一種鐵路路基用改性瀝青防水卷材及其制備方法技術

本發明專利技術涉及一種鐵路路基用改性瀝青防水卷材及其制備方法，防水卷材由上至下依次包括上表面隔離層、改性瀝青層、胎基層、改性瀝青層和下表面隔離層，改性瀝青層由以下重量份數的原料制成：瀝青90～100份、丁腈橡膠10～15份、SBS5～10份、1#改性粉煤灰纖維粉10～20份、SBR3?5份、2#改性粉煤灰纖維粉10～20份、消泡劑1～3份、軟化劑3～5份和穩定劑1～5份。本發明專利技術防水卷材使用的改性瀝青中加入有經過特殊改性的粉煤灰纖維粉，具有優秀的力學性能，使用鐵路系統防水使用。

【技術實現步驟摘要】
一種鐵路路基用改性瀝青防水卷材及其制備方法
本專利技術涉及防水卷材
，具體涉及一種鐵路路基用改性瀝青防水卷材及其制備方法。
技術介紹
瀝青防水卷材是指以瀝青材料、胎料和表面撒布防黏材料等制成的成卷材料，又稱油氈。常用于張貼式防水層。瀝青防水卷材指的是有胎卷材和無胎卷材。凡是用厚紙或玻璃絲布、石棉布、棉麻織品等胎料浸漬石油瀝青制成的卷狀材料，稱為有胎卷材；將石棉、橡膠粉等摻入瀝青材料中，經碾壓制成的卷狀材料稱為輥壓卷材即無胎卷材。隨著瀝青防水卷材的廣泛應用，為了滿足不同防水環境的應用需求，還開發出了改性瀝青防水卷材；其中，作為國家重點項目建設防水材料之一，鐵路路基專用改性瀝青防水卷材在鐵路防水建設中均發揮著重要作用。鐵路路基防水層在承受交通動態荷載下很容易破壞，防水層局部破損后將遭受脈動水壓作用而剝離擴展等，因此，要求鐵路路基用瀝青防水卷材具有優秀的力學性能。
技術實現思路
本專利技術的目的是為解決上述技術問題的不足，提供一種鐵路路基用改性瀝青防水卷材及其制備方法。本專利技術的目的是這樣實現的：一種鐵路路基用改性瀝青防水卷材，由上至下依次包括上表面隔離層、改性瀝青層、胎基層、改性瀝青層和下表面隔離層；所述改性瀝青層由以下重量份數的原料制成：瀝青90～100份、丁腈橡膠10～15份、SBS5～10份、1#改性粉煤灰纖維粉10～20份、SBR3-5份、2#改性粉煤灰纖維10～20份、消泡劑1～3份、軟化劑3～5份和穩定劑1～5份。作為本專利技術一種鐵路路基用改性瀝青防水卷材的進一步優化：所述1#改性粉煤灰纖維粉由以下方法制備得到：S1：取氨丙基三乙氧基硅烷加入乙醇溶液中，得到氨丙基三乙氧基硅烷乙醇溶液，然后將氨丙基三乙氧基硅烷乙醇溶液均勻噴灑在粉煤灰纖維上，接著將粉煤灰纖維轉移至加熱爐中，在3-5min內升溫至600-700℃并保溫10min，冷卻至120℃后取出并轉移至球磨機研磨30min，得到粉煤灰纖維粉，然后將粉煤灰纖維粉溶入對二甲苯中，再加入磷酸溶液，室溫攪拌，抽濾、洗滌、烘干后得到酸性粉煤灰纖維粉；S2：向裝有氫氧化鈉溶液的反應釜中加入木質素磺酸鈉，然后邊攪拌邊加入酸性粉煤灰纖維粉，全部加完后，密封反應釜，向反應釜內通入氮氣，使反應釜內壓力達到2-3MPa，靜置10min，打開反應釜，加入環氧氯丙烷并升溫至50-55℃，繼續攪拌，用蒸餾水洗至中性，烘干即得到1#改性粉煤灰纖維粉。作為本專利技術一種鐵路路基用改性瀝青防水卷材的進一步優化：所述步驟S1中每1L乙醇加入1-2g氨丙基三乙氧基硅烷，每1Kg粉煤灰纖維噴灑5-8L氨丙基三乙氧基硅烷乙醇溶液。作為本專利技術一種鐵路路基用改性瀝青防水卷材的進一步優化：所述步驟S1中每1Kg粉煤灰纖維粉加入5-6L磷酸，磷酸的濃度為60-70％。作為本專利技術一種鐵路路基用改性瀝青防水卷材的進一步優化：所述步驟S2中每5Kg木質素磺酸鈉加入80-90L氫氧化鈉溶液、3-5Kg酸性粉煤灰纖維粉以及2-3L環氧氯丙烷，氫氧化鈉的濃度為1.5mol/L。作為本專利技術一種鐵路路基用改性瀝青防水卷材的進一步優化：所述2#改性粉煤灰纖維粉由以下方法制備得到：取粉煤灰纖維放入加熱爐中，在3-5min內升溫至800-850℃并保溫10min，然后冷卻至350℃，向爐內通入氮氣，使爐內氣壓達到2-3Mpa，接著在1-3min內升溫至1000-1200℃，保溫10-15min，冷卻后取出粉煤灰纖維并轉移至球磨機中，在球磨機中加入粉煤灰纖維重量0.2-0.3倍的納米氧化鋅，球磨20-30min，得到混合粉，將混合粉加入二烷基二乙酯二甲基氯化銨水溶液中，靜置后收集懸浮于溶液上層和沉降在底部的粉體，經洗滌、干燥得到2#改性粉煤灰纖維粉。作為本專利技術一種鐵路路基用改性瀝青防水卷材的進一步優化：每1000L二烷基二乙酯二甲基氯化銨水溶液加入8-10Kg混合粉，二烷基二乙酯二甲基氯化銨水溶液的濃度為3％。作為本專利技術一種鐵路路基用改性瀝青防水卷材的進一步優化：所述納米氧化鋅為改性納米氧化鋅，改性納米氧化鋅由以下方法制備得到：取γ-縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷加入乙醇溶液中，得到γ-縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷乙醇溶液，然后將γ-縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷乙醇溶液均勻噴灑在納米氧化鋅上，接著將納米氧化鋅轉移至加熱爐中，在5min內升溫至1100-1200℃并保溫10min，冷卻至室溫后取出并轉移至球磨機，并在球磨機中加入二(辛烷基苯酚聚氧乙烯醚)磷酯研磨1-1.5h，得到改性納米氧化鋅。作為本專利技術一種鐵路路基用改性瀝青防水卷材的進一步優化：所述胎基層為聚酯胎或玻纖胎，上表面隔離層為聚乙烯膜、覆膜砂或聚酯類隔離膜中的一種，下表面隔離層為聚乙烯膜，所述消泡劑為礦物油液體強效消泡劑和硅聚醚類消泡劑中的一種或任意混合物，軟化劑為橡膠油或芳烴油，所述穩定劑為金屬皂、有機銻或有機稀土。一種鐵路路基用改性瀝青防水卷材的制備方法，將瀝青和丁腈橡膠加入反應釜，升溫至120℃，攪拌均勻，然后加入SBS、SBR和2#改性粉煤灰纖維，升溫至150℃，攪拌均勻，再加入1#改性粉煤灰纖維粉、軟化劑、消泡劑和穩定劑，攪拌均勻后得到改性瀝青料，將改性瀝青料輸送至浸油槽，然后將中間胎體層展開至浸油層內，進行浸油涂布，將胎基層的正反兩面涂布所需厚度的改性瀝青層，冷卻后，在改性瀝青層的外表面分別涂覆隔離層，制得改性瀝青防水卷材。本專利技術的有益效果是：一、本專利技術防水卷材使用的改性瀝青中加入有經過特殊改性的1#粉煤灰纖維粉，粉煤灰纖維先通過噴涂的方式與氨丙基三乙氧基硅烷結合后，在粉煤灰纖維的表面覆蓋一層氨丙基三乙氧基硅烷，然后再通過急速加熱和研磨操作，使氨丙基三乙氧基硅烷以化學鍵合的形式與粉煤灰纖維粉相結合，結合有氨丙基三乙氧基硅烷的粉煤灰纖維粉經過酸改后在與環氧氯丙烷作用下與木質素磺酸鈉進行交聯改性，一方面，通過化學鍵合增加了粉煤灰纖維粉的活性基團數量，提高了粉煤灰纖維粉的有機活性，粉煤灰纖維粉的活性基團能與瀝青之間建立更多的化學鍵結合，提高粉煤灰纖維粉與瀝青的界面結合強度，另一方面，粉煤灰纖維粉上結合氨丙基三乙氧基硅烷的烷氧基團與木質素磺酸鈉的酚羥基之間，氨丙基三乙氧基硅烷的乙烯基、胺基等有機官能團與瀝青之間均能產生鍵合作用，使瀝青與粉煤灰纖維粉和木質素磺酸鈉之間均產生較強的結合力，使得瀝青防水卷材具有較好的力學性能，能適應鐵路路基大負荷的運行特點；二、本專利技術防水卷材使用的改性瀝青中加入有經過特殊改性的2#粉煤灰纖維粉，粉煤灰纖維經急速升溫后，其內部的層間結構膨大并變得易坍塌，通入氮氣加壓后，對變形后的空間結構進行固定，然后混入經過改性的納米氧化鋅，使部分氧化鋅進入層間結構內，再利用二烷基二乙酯二甲基氯化銨電離出來的陽離子基團吸附在粉煤灰纖維的表面，使粉煤灰纖維的表面被有機物所覆蓋，增強其在瀝青內的分散效果，使得瀝青防水卷材具有較好的力學性能。具體實施方式以下結合具體實施方式進一步對本專利技術的技術方案進行闡述。實施例1一種鐵本文檔來自技高網...

【技術保護點】
1.一種鐵路路基用改性瀝青防水卷材，其特征在于：防水卷材由上至下依次包括上表面隔離層、改性瀝青層、胎基層、改性瀝青層和下表面隔離層；/n所述改性瀝青層由以下重量份數的原料制成：瀝青90～100份、丁腈橡膠10～15份、SBS5～10份、1#改性粉煤灰纖維粉10～20份、SBR3-5份、2#改性粉煤灰纖維粉10～20份、消泡劑1～3份、軟化劑3～5份和穩定劑1～5份。/n

【技術特征摘要】
1.一種鐵路路基用改性瀝青防水卷材，其特征在于：防水卷材由上至下依次包括上表面隔離層、改性瀝青層、胎基層、改性瀝青層和下表面隔離層；
所述改性瀝青層由以下重量份數的原料制成：瀝青90～100份、丁腈橡膠10～15份、SBS5～10份、1#改性粉煤灰纖維粉10～20份、SBR3-5份、2#改性粉煤灰纖維粉10～20份、消泡劑1～3份、軟化劑3～5份和穩定劑1～5份。


2.如權利要求1所述鐵路路基用改性瀝青防水卷材，其特征在于：所述1#改性粉煤灰纖維粉由以下方法制備得到：
S1：取氨丙基三乙氧基硅烷加入乙醇溶液中，得到氨丙基三乙氧基硅烷乙醇溶液，然后將氨丙基三乙氧基硅烷乙醇溶液均勻噴灑在粉煤灰纖維上，接著將粉煤灰纖維轉移至加熱爐中，在3-5min內升溫至600-700℃并保溫10min，冷卻至120℃后取出并轉移至球磨機研磨30min，得到粉煤灰纖維粉，然后將粉煤灰纖維粉溶入對二甲苯中，再加入磷酸溶液，室溫攪拌，抽濾、洗滌、烘干后得到酸性粉煤灰纖維粉；
S2：向裝有氫氧化鈉溶液的反應釜中加入木質素磺酸鈉，然后邊攪拌邊加入酸性粉煤灰纖維粉，全部加完后，密封反應釜，向反應釜內通入氮氣，使反應釜內壓力達到2-3MPa，靜置10min，打開反應釜，加入環氧氯丙烷并升溫至50-55℃，繼續攪拌，用蒸餾水洗至中性，烘干即得到1#改性粉煤灰纖維粉。


3.如權利要求2所述鐵路路基用改性瀝青防水卷材，其特征在于：所述步驟S1中每1L乙醇加入1-2g氨丙基三乙氧基硅烷，每1Kg粉煤灰纖維噴灑5-8L氨丙基三乙氧基硅烷乙醇溶液。


4.如權利要求2所述鐵路路基用改性瀝青防水卷材，其特征在于：所述步驟S1中每1Kg粉煤灰纖維粉加入5-6L磷酸，磷酸的濃度為60-70％。


5.如權利要求2所述鐵路路基用改性瀝青防水卷材，其特征在于：所述步驟S2中每5Kg木質素磺酸鈉加入80-90L氫氧化鈉溶液、3-5Kg酸性粉煤灰纖維粉以及2-3L環氧氯丙烷，氫氧化鈉的濃度為1.5mol/L。


6.如權利要求2所述鐵路路基用改性瀝青防水卷材，其特征在于：所述2#改性粉煤灰纖維粉由以下方法制備得到：取粉煤灰纖維放入加熱爐中，在3-5mi...

【專利技術屬性】
技術研發人員：王順，鄭智海，
申請(專利權)人：王順，
類型：發明
國別省市：河南;41