本發明涉及防水卷材領域，具體涉及一種抗老化防水卷材及制備方法。

背景技術：

防水材料廣泛應用于各種工業與民用建筑的屋面、地下室的工程防水，以及地鐵、隧道、公路橋梁等市政及水利設施的工程防水中，目前的防水卷材抗破壞力差，易出現刺破或撕裂現象，需耗費人力、物力進行修補，縮短了防水材料的使用壽命，造成資源和資金的浪費。

防水卷材是建筑施工中常用的一種建筑材料，在道路橋梁、屋頂或需要防水的建筑物的施工中，均需要預先鋪制防水卷材。而目前常用的防水卷材為高分子聚合物改性瀝青，根據防水卷材應用的場所的不同，需要給防水卷材一定的特殊性能，比如在沿海地區和高鹽堿地區，因為受鹽堿侵蝕，建筑物的防水工程要求比一般的建筑物防水標準更高，尤其要求防水材料要具有優異耐鹽堿腐蝕性能和抗氯離子滲透性、能夠長時間處于高鹽堿環境中仍保持良好防水性能，能夠抵抗高溫和嚴寒。在防火等級要求高的應用場所，就要求所需防水卷材有一定的防火阻燃性能，而普通的高分子聚合物改性瀝青的防火阻燃性能較差，不能達到使用要求。

防水卷材是整個工程防水的第一道屏障，對整個工程起到至關重要的作用，產品主要有瀝青防水卷材和高分子防水卷材，防水卷材的老化成為防水卷材應用所面臨的最大的威脅，卷材的老化不僅直接導致防水效果大大降低，還使得卷材變脆、變硬，大大降低利用價值。常見的防水卷材的老化的表現形式為不同程度的收縮、開裂或者卷材有收縮、腐爛現象，卷材的老化對工程的質量造成重大影響，不僅起不到防水效果，還會為整個建筑造成不良影響，卷材的重新鋪設又會對用戶造成不便，因此，設法減少防水卷材受老化的影響，減慢老化速度，成為目前防水卷材研究的重點之一。

傳統的瀝青防水卷材，雖然成本低，但是拉伸強度差、延伸率低、溫度穩定性差，容易受天氣及外界環境的影響，導致防水卷材的防水效果較差、耐老化性能差、使用年限較短，間接增加了用戶的使用成本。

因此，研究開發一種能夠有保持防水卷材良好防水效果的同時，又具有較好的熱穩定性、環境穩定性及較好力學性能的防水卷材具有較好的應用價值及現實意義。

技術實現要素：

針對現有技術中的缺陷，本發明的目的是提供一種抗老化防水卷材及制備方法，所述防水卷材不僅具有較好的防水效果，還具有較好的熱穩定性、防腐蝕、防氧化老化性能，使用壽命較長，有效避免了現有技術中因防水卷材的快速老化造成的頻繁更換防水卷材的狀況，降低了勞動成本和使用成本，具有較好的應用價值。

本發明解決技術問題采用如下技術方案：

本發明涉及一種抗老化防水卷材，包括基材層，所述基材層為玻纖氈層，所述防水卷材還包括設置在基材層上表面的第一防水層，設置在基材層下表面的第二防水層，所述第一防水層上表面還設置有防腐層，所述防腐層上表面設有第一抗老化層，所述第二防水層下表面設有第二抗老化層。

優選地，所述第一防水層和第二防水層為自粘SBS改性瀝青層。

優選地，所述自粘SBS改性瀝青層包括如下重量份數的各組分：瀝青基質60~70份，SBS 10~20份，改性劑5~10份，填充劑10~20份，抗老化劑0.5~1.5份，抗剝落劑0.1~0.5份，軟化劑3~8份，增韌劑1~1.5份、穩定劑0.5~2.5份、相容劑1~3份。

優選地，所述填充料為滑石粉、碳酸鈣中的一種。

優選地，所述防腐層為環氧樹脂/石墨烯納米復合材料。

優選地，所述第一抗老化層和第二抗老化層為石墨烯改性聚氨酯涂層。

本發明還涉及一種抗老化防水卷材的制備方法，包括如下步驟：

（1）自粘SBS改性瀝青的制備：將瀝青基質加熱到160~170℃，加入軟化劑攪拌0.5~1h；加入SBS、改性劑，充分混合，并于180~185℃、轉速為6500~7500rap/min的高剪切速率下剪切10~20min，再向混合物中加入相容劑，170~185℃條件下反應1~2h；向反應混合物中按照配比加入填充料，抗氧化劑，增韌劑、抗剝落劑、穩定劑，攪拌反應0.5~1.5h，反應結束后，冷卻，即制得改性瀝青；

（2）環氧樹脂/石墨烯納米復合材料的制備：將氧化石墨烯水溶液加入到環氧樹脂中，混合攪拌反應2~3h，向混合物中加入維生素C水溶液進行原位還原反應2~3h，清洗、提純、分離達到所述環氧樹脂/石墨烯納米復合材料。

（3）石墨烯改性聚氨酯涂層的制備：將氧化石墨烯分散在水相中，再與聚氨酯預聚體進行乳化反應，反應結束后滴加維生素C溶液進行原位還原反應，即得到石墨烯改性聚氨酯涂料；

（4）防水卷材的制備：將無紡布層胎基層展開，在玻纖氈層上下表面各涂覆一層自粘SBS改性瀝青層，涂覆厚度為0.8~2mm；在一面的SBS改性瀝青層表面涂覆防腐復合材料，即聚環氧樹脂/石墨烯納米復合材料，涂覆厚度0.4~0.6mm，在另一面的SBS改性瀝青層表面和防腐層的表面均勻涂覆石墨烯改性聚氨酯涂料，涂覆厚度0.3~0.8mm。

優選地，所述防水卷材還可制備成關于基材層上下對稱的結構，所述防腐層的層數與所述抗老化層的層數可根據情況增加。。

與現有技術相比，本發明具有如下的有益效果：

（1）本發明所述的抗老化防水卷材，采用雙重防水層和雙重抗老化層，有效提高防水卷材的防水效果的同時大大提高了防水卷材的抗老化、抗腐蝕性能；

（2）本發明采用環氧樹脂/石墨烯納米復合材料作為防腐層，由于石墨烯具有片層共軛結構，層層疊加形成致密的防腐層，能夠有效抑制水對涂膜的浸潤與滲透，起到防水防腐作用；由于石墨烯優異的力學性能，使得防卷材有較好的韌性及耐摩擦、耐刮擦性能；

（3）采用石墨烯改性聚氨酯涂層作為抗老化層，由于石墨烯具有片層共軛結構，層層疊加形成致密的防腐層，形成致密的物理防腐層，能夠有效抑制水對涂膜的浸潤與滲透，起到物理防腐作用；將復合材料涂覆在防水卷材表面形成一層致密的保護膜，不僅提高了防水效果，還使得防水卷材具有較好的力學性能、熱穩定性和抗老化性能；

（4）所述防水卷材，各層之間粘合性好，制備工藝簡單，反應條件溫和，符合目前建筑行業的需求，具有較高的應用價值。

附圖說明

通過閱讀參照以下附圖對非限制性實施例所作的詳細描述，本發明的其它特征、目的和優點將會變得更明顯：

圖1為本發明所述抗老化防水卷材的結構示意圖；

圖2為實施例4所述的抗老化防水卷材的結構示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖及具體實施例，進一步闡述本發明。這些實施例僅用于說明本發明而不用于限制本發明的范圍。

實施例1：

如圖1所示，本發明涉及一種抗老化防水卷材，包括基材層1，所述基材層1為玻纖氈層，還包括設置在基材層1上表面的第一防水層2，設置在基材層1下表面的第二防水層3，所述第一防水層2上表面還設置有防腐層4，所述防腐層4上表面設有第一抗老化層5，所述第二防水層3下表面設有第二抗老化層6。其中，所述第一防水層2和第二防水層3為自粘SBS改性瀝青層。所述防腐層4為環氧樹脂/石墨烯納米復合材料，所述第一抗老化層5和第二抗老化層6為石墨烯改性聚氨酯涂層。

所述自粘SBS改性瀝青層包括如下重量份數的各組分：瀝青基質65份，SBS 15份，改性劑8份，填充劑15份，抗老化劑1.0份，抗剝落劑0.3份，軟化劑5份，增韌劑1.2份、穩定劑1.5份、相容劑2份。所述填充料為滑石粉。

所述抗老化防水卷材的制備方法，包括如下步驟：

（1）自粘SBS改性瀝青的制備：將瀝青基質加熱到165℃，加入軟化劑攪拌0.5h；加入SBS、改性劑，充分混合，并于180℃、轉速為7000rap/min的高剪切速率下剪切15min，再向混合物中加入相容劑，180℃條件下反應1.5h；向反應混合物中按照配比加入填充料，抗氧化劑，增韌劑、抗剝落劑、穩定劑，攪拌反應1h，反應結束后，冷卻，即制得改性瀝青；

（2）環氧樹脂/石墨烯納米復合材料的制備：將氧化石墨烯水溶液加入到環氧樹脂中，混合攪拌反應2h，向混合物中加入維生素C水溶液進行原位還原反應2h，清洗、提純、分離達到所述環氧樹脂/石墨烯納米復合材料。

（3）石墨烯改性聚氨酯涂層的制備：將氧化石墨烯分散在水相中，再與聚氨酯預聚體進行乳化反應，反應結束后滴加維生素C溶液進行原位還原反應，即得到石墨烯改性聚氨酯涂料；

（4）防水卷材的制備：將無紡布層胎基層展開，在玻纖氈層上下表面各涂覆一層自粘SBS改性瀝青層，涂覆厚度為1.5mm；在一面的SBS改性瀝青層表面涂覆防腐復合材料，即聚環氧樹脂/石墨烯納米復合材料，涂覆厚度0.5mm，在另一面的SBS改性瀝青層表面和防腐層的表面均勻涂覆石墨烯改性聚氨酯涂料，涂覆厚度0.5mm。

實施例2：

本發明涉及一種抗老化防水卷材，包括基材層，所述基材層為玻纖氈層，還包括設置在基材層上表面的第一防水層，設置在基材層下表面的第二防水層，所述第一防水層上表面還設置有防腐層，所述防腐層上表面設有第一抗老化層，所述第二防水層下表面設有第二抗老化層。其中，所述第一防水層和第二防水層為自粘SBS改性瀝青層。所述防腐層為環氧樹脂/石墨烯納米復合材料，所述第一抗老化層和第二抗老化層為石墨烯改性聚氨酯涂層。

所述自粘SBS改性瀝青層包括如下重量份數的各組分：瀝青基質60份，SBS 10份，改性劑5份，填充劑10份，抗老化劑0.5份，抗剝落劑0.1份，軟化劑3份，增韌劑1份、穩定劑0.5份、相容劑1份。所述填充料為滑石粉。

所述抗老化防水卷材的制備方法，包括如下步驟：

（1）自粘SBS改性瀝青的制備：將瀝青基質加熱到160℃，加入軟化劑攪拌1h；加入SBS、改性劑，充分混合，并于185℃、轉速為7500rap/min的高剪切速率下剪切10min，再向混合物中加入相容劑， 185℃條件下反應1h；向反應混合物中按照配比加入填充料，抗氧化劑，增韌劑、抗剝落劑、穩定劑，攪拌反應0.5h，反應結束后，冷卻，即制得改性瀝青；

（2）環氧樹脂/石墨烯納米復合材料的制備：將氧化石墨烯水溶液加入到環氧樹脂中，混合攪拌反應2h，向混合物中加入維生素C水溶液進行原位還原反應2h，清洗、提純、分離達到所述環氧樹脂/石墨烯納米復合材料。

（3）石墨烯改性聚氨酯涂層的制備：將氧化石墨烯分散在水相中，再與聚氨酯預聚體進行乳化反應，反應結束后滴加維生素C溶液進行原位還原反應，即得到石墨烯改性聚氨酯涂料；

（4）防水卷材的制備：將無紡布層胎基層展開，在玻纖氈層上下表面各涂覆一層自粘SBS改性瀝青層，涂覆厚度為0.8mm；在一面的SBS改性瀝青層表面涂覆防腐復合材料，即聚環氧樹脂/石墨烯納米復合材料，涂覆厚度0.4mm，在另一面的SBS改性瀝青層表面和防腐層的表面均勻涂覆石墨烯改性聚氨酯涂料，涂覆厚度0.3mm。

實施例3：

本發明涉及一種抗老化防水卷材，包括基材層，所述基材層為玻纖氈層，還包括設置在基材層上表面的第一防水層，設置在基材層下表面的第二防水層，所述第一防水層上表面還設置有防腐層，所述防腐層上表面設有第一抗老化層，所述第二防水層下表面設有第二抗老化層。其中，所述第一防水層和第二防水層為自粘SBS改性瀝青層。所述防腐層為環氧樹脂/石墨烯納米復合材料，所述第一抗老化層和第二抗老化層為石墨烯改性聚氨酯涂層。

所述自粘SBS改性瀝青層包括如下重量份數的各組分：瀝青基質70份，SBS 20份，改性劑10份，填充劑20份，抗老化劑1.5份，抗剝落劑0.5份，軟化劑8份，增韌劑1.5份、穩定劑2.5份、相容劑3份。所述填充料為碳酸鈣。

所述抗老化防水卷材的制備方法，包括如下步驟：

（1）自粘SBS改性瀝青的制備：將瀝青基質加熱到170℃，加入軟化劑攪拌0.5h；加入SBS、改性劑，充分混合，并于180℃、轉速為6500rap/min的高剪切速率下剪切20min，再向混合物中加入相容劑，170℃條件下反應2h；向反應混合物中按照配比加入填充料，抗氧化劑，增韌劑、抗剝落劑、穩定劑，攪拌反應1.5h，反應結束后，冷卻，即制得改性瀝青；

（2）環氧樹脂/石墨烯納米復合材料的制備：將氧化石墨烯水溶液加入到環氧樹脂中，混合攪拌反應3h，向混合物中加入維生素C水溶液進行原位還原反應3h，清洗、提純、分離達到所述環氧樹脂/石墨烯納米復合材料。

（3）石墨烯改性聚氨酯涂層的制備：將氧化石墨烯分散在水相中，再與聚氨酯預聚體進行乳化反應，反應結束后滴加維生素C溶液進行原位還原反應，即得到石墨烯改性聚氨酯涂料；

（4）防水卷材的制備：將無紡布層胎基層展開，在玻纖氈層上下表面各涂覆一層自粘SBS改性瀝青層，涂覆厚度為2mm；在一面的SBS改性瀝青層表面涂覆防腐復合材料，即聚環氧樹脂/石墨烯納米復合材料，涂覆厚度0.6mm，在另一面的SBS改性瀝青層表面和防腐層的表面均勻涂覆石墨烯改性聚氨酯涂料，涂覆厚度0.8mm。

實施例4：

如圖2所示，本發明涉及一種抗老化防水卷材，包括基材層1，所述基材層1為玻纖氈層，基材層1上表面的第一防水層2，設置在基材層1下表面的第二防水層3，所述第一防水層2上表面還設置有第一防腐層4，所述第二防水,3下表面設有第二防腐層5，所述第一防腐層4上表面設有第一抗老化層6，所述第二防腐層5下表面設有第二抗老化層7。其中，所述第一防水層和第二防水層為自粘SBS改性瀝青層。所述第一防腐層和第二防腐層為環氧樹脂/石墨烯納米復合材料，所述第一抗老化層和第二抗老化層為石墨烯改性聚氨酯涂層。

其中，防腐層和抗氧化層的層數還可根據實際情況進行增加或者減少，以適應不同環境的需求。

本發明所述的抗老化防水卷材，采用雙重防水層和雙重抗老化層，有效提高防水卷材的防水效果的同時大大提高了防水卷材的抗老化、抗腐蝕性能；以環氧樹脂/石墨烯納米復合材料防腐層，以石墨烯改性聚氨酯涂層作為抗老化層，由于石墨烯具有片層共軛結構，層層疊加形成致密的防腐層，能夠有效抑制水對涂膜的浸潤與滲透，起到防水防腐作用；將復合材料涂覆在防水卷材表面形成一層致密的保護膜，不僅提高了防水效果，還使得防水卷材具有較好的力學性能、熱穩定性和抗老化性能；所述防水卷材，各層之間粘合性好，制備工藝簡單，反應條件溫和，符合目前建筑行業的需求，具有較高的應用價值。

以上對本發明的具體實施例進行了描述。需要理解的是，本發明并不局限于上述特定實施方式，本領域技術人員可以在權利要求的范圍內做出各種變形或修改，這并不影響本發明的實質內容。