防水卷材及其制备方法与流程

[0001]
本发明涉及防水卷材的领域，更具体地说，它涉及一种防水卷材及其制备方法。


背景技术：

[0002]
防水卷材是指将沥青类或高分子类防水材料浸渍在胎体上，制作成的防水材料产品，以卷材形式提供，称为防水卷材。防水卷材主要是用于建筑墙体、屋面、以及隧道、公路、垃圾填埋场等处，起到抵御外界雨水、地下水渗漏的一种可卷曲成卷状的柔性建材产品。产品主要分为沥青防水卷材和高分子防水卷材。其中高分子防水卷材是以合成高分子材料为主体，掺入适量化学助剂和填料，经混炼、压延或挤出工艺制成的片状防水材料，因此也称为防水片材。
[0003]
现有可参考申请公布号为cn107163352a的专利申请文件，公开了一种改性聚乙烯防水卷材及其制备方法，所述防水卷材包括如下重量份的原料：聚乙烯120～150份、热塑性弹性体20～30份、轻质碳酸钙10～25份、氧化铝5～15份、氢化椰油甘油酯2～6份、云母粉1～6份、增塑剂0.5～1.5份、光稳定剂0.6～2份、抗氧剂0.5～2份。该防水卷材的制备方法包括原料混合加热、密炼造粒、挤出成型、辊压、自然冷却。上述发明的改性聚乙烯防水卷材，防水性能优良，抗老化性、耐热性耐腐蚀性能优良，断裂拉伸强度、撕裂强度、剥离强度等力学性能可观，制备方法工艺简单可控，扩大了适用范围。
[0004]
但是随着城市发展，商用建筑与民用建筑均大大增加，很大程度减少了绿化面积。因此，为了改善居住条件和生活环境，通过对屋顶进行绿化可以大大改善城市生态环境。考虑到在屋顶的防水性能的要求，需水量少的植物成为种植屋面用的首选植物。但是，需水量少的植物的根系往往特别发达，因此具有很强的穿透力，同时以聚乙烯为主要材料所制备而成的防水卷材在长时间使用过程中还会出现老化的问题，从而容易被植物根系所穿透，从而加速了对防水卷材的损坏，进而大大缩短了防水卷材的使用寿命。


技术实现要素：

[0005]
针对现有技术存在的不足，本发明的第一个目的在于提供一种防水卷材，其具有耐根刺穿刺且使用寿命长久的优点。
[0006]
本发明的第二个目的在于提供一种防水卷材的制备方法，其具有制备过程简单，适用于工业化生产的优点。
[0007]
为实现上述第一个目的，本发明提供了如下技术方案：一种防水卷材，由包含以下重量份的原料制成：低密度聚乙烯600-800份，高密度聚乙烯200-300份，消泡剂2-4份，抗氧化剂1.5-2.5份，阻根剂1.5-2.5份，所述阻根剂为含有铜元素的阻根剂。
[0008]
通过采用上述技术方案，当植物根系接触到阻根剂中的铜离子时会改变生长方向，从而减弱植物根系向下继续生长的趋势，从而削弱植物根系将防水卷材穿透的能力，从而减少植物根系对防水卷材的损坏；同时在消泡剂的作用下有利于减少防水卷材生产过程中的气泡产生，从而增强了防水卷材的致密性，从而增大了防水卷材被植物根系穿透的阻
力，进而减少植物根系了对防水卷材的损坏；此外，考虑到以低密度聚乙烯和高密度聚乙烯为主体所制备的防水卷材易老化的特性，通过抗氧化剂可以延缓防水卷材的老化和机械性能的下降，进一步降低植物根系对防水卷材的损坏，延长防水卷材的使用寿命。
[0009]
进一步地，所述抗氧化剂由质量比为1：1的抗氧剂1010和抗氧剂168组成。
[0010]
通过采用上述技术方案，抗氧剂1010与抗氧剂168所组成的抗氧化剂，通过主抗氧剂与辅助抗氧剂功效相互配合，既能捕获防水卷材降解过程中所产生的自由基，又能分解防水卷材降解过程中所产生的过氧化物，有效地提高了防水卷材的抗氧化性能，延缓防水卷材的老化，延长防水卷材的使用寿命。
[0011]
进一步地，所述消泡剂为聚醚改性有机硅型消泡剂。
[0012]
通过采用上述技术方案，聚醚改性有机硅型消泡剂结合了聚醚类消泡剂的持续抑泡性能和有机硅类消泡剂的快速消泡性能，从而能够有效排除防水卷材在生产过程中的气泡，从而有利于提高防水卷材的致密性，进而延缓了防水卷材的开裂以及增加了植物根系穿透防水卷材的困难度。
[0013]
进一步地，所述防水卷材还包含以下重量份的原料：马来酸酐接枝低密度聚乙烯15-20份，联结剂20-25份。
[0014]
通过采用上述技术方案，通过引入马来酸酐接枝低密度聚乙烯提高了阻根剂与其他物料的相容性，从而使阻根剂在混合体系中分散均匀，进而提高了防水卷材的加工性能和柔韧性；同时与联结剂共同发挥作用将各物料进行聚拢和联结，增强了防水卷材的致密性，从而延缓了防水卷材的开裂以及增加了植物根系穿透防水卷材的困难度。
[0015]
进一步地，所述阻根剂由包含以下重量份的原料制成：壳聚糖2-5份，巯基乙酸80-100份，浓硫酸0.5-1份，蒙脱土2-5份，二水合氯化铜60-80份。
[0016]
通过采用上述技术方案，为了维持阻根剂对于植物的长期的阻根效果，往往在生产过程中会添加大量的阻根剂，由于阻根剂直接与高密度聚乙烯和低密度聚乙烯等有机高分子物质进行混合时存在相容性差的问题，因此使阻根剂在新制成的防水卷材中分布不均匀，而植物根系往往较为敏感性，因此当植物根系直接接触到新制成的防水卷材时，植物根系容易受到高浓度的阻根剂影响而出现植株受损甚至死亡的现象。为此，采用巯基乙酸在浓硫酸的催化作用下对壳聚糖进行修饰，使壳聚糖结构上增加有巯基中的硫原子所具有的孤电子对的中心配位原子，可以与铜离子发生螯合作用形成螯合物，从而对元素进行吸附和固定；之后螯合物再与具有的一维层状纳米结构的蒙脱土相结合，使螯合物与蒙脱土在纳米尺度上进行有机结合，从而使阻根剂表现出显著的纳米效应，从而提高了阻根剂在防水卷材中分散的均匀性和缓慢生效的作用，同时还有利于减少与植物根系的直接接触，因此不仅有利于提高防水卷材耐植物根系穿透的性能，而且还避免了新制成的防水卷材中的阻根剂分布不均匀而对植物造成全株性的伤害。
[0017]
进一步地，所述阻根剂通过以下方法制备而得：(1)称取壳聚糖2-5份、巯基乙酸80-100份、浓硫酸0.5-1份、蒙脱土2-5份、二水合氯化铜为60-80份；(2)将(1)中所称取的巯基乙酸加入到壳聚糖中，并加入浓硫酸，在40℃恒温条件下以搅拌速率为600r/min搅拌45-50h，得到混合液a；(3)将(2)中所得的混合液a进行过滤，取下层沉淀物，得到沉淀物b；
(4)将(3)中所得到的沉淀物b用蒸馏水洗涤，直至滤液呈中性；之后再用无水乙醇洗涤，得到洗涤物c；(5)将(4)中所得的洗涤物c于35℃恒温条件下干燥8-10h，得到干燥物d；(6)将(5)中所得的干燥物d进行研磨并过200目筛，经过傅立叶红外光谱进行分析，检测合格后，制成巯基壳聚糖；(7)将(6)中所得的巯基壳聚糖加入到20wt％氢氧化钠溶液中，使巯基壳聚糖和20wt％氢氧化钠溶液的体积比为1:20，然后加入二水合氯化铜，以搅拌速率为800r/min搅拌40-60min，得到混合液e；(8)将(1)中所称取的蒙脱土加入到蒸馏水中，使蒙脱土与蒸馏水的体积比为1:20，以搅拌速率为800r/min搅拌60-80min，得到蒙脱土悬浮液；(9)将(8)中的蒙脱土悬浮液缓慢加入到混合液e中，于40℃恒温条件下以搅拌速率为800r/min搅拌20-30h，得到混合液f；(10)将(9)中所得的混合液f于转速为6000rpm条件下离心10-16min，取下层沉淀物g；(11)将(10)中所得到的沉淀物g用蒸馏水洗涤至中性，并于70℃条件下干燥8-12h，得到干燥物h；(12)将(11)中所得的干燥物h进行研磨并过200目筛，得到微粉；(13)将(12)中所得到的微粉分别经过傅立叶红外光谱、x-射线衍射、扫描电镜和投射电镜进行分析，检测合格后，制成阻根剂。
[0018]
通过采用上述技术方案，先采用巯基乙酸对壳聚糖进行改性处理，制成巯基壳聚糖；然后再通过对铜离子进行螯合，得到螯合物；最后采用溶液插层复合法，将螯合物插层进入到蒙脱土的纳米级片层结构中，通过机械搅拌破坏蒙脱土的片层结构，实现了螯合物与蒙脱土之间在纳米尺度上的有机结合，制成阻根剂。
[0019]
进一步地，所述联结剂由包含以下重量份的原料组成：秸秆纤维素黄原酸酯70份，木质素磺酸钠10份。
[0020]
通过采用上述技术方案，秸秆纤维素黄原酸酯和木质素磺酸钠对各物料进行聚拢和粘合，使制备出的防水卷材更加致密，增加了植物根系穿透的难度。
[0021]
进一步地，所述秸秆纤维素黄原酸酯通过以下方法制备而得：1)称取70份秸秆纤维，依次进行粉碎、水洗和干燥；2)将1)干燥后的秸秆纤维置于200份20wt％氢氧化钠溶液中浸泡1h；3)将2)浸泡过的秸秆纤维用清水清洗干净后，置于90份10wt％氢氧化钠溶液中，于温度为32℃的恒温条件下缓慢加入250份二硫化碳，继续保温反应2h，制成料液a；4)向3)中所制得料液a中加入200份25wt％硫酸镁溶液，于温度为32℃的恒温条件下以搅拌速率为800r/min搅拌30min，制成料液b；5)将4)中所得的料液b过滤，取下层物料加入到乙醇溶液和5wt％氢氧化钠溶液中洗涤，得到料液c；6)将5)中所得到的料液c于温度为55℃条件下干燥50min，得到秸秆纤维素黄原酸酯。
[0022]
通过采用上述技术方案，秸秆纤维经过粉碎、水洗和干燥后，再与20wt％氢氧化钠溶液进行碱化交联形成错综复杂的交联体，然后再与二硫化碳进行黄化反应，制成具有高度粘结性能的秸秆纤维素黄原酸酯。
[0023]
为实现上述第二个目的，本发明提供了如下技术方案：一种防水卷材的制备方法，包括以下步骤：s1、称取低密度聚乙烯600-800份、高密度聚乙烯200-300份、消泡剂2-4份、抗氧化剂1.5-2.5份、阻根剂1.5-2.5份；s2、将s1中所称取的低密度聚乙烯、高密度聚乙烯、消泡剂、抗氧化剂、阻根剂于常温下混合均匀，得共混料；s3、将s2中所得到的共混料经双螺杆挤出机熔融并挤出，得熔融液；s4、将s3中所得到的熔融液经压延并冷却，得片状的防水卷材。
[0024]
通过采用上述技术方案，通过先将各物料进行混合后，再经过熔融共混形成熔融浆，最后压延并冷却，从而得到片状的防水卷材，制备过程简单，适用于工业化生产。
[0025]
综上所述，本发明具有以下有益效果：由于本发明中的植物根系接触到阻根剂中的铜离子时会改变生长方向，从而减弱植物根系向下继续生长的趋势，从而削弱植物根系将防水卷材穿透的能力，从而减少植物根系对防水卷材的损坏；同时在消泡剂的作用下有利于减少防水卷材加工过程中的气泡产生，从而增强了防水卷材的致密性；马来酸酐接枝低密度聚乙烯提高了阻根剂与其他物料的相容性，从而使阻根剂在混合体系中分散均匀，进而提高了防水卷材的加工性能和柔韧性；同时还能与联结剂共同发挥作用将各物料进行聚拢和联结，增强了防水卷材的致密性，从而延缓了防水卷材的开裂和增强了防水卷材的力学性能，从而增大了被植物根系穿透的阻力，进而减少植物根系了对防水卷材的损坏；此外，考虑到大量的低密度聚乙烯使防水卷材易老化的特性，通过抗氧化剂可以延缓防水卷材的老化和机械性能的下降，进一步减少植物根系对防水卷材的损坏，延长了防水卷材的使用寿命。
[0026]
本发明中优选采用采用巯基乙酸在浓硫酸的催化作用下对壳聚糖进行修饰，使壳聚糖结构上增加有巯基中的硫原子所具有的孤电子对的中心配位原子，可以与铜离子发生螯合作用形成螯合物，从而对元素进行吸附和固定。螯合物再与具有的一维层状纳米结构的蒙脱土相结合，使螯合物与蒙脱土在纳米尺度上进行有机结合，从而使阻根剂表现出显著的纳米效应，从而提高了阻根剂在防水卷材中分散的均匀性，因此不仅有利于提高防水卷材耐植物根系穿透的性能，而且还避免了新制成的防水卷材中的阻根剂分布不均匀而对植物造成全株性的伤害。
[0027]
本发明中优选采用秸秆纤维经过粉碎、水洗和干燥后，再与20wt％氢氧化钠溶液进行碱化交联形成错综复杂的交联体，然后再与二硫化碳进行黄化反应，制成具有高度粘结性能的秸秆纤维素黄原酸酯。
[0028]
本发明的方法，通过先将各物料进行混合后，再经过熔融共混形成熔融浆，最后压延并冷却，从而得到片状的防水卷材，制备过程简单，适用于工业化生产。
具体实施方式
[0029]
以下结合实施例对本发明作进一步详细说明。
[0030]
阻根剂的制备例阻根剂的各制备例中的壳聚糖为广州鸿易食品添加剂有限公司提供的壳聚糖，货号v12111，含量99％；巯基乙酸为济南汇丰达化工有限公司提供的巯基乙酸，品牌为大塞璐，
含量99％；浓硫酸为开封市旭信化工有限公司提供的浓硫酸，含量99％；蒙脱土为浙江丰虹新材料股kg有限公司提供的蒙脱土，货号dk4，目数为200目，密度1.7(g/cm3)，表观粘度3000(mpa
·
s)；二水合氯化铜为众化科技有限公司提供的二水合氯化铜，品牌安耐吉，含量99％；ftir-900红外光谱仪为费尔伯恩品牌的ftir-900红外光谱仪，型号85697；x-射线衍射仪为布鲁克品牌的x-射线衍射仪，型号d8；扫描电镜为三本品牌的扫描电镜，型号evo；透射电镜为宁波欧普仪器有限公司所提供的透视电镜，型号jem-2100plus透射电子显微镜。
[0031]
阻根剂的制备例1(1)称取壳聚糖2kg、巯基乙酸80kg、浓硫酸0.5kg、蒙脱土2kg、二水合氯化铜为60kg；(2)将(1)中所称取的巯基乙酸加入到壳聚糖中，并加入浓硫酸，在40℃恒温条件下以搅拌速率为600r/min搅拌45h，得到混合液a；(3)将(2)中所得的混合液a进行过滤，取下层沉淀物，得到沉淀物b；(4)将(3)中所得到的沉淀物b用蒸馏水洗涤，直至滤液呈中性；之后再用无水乙醇洗涤，得到洗涤物c；(5)将(4)中所得的洗涤物c于35℃恒温条件下干燥8h，得到干燥物d；(6)将(5)中所得的干燥物d研磨，并过200目筛，经过ftir-900红外光谱仪分析检测，当观察到酯基的特征峰和巯基的特征峰时，说明巯基乙酸成功包覆在壳聚糖粒子的表面，检测合格后，制成巯基壳聚糖；(7)将(6)中所得的巯基壳聚糖加入到20wt％氢氧化钠溶液中，使巯基壳聚糖和20wt％氢氧化钠溶液的体积比为1:20，然后加入二水合氯化铜，以搅拌速率为800r/min搅拌40min，得到混合液e；(8)将(1)中所称取的蒙脱土加入到蒸馏水中，使蒙脱土与蒸馏水的体积比为1:20，以搅拌速率为800r/min搅拌60min，得到蒙脱土悬浮液；(9)将(8)中的蒙脱土悬浮液缓慢加入到混合液e中，于40℃恒温条件下以搅拌速率为800r/min搅拌20h，得到混合液f；(10)将(9)中所得的混合液f于转速为6000rpm条件下离心10min，取下层沉淀物g；(11)将(10)中所得到的沉淀物g用蒸馏水洗涤至中性，并于70℃条件下干燥8h，得到干燥物h；(12)将(11)中所得的干燥物h进行研磨并过200目筛，得到微粉；(13)将(12)中所得到的微粉分别经过ftir-900红外光谱仪分析检测到酯基的特征峰和巯基的特征峰制时；经过x-射线衍射仪表征到蒙脱石在衍射角2θ为7
°
处所对应的特征衍射峰强度明显减弱甚至消失时；经过扫描电镜分析和透视电镜分析可见微粉的表面不规则的层状、凌乱碎片形貌和表面疏松粗糙凹凸不平时，检测合格，制成阻根剂。
[0032]
阻根剂的制备例2(1)称取壳聚糖3.5kg、巯基乙酸90kg、浓硫酸0.8kg、蒙脱土3.5kg、二水合氯化铜为70kg；(2)将(1)中所称取的巯基乙酸加入到壳聚糖中，并加入浓硫酸，在40℃恒温条件下以搅拌速率为600r/min搅拌48h，得到混合液a；(3)将(2)中所得的混合液a进行过滤，取下层沉淀物，得到沉淀物b；(4)将(3)中所得到的沉淀物b用蒸馏水洗涤，直至滤液呈中性；之后再用无水乙醇洗
涤，得到洗涤物c；(5)将(4)中所得的洗涤物c于35℃恒温条件下干燥9h，得到干燥物d；(6)将(5)中所得的干燥物d研磨，并过200目筛，经过ftir-900红外光谱仪分析检测，当观察到酯基的特征峰和巯基的特征峰时，说明巯基乙酸成功包覆在壳聚糖粒子的表面，因此检测合格，得到巯基壳聚糖；(7)将(6)中所得的巯基壳聚糖加入到20wt％氢氧化钠溶液中，使巯基壳聚糖和20wt％氢氧化钠溶液的体积比为1:20，然后加入二水合氯化铜，以搅拌速率为800r/min搅拌50min，得到混合液e；(8)将(1)中所称取的蒙脱土加入到蒸馏水中，使蒙脱土与蒸馏水的体积比为1:20，以搅拌速率为800r/min搅拌70min，得到蒙脱土悬浮液；(9)将(8)中的蒙脱土悬浮液缓慢加入到混合液e中，于40℃恒温条件下以搅拌速率为800r/min搅拌25h，得到混合液f；(10)将(9)中所得的混合液f于转速为6000rpm条件下离心13min，取下层沉淀物g；(11)将(10)中所得到的沉淀物g用蒸馏水洗涤至中性，并于70℃条件下干燥10h，得到干燥物h；(12)将(11)中所得的干燥物h进行研磨并过200目筛，得到微粉；(13)将(12)中所得到的微粉分别经过ftir-900红外光谱仪分析检测到酯基的特征峰和巯基的特征峰制时；经过x-射线衍射仪表征到蒙脱石在衍射角2θ为7
°
处所对应的特征衍射峰强度明显减弱甚至消失时；经过扫描电镜分析和透视电镜分析可见微粉的表面不规则的层状、凌乱碎片形貌和表面疏松粗糙凹凸不平时，检测合格，制成阻根剂。
[0033]
阻根剂的制备例3(1)称取壳聚糖5kg、巯基乙酸100kg、浓硫酸1kg、蒙脱土5kg、二水合氯化铜为80kg；(2)将(1)中所称取的巯基乙酸加入到壳聚糖中，并加入浓硫酸，在40℃恒温条件下以搅拌速率为600r/min搅拌50h，得到混合液a；(3)将(2)中所得的混合液a进行过滤，取下层沉淀物，得到沉淀物b；(4)将(3)中所得到的沉淀物b用蒸馏水洗涤，直至滤液呈中性；之后再用无水乙醇洗涤，得到洗涤物c；(5)将(4)中所得的洗涤物c于35℃恒温条件下干燥10h，得到干燥物d；(6)将(5)中所得的干燥物d研磨，并过200目筛，经过ftir-900红外光谱仪分析检测，当观察到酯基的特征峰和巯基的特征峰时，说明巯基乙酸成功包覆在壳聚糖粒子的表面，因此检测合格，得到巯基壳聚糖；(7)将(6)中所得的巯基壳聚糖加入到20wt％氢氧化钠溶液中，使巯基壳聚糖和20wt％氢氧化钠溶液的体积比为1:20，然后加入二水合氯化铜，以搅拌速率为800r/min搅拌60min，得到混合液e；(8)将(1)中所称取的蒙脱土加入到蒸馏水中，使蒙脱土与蒸馏水的体积比为1:20，以搅拌速率为800r/min搅拌80min，得到蒙脱土悬浮液；(9)将(8)中的蒙脱土悬浮液缓慢加入到混合液e中，于40℃恒温条件下以搅拌速率为800r/min搅拌30h，得到混合液f；(10)将(9)中所得的混合液f于转速为6000rpm条件下离心16min，取下层沉淀物g；
(11)将(10)中所得到的沉淀物g用蒸馏水洗涤至中性，并于70℃条件下干燥12h，得到干燥物h；(12)将(11)中所得的干燥物h进行研磨并过200目筛，得到微粉；(13)将(12)中所得到的微粉分别经过ftir-900红外光谱仪分析检测到酯基的特征峰和巯基的特征峰制时；经过x-射线衍射仪表征到蒙脱石在衍射角2θ为7
°
处所对应的特征衍射峰强度明显减弱甚至消失时；经过扫描电镜分析和透视电镜分析可见微粉的表面不规则的层状、凌乱碎片形貌和表面疏松粗糙凹凸不平时，检测合格，制成阻根剂。
[0034]
应用于对比例2中的阻根剂的制备例1本阻根剂的制备例与阻根剂的制备例1的不同之处在于，本制备例中：(1)称取壳聚糖2kg、巯基乙酸80kg、浓硫酸0.5kg、蒙脱土2kg、二水合氯化铜为60kg；(2)将(1)中称取的壳聚糖加入到20wt％氢氧化钠溶液中，使壳聚糖和20wt％氢氧化钠溶液的体积比为1:20，然后加入二水合氯化铜，以搅拌速率为800r/min搅拌40min，得到混合液a；(3)将(1)中所称取的蒙脱土加入到蒸馏水中，使蒙脱土与蒸馏水的体积比为1:20，以搅拌速率为800r/min搅拌60min，得到蒙脱土悬浮液；(4)将(3)中的蒙脱土悬浮液缓慢加入到混合液a中，于40℃恒温条件下以搅拌速率为800r/min搅拌20h，得到混合液b；(5)将(4)中所得的混合液b于转速为6000rpm条件下离心10min，取下层沉淀物c；(6)将(5)中所得到的沉淀物c用蒸馏水洗涤至中性，并于70℃条件下干燥8h，得到干燥物d；(7)将(6)中所得的干燥物d进行研磨并过200目筛，得到微粉；(8)将(7)中所得到的微粉分别经过ftir-900红外光谱仪分析检测到酯基的特征峰和巯基的特征峰制时；经过x-射线衍射仪表征到蒙脱石在衍射角2θ为7
°
处所对应的特征衍射峰强度明显减弱甚至消失时；经过扫描电镜分析和透视电镜分析可见微粉的表面不规则的层状、凌乱碎片形貌和表面疏松粗糙凹凸不平时，检测合格，制成阻根剂。
[0035]
秸秆纤维素黄原酸酯的制备例秸秆纤维素黄原酸酯的各制备例中的秸秆纤维为玉米秸秆纤维但不仅限于玉米秸秆纤维；二硫化碳为南京化学试剂股kg有限公司提供的二硫化碳，含量95％。
[0036]
1)称取70kg秸秆纤维，依次进行粉碎并200目筛，之后使用清水水洗3次，然后于温度为40℃条件下干燥50min；2)将1)干燥后的秸秆纤维置于200kg20wt％氢氧化钠溶液中浸泡1h；3)将2)浸泡过的秸秆纤维用清水清洗干净后，置于90kg10wt％氢氧化钠溶液中，于温度为32℃的恒温条件下缓慢加入250kg二硫化碳，继续保温反应2h，制成料液a；4)向3)中所制得料液a中加入200kg25wt％硫酸镁溶液，于温度为32℃的恒温条件下以搅拌速率为800r/min搅拌30min，制成料液b；5)将4)中所得的料液b过滤，取下层物料加入到乙醇溶液和5wt％氢氧化钠溶液中洗涤，得到料液c；6)将5)中所得到的料液c于温度为55℃条件下干燥50min，得到秸秆纤维素黄原酸酯。
[0037]
联结剂的制备例
联结剂的制备例中所使用到的秸秆纤维素黄原酸酯为秸秆纤维素黄原酸酯的制备例所制备而得；木质素磺酸钠为济南鑫龙晟生物科技有限公司提供的木质素磺酸钠，货号212，含量≥70％。
[0038]
步骤1、分别称取秸秆纤维素黄原酸酯70kg、木质素磺酸钠10kg；步骤2、将步骤1中所称取的秸秆纤维素黄原酸酯和木质素磺酸钠进行混合，于温度为40℃的恒温条件下以搅拌速率为800r/min搅拌40min，得到联结剂。实施例
[0039]
各实施例中的低密度聚乙烯由东莞市天时塑料化工有限公司提供的低密度聚乙烯，牌号ll7420d，密度0.918g/cm3，熔体流动速率2.0g/10min；高密度聚乙烯为美国陶氏提供的高密度聚乙烯，牌号dgdk-3364，密度0.947g/cm3，熔体流动速率(190℃/2.16kg)0.75g/10min；消泡剂为聚醚改性有机硅型消泡剂，聚醚改性有机硅型消泡剂由济南朗盛新材料有限公司提供的聚醚改性有机硅型消泡剂，型号为ls-1050x，化学成分为聚醚改性硅，含量99％，有效物质含量30％；抗氧化剂由质量比为1：1的抗氧剂1010和抗氧剂168组成，抗氧剂1010为巴斯夫提供的抗氧剂1010、型号为抗氧剂ao-60(1010)、有效成分含量99.9％，抗氧剂168为巴斯夫提供的抗氧剂168、型号为抗氧剂168，有效成分含量99.9％；马来酸酐接枝低密度聚乙烯为东莞市胜浩塑胶原料有限公司所提供的马来酸酐接枝低密度聚乙烯，熔融指数(190℃，2.16kg)6g/10min，接枝率12％，密度0.914g/cm。
[0040]
实施例1s1、称取低密度聚乙烯600kg、高密度聚乙烯200kg、消泡剂2kg、抗氧化剂1.5kg、阻根剂1.5kg；s2、将s1中所称取的低密度聚乙烯、高密度聚乙烯、消泡剂、抗氧化剂、阻根剂于常温下混合均匀，得共混料；s3、将s2中所得到的共混料经双螺杆挤出机(双螺杆挤出机的各段温度为一区180℃、二区180℃、三区185℃、四区200℃、五区200℃、六区210℃且机头温度为220℃，螺杆转速为40r/min)熔融并挤出，得熔融液；s4、将s3中所得到的熔融液压延并于室温条件下冷却，得片状的防水卷材。
[0041]
本实施例中所使用的阻根剂为含有铜元素的阻根剂，主要成分为氧化铜。
[0042]
实施例2s1、称取低密度聚乙烯700kg、高密度聚乙烯250kg、消泡剂3kg、抗氧化剂2kg、阻根剂2kg；s2、将s1中所称取的低密度聚乙烯、高密度聚乙烯、消泡剂、抗氧化剂、阻根剂于常温下混合均匀，得共混料；s3、将s2中所得到的共混料经双螺杆挤出机(双螺杆挤出机的各段温度为一区180℃、二区180℃、三区185℃、四区200℃、五区200℃、六区210℃且机头温度为220℃，螺杆转速为40r/min)熔融并挤出，得熔融液；s4、将s3中所得到的熔融液压延并于室温条件下冷却，得片状的防水卷材。
[0043]
本实施例中所使用的阻根剂为含有铜元素的阻根剂，主要成分为氧化铜。
[0044]
实施例3s1、称取低密度聚乙烯800kg、高密度聚乙烯300kg、消泡剂4kg、抗氧化剂2.5kg、阻根剂
2.5kg；s2、将s1中所称取的低密度聚乙烯、高密度聚乙烯、消泡剂、抗氧化剂、阻根剂于常温下混合均匀，得共混料；s3、将s2中所得到的共混料经双螺杆挤出机(双螺杆挤出机的各段温度为一区180℃、二区180℃、三区185℃、四区200℃、五区200℃、六区210℃且机头温度为220℃，螺杆转速为40r/min)熔融并挤出，得熔融液；s4、将s3中所得到的熔融液压延并于室温条件下冷却，得片状的防水卷材。
[0045]
本实施例中所使用的阻根剂为含有铜元素的阻根剂，主要成分为氧化铜。
[0046]
实施例4s1、称取低密度聚乙烯600kg、高密度聚乙烯200kg、消泡剂2kg、阻根剂1.5kg、抗氧化剂1.5kg、马来酸酐接枝低密度聚乙烯15kg、联结剂20kg；s2、将s1中所称取的低密度聚乙烯、高密度聚乙烯、消泡剂、阻根剂、抗氧化剂、马来酸酐接枝低密度聚乙烯、联结剂于常温下混合均匀，得共混料；s3、将s2中所得到的共混料经双螺杆挤出机(双螺杆挤出机的各段温度为一区180℃、二区180℃、三区185℃、四区200℃、五区200℃、六区210℃且机头温度为220℃，螺杆转速为40r/min)熔融并挤出，得熔融液；s4、将s3中所得到的熔融液压延并于室温条件下冷却，得片状的防水卷材。
[0047]
本实施例中所使用的阻根剂为阻根剂的制备例1所制备而得，联结剂为联结剂的制备例所制备而得。
[0048]
实施例5s1、称取低密度聚乙烯700kg、高密度聚乙烯250kg、消泡剂3kg、阻根剂2kg、抗氧化剂2kg、马来酸酐接枝低密度聚乙烯18kg、联结剂23kg；s2、将s1中所称取的低密度聚乙烯、高密度聚乙烯、消泡剂、阻根剂、抗氧化剂、马来酸酐接枝低密度聚乙烯、联结剂于常温下混合均匀，得共混料；s3、将s2中所得到的共混料经双螺杆挤出机(双螺杆挤出机的各段温度为一区180℃、二区180℃、三区185℃、四区200℃、五区200℃、六区210℃且机头温度为220℃，螺杆转速为40r/min)熔融并挤出，得熔融液；s4、将s3中所得到的熔融液压延并于室温条件下冷却，得片状的防水卷材。
[0049]
本实施例中所使用的阻根剂为阻根剂的制备例1所制备而得，联结剂为联结剂的制备例所制备而得。
[0050]
实施例6s1、称取低密度聚乙烯800kg、高密度聚乙烯300kg、消泡剂4kg、阻根剂2.5kg、抗氧化剂2.5kg、马来酸酐接枝低密度聚乙烯20kg、联结剂25kg；s2、将s1中所称取的低密度聚乙烯、高密度聚乙烯、消泡剂、阻根剂、抗氧化剂、马来酸酐接枝低密度聚乙烯、联结剂于常温下混合均匀，得共混料；s3、将s2中所得到的共混料经双螺杆挤出机(双螺杆挤出机的各段温度为一区180℃、二区180℃、三区185℃、四区200℃、五区200℃、六区210℃且机头温度为220℃，螺杆转速为40r/min)熔融并挤出，得熔融液；s4、将s2中所得到的熔融液经压延并冷却，得片状的防水卷材。
[0051]
本实施例中所使用的阻根剂为阻根剂的制备例1所制备而得，联结剂为联结剂的制备例所制备而得。
[0052]
实施例7本实施例与实施例4的不同之处在于，本实施例中所使用的阻根剂为阻根剂的制备例2所制备而得。
[0053]
实施例8本实施例与实施例4的不同之处在于，本实施例中所使用的阻根剂为阻根剂的制备例3所制备而得。
[0054]
实施例9本实施例与实施例4的不同之处在于，本实施例中所使用的阻根剂为含有铜元素的阻根剂，主要成分为氧化铜。
[0055]
对比例对比例1本对比例与实施例1的不同之处在于，本对比例选自一种改性聚乙烯防水卷材(申请公布号cn107163352a)的实施例1:包括如下重量的原料：聚乙烯130g、热塑性弹性体25g、轻质碳酸钙18g、氧化铝10g、氢化椰油甘油酯3g、云母粉4g、增塑剂邻苯二甲酸二(2-乙基己)酯0.9g、光稳定剂uv3271.3g、抗氧剂10761.4g。上述改性聚乙烯防水卷材的制备方法，包括如下步骤：(1)按重量称取各原料，混合搅拌均匀，130℃加热36分钟。(2)密炼造粒：将加热后的混合物投入密炼机，在180℃密炼20分钟后，送入双辊机，辊筒温度控制在180～190℃，再输入到切粒机切粒；轴距设置在3.6～3.8mm时出料。(3)挤出成型：将切好的粒料投入双螺杆挤出机中挤出，机筒最高温度设置为200～220℃，长径比20～40，螺杆转速控制在40～60转/分钟，然后经模具成型得到成型料，模具的中心温度为200～250℃，模具的两侧温度比中心温度高5～8℃。(4)将成型料投入三辊冷却压花机辊压出无复合层防水卷材，三辊冷却压花机的辊筒温度控制在中辊筒温度为60～70℃、下辊筒温度为40～50℃、上辊筒温度为75～85℃。(5)将辊压出的卷材放置室温自然冷却，裁边得到产品。
[0056]
对比例2本对比例与实施例1的不同之处在于，本对比例中所使用到的阻根剂为应用于对比例中的阻根剂的制备例1。
[0057]
对比例3本对比例与实施例1的不同之处在于，本对比例中未添加联结剂。
[0058]
对比例4本对比例与实施例1的不同之处在于，本对比例中未添加联结剂和消泡剂。
[0059]
对比例5本对比例与实施例1的不同之处在于，本对比例中未添加联结剂和马来酸酐接枝低密度聚乙烯。
[0060]
性能检测试验1、物理性能测试：将实施例1-9和对比例1-5所制备的防水卷材作为供试样品，根据《gb18173.1-2012高分子防水材料第1部分：片材》对各供试样品进行物料性能的测试，测试结果见表1:
表1:各供试样品物理性能的测试结果表1:各供试样品物理性能的测试结果从表1可以看出：实施例1-9所制备的防水卷材的拉伸强度(23℃)为16.3-20.5mpa之间，拉断伸长率(23℃)为552-598％之间，热空气老化(80℃
×
168h)后的拉伸强度保持率为82.1-94.1％之间且热空气老化(80℃
×
168h)后的拉断伸长率保持率为74.3-87.3％之间，人工气候老化后的拉伸强度保持率为80.2-88.9％之间且拉断伸长率保持率为71.1-80.2％之间，低温弯折性(-35℃)结果均无裂纹，撕裂强度为71.2-82.3kn/m之间，均无渗漏现象发生；说明本发明所制备的防水卷材符合国家关于防水卷材的规定标准，具有良好的物理性能和加工性能，具有长久的使用寿命。
[0061]
通过实施例1与实施例4相比，实施例1所制备的防水卷材的各项物理性能均低于实施例4，说明通过加入马来酸酐接枝低密度聚乙烯和联结剂后，马来酸酐接枝低密度聚乙烯提高了阻根剂与其他物料的相容性，从而使阻根剂在混合体系中分散均匀，进而提高了防水卷材的加工性能和柔韧性；同时与联结剂共同发挥作用将各物料进行聚拢和联结，增
强了防水卷材的致密性，从而延缓了防水卷材的开裂和增强了防水卷材的物理性能，进而延长了防水卷材的使用寿命。
[0062]
通过实施例4与对比1相比，对比例1所制备的防水卷材的各项物理性能均低于实施例4，说明本发明所制备的防水卷材与现有的防水卷材相比，通过当植物根系接触到阻根剂中的铜离子时会改变生长方向，从而减弱植物根系向下继续生长的趋势，从而削弱植物根系将防水卷材穿透的能力，从而减少植物根系对防水卷材的损坏；同时在消泡剂的作用下有利于减少防水卷材加工过程中的气泡产生，从而增强了防水卷材的致密性；马来酸酐接枝低密度聚乙烯提高了阻根剂与其他物料的相容性，从而使阻根剂在混合体系中分散均匀，进而提高了防水卷材的加工性能和柔韧性；同时还能与联结剂共同发挥作用将各物料进行聚拢和联结，增强了防水卷材的致密性，从而延缓了防水卷材的开裂和增强了防水卷材的物理性能，从而增大了被植物根系穿透的阻力，进而减少植物根系了对防水卷材的损坏；此外，考虑到以低密度聚乙烯和高密度聚乙烯为主体所制备的防水卷材易老化的特性，通过抗氧化剂可以延缓防水卷材的老化和机械性能的下降，进一步降低植物根系对防水卷材的损坏，延长防水卷材的使用寿命。
[0063]
通过实施例4与对比例3相比，对比例3所制备的防水卷材的各项物理性能均低于实施例4，通过联结剂将各物料进行聚拢和联结，增强了防水卷材的致密性，进而延缓了防水卷材的开裂以及增加了植物根系穿透防水卷材的困难度。
[0064]
通过实施例4与对比例4相比，对比例4所制备的防水卷材的各项物理性能均低于实施例4，说明通过消泡剂消除防水卷材在生产过程中所产生的气泡与联结剂增强各物料间的联结共同发挥作用，从而增强了防水卷材的致密性，从而延缓了防水卷材的开裂和增强了防水卷材的物理性能，从而增大了被植物根系穿透的阻力，从而减少植物根系了对防水卷材的损坏，进而延长了防水卷材的使用寿命。
[0065]
通过实施例4与对比例5相比，对比例5所制备的防水卷材的各项物理性能均低于实施例4，说明马来酸酐接枝低密度聚乙烯提高各物料的相容性与联结剂增强各物料的联结来共同发挥作用，从而增强了防水卷材的致密性，从而延缓了防水卷材的开裂和增强了防水卷材的物理性能，从而增大了被植物根系穿透的阻力，从而减少植物根系了对防水卷材的损坏，进而延长了防水卷材的使用寿命。
[0066]
2、耐根穿刺性能和植物成活率的测试：将实施例1-9和对比例1-5所制备的防水卷材作为供试样品，根据《jc/t1075-2008种植屋面用耐根穿刺防水卷材》对各供试样品进行耐根穿刺测试，同时观察并计算各供试样品中的植物成活率(植物成活率％＝成活的植物数量/栽种的植物数量)，测试结果见表2:表2：各供试样品的耐根穿刺和植物成活率的测试结果
从表2可以看出：实施例1-9所制备的防水卷材的耐根穿刺为均未被植物根系穿透且种植在实施例1-9所制备防水卷材中的植物的成活率为73.3-97.7％，说明通过本发明所制备的防水卷材不仅具有良好的耐根穿刺性能，而且还有利于维持植物的较高的成活率。
[0067]
通过实施例4分别与实施例1和实施例9对比，实施例1所制备的防水卷材和实施例9所制备的防水卷材虽然未被植物根系所穿透，但是种植在实施例1和实施例9所制备的防水卷材中的植物的成活率明显低于实施例4，说明本发明所通过采用巯基乙酸在浓硫酸的催化作用下对壳聚糖进行修饰，使壳聚糖结构上增加有巯基中的硫原子所具有的孤电子对的中心配位原子，可以与铜离子发生螯合作用形成螯合物，从而对元素进行吸附和固定。螯合物再与具有的一维层状纳米结构的蒙脱土相结合，达到螯合物与蒙脱土在纳米尺度上的有机结合，从而使阻根剂表现出显著的纳米效应，从而提高了阻根剂在防水卷材中分散的均匀性和缓慢生效的作用，同时还有利于减少与植物根系的直接接触，因此不仅有利于提高防水卷材耐植物根系穿透的性能，而且还避免了新制成的防水卷材中的阻根剂分布不均匀而对植物造成全株性的伤害。
[0068]
通过实施例4分别对比1对比，对比例1所制备的防水卷材极易被植物根系所穿透种植在对比例1所制备的防水卷材中的植物的成活率高于实施例4，说明通过增添阻根剂来避免植物根系继续向下生长，从而削弱植物根系将防水卷材穿透的能力，从而减少植物根系对防水卷材的损坏。
[0069]
通过实施例4分别对比2对比，对比2所制备的防水卷材可以被植物根系穿透且穿透时间长于对比例1中的穿透时间且对比例2所制备的防水卷材中的植物的成活率显著低于实施例4，说明先采用巯基乙酸对壳聚糖进行改性处理，制成巯基壳聚糖；然后再通过对铜离子进行螯合，得到螯合物；最后采用溶液插层复合法，将螯合物插层进入到蒙脱土的纳
米级片层结构中，通过机械搅拌破坏蒙脱土的片层结构，实现了螯合物与蒙脱土之间在纳米尺度上的有机结合，使螯合物与蒙脱土在纳米尺度上的有机结合，从而使阻根剂表现出显著的纳米效应，进而提高了阻根剂在防水卷材中分散的均匀性和缓慢生效的作用，同时还有利于减少与植物根系的直接接触，因此提高防水卷材耐植物根系穿透的性能的同时还避免了新制成的防水卷材中的阻根剂分布不均匀而对植物造成全株性的伤害。
[0070]
本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

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