[发明专利]一种木质素和偶联剂协同改性沥青防水卷材及其生产方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种高分子防水卷材，尤其是涉及一种木质素和偶联剂协同改性沥青防水卷材及其生产方法，属于防水化学材料领域。

背景技术

石油沥青具有良好的粘结性、抗老化性和防水能力，长期以来被广泛的用作筑路、防水和密封等材料。用于防水工程有原料易得、价格低廉等的优点，是国内外防水防渗工程中应用最为广泛的材料之一。

而节约资源、保护环境是我国的基本国策。木质素在自然界是仅次于纤维素的第二大天然有机化合物。全世界的制浆造纸工业每年可产生约5000万吨工业木质素。我国制浆造纸废水排放量约为50亿吨，居我国各类工业排放量的首位，造纸工业对水环境的污染最为严重。据统计，我国县及县以上造纸及纸制品工业废水排放量占全国工业总排放量的18.6％，其中处理排放达标量占造纸工业废水总排放量的49.3％。但目前造纸行业约占排放总量50％的废水尚未进行达标处理。而造纸废水中含有大量的木质素，因此每年造纸产生的木质素也高达450万吨。由于其自身固有的一些特性和目前经济技术条件的限制，迄今为止，只有仅仅6％左右工业木质素得到有效利用，绝大部分木质素浓缩后作为燃料烧掉或直接排入江河。这不仅造成资源的极大浪费，而且严重污染了环境。为解决能源短缺，人们正在加紧开发生物质制乙醇燃料。在生物质发酵制乙醇的生产过程中，木质素与纤维素和半纤维素不同，在经历稀酸预处理、糖化和发酵步骤后，不能转化为可发酵糖，是固体残渣，即生物质乙醇燃料生产过程中必然产生大量的木质素副产品，其有效利用将直接影响生物质制乙醇的经济竞争力。

申请人检索到利用木质素作为改性剂对沥青进行改性的相关文献如下：

申请号：201310647897.2；申请人：河海大学；发明名称：木质素改性沥青及其制备方法和应用；摘要：木质素改性沥青及其制备方法和应用，本发明由以下步骤制备而得：(1)木质素的提取；(2)木质素的精制；(3)木质素的改性；(4)将步骤(3)所得改性木质素与石油沥青置于反应容器中，加入Na₂S，反应30min，经后处理得木质素改性沥青。本发明从废弃造纸黑液中提取木质素，并利用精制改性后的木质素对沥青进行化学改性，得到木质素改性沥青，改性沥青的抗腐蚀性能与改性前沥青的相当，其弹性恢复率较改性前沥青的高1.2%，其在相同温度下的粘度高于未改性前沥青的粘度，因此木质素改性沥青与未改性沥青的性能相当，故可用木质素改性沥青代替沥青，既有效节约了石油资源，又对废弃造纸黑液进行了二次利用。

申请号：200810011462.8；申请人：中国石油化工股份有限公司；中国石油化工股份有限公司抚顺石油化工研究院；发明名称：一种木质素改性沥青组合物及其制备方法；摘要：本发明公开了一种木质素改性沥青组合物及其制备方法。该沥青组合物是由60%~98%的渣油和/或沥青、1%~30%木质素、0.5%~10.0%的稳定剂组成，其中稳定剂为抽出油和/或煤焦油。本发明利用抽出油和/或煤焦油为稳定剂，能使木质素均匀、稳定地分散在沥青中，可以明显降低木质素在沥青中的沉降速度，提高木质素改性沥青的稳定性，有利于木质素改性沥青的工业化生产。

上述提到的两个专利，虽然都对沥青进行了改性以得到性能更佳的木质素改性沥青组合物，但是其作用是为了使木质素稳定存在于沥青中，木质素和沥青并没有进行化学反应，改性沥青组合物粘结强度不强。因此，针对这一缺陷，本发明人基于从事此类防水卷材设计多年丰富的实务经验及专业知识，并配合学理的运用，积极加以研究创新，以期创设一种木质素和偶联剂协同改性沥青防水卷材及其生产方法，能够改进一般现有的木质素改性沥青组合物，使其更具有实用性和增强其粘结强度。经过不断的研究、设计，并经反复试作样品及改进后，终于创设出具有实用价值和粘结强度高的本发明。

发明内容

针对上述存在的技术缺陷，本发明的目的是开发一种木质素和偶联剂协同改性沥青防水卷材及其生产方法，利用硅烷偶联剂两端的基团，在木质素和沥青基体之间形成“分子键桥”，通过化学键合作用，增强了木质素和沥青的界面结合力，并使改性沥青偶联成具有反应活性的大分子，这种大分子与混凝土共同起化学交联反应和物理卯榫协同粘结作用。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：