本發明屬于防水卷材膠料技術領域，具體涉及一種用于高分子自粘橡膠防水卷材的瀝青膠料及防水卷材和制備方法。

背景技術：

目前我國的自粘類防水卷材的施工方法主要包括濕鋪、預鋪、自粘以及空鋪。

目前我國防水卷材膠料的制備方法中主要添加P-SBR丁苯橡膠膠粉來作為粘接性能的主要改性劑，如在中國專利申請號為201210028719.7申請日為2012.2.9公開日為2012.7.11的專利文獻中公開了一種瀝青自粘膠及由其制成的高分子自粘橡膠防水卷材，在該專利文獻中公開了一種瀝青自粘膠，其按重量百分比包括：瀝青45～65％、橡膠油16～25％、SBS5～15％、SBR1～6％、石油樹脂1～6％、EVA1～7％、滑石粉10～20％。該發明還提供了一種高分子自粘橡膠防水卷材，其自下而上包括無紡布層、高分子片材層和上述所述的瀝青自粘膠構成的瀝青自粘膠層。所述防水卷材的兩端設置有搭接邊。該發明所述的瀝青自粘膠中含有EVA，提高了自粘膠與高分子片材的相容性，增加了高分子片材層的復合強度。該發明采用自粘構造的搭接工藝解決了高分子片材搭接不可靠的問題，使卷材與卷材之間的搭接實現膠粘膠的方式，粘結牢實度可靠，調控自如，十分靈活。

上述發明采用的為P-SBR丁苯橡膠膠粉，使用P-SBR丁苯橡膠膠粉改性劑在改性過程中有以下五個困難點。

1、改性過程中投入P-SBR丁苯橡膠膠粉量多。

2、P-SBR丁苯橡膠膠粉在改性過程中所需改性時間長。

3、P-SBR丁苯橡膠膠粉在改性過程中容易結團。

4、結團的P-SBR丁苯橡膠膠粉在膠料輸送過程中容易堵塞管道。

5、P-SBR丁苯橡膠膠粉保質期時間短，約4個月。

CN 1900207A公開了一種自粘膠，該自粘膠包括重交瀝青、SBS橡膠和增粘劑，還包括SIS橡膠、順酐、三氯化鋁、秋蘭姆、氯化鎂和硅酸鈣。所述自粘膠采用化學反應改性瀝青技術路線進行配制，配膠溫度為150～170℃，污染少，能耗少。不僅會很好地與經等離子體表面改性的高分子材料粘結，還可以與濕混凝土粘結牢固。該發明還公開了由該自粘膠制成的高分子自粘防水卷材及其制造工藝。該種制造工藝使自粘膠與主題材料層粘結牢固，人為方法無法剝離。但是其所提供的自粘膠與高分子片材相容性較差。

技術實現要素：

針對現有技術中的不足，本發明提供了一種用于高分子自粘橡膠防水卷材的強力交叉膜瀝青膠料及防水卷材和制備方法。本發明通過向瀝青膠料中添加改性劑乙烯基聚二甲基硅氧烷和甲基膦酸二甲酯，利用二者和SBR丁苯膠乳的協同作用，改善瀝青膠料的性能，進而提高了高分子自粘橡膠防水卷材的持粘性和剝離強度。為達此目的，本發明采用以下技術方案：

第一方面，本發明提供了一種用于高分子自粘橡膠防水卷材的瀝青膠料，所述瀝青膠料按重量份計包括以下組分：

其中，90#瀝青的重量份可為20份、22份、24份、26份、28份或30份等；橡膠油的重量份可為10份、11份、12份、13份、14份或15份等；乙烯基聚二甲基硅氧烷的重量份可為5份、6份、7份、8份、9份或10份等；甲基膦酸二甲酯的重量份可為3份、4份或5份等；SBR丁苯膠乳的重量份可為1份、2份或3份等；增粘樹脂的重量份可為1份、2份或3份等；橡膠膠粉的重量份可為5份、6份、7份、8份、9份或10份等；滑石粉的重量份可為20份、22份、24份、26份、28份或30份等。

以下作為本發明優選的技術方案，但不作為本發明提供的技術方案的限制，通過以下技術方案，可以更好的達到和實現本發明的技術目的和有益效果。

作為本發明優選的技術方案，SBR丁苯膠乳為苯乙烯一丁二烯橡膠膠乳。

作為本發明優選的技術方案，所述SBR丁苯膠乳為高含量陰離子SBR丁苯膠乳。

作為本發明優選的技術方案，所述瀝青膠料按重量份計包括以下組分：

優選地，所述乙烯基聚二甲基硅氧烷和甲基膦酸二甲酯的質量比為2:1。本發明中，以乙烯基聚二甲基硅氧烷和甲基膦酸二甲酯的質量比為2:1制得的瀝青膠料的性能最優。

第二方面，本發明提供了上述瀝青膠料的制備方法，包括如下步驟：

(1)前驅體制備：將配方量的乙烯基聚二甲基硅氧烷、甲基膦酸二甲酯和SBR丁苯膠乳和1/2配方量的橡膠油于120～150℃下進行預混，制得前驅體；

(2)向反應釜中加入配方量的90#瀝青于；

(3)待反應釜中溫度升至175～185℃后向反應釜中加入步驟(1)中制得的前驅體，在180～190℃下攪拌；

(4)待步驟(2)反應2～4h向其中加入剩余橡膠油、配方量的增粘樹脂、橡膠膠粉和滑石粉在180～190℃下繼續攪拌改性，反應2～4h后，過一遍膠體磨；

(5)將溫度控制在160～170℃出料。

其中，步驟(1)中的預混溫度可為120℃、125℃、130℃、135℃、140℃、145℃或150℃等；步驟(3)中第一次升溫溫度可為175℃、177℃、180℃、183℃或185℃等；步驟(3)中攪拌溫度可為180℃、183℃、185℃、187℃或190℃等；步驟(4)中改性溫度可為180℃、183℃、185℃、187℃或190℃等；步驟(5)中出料溫度可為160℃、163℃、165℃、167℃或170℃等。

第三方面，本發明提供了一種高分子自粘橡膠防水卷材，所述高分子自粘橡膠防水卷材自下而上包括無紡布層、高分子片材層和上述的瀝青自粘膠構成的瀝青自粘膠層。

90#瀝青是瀝青膠料中的基料，由不同分子量的碳氫化合物及其非金屬衍生物組成的黑褐色復雜混合物，呈液態、半固態或固態，是一種防水防潮和防腐的有機膠凝材料。瀝青主要可以分為煤焦瀝青、石油瀝青和天然瀝青三種，其均可以實現本發明。

與現有技術相比，本發明具有以下有益效果：

本發明通過向瀝青膠料中添加改性劑乙烯基聚二甲基硅氧烷和甲基膦酸二甲酯，利用二者和SBR丁苯膠乳的協同作用，改善瀝青膠料的性能，制得的瀝青的軟化點可達75℃以上，延度(50mm/min，25℃)可達300，進而提高了高分子自粘橡膠防水卷材的持粘性和剝離強度(持粘性和剝離強度按照GB18173.1-2006《高分子防水材料第1部分片材》和GB/T23457-2009《預鋪/濕鋪防水卷材》進行測試)分別為20min和3.5N/mm。

具體實施方式

下面結合具體實施方式對本發明進行進一步詳細說明。

實施例1：

本實施例提供了一種用于高分子自粘橡膠防水卷材的瀝青膠料，所述瀝青膠料按重量份計包括以下組分：

其中，所述乙烯基聚二甲基硅氧烷和甲基膦酸二甲酯的質量比為2:1。

所述瀝青膠料的制備方法為：

(1)前驅體制備：將配方量的乙烯基聚二甲基硅氧烷、甲基膦酸二甲酯和SBR丁苯膠乳和1/2配方量的橡膠油于130℃下進行預混，制得前驅體；

(2)向反應釜中加入配方量的90#瀝青于；

(3)待反應釜中溫度升至180℃后向反應釜中加入步驟(1)中制得的前驅體，在185℃下攪拌；

(4)待步驟(2)反應3h后向其中加入剩余橡膠油、配方量的增粘樹脂、橡膠膠粉和滑石粉在185℃下繼續攪拌改性，反應3h后，過一遍膠體磨；

(5)將溫度控制在165℃出料。

本實施例制得的瀝青的軟化點為83℃，延度(50mm/min，25℃)為310，通過其制備得到的高分子自粘橡膠防水卷材的持粘性和剝離強度分別為24min和3.6N/mm。

實施例2：

本實施例提供了一種用于高分子自粘橡膠防水卷材的瀝青膠料，所述瀝青膠料按重量份計包括以下組分：

所述瀝青膠料的制備方法為：

(1)前驅體制備：將配方量的乙烯基聚二甲基硅氧烷、甲基膦酸二甲酯和SBR丁苯膠乳和1/2配方量的橡膠油于120℃下進行預混，制得前驅體；

(2)向反應釜中加入配方量的90#瀝青于；

(3)待反應釜中溫度升至175℃后向反應釜中加入步驟(1)中制得的前驅體，在180℃下攪拌；

(4)待步驟(2)反應2h后向其中加入剩余橡膠油、配方量的增粘樹脂、橡膠膠粉和滑石粉在180℃下繼續攪拌改性，反應2h后，過一遍膠體磨；

(5)將溫度控制在160℃出料。

本實施例制得的瀝青的軟化點為78℃，延度(50mm/min，25℃)為306，通過其制備得到的高分子自粘橡膠防水卷材的持粘性和剝離強度分別為22min和3.5N/mm。

實施例3：

本實施例提供了一種用于高分子自粘橡膠防水卷材的瀝青膠料，所述瀝青膠料按重量份計包括以下組分：

所述瀝青膠料按重量份計包括以下組分：

所述瀝青膠料的制備方法為：

(1)前驅體制備：將配方量的乙烯基聚二甲基硅氧烷、甲基膦酸二甲酯和SBR丁苯膠乳和1/2配方量的橡膠油于150℃下進行預混，制得前驅體；

(2)向反應釜中加入配方量的90#瀝青于；

(3)待反應釜中溫度升至185℃后向反應釜中加入步驟(1)中制得的前驅體，在190℃下攪拌；

(4)待步驟(2)反應4h向其中加入剩余橡膠油、配方量的增粘樹脂、橡膠膠粉和滑石粉在190℃下繼續攪拌改性，反應4h后，過一遍膠體磨；

(5)將溫度控制在170℃出料。

本實施例制得的瀝青的軟化點為76℃，延度(50mm/min，25℃)為305，通過其制備得到的高分子自粘橡膠防水卷材的持粘性和剝離強度分別為23min和3.5N/mm。

對比例1：

本對比例提供了一種用于高分子自粘橡膠防水卷材的瀝青膠料，除了組分中不包括乙烯基聚二甲基硅氧烷外，其他物料用量與制備方法均與實施例1中相同。

本對比例制得的瀝青的軟化點為51℃，延度(50mm/min，25℃)為210，通過其制備得到的高分子自粘橡膠防水卷材的持粘性和剝離強度分別為13min和2.1N/mm。

對比例2：

本對比例提供了一種用于高分子自粘橡膠防水卷材的瀝青膠料，除了組分中不包括甲基膦酸二甲酯外，其他物料用量與制備方法均與實施例1中相同。

本對比例制得的瀝青的軟化點為55℃，延度(50mm/min，25℃)為205，通過其制備得到的高分子自粘橡膠防水卷材的持粘性和剝離強度分別為14min和2.1N/mm。

綜合實施例1-3和對比例1-2的結果可以看出，本發明通過向瀝青膠料中添加改性劑乙烯基聚二甲基硅氧烷和甲基膦酸二甲酯，利用二者和SBR丁苯膠乳的協同作用，改善瀝青膠料的性能，制得的瀝青的軟化點可達75℃以上，延度(50mm/min，25℃)可達300，進而提高了高分子自粘橡膠防水卷材的持粘性和剝離強度(持粘性和剝離強度按照GB18173.1-2006《高分子防水材料第1部分片材》和GB/T23457-2009《預鋪/濕鋪防水卷材》進行測試)分別為20min和3.5N/mm。申請人聲明，本發明通過上述實施例來說明本發明的詳細工藝設備和工藝流程，但本發明并不局限于上述詳細工藝設備和工藝流程，即不意味著本發明必須依賴上述詳細工藝設備和工藝流程才能實施。所屬技術領域的技術人員應該明了，對本發明的任何改進，對本發明產品各原料的等效替換及輔助成分的添加、具體方式的選擇等，均落在本發明的保護范圍和公開范圍之內。