、20:5、20:6、20:7、20:9。
本发明中，抗菌橡胶层中添加的银系抗菌剂和纳米二氧化钛协同作用，共同使抗菌防水卷材的抗菌作用持久有效，延长了抗菌防水卷材的使用寿命。银系抗菌剂和纳米二氧化钛太多会影响胶层的粘结性能，太低又起不到持久有效的抗菌作用，本发明的所述银系抗菌剂和纳米二氧化硅的质量比为1:(1～5)，例如所述银系抗菌剂和纳米二氧化硅的质量比为1:1、1:2、1:3、1:4、1:5。
其中，所述支撑层为铝箔层铝箔层作为抗菌防水卷材的强度支撑层可以保证抗菌防水卷材具有较佳的强度和防水性、耐候性、耐环境变化性；优选地，所述支撑层的厚度为1～5mm，例如支撑层的厚度为1mm、2mm、3mm、4mm、5mm。
所述热塑性弹性体为聚烯烃类热塑性弹性体和/或聚氨酯类热塑性弹性体。
所述聚合物微球为聚有机硅倍半氧烷微球、聚苯乙烯微球、苯乙烯-对苯二烯共聚物微球、聚甲基丙烯酸甲酯微球中的一种或至少两种的混合物。
所述聚合物微球的粒径为50～100nm，例如聚合物微球的粒径为50nm、60nm、70nm、80nm、90nm、100nm。
优选地，本发明的所述改性胶黏剂按重量份计，包括如下原料：
作为优选方案，本发明的胶黏剂，按重量份计，包括如下原料：
丁腈橡胶50～70份，例如丁腈橡胶的重量份为50份、51份、52份、53份、54份、55份、56份、57份、58份、59份、60份、61份、62份、63份、64份、65份、66份、67份、68份、69份、70份。丁腈橡胶具有突出的贮存稳定性，良好的耐热性和耐油性，粘接力强，弹性好，耐大气老化，耐介质，耐疲劳以及对极性表面很好的黏附性，对环境和被粘接材料也有良好的适应性。丁腈橡胶制成的胶黏剂在老化过程中不会像氯丁橡胶胶黏剂那样因降解而产生有损于金属、塑料和织物的挥发物质。
改性聚氨酯30～50份，例如改性聚氨酯的重量份为30份、31份、32份、33份、34份、35份、36份、37份、38份、39份、40份、41份、42份、43份、44份、45份、46份、47份、48份、49份、50份。
热塑性弹性体10～20份，例如热塑性弹性体的重量份为10份、11份、12份、13份、14份、15份、16份、17份、18份、19份、20份。
聚合物微球5～10份，例如聚合物微球的重量份为5份、6份、7份、8份、9份、10份。聚合物微球是指具有圆球形状且粒径在数十纳米到数百微米尺度范围内的聚合物粒子
疏水剂5～10份，例如疏水剂的重量份为5份、6份、7份、8份、9份、10份。
硅烷偶联剂5～10份，例如硅烷偶联剂的重量份为5份、6份、7份、8份、9份、10份。
增强剂10～30份，例如增强剂的重量份为5份、6份、7份、8份、9份、10份。
增韧剂1～10份，例如增韧剂的重量份为1份、2份、3份、4份、5份、6份、7份、8份、9份、10份。
增粘剂1～10份，例如增粘剂的重量份1份、2份、3份、4份、为5份、6份、7份、8份、9份、10份。
有机锡催化剂0.1～0.5份，例如有机锡催化剂的重量份为0.1份、0.2份、0.3份、0.4份、0.5份。
抗老化剂1～5份，例如抗老化剂的重量份为1份、2份、3份、4份、5份。
所述改性胶黏剂层的厚度为0.5～2mm，例如改性胶黏剂层的厚度为0.5mm、0.6mm、0.8mm、1mm、1.2mm、1.4mm、1.5mm、1.6mm、1.7mm、1.8mm、2mm。
优选地，所述隔离层为pet隔离膜或pe隔离膜。
所述抗菌橡胶层按重量份计，包括如下原料：
进一步地，所述抗菌橡胶层按重量份计，包括如下原料：
丁腈橡胶70～90份，例如丁腈橡胶的重量份为70份、71份、72份、73份、74份、75份、76份、77份、78份、79份、80份、81份、82份、83份、84份、85份、86份、87份、88份、89份、90份。
改性聚氨酯10～20份，例如改性聚氨酯的重量份为10份、11份、12份、13份、14份、15份、16份、17份、18份、19份、20份。
疏水性气相白炭黑1～10份，例如疏水性气相白炭黑的重量份为1份、2份、3份、4份、5份、6份、7份、8份、9份、10份。
银系抗菌剂1～2份，例如银系抗菌剂的重量份为1份、1.1份、1.2份、1.3份、1.4份、1.5份、1.6份、1.7份、1.8份、1.9份、2份。
纳米二氧化钛1～5份，例如纳米二氧化钛的重量份为1份、2份、3份、4份、5份。
增韧剂1～10份，例如增韧剂的重量份为1份、2份、3份、4份、5份、6份、7份、8份、9份、10份。
抗老化剂1～5份，例如抗老化剂的重量份为1份、2份、3份、4份、5份。
所述改性聚氨酯为有机硅改性聚氨酯，聚氨酯是一种性能优良的高分子材料，具有高粘结性能，但是其耐高温、热老化性能欠佳，而有机硅具有良好的耐高温、热老化性能，在保持有机硅树脂原有优良性能的前提下，可提高附着性、耐候性、防水性能，在常温下可固化。
优选地，所述增韧剂为不饱和聚酯树脂、缩醛树脂和聚氨酯树脂中的一种或至少两种的混合物。
本发明的目的之二在于提供一种抗菌防水卷材的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：
1)制备改性胶黏剂；
2)制备抗菌橡胶材料；
3)将步骤1)制得的改性胶黏剂涂覆于支撑材料形成具有支撑层和改性胶黏剂层的材料，然后在改性胶黏剂层依次铺设步骤2)制得的抗菌橡胶材料、隔离层，经辊压和层压机抽真空处理，得到由上至下依次排列的支撑层、改性胶黏剂层、抗菌橡胶层和隔离层的抗菌防水卷材。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
(1)本发明的抗菌防水卷材，改性胶黏剂层可使支撑层与抗菌橡胶层的粘结性能更好，使抗菌防水卷材与待粘结材料的粘结性能更好，其粘结强度为1.7mpa以上，抗菌防水卷材不易变形，抗菌橡胶层材料可随逐渐持续地渗透待粘结材料的缝隙中，防水、防渗漏效果持久；同时，抗菌橡胶层中的银系抗菌剂和纳米二氧化钛协同作用，共同使抗菌防水卷材的抗菌作用持久有效，延长了抗菌防水卷材的使用寿命。
(2)本发明的抗菌防水卷材的制备方法，工艺简单，制得的抗菌防水卷材的施工部位实现100％全覆盖，长时间使用不会出现发霉变质的情况，特别适合建筑材料的防水防渗漏材料，尤其适合彩钢瓦屋面的抗菌防水卷材。
具体实施方式
下面通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
如无具体说明，本发明的各种原料均可市售购得，或根据本领域的常规方法制备得到。
本发明的抗菌防水卷材的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：
1)制备改性胶黏剂；
2)制备抗菌橡胶材料；
3)将步骤1)制得的改性胶黏剂涂覆于支撑材料形成具有支撑层和改性胶黏剂层的材料，然后在改性胶黏剂层依次铺设步骤2)制得的抗菌橡胶材料、隔离层，经辊压和层压机抽真空处理，得到由上至下依次排列的支撑层、改性胶黏剂层、抗菌橡胶层和隔离层的抗菌防水卷材。
以下实施例的抗菌防水卷材均采用上述的制备方法得到。
实施例1
按重量份计，本实施例的改性胶黏剂层的改性胶黏剂的原料及配比如下：
按重量份计，本实施例的抗菌橡胶层的橡胶材料的原料及配比如下：
实施例2
按重量份计，本实施例的改性胶黏剂层的改性胶黏剂的原料及配比如下：
按重量份计，本实施例的抗菌橡胶层的橡胶材料的原料及配比如下：
实施例3
按重量份计，本实施例的改性胶黏剂层的改性胶黏剂的原料及配比如下：
按重量份计，本实施例的抗菌橡胶层的橡胶材料的原料及配比如下：
实施例4
按重量份计，本实施例的改性胶黏剂层的改性胶黏剂的原料及配比如下：
按重量份计，本实施例的抗菌橡胶层的橡胶材料的原料及配比如下：
对比例1
按重量份计，本对比例的抗菌橡胶层的橡胶材料的原料及配比如下：
对比例2
按重量份计，本对比例的抗菌橡胶层的橡胶材料的原料及配比如下：
对比例3
按重量份计，本对比例的抗菌橡胶层的橡胶材料的原料及配比如下：
将实施例1-4制得的抗菌防水卷材涂覆于待粘结的彩钢瓦屋面，经性能测试，其粘结强度均为1.7mpa以上，固化快，施工部位实现100％全覆盖，防水、防渗漏效果持久。与对比例1、对比例2只添加一种抗菌剂和对比例3未添加抗菌剂制得的防水卷材相比，本发明的实施例1-4制得的抗菌防水卷材在保证高的粘结强度的基础上具有持久有效的抗菌性能，1年及更长时间使用后防水卷材未出现发霉、脱落、裂开的情况，防水卷材的使用寿命得到了有效提高。
本发明通过上述实施例来说明本发明的详细工艺设备和工艺流程，但本发明并不局限于上述详细工艺设备和工艺流程，即不意味着本发明必须依赖上述详细工艺设备和工艺流程才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。