本发明涉及防水卷材加工，特别涉及一种超强抗穿刺性高分子防水卷材及设备。
背景技术：
1、高分子防水卷材是一种用于建筑屋面、地下室、隧道等工程中的防水材料，其主要功能是防止水分渗透，保护建筑结构不受潮湿和水腐蚀。然而，传统的高分子防水卷材在使用过程中存在一些问题，例如抗穿刺性能不足，容易被尖锐物体刺穿，导致防水层破损，影响防水效果。结合国内现阶段市场防水材料，根据材质不同可分为改性沥青类、塑料类、橡胶类及涂料类四大品种，阻根穿刺防水多为阻根穿刺防水涂料、热熔型阻根穿刺卷材，不管是哪一种阻根穿刺防水材料，都是通过机械阻根、化学阻根的阻根原理来实现阻根穿刺功能。目前市场上物理阻根防水卷材造价较高，使用率较低，而常见的阻根穿刺防水涂料及热熔型化学阻根穿刺卷材均会造成一定的化学污染，且热熔型材料在施工过程中易造成化学阻根剂的失活，导致失去阻根功能。
2、另外，防水卷材的生产过程一般包括以下几个步骤：胎基布的搭接、烘干，胎基布的预浸和涂盖，覆砂或覆膜，冷却和收卷，目前生产设备常用的涂盖过程为：使用一个压辊将经过预浸的胎基布引入沥青涂盖料池内，胎基布双面粘沥青涂盖料后离开料池，这种方式由于压辊对胎基布的持续压力作用，会导致胎基布的张力大，并在后段工序中收缩严重，造成沥青涂料的变形、脱落，以及卷材表面的皱缩情况，导致生产的卷材质量不佳，增大了生产的成本。
技术实现思路
1、本发明的目的是提供一种超强抗穿刺性高分子防水卷材及设备，具有使防水卷材耐根穿刺，且在生产防水卷材时能够避免基材表面沥青发生脱落或起皱现象，提高沥青和基材表面吸附力，提高防水卷材生产质量的同时提高生产效率的效果。
2、本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种超强抗穿刺性高分子防水卷材，所述防水卷材从上到下依次为合金层压膜、上改性沥青层、胎基层、下改性沥青层和涂硅隔离膜，所述上改性沥青层和下改性沥青层均由改性沥青制备，所述改性沥青的组分按重量份数计分别为石油沥青65～75份，丁基橡胶10～20份，sbs改性剂10～15份，eva乳液10～15份，酚醛树脂3～5份，γ－氨丙基三乙氧基硅烷2～4份，柠檬酸三丁酯1～3份，化学阻根剂1～3份，轻质碳酸钙15～25份，功能性助剂1.5～4份，所述的化学阻根剂为氧化铜粉末，所述功能性助剂为苯氧乙醇、环烷酸钙的混合物。
3、本发明还提供了一种加工如上所述的超强抗穿刺性高分子防水卷材的制备方法，包括以下步骤：
4、s1：按照重量份数将石油沥青添加到反应釜中，边搅拌边升温至140～160℃，然后向搅拌罐中加入丁基橡胶、eva乳液和酚醛树脂的混合物，用高速剪切机搅拌80-90min；
5、s2：将反应釜的温度升温至170-175℃，在反应釜加入sbs改性剂，搅拌融化均匀；
6、s3：融化均匀后再向反应釜中加入γ－氨丙基三乙氧基硅烷、柠檬酸三丁酯、化学阻根剂、轻质碳酸钙、功能性助剂，搅拌均匀，然后将反应釜中的所有物料在高速剪切机上再次进行剪切90～100min，直至石油沥青与其他物料分散均匀，得到改性沥青；
7、s4：将s3中制得的改性沥青使用涂料装置(1)涂覆在胎基层上下表面，分别在胎基层的上下表面形成上改性沥青层和下改性沥青层，在上改性沥青层和下改性沥青层面分别覆上上表面隔离层和下表面隔离层，经冷却设备冷却后、计长、切边、收卷、包装得到成品。。
8、通过采用上述技术方案，利用石油沥青、丁基橡胶、sbs改性剂、eva乳液、酚醛树脂等配方加强了自粘卷材的内聚强度，γ－氨丙基三乙氧基硅烷加入对提高整个粘黏体系的粘合性和延伸率起到了协同的作用，化学阻根剂和复合铜胎基使得防水卷材的耐根穿刺性能得到极大的提高，功能性助剂和轻质碳酸钙可以促进体系中各种物质成分的作用，提高防水卷材的内聚强度粘黏性，还能起到抗氧化、防腐的作用，提高防水卷材的耐久性，柠檬酸三丁酯提高防水卷材的耐霉菌繁殖性能，耐热、耐寒、耐光、耐水性优良，增塑效率高，挥发性小。
9、本发明的进一步设置为：步骤s4中涂料装置包括架体，所述架体上由左至右依次设置为放卷组件、打磨组件、清理组件、涂料组件、冷却组件和收卷组件，所述放卷组件和所述收卷组件均包括转动连接于所述架体的主辊体、转动连接于所述架体的副辊体和位于所述主辊体和所述副辊体之间的转动于所述架体的张紧辊，所述架体上安装有驱动所述张紧辊升降的升降机构，所述放卷组件和所述收卷组件镜像设置，所述主辊体上缠绕有基材，所述打磨组件包括转动连接于所述架体的分别位于所述基材上下两端的一对打磨辊和安装于所述架体的驱动所述打磨辊转动的第一电机，所述清理组件包括清理刷和安装于所述架体的驱动所述清理刷来回移动的驱动机构，所述涂料组件包括固定于所述架体的分别位于所述基材上下两端的涂料箱，所述涂料箱靠近所述基材一端设有涂料口，所述涂料箱转动连接有覆盖所述涂料口的涂料辊，所述涂料辊外表面固定有毛毡层，所述涂料箱安装有驱动所述涂料辊转动的第二电机，所述冷却组件包括固定于所述架体的冷却箱和设于所述冷却箱内的冷却腔，所述冷却箱两侧固定有固定架，所述固定架滑动连接有位于所述冷却箱上下两端的面刮板，位于上方的所述面刮板上固定有水箱，所述水箱连通有伸向所述冷却腔内的冷水管，所述冷水管和所述水箱连接有水泵，所述冷却箱两侧设有供所述基材通过的通道口，上下两个所述面刮板端部之间设有供所述基材通过的送料口。
10、通过采用上述技术方案，基材缠绕于主辊体上，对基材上下两面涂覆沥青时，放卷组件内主辊体放卷，同时收卷组件内主辊体收卷，使基材依次经过打磨组件、清理组件、涂料组件和冷却组件，经过打磨组件时上下两个打磨辊对基材表面进行轻微打磨，以增加沥青表面粗糙度，提高沥青和基材之间的附着力；被打磨后的基材经过清理组件，驱动机构驱动清理刷从基材一侧移动至另一侧对基材上下两面同时进行清理，保证基材表面清洁度，提高沥青涂覆效果；然后基材继续向前输送经过涂料组件，涂料辊转动、使涂料辊表面的毛毡层在转动过程中将涂料箱内的沥青带出，涂覆在基材的上下表面，使沥青涂覆过程更加高效，避免了基材在被压入沥青池时产生基材拉伸现象，减少基材表面张力，避免基材在后续工序中出现收缩现象，同时沥青在基材被打磨清理后能够更好的附着在基材上，大大降低了基材表面发生沥青起皱和脱落现象，提高了卷材的生产质量；当基材上下两面附着沥青后，主辊体带动基材经送料口进入冷却箱内，期间，上下两个面刮板端部对基材上下两面多余沥青进行刮除，同时修整沥青表面，对沥青进行均匀涂抹，确保卷材表面平整度，基材进入冷却箱后，水泵驱动水箱内的冷水经冷水管在冷却腔内循环流动，降低冷却箱内温度，使经过冷却箱内的涂覆于基材上的沥青快速冷却固化，使其形成坚固的涂层，确保涂层与基材之间结合牢固，提高涂覆效率，同时固化过程中，冷却箱能够保证基材不受外界污染和物理损伤，能够确保涂层质量。
11、本发明的进一步设置为：所述清理刷包括通过连接架连接的分别位于所述基材上下两端的上刷板和下刷板，所述驱动机构包括固定于所述架体的第三电机、固定于所述第三电机输出端的凸轮、沿所述凸轮周向设置的环形槽、固定于所述架体的调节座、铰接于所述调节座的连杆和铰接于所述连杆上端的推动杆，所述推动杆远离所述连杆一端铰接于所述上刷板，所述连杆底端固定有滑动于所述环形槽的摇杆，所述架体上固定有垂直于所述基材输送方向的导轨，所述上刷板两侧固定有滑动于所述导轨的滑块。
12、通过采用上述技术方案，对基材上下两面进行清理时，第三电机输出端转动，带动凸轮转动，凸轮转动通过环形槽和摇杆带动连杆相对调节座来回摆动，连杆端部来回摆动通过推动杆推动上刷板在导轨上来回滑动，滑块嵌入导轨对上刷板移动实现导向限制，从而使上刷板能够对基材上表面进行清理，同时上刷板通过连接架带动下刷板同步对基材下表面进行清理，将基材表面杂物和灰尘从基材两侧推移出，确保基材表面的干净、平整，有利于将沥青和基材之间粘结牢固。
13、本发明的进一步设置为：所述调节座转动连接有调节螺杆，所述调节螺杆螺纹连接有滑动于所述调节座的滑座，所述连杆沿轴向设有长滑孔，所述滑座固定有穿插滑动于所述长滑孔的滑杆。
14、通过采用上述技术方案，通过转动调节螺杆，带动滑座相对调节座上下移动、调节座带动滑杆上下移动、同时滑杆在长滑孔内上下滑动，改变连杆相对调节座的铰接点，从而改变当第三电机通过凸轮带动连杆来回摆动时、连杆端部相对调节座的摆动距离，从而改变推动杆推动清理刷来回移动的往复行程距离，使当基材宽度尺寸改变时，清理刷的往复行程能够根据基材宽度进行适配调整，当基材宽度较小时，可缩短清理刷往复行程，使清理过程更加高效，由此可稍微加快基材传送速率，提高整体涂覆效率，使整体装置更加灵活。
15、本发明的进一步设置为：所述面刮板设为“凵”形，一侧所述固定架转动连接有竖直螺杆，所述固定架上安装有驱动所述竖直螺杆转动的第四电机，所述上下两个面刮板固定有移动块，所述竖直螺杆上下两端分别螺纹连接于两个所述移动块，所述竖直螺杆上下两端分别设为反方向螺纹，所述面刮板靠近所述涂料箱一侧下端设为向外弯曲的弧槽。
16、通过采用上述技术方案，通道口和送料口相通构成可供基材通过的完全通道，一侧固定架上转动竖直螺杆，另一侧固定架上固定导杆，第四电机驱动竖直螺杆转动带动与上下两个面刮板固定的两个移动块沿反方向升降，同时上下两个面刮板的另一侧移动块穿插于导杆升降，从而调整上下两个面刮板相对冷却箱的高度，从而调整送料口的大小，通道口大小一定，即可根据基材厚度和需要涂覆沥青厚度调整完全通道的大小，在基材进入冷却箱前，对基材上下两面多余沥青进行刮除，同时修整沥青表面，对沥青进行均匀涂抹，被面刮板端部刮掉的沥青经弧形槽流向面刮板两侧。
17、本发明的进一步设置为：两侧所述固定架之间转动连接有水平螺杆，所述水平螺杆两端螺纹连接有位于所述基材两侧的侧刮板，所述水平螺杆两端设为相反螺纹，两侧所述固定架之间固定有供所述侧刮板底部穿插滑动的平行于所述水平螺杆的水平导杆。
18、通过采用上述技术方案，基材进入冷却箱冷却时，侧刮板对基材两侧多余毛边进行刮除处理，修整基材侧面沥青，确保涂层质量，当基材宽度尺寸改变时，转动水平螺杆调整两侧侧刮板之间间距，提高侧刮板适用性；当调整侧刮板位置时，侧刮板底端穿插于水平导杆上相对固定架水平移动。
19、本发明的进一步设置为：所述固定架上安装有驱动所述水平螺杆转动的第五电机，所述调节螺杆底端固定有第一锥齿轮，所述架体转动有啮合于所述第一锥齿轮的第二锥齿轮，所述第二锥齿轮通过连接轴固定有第一带轮，所述水平螺杆伸出所述固定架一端固定有第二带轮，所述第一带轮和所述第二带轮之间通过皮带传动连接。
20、通过采用上述技术方案，当基材宽度尺寸改变时，第五电机驱动水平螺杆转动调整两侧侧刮板之间间距，同时水平螺杆转动通过第一带轮、皮带带动第二带轮同步转动，第二带轮转动带动第一锥齿轮和第二锥齿轮同步转动，第二锥齿轮转动带动调节螺杆转动调节滑座相对调节座相对位置，改变连杆相对调节座的铰接点，从而改变推动杆推动清理刷来回移动的往复行程距离；当基材宽度尺寸较小时，第五电机驱动带动水平螺杆转动带动两侧侧刮板相互靠近、同时调节螺杆同步带动滑座上升，缩短清理刷往复行程距离。
21、本发明的进一步设置为：还包括位于所述涂料组件和所述冷却组件底部的回收组件，所述回收组件包括废料箱、转动连接于所述废料箱内的搅拌轴、固定于所述搅拌轴的多个搅拌杆、固定于所述废料箱底部的加热板和驱动所述搅拌轴转动的第六电机，所述废料箱和位于所述基材上方的所述涂料箱之间连通有输送管一，所述废料箱一侧设有输送口，所述输送口处固定有滤网，所述输送管一连通于所述输送口和所述涂料箱之间，所述输送管一上安装有沥青泵，上下两个所述涂料箱之间连通有输送管二。
22、通过采用上述技术方案，当涂料辊转动将涂料箱内沥青涂覆在基材上、及面刮板和侧刮板将基材上沥青刮除时，多余的沥青落至底部废料箱内，废料箱内加热板对废料箱内沥青进行加热、同时第六电机带动搅拌轴和搅拌杆使废料箱内沥青达到混匀液状，沥青泵抽取和输送液状沥青，将沥青经输送口被滤网过滤后经输送管一输送至基材上方涂料箱内，当上方涂料箱内沥青达到一定容量后，上方涂料箱内的沥青经输送管二被输送至下方涂料箱内，完成沥青的回收利用，以节约沥青资源。
23、本发明的进一步设置为：所述升降机构包括固定于所述架体两侧的升降气缸，所述升降气缸输出端固定有升降架，所述张紧辊两端固定有转轴，所述转轴转动连接于所述升降架。
24、通过采用上述技术方案，升降气缸带动升降架升降以调节张紧辊升降、从而调节输送基材张紧状态。
25、本发明的有益效果是：
26、1、基材缠绕于主辊体上，对基材上下两面涂覆沥青时，放卷组件内主辊体放卷，同时收卷组件内主辊体收卷，使基材依次经过打磨组件、清理组件、涂料组件和冷却组件，经过打磨组件时上下两个打磨辊对基材表面进行轻微打磨，以增加沥青表面粗糙度，提高沥青和基材之间的附着力；
27、2、对基材上下两面进行清理时，第三电机输出端转动，带动凸轮转动，凸轮转动通过环形槽和摇杆带动连杆相对调节座来回摆动，连杆端部来回摆动通过推动杆推动上刷板和下刷板在导轨上来回滑动，从而对基材上下表面进行同步清理，将基材表面杂物和灰尘从基材两侧推移出，确保基材表面的干净、平整，有利于将沥青和基材之间粘结牢固；
28、3、基材继续向前输送经过涂料组件，涂料辊转动、使涂料辊表面的毛毡层在转动过程中将涂料箱内的沥青带出，涂覆在基材的上下表面，使沥青涂覆过程更加高效，避免了基材在被压入沥青池时产生基材拉伸现象，减少基材表面张力，避免基材在后续工序中出现收缩现象，同时沥青在基材被打磨清理后能够更好的附着在基材上，大大降低了基材表面发生沥青起皱和脱落现象，提高了卷材的生产质量；
29、4、当基材上下两面附着沥青后，主辊体带动基材经送料口进入冷却箱内，期间，上下两个面刮板端部对基材上下两面多余沥青进行刮除，同时修整沥青表面，对沥青进行均匀涂抹，确保卷材表面平整度；
30、5、基材进入冷却箱后，水泵驱动水箱内的冷水经冷水管在冷却腔内循环流动，降低冷却箱内温度，使经过冷却箱内的涂覆于基材上的沥青快速冷却固化，使其形成坚固的涂层，确保涂层与基材之间结合牢固，提高涂覆效率，同时固化过程中，冷却箱能够保证基材不受外界污染和物理损伤，能够确保涂层质量；
31、6、基材进入冷却箱冷却时，侧刮板对基材两侧多余毛边进行刮除处理，修整基材侧面沥青，当基材宽度尺寸改变时，第五电机驱动水平螺杆转动调整两侧侧刮板之间间距，同时水平螺杆转动通过第一带轮、皮带带动第二带轮同步转动，第二带轮转动带动第一锥齿轮和第二锥齿轮同步转动，第二锥齿轮转动带动调节螺杆转动调节滑座相对调节座相对位置，改变连杆相对调节座的铰接点，从而同步改变推动杆推动清理刷来回移动的往复行程距离。
1.一种超强抗穿刺性高分子防水卷材，其特征在于：所述防水卷材从上到下依次为合金层压膜、上改性沥青层、胎基层、下改性沥青层和涂硅隔离膜，所述上改性沥青层和下改性沥青层均由改性沥青制备，所述改性沥青的组分按重量份数计分别为石油沥青65～75份，丁基橡胶10～20份，sbs改性剂10～15份，eva乳液10～15份，酚醛树脂3～5份，γ－氨丙基三乙氧基硅烷2～4份，柠檬酸三丁酯1～3份，化学阻根剂1～3份，轻质碳酸钙15～25份，功能性助剂1.5～4份，所述的化学阻根剂为氧化铜粉末，所述功能性助剂为苯氧乙醇、环烷酸钙的混合物。
2.一种加工如权利要求1所述的一种超强抗穿刺性高分子防水卷材的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
3.根据权利要求2所述的一种超强抗穿刺性高分子防水基材(6)的制备方法，其特征在于：步骤s4中涂料装置包括架体(1)，所述架体(1)上由左至右依次设置为放卷组件、打磨组件、清理组件、涂料组件、冷却组件和收卷组件，所述放卷组件和所述收卷组件均包括转动连接于所述架体(1)的主辊体(2)、转动连接于所述架体(1)的副辊体(3)和位于所述主辊体(2)和所述副辊体(3)之间的转动于所述架体(1)的张紧辊(4)，所述架体(1)上安装有驱动所述张紧辊(4)升降的升降机构(5)，所述放卷组件和所述收卷组件镜像设置，所述主辊体(2)上缠绕有基材(6)，所述打磨组件包括转动连接于所述架体(1)的分别位于所述基材(6)上下两端的一对打磨辊(7)和安装于所述架体(1)的驱动所述打磨辊(7)转动的第一电机，所述清理组件包括清理刷(8)和安装于所述架体(1)的驱动所述清理刷(8)来回移动的驱动机构(9)，所述涂料组件包括固定于所述架体(1)的分别位于所述基材(6)上下两端的涂料箱(10)，所述涂料箱(10)靠近所述基材(6)一端设有涂料口(11)，所述涂料箱(10)转动连接有覆盖所述涂料口(11)的涂料辊(12)，所述涂料辊(12)外表面固定有毛毡层，所述涂料箱(10)安装有驱动所述涂料辊(12)转动的第二电机，所述冷却组件包括固定于所述架体(1)的冷却箱(13)和设于所述冷却箱(13)内的冷却腔(14)，所述冷却箱(13)两侧固定有固定架(18)，所述固定架(18)滑动连接有位于所述冷却箱(13)上下两端的面刮板(19)，位于上方的所述面刮板(19)上固定有水箱(15)，所述水箱(15)连通有伸向所述冷却腔(14)内的冷水管(16)，所述冷水管(16)和所述水箱(15)连接有水泵，所述冷却箱(13)两侧设有供所述基材(6)通过的通道口(20)，上下两个所述面刮板(19)端部之间设有供所述基材(6)通过的送料口(21)。
4.根据权利要求3所述的一种超强抗穿刺性高分子防水基材(6)的制备方法，其特征在于：所述清理刷(8)包括通过连接架连接的分别位于所述基材(6)上下两端的上刷板(801)和下刷板(802)，所述驱动机构(9)包括固定于所述架体(1)的第三电机(901)、固定于所述第三电机(901)输出端的凸轮(902)、沿所述凸轮(902)周向设置的环形槽(903)、固定于所述架体(1)的调节座(904)、铰接于所述调节座(904)的连杆(905)和铰接于所述连杆(905)上端的推动杆(906)，所述推动杆(906)远离所述连杆(905)一端铰接于所述上刷板(801)，所述连杆(905)底端固定有滑动于所述环形槽(903)的摇杆(907)，所述架体(1)上固定有垂直于所述基材(6)输送方向的导轨(908)，所述上刷板(801)两侧固定有滑动于所述导轨(908)的滑块(909)。
5.根据权利要求4所述的一种超强抗穿刺性高分子防水基材(6)的制备方法，其特征在于：所述调节座(904)转动连接有调节螺杆(910)，所述调节螺杆(910)螺纹连接有滑动于所述调节座(904)的滑座(911)，所述连杆(905)沿轴向设有长滑孔(912)，所述滑座(911)固定有穿插滑动于所述长滑孔(912)的滑杆(913)。
6.根据权利要求3所述的一种超强抗穿刺性高分子防水基材(6)的制备方法，其特征在于：所述面刮板(19)设为“凵”形，一侧所述固定架(18)转动连接有竖直螺杆(22)，所述固定架(18)上安装有驱动所述竖直螺杆(22)转动的第四电机(23)，所述上下两个面刮板(19)固定有移动块(24)，所述竖直螺杆(22)上下两端分别螺纹连接于两个所述移动块(24)，所述竖直螺杆(22)上下两端分别设为反方向螺纹，所述面刮板(19)靠近所述涂料箱(10)一侧下端设为向外弯曲的弧槽(25)。
7.根据权利要求5所述的一种超强抗穿刺性高分子防水基材(6)的制备方法，其特征在于：两侧所述固定架(18)之间转动连接有水平螺杆(26)，所述水平螺杆(26)两端螺纹连接有位于所述基材(6)两侧的侧刮板(28)，所述水平螺杆(26)两端设为相反螺纹，两侧所述固定架(18)之间固定有供所述侧刮板(28)底部穿插滑动的平行于所述水平螺杆(26)的水平导杆(27)。
8.根据权利要求7所述的一种超强抗穿刺性高分子防水基材(6)的制备方法，其特征在于：所述固定架(18)上安装有驱动所述水平螺杆(26)转动的第六电机(39)，所述调节螺杆(910)底端固定有第一锥齿轮(29)，所述架体(1)转动有啮合于所述第一锥齿轮(29)的第二锥齿轮(30)，所述第二锥齿轮(30)通过连接轴固定有第一带轮(32)，所述水平螺杆(26)伸出所述固定架(18)一端固定有第二带轮(33)，所述第一带轮(32)和所述第二带轮(33)之间通过皮带(34)传动连接。
9.根据权利要求3所述的一种超强抗穿刺性高分子防水基材(6)的制备方法，其特征在于：还包括位于所述涂料组件和所述冷却组件底部的回收组件，所述回收组件包括废料箱(35)、转动连接于所述废料箱(35)内的搅拌轴(36)、固定于所述搅拌轴(36)的多个搅拌杆(37)、固定于所述废料箱(35)底部的加热板(38)和驱动所述搅拌轴(36)转动的第六电机(39)，所述废料箱(35)和位于所述基材(6)上方的所述涂料箱(10)之间连通有输送管一(40)，所述废料箱(35)一侧设有输送口，所述输送口处固定有滤网，所述输送管一(40)连通于所述输送口和所述涂料箱(10)之间，所述输送管一(40)上安装有沥青泵(17)，上下两个所述涂料箱(10)之间连通有输送管二(41)。
10.根据权利要求3所述的一种超强抗穿刺性高分子防水基材(6)的制备方法，其特征在于：所述升降机构(5)包括固定于所述架体(1)两侧的升降气缸(501)，所述升降气缸(501)输出端固定有升降架(502)，所述张紧辊(4)两端固定有转轴(42)，所述转轴(42)转动连接于所述升降架(502)。
