本发明涉及防水卷材制备技术领域，特别是涉及一种聚合物基阻燃高分子自粘胶膜防水卷材及其制备方法。
背景技术：
防水材料是建筑业及其他有关行业所需要的重要功能材料。随着我国经济的快速发展，建筑、桥梁、隧道、农业水利和交通运输等领域均对防水材料提出了多品种、高质量的要求。由于以沥青为基体的防水卷材，在施工过程中不符合我国现行的环保标准，易对环境造成污染，因此，聚合物基防水卷材成为目前的研究热点。主要的高分子防水卷材有三元乙丙橡胶（epdm）防水卷材、聚氯乙烯（pvc）防水卷材、氯化聚乙烯（cpe）防水卷材、cpe与橡胶共混防水卷材、三元丁橡胶防水卷材、再生胶油毡，以及新兴的热塑性聚烯烃（tpo）防水卷材等。
目前的自粘防水卷材包括防水基材、自粘层和隔离纸，并以隔离纸作为保护衬垫卷曲成卷。使用时，可以将自粘防水卷材直接铺设在建筑物基面上，具有方便施工的自粘强度。其防水基材抗剥离强度高，自愈合性能好，耐高低温性能好，独特的自愈填补孔洞的特性以及适应建筑物基面变形开裂的优点，当其用作地下工程时，自粘层可以增加防水卷材与建筑物基面之间的粘合性能，提高抗透湿性能，可以在无明水的潮湿建筑物基面施工。中国专利cn101560331b采用28~30目颗粒再生橡胶100份，90#沥青100份，增粘剂20~40份，增塑剂2~10份，填料5~40份，粘度调节剂2~10份，防老剂1~2份，硫化剂1~2份。经过一系列工序得到自粘颗粒再生橡胶改性沥青。该发明制备的自粘颗粒再生橡胶改性沥青作为自粘层的自粘防水卷材，各项指标均达到标准指标的要求，但自粘层基体有沥青组分，不符合当今的环保要求。
自粘防水卷材的防水基材可以采用高分子防水卷材，如epdm，即三元乙丙橡胶防水卷材、聚氯乙烯防水卷材等。自粘防水卷材的自粘层可以采用非硫化胶片或自粘改性沥青作为自粘材料。其中，采用非硫化胶片作为自粘材料时，工艺较为复杂。而自粘改性沥青克服了沥青本身的高温软化和低温脆化的缺点，具有自愈合性能好，自粘性能好等良好特性。在本专利中，选择丁基橡胶作为自粘层，再合成高分子材料中，丁基橡胶是一种加工自粘性最佳的材料，通过一系列化学方法提高自粘层与混凝土的相互作用和阻燃性能使其更好的发挥作用。
高分子防水卷材质量轻、强度高、低能耗、多功能，可用于单层防水，且在弹性极限范围内使用时有优良的回弹性，并且色彩丰富，可以美化环境。中国专利cn106189567a公开了一种非沥青基高分子防水卷材涂层涂料及其制备方法和喷涂成型方法，采用水溶性高分子树脂和弱碱活性乳液经过高温反应合成，自粘胶层表面起到隔离、保护、防粘、防污的作用，又能增强自粘胶层与液态混凝土或水泥砂浆固化后剥离强度的作用，同时还可以做成白色、灰色、浅绿色等各种颜色，增加预铺防水卷材的美观。因此，随着高分子防水卷材品种的增加，价格的下降，以及轻钢结构建筑的普及，防水卷材的更新换代势在必行，高分子防水卷材将会有广阔的发展前景。
技术实现要素：
本发明主要解决的技术问题是提供一种聚合物基阻燃高分子自粘胶膜防水卷材及其制备方法。
为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：
提供一种聚合物基阻燃高分子自粘胶膜防水卷材，包括阻燃自粘层和阻燃防水面层；
其中，所述阻燃自粘层是由下述质量份数的成分制备而成的：丁基橡胶100份、阻燃剂20~30份、增塑剂5~10份、增粘剂30~40份、粘度调节剂1~5份、硫化剂1~2份、防老剂1~2份、填料30~50份；
所述阻燃防水面层是由下述质量份数的成分制备而成的：聚乙烯100份、阻燃剂20~30份、功能添加剂1~2份。
在本发明一个较佳实施例中，所述阻燃剂为氢氧化镁、氢氧化铝、季戊四醇/聚磷酸铵中的一种或多种。
在本发明一个较佳实施例中，所述增塑剂为邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸二丁酯中的一种或多种。
在本发明一个较佳实施例中，所述增粘剂为松香、氢化松香树脂、萜烯树脂中的一种或多种。
在本发明一个较佳实施例中，所述粘度调节剂为石蜡、大豆油、聚乙烯蜡中的一种或多种。
在本发明一个较佳实施例中，所述硫化剂为硫磺。
在本发明一个较佳实施例中，所述防老剂为6-乙氧基-2,2,4-三甲基-1,2-二氢化喹啉。
在本发明一个较佳实施例中，所述填料为轻质碳酸钙。
在本发明一个较佳实施例中，所述功能添加剂为抗氧剂和光吸收剂中的一种或两种以任意配比混合得到，所述抗氧化剂为β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯，所述光吸收剂为水杨酸苯酯。
上述的聚合物基阻燃高分子自粘胶膜防水卷材的制备方法，包括下述制备步骤：
1）制备阻燃自粘层：将丁基橡胶、阻燃剂、增塑剂、增粘剂、粘度调节剂、硫化剂、防老剂和填料在高混机中混合均匀后加入到双螺杆挤出机中熔融共混挤出，其中挤出机螺杆的温度从进料口到机头分别为50℃、150℃、160℃、165℃、170℃，挤出物即为环保型阻燃自粘层；
2）制备阻燃防水面层：将聚乙烯、阻燃剂和功能添加剂加入高速混合机中混匀后加到双螺杆挤出机中熔融共混挤出，将得到的阻燃聚乙烯材料在三辊机中定型、冷却，经过卷取即得到防水阻燃聚乙烯防水层，成卷后作为基材备用；
3）卷材复合：将步骤1）所制备的阻燃自粘层经过挤出机挤出均匀流延在阻燃防水面层上，再和隔离膜经过复合装置复合后形成聚合物基阻燃高分子自粘胶膜防水卷材。
本发明的有益效果是：本发明一种聚合物基阻燃高分子自粘胶膜防水卷材，以聚乙烯为防水层，采用丁基橡胶替代了传统的沥青基自粘层，制作卷材的基材具有绿色环保、无污染等特点，施工工艺简化，具有低碳经济、绿色环保、高耐久性防水功能等特点。本发明通过对自粘层及防水层的阻燃改性提高防水卷材的使用安全性，另外还通过对自粘层化学改性提高自粘层与混凝土的相互作用，提高基材与混凝土的粘结力，以及剥离强度，提高其耐使用性能，上述两种改性方法赋予材料良好阻燃性的同时，对基材本体的力学性能不会造成较为严重的削弱，制备工艺过程简单，易操作，适合工业化大生产，节省企业的支出成本。
具体实施方式
下面对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
实施例1：
1）制备阻燃自粘层：采用丁基橡胶100kg，聚磷酸铵/季戊四醇（app/per，两者质量比为3：2）20kg，邻苯二甲酸二辛酯5kg，萜烯树脂30kg，大豆油1kg，硫磺1kg，6-乙氧基-2,2,4-三甲基-1,2-二氢化喹啉1kg，轻质碳酸钙30kg。将上述物料在高混机中混合均匀后加入到双螺杆挤出机中熔融共混挤出，其中挤出机螺杆的温度从进料口到机头分别为50℃、150℃、160℃、165℃、170℃，挤出物即为环保型阻燃自粘层。
2）制备阻燃防水面层：采用聚乙烯100kg，聚磷酸铵/季戊四醇（app/per，两者质量比为3：2）20kg，β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯1kg，将上述物料加入高速混合机中混匀后加到双螺杆挤出机中熔融共混挤出，将得到的阻燃聚乙烯材料在三辊机中定型、冷却，经过卷取即得到防水阻燃聚乙烯防水层，成卷后（直径在φ600mm）作为基材备用。
3）卷材复合：将所制备的自粘层经过挤出机挤出均匀流延在防水面层（基材）上，再和隔离膜经过复合装置形成复合卷材。对卷材的力学性能、阻燃性能及热老化性能进行测试，结果见表1所示。
实施例2：
1）制备阻燃自粘层：采用丁基橡胶100kg，聚磷酸铵/季戊四醇(app/per，两者质量比为3：2)30kg，邻苯二甲酸二辛酯10kg，萜烯树脂40kg，大豆油5kg，硫磺1kg，6-乙氧基-2,2,4-三甲基-1,2-二氢化喹啉2kg，轻质碳酸钙30kg。将上述物料在高混机中混合均匀后加入到双螺杆挤出机中熔融共混挤出，其中挤出机螺杆的温度从进料口到机头分别为50℃、150℃、160℃、165℃、170℃，挤出物即为环保型阻燃自粘层。
2）制备阻燃防水面层：采用聚乙烯100kg，聚磷酸铵/季戊四醇(app/per，两者质量比为3：2)30kg，β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯2kg，将上述物料加入高速混合机中混匀后加到双螺杆挤出机中熔融共混挤出，将得到的阻燃聚乙烯材料在三辊机中定型、冷却，经过卷取即得到防水阻燃聚乙烯防水层，成卷后（直径在φ600mm）作为基材备用。
3）卷材复合：将所制备的自粘层经过挤出机挤出均匀流延在防水面层（基材）上，再和隔离膜经过复合装置形成复合卷材。对卷材的力学性能、阻燃性能及热老化性能进行测试，结果见表1所示。
实施例3：
1）制备阻燃自粘层：采用丁基橡胶100kg，聚磷酸铵/季戊四醇(app/per，两者质量比为3：2)20kg，邻苯二甲酸二辛酯10kg，萜烯树脂30kg，大豆油5kg，硫磺1kg，6-乙氧基-2,2,4-三甲基-1,2-二氢化喹啉2kg，轻质碳酸钙30kg。将上述物料在高混机中混合均匀后加入到双螺杆挤出机中熔融共混挤出，其中挤出机螺杆的温度从进料口到机头分别为50℃、150℃、160℃、165℃、170℃，挤出物即为环保型阻燃自粘层。
2）制备阻燃防水面层：采用聚乙烯100kg，聚磷酸铵/季戊四醇(app/per，两者质量比为3：2)30kg，β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯2kg，将上述物料加入高速混合机中混匀后加到双螺杆挤出机中熔融共混挤出，将得到的阻燃聚乙烯材料在三辊机中定型、冷却，经过卷取即得到防水阻燃聚乙烯防水层，成卷后（直径在φ600mm）作为基材备用。
3）卷材复合：将所制备的自粘层经过挤出机挤出均匀流延在防水面层（基材）上，再和隔离膜经过复合装置形成复合卷材。对卷材的力学性能、阻燃性能及热老化性能进行测试，结果见表1所示。
对比例4：
将100kg28目颗粒再生橡胶放入温度为120℃，装有90#沥青100kg反应器中，升温至180℃，依次加入松香20kg、邻苯二甲酸酯2kg、轻质碳酸钙l0kg、大豆油3kg、防老剂甲lkg、硫磺lkg、同时采用100转/分的速度搅拌，控制温度在180℃左右，反应时间30分钟，得到自粘颗粒再生橡胶改性沥青。将自粘颗粒再生橡胶改性沥青采用滚贴法涂敷在以三元乙丙橡胶片制成的防水基材上，构成自粘层，在自粘层的上面贴附含硅油的隔离纸，卷曲成型，经检验入库，得到以自粘颗粒再生橡胶改性沥青作为自粘层的自粘防水卷材，测试结果见表1所示。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。