一种耐根穿刺防水片材及其制备方法与流程

本发明涉及防水材料，特别是涉及一种耐根穿刺防水片材及其制备方法。
背景技术：
：近年来，随着人们对绿色健康的需求，生态建筑逐步得到关注及发展，具体应用为于建筑中构建种植系统，例如种植屋面、屋顶绿化、地下车库种植平台等以改善生存环境，提高生存质量。种植系统通常是构建在非自然基层，例如建筑地板、墙面等之上，其对建筑体的保护，尤其是在防水渗漏方面十分重要。传统的防水材料或涂层多为单一高分子材料，难以抵挡植物根尖的延伸，极易被植物根穿刺而破坏建筑体失去防水功能，因而开发具有耐根穿刺性能的防水材料具有重要的意义。现有技术的耐根穿刺防水材料主要有两大类，一种是化学阻根，于常规防水材料中增加化学阻根成分抑制根系生长，避免破坏防水层，从而实现效果；另外一种是物理阻根，用金属材料抵抗根系的破坏，目前主要是以铜胎沥青防水材料为主。化学阻根使用寿命较短，对植物根的影响作用有限，时间久后根系很容易侵入，效果不佳。沥青需要经过改性与金属材料结合来实现阻根防水效果，工艺相对复杂，且改性沥青在存储、运输过程中容易发生离析现象，性质不均匀，形成的材料造价较高，难以推广。技术实现要素：本发明提供了一种耐根穿刺防水片材及其制备方法，其克服了现有技术的防水材料所存在的不足之处。本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种耐根穿刺防水片材包括两无纺布外层及夹设于两外层之间的至少一金属胎基层、至少一尼龙胎基层和若干粘结层，该金属胎基层是金属软片，该尼龙胎基层至少包括30wt％的尼龙，金属胎基层、尼龙胎基层及外层之间通过粘结层粘接，其中粘结层由质量分数为20％～30％的乙烯丙烯酸、15％～25％茂金属、 45％～65％高密度聚乙烯及0～10％的相容剂组成。优选的，所述金属胎基层两侧分别与尼龙胎基层粘接，最外侧尼龙胎基层与所述无纺布外层粘接。优选的，所述尼龙胎基层是由尼龙层和热封层依次交替叠加形成的至少七层结构，所述热封层是聚乙烯，茂金属聚乙烯，或乙烯与马来酸酐、丙烯酸酯或醋酸乙烯酯的共聚物。优选的，所述相容剂为马来酸酐接枝聚合物，该聚合物的基体为聚乙烯、茂金属聚乙烯、聚丙烯或乙烯与丙烯、丙烯酸酯、苯乙烯、丁二烯中的一种或其组合的共聚物。优选的，所述无纺布外层是丙纶无纺布或涤纶无纺布，占所述片材总质量的30％～45％。优选的，所述金属胎基层是铝箔或铜箔，占所述片材总质量的25％～35％。优选的，所述片材的厚度为0.1-5mm，克重为200g-3000g。上述耐根穿刺防水片材是于180℃-320℃下将各层叠加复合形成。优选的，是通过熔融共挤的方法，将所述尼龙胎基层及粘结层的原料分别送入各层的螺杆挤出机中进行熔融形成熔体，然后于180℃-320℃下经共挤叠加并与无纺布及金属软片复合形成所述耐根穿刺防水片材。优选的，所述金属软片预热至180℃-320℃以与所述共挤膜复合。相较于现有技术，本发明具有以下有益效果：1.本发明的片材外层是无纺布，内层是金属胎基和尼龙胎基复合而成，各层通过改性高分子混合聚乙烯粘结层粘接形成整体；无纺布具有较高的耐酸碱性能，增强了片材整体的抗张力及耐撕裂性，同时具有保持水土的作用；金属胎基和尼龙胎基复合起到有效的物理阻隔作用，同时提高了片材的耐冲击性能及抗变形性能，耐穿刺强度大，平铺于地面时对根系延伸提供了阻力，促使根系生长弯曲绕道，可有效阻止植物根系穿刺。2.以乙烯丙烯酸改性的高分子混合聚乙烯作为粘接层，粘结层与尼龙胎基层通过熔融共挤一体成型，且粘结层于熔融状态下与金属胎基层及无纺布粘接，结合力强，不易分层，一体化效果好，可有效避免内部中空导致的层间相对活动，整体纵向的抗压及耐冲击性能好，厚度为0.1-5mm，克重200g-3000g，相对于现有技术更为柔韧轻薄且机械性能更好。3.防水性能良好，防渗漏能力强，无需额外设置沥青的防水层，不易腐蚀，使用寿命 长。以下结合附图及实施例对本发明作进一步详细说明；但本发明的一种耐根穿刺防水片材及其制备方法不局限于实施例。附图说明图1是本发明的结构示意图；图2是图1中尼龙胎基层的结构示意图。具体实施方式本发明的耐根穿刺防水片材包括两无纺布外层及夹设于两外层之间的至少一金属胎基层、至少一尼龙胎基层和若干粘结层，尼龙胎基层至少包括30wt％的尼龙。金属胎基层、尼龙胎基层及外层之间通过粘结层粘接，其中粘结层由质量分数为20％～30％的乙烯丙烯酸、15％～25％茂金属、45％～65％高密度聚乙烯及0～10％的相容剂组成。相容剂为马来酸酐接枝聚合物，该聚合物的基体为聚乙烯、茂金属聚乙烯、聚丙烯或乙烯与丙烯、丙烯酸酯、苯乙烯、丁二烯中的一种或其组合的共聚物。该片材是于180℃-320℃下将各层叠加复合形成的一体化材料。以下以一具体结构为例对本发明的片材做详细的说明。参考图1，本实施例的耐根穿刺防水片材100由无纺布外层110、粘结层120、尼龙胎基层130及金属胎基层140复合而成，具体是金属胎基层140两侧分别通过粘结层120粘接尼龙胎基层130，两尼龙胎基层130外层再分别通过粘结层120粘接无纺布外层110。片材整体的厚度为0.1-5mm，克重为200g-3000g，其中无纺布外层占片材总质量的30％～45％，金属胎基层占片材总质量的25％～35％。无纺布外层110是丙纶无纺布或涤纶无纺布，具有较高的耐酸碱性能，同时增强了片材整体的抗张力及耐撕裂性，置于最外层易于与其他材质相接固定，同时具有保持水土的作用。金属胎基层140是铝箔或铜箔软片，机械强度高，起到物理阻隔的作用。参考图2，尼龙胎基层130是由尼龙层131和热封层132依次交替叠加形成的至少七层结构。热封层132是聚乙烯，茂金属聚乙烯，或乙烯与马来酸酐、丙烯酸酯或醋酸乙烯酯的共聚物，其中茂金属聚乙烯由70％-80％的聚乙烯和20％-30％的茂金属组成。热封层132和尼龙层131的厚度比为1-3:1且尼龙占尼龙胎基层130总质量的30％以上。优选的，尼龙占尼龙胎基层总质量至40％及以上且整体不少于2丝尼龙，进一步，尼龙在2丝-4丝之间。多层尼龙薄层通过热封材料熔融共挤结合，形成的尼龙胎基层130起到防水以及物理阻隔的双重作用。粘接层120由质量分数为25％的乙烯丙烯酸、20％茂金属、50％高密度聚乙烯及5％的相容剂组成。高密度聚乙烯具有较高的刚性和韧性，耐环境应力开裂性亦较好，添加茂金属后加工性能好，强度高，在耐温和耐腐蚀等性能有显著的改善，而乙烯丙烯酸具有热塑性及极高的粘结性，聚乙烯与乙烯丙烯酸结合形成的粘结层一方面适于与尼龙进行熔融共挤成型，另一方面与金属箔的粘结力强，从而提高了外层/金属胎基/尼龙胎基间的结合力。上述耐根穿刺防水片材的制备方法，首先将粘结层120各组份按比例熔融混合均匀形成原料，然后将尼龙层、热封层及粘结层各层原料送入各层挤出机中分别进行熔融形成熔体，通过熔融共挤技术由多层共挤叠加形成粘结层-尼龙胎基层-粘结层的结构，然后于180℃-320℃下与无纺布及金属软片复合形成耐根穿刺防水片材。具体，熔融挤出的温度为290℃～310℃，可以直接共挤出至金属箔片两侧，金属箔片预先加热至180℃-320℃，再同时将无纺布压合至两表层。尼龙胎基层与粘结层共挤一体化成型，同时粘结层在热熔状态下与无纺布及金属箔片结合，冷却后形成整体，层间结合力强，真正实现一体化的复合片材。将上述耐根穿防水片材铺设于植被生长的下层，尼龙胎基层具有防水及物理阻隔的双重效果，粘结层在粘接的同时具有缓冲的作用，在根系生长时，尼龙胎基层及金属胎基层刚性抵抗根系的冲击应力，而粘结层给予一个柔性的抵抗弹力作用，降低了根系的冲击强度，耐根冲击的效果好。此外，尼龙与金属紧密复合，在垂直方向上抗压强度大，韧性强，不易发生变形，根系伸展时阻力大，难以继续前进，故而促使根系弯曲绕道，从而实现耐根穿刺及防水的作用。对上述耐根穿刺防水片材进行穿刺强度检测，其结果如下表所示：冲击速度mm/min穿刺强度(n)变形度(mm)5024.4905.8020026.4705.6735058.5815.9750025.7175.99由测试结果可见，本发明的耐根穿刺防水片材穿刺强度大，变形量低，远高于市场上同类产品，且造价低，生产工艺简单，适于实际推广应用。上述实施例仅用来进一步说明本发明的一种耐根穿刺防水片材及其制备方法，但本发明并不局限于实施例，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均落入本发明技术方案的保护范围内。当前第1页12