本发明属于防水卷材技术领域，具体涉及一种改性沥青自粘胶料、防水卷材及其制备方法。
背景技术：
目前自粘改性沥青卷材，普遍具有较好的自粘性，手感粘性好，卷材搭结较好，但是与混凝土基面的粘结力不够，容易剥离开，形成空铺，达不到很好的密封效果，影响整体防水。另有一种反应型的自粘防水卷材，本身自粘效果较差，主要采用水泥浆湿铺，需要等水泥干固后，才能形成满粘效果，达到较好的防水性能，但是该种自粘防水卷材的凝结时间过长，影响施工时间，且自粘卷材的搭结处由于自身粘结性一般，也容易出现窜水等问题。
技术实现要素：
针对现有自粘改性沥青卷材存在施工时间长以及搭接处粘结强度低的问题，本发明提供了一种改性沥青自粘胶料、防水卷材及其制备方法。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案如下：
一方面，本发明实施例提供了一种改性沥青自粘胶料，包括以下质量组分：
根据本发明提供的改性沥青自粘胶料，添加能够有效促进混凝土凝结的三乙醇胺，使自粘改性沥青卷材胶料与混凝土基面的水泥快速粘结，达到满粘效果，提高混凝土建筑物的防水效果。为配合改性沥青胶料蠕变，快速湿润混凝土表面，本发明优化了配方及其比例，改善改性沥青自粘胶料的内聚力，降低表面张力，达到快速融合，能够在混凝土表面形成密闭的防水层，提高防水效果。
可选地，所述石油沥青包括200号沥青、90a级沥青、90b级沥青、70a级沥青和70b级沥青中的一种或多种。
可选地，所述软化油包括芳烃油、环烷油和减线油中的一种或多种。
可选地，所述鞋胶粉的目数为30～60目。
可选地，所述橡胶改性剂包括sbs改性剂和sbr改性剂的一种或多种。
可选地，所述sbs改性剂包括苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物的线型结构和星型结构的一种或多种；所述sbr改性剂包括粉末状丁苯橡胶和液体状丁苯橡胶中的一种或多种。
可选地，所述增粘橡胶包括c9石油树脂、c5石油树脂、古马隆树脂和萜烯树脂的一种或多种。
可选地，所述无机填料包括钙粉、滑石粉和粉煤灰中的一种或多种，所述无机填料的目数为325～400目。
一方面，本发明实施例提供了如上所述的改性沥青自粘胶料的制备方法，包括以下步骤：
将石油沥青加热到120℃～130℃；
加入软化油，搅拌加热到160℃～180℃，搅拌0.5h脱水；
加入鞋胶粉并将温度升高至210℃～230℃进行脱硫处理，持续进行剪切搅拌反应，搅拌时间为2h～3h；
降温到175℃～195℃，加入橡胶改性剂，保持温度在185℃-195℃并且搅拌1h～2h；
将反应温度降为150℃～160℃，依次添加增粘树脂、无机填料和三乙醇胺，搅拌1h后形成改性沥青自粘胶料。
所述改性沥青自粘胶料是由石油沥青和软化油，添加鞋胶粉、橡胶改性剂，经过高温熔融后，添加增粘树脂，无机填料和三乙醇胺制成的黑褐色的混合物，以石油沥青本身出色的防水性能，通过橡胶材料及其他改性成分，改善石油沥青在高温时易软化流淌，低温时易脆裂缺陷，利用增粘树脂调节改性沥青胶料自身粘性，制备出符合自粘防水卷材使用的改性沥青胶料，应用在防水领域，达到防水密封效果。
另一方面，本发明实施例提供了一种防水卷材，包括高分子防水层、离型层以及由上述的改性沥青自粘胶料制备得到的自粘层，所述自粘层粘接于所述高分子防水层上，所述离型层可撕离地粘接于所述自粘层上背离所述高分子防水层的一面。
具体实施方式
为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明一实施例公开了一种改性沥青自粘胶料，包括以下质量组分：
根据本发明提供的改性沥青自粘胶料，添加能够有效促进混凝土凝结的三乙醇胺，使自粘改性沥青卷材胶料与混凝土基面的水泥快速粘结，达到满粘效果，提高混凝土建筑物的防水效果。为配合改性沥青胶料蠕变，快速湿润混凝土表面，本发明优化了配方及其比例，改善改性沥青自粘胶料的内聚力，降低表面张力，达到快速融合，能够在混凝土表面形成密闭的防水层，提高防水效果。
所述橡胶改性剂用于对石油沥青进行改性，从而使得橡胶改性后的石油沥青在理化性能上得到较大的提升，使其兼顾了橡胶和沥青的粘性，韧性和弹性，抗拉强度和耐候性得到提高。
增粘橡胶用于提高所述改性沥青自粘胶料的非固化性能和蠕变性能，使得该改性沥青自粘胶料能够在一定程度上渗入具有一定凹凸表面或多孔结构的施工基底，提高与施工基底的反应结合能力，在形成连续、永久的粘结效果，有效提高防渗水的能力。
在一些实施例中，根据原料配方中石油沥青的比例不同，所述石油沥青包括200号沥青、90a级沥青、90b级沥青、70a级沥青和70b级沥青中的一种或多种。
在一些实施例中，所述软化油包括芳烃油、环烷油和减线油中的一种或多种。
在一些实施例中，所述鞋胶粉的目数为30～60目。
在更优选的实施例中，所述鞋胶粉采用运动鞋鞋底胶粉，所述鞋胶粉的目数为40～50目。
所述鞋胶粉与所述石油沥青经过高温210～230℃混合搅拌2～3小时。
由于鞋胶粉的弹性性质需求，尤其是运动鞋鞋底胶粉，所述鞋胶粉中含有较多的低熔点橡胶，本发明适当添加软化油，与石油沥青经过高温210～230℃脱硫处理后，能够得到内聚力较一般sbs改性沥青和sbr改性沥青低得多的改性沥青胶料，有利于鞋胶粉在石油沥青中的分散均匀，其粘度会较低，初粘性好，有利于自粘胶料与基面粘结，增强胶料的粘结能力。本发明优选低熔点的鞋胶粉，提高配料温度以降低橡胶自身的内聚力结构，达到初粘性手感粘性好，同时具有一定的抗拉强度，来解决搭接边粘结不牢固和改性沥青自粘胶料与混凝土基面不能快速满粘的问题。
在一些实施例中，所述橡胶改性剂包括sbs改性剂和sbr改性剂的一种或多种。
在更优选的实施例中，所述sbs改性剂包括苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物的线型结构和星型结构的一种或多种；所述sbr改性剂包括粉末状丁苯橡胶和液体状丁苯橡胶中的一种或多种。
其中，苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物能够降低改性沥青自粘胶料的温度敏感性。用苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物改性后，沥青的感温性得到改善，抗流动性提高，橡胶改性沥青的黏度系数大于石油沥青，说明改性后的沥青有较高的抗流动变形能力。可提高石油沥青的耐高温性和低温延度，增加改性沥青自粘胶料在低温情况下的柔韧性，使沥青能够适应更广泛的自然环境条件中，确保防水性能。
而丁苯橡胶能够使沥青胶层的针入度减小，软化点提高，黏附性增强。
在一些实施例中，所述增粘橡胶包括c9石油树脂、c5石油树脂、古马隆树脂和萜烯树脂的一种或多种。采用上述增粘橡胶能够有效提高改性沥青自粘胶料与基面之间的粘结强度。
在一些实施例中，所述无机填料包括钙粉、滑石粉和粉煤灰中的一种或多种，所述无机填料的目数为325～400目。
所述无机填料用于提高所述改性沥青自粘胶料的抗穿刺能力。
本发明另一实施例提供了如上所述的改性沥青自粘胶料的制备方法，包括以下步骤：
将石油沥青加热到120℃～130℃；
加入软化油，搅拌加热到160℃～180℃，搅拌0.5h脱水；
加入鞋胶粉并将温度升高至210℃～230℃进行脱硫处理，持续进行剪切搅拌反应，搅拌时间为2h～3h；
降温到175℃～195℃，加入橡胶改性剂，保持温度在185℃-195℃并且搅拌1h～2h；
将反应温度降为150℃～160℃，依次添加增粘树脂、无机填料和三乙醇胺，搅拌1h后形成改性沥青自粘胶料。
上述制备方法的反应总时长为4.5～6.5h，搅拌速度为50r/min～300r/min。
所述改性沥青自粘胶料是由石油沥青和软化油，添加鞋胶粉、橡胶改性剂，经过高温熔融后，添加增粘树脂，无机填料和三乙醇胺制成的黑褐色的混合物，以石油沥青本身出色的防水性能，通过橡胶材料及其他改性成分，改善石油沥青在高温时易软化流淌，低温时易脆裂缺陷，利用增粘树脂调节改性沥青胶料自身粘性，制备出符合自粘防水卷材使用的改性沥青胶料，应用在防水领域，达到防水密封效果。
发明人通过大量实验发现，适当添加三乙醇胺助剂，能缩短胶料与混凝土凝固时间，提高粘结能力，达到快速满足效果，形成自粘防水卷材和混凝土合二为一的整体效果，实现全封闭式防水。
本发明另一实施例提供了一种防水卷材，包括高分子防水层、离型层以及由上述的改性沥青自粘胶料制备得到的自粘层，所述自粘层粘接于所述高分子防水层上，所述离型层可撕离地粘接于所述自粘层上背离所述高分子防水层的一面。
在一些实施例中，所述高分子防水层为pe膜或pet膜。
在一些实施例中，所述离型层为pe膜或pet膜。
上述防水卷材的制备方法包括以下步骤：
将上述制备得到的改性沥青自粘胶料涂覆于高分子防水层上，进行预固化形成自粘层，在自粘层背离所述高分子防水层的一面上覆盖离型层，对辊加压成型，冷却，制得一种快速满粘的防水卷材。
以下通过实施例对本发明进行进一步的说明。
实施例1
本实施例提供一种改性沥青自粘胶料，包括以下质量分数的组分：
石油沥青为90a级沥青。
软化油为芳烃油与减线油(质量比2:1)。
sbs改性剂为线型苯乙烯/丁二烯＝30/70。
sbr改性剂为p-sbr粉末丁苯橡胶。
鞋胶粉为40目运动鞋鞋底胶粉，包含sbs、sbr、nr、pu等多种材质，含胶量35％-45％。
增粘树脂为古马隆树脂。
无机填料为钙粉。
该改性沥青自粘胶料的制备方法如下：
a.加热抽入90a级沥青并升温到120-130℃，加入软化油搅拌升温到160℃～180℃搅拌，脱水0.5h；
b.加入鞋胶粉，保持温度210-230℃，持续进行剪切搅拌反应，搅拌速度为300r/min，搅拌时间为2.5h，降温到180℃；
c.加入sbs改性剂和sbr改性剂，保持温度185-195℃，持续进行剪切搅拌反应，搅拌速度为200r/min，待改性沥青完全熔融后，加入增粘树脂、钙粉和三乙醇胺，保持温度150-160℃并且搅拌，搅拌速度为150r/min，搅拌时间为1h；
e.待反应温度降至150℃时即可出料，取中控检测。
用制备得到的改性沥青自粘胶料生产防水卷材情况如下：
1)用制备得到的改性沥青自粘胶料成型生产的1.5mm交叉pe膜无胎改性沥青防水卷材，执行gb/t23457-2009标准中湿铺p类ⅰ型产品具体检测结果如下：
由上表可知，本发明制备得到的防水卷材中，其各项力学性能优异，且卷材与卷材的剥离强测试结果高于国标，能改善卷材在施工搭接过程中卷材搭接边牢固程度和粘结可靠性，不分离，不出现窜水情况，以实现整体防水。
另一方面，将防水卷材进行干铺和湿铺操作，结果如下：
夏天25℃环境温度下，在干燥的混凝土基面，干铺2.5小时能与混凝土粘结牢固，实现满粘效果，融为一体达到整体防水。室外气温较低时(10℃以上环境)，需要适当延长粘贴时间。按湿铺法施工，只要混凝土干固达到预定强度即可实现满粘效果。
实施例2
本实施例提供一种改性沥青自粘胶料，包括以下质量分数的组分：
石油沥青为200号沥青。
软化油为芳烃油与减线油(质量比2:1)。
sbs改性剂为星型苯乙烯/丁二烯＝40/60。
sbr改性剂为p-sbr粉末丁苯橡胶。
鞋胶粉改性剂为50目运动鞋鞋底胶粉，包含sbs、sbr、nr、pu等多种材质，含胶量35％-45％。
增粘树脂为c9树脂。
无机填料为滑石粉。
该改性沥青自粘胶料的制备方法如下：
a.加热抽入石油沥青200#升温到120-130℃，加入软化油搅拌升温到160℃～180℃搅拌，脱水10min；
b.加入鞋胶粉，保持温度210-230℃，持续进行剪切搅拌反应，搅拌速度为350r/min，搅拌时间为2h，降温到180℃；
c.加入sbs改性剂和sbr改性剂，保持温度185-195℃，持续进行剪切搅拌反应，搅拌速度为250r/min，待改性沥青完全熔融后，加入增粘树脂、滑石粉和三乙醇胺，保持温度150-160℃并且搅拌，搅拌速度为100r/min，搅拌时间为1h；
e.待反应温度降至150℃时即可出料，取中控检测。
用制备得到的改性沥青自粘胶料生产自粘防水卷材情况如下：
2)用制备得到的改性沥青自粘胶料成型生产的1.5mm交叉pe膜无胎改性沥青防水卷材，执行gb/t23457-2009标准中湿铺p类ⅰ型产品具体检测结果如下：
由上表可知，本发明制备得到的防水卷材中，其各项力学性能优异，且卷材与卷材的剥离强测试结果高于国标，能改善卷材在施工搭接过程中卷材搭接边牢固程度和粘结可靠性，不分离，不出现窜水情况，以实现整体防水。
另一方面，将防水卷材进行干铺和湿铺操作，结果如下：
夏天25℃环境温度下，在干燥的混凝土基面，干铺2小时能与混凝土粘结牢固，实现满粘效果，融为一体达到整体防水。室外气温较低时(10℃以上环境)，需要适当延长粘贴时间。按湿铺法施工，只要混凝土干固达到预定强度即可实现满粘效果。
实施例3
本实施例提供一种改性沥青自粘胶料，包括以下质量分数的组分：
石油沥青为70b级沥青。
软化油为芳烃油与减线油(质量比2:1)。
sbs改性剂为线型苯乙烯/丁二烯＝30/70。
sbr改性剂为p-sbr粉末丁苯橡胶。
鞋胶粉改性剂为40目运动鞋鞋底胶粉，包含sbs、sbr、nr、pu等多种材质，含胶量35％-45％。
增粘树脂为古马隆树脂和萜烯树脂(质量比1:2)。
无机填料为钙粉。
该改性沥青自粘胶料的制备方法如下：
a.加热抽入石油沥青70b级升温到120-130℃，加入软化油搅拌升温到160℃～180℃搅拌，脱水0.5h；
b.加入鞋胶粉，保持温度210-230℃，持续进行剪切搅拌反应，搅拌速度为300r/min，搅拌时间为3h，降温到180℃；
c.加入sbs改性剂和sbr改性剂，保持温度185-195℃，持续进行剪切搅拌反应，搅拌速度为250r/min，待改性沥青完全熔融后，加入增粘树脂、钙粉和三乙醇胺，保持温度150-160℃并且搅拌，搅拌速度为150r/min，搅拌时间为1h；
e.待反应温度降至150℃时即可出料，取中控检测。
用制备得到的改性沥青自粘胶料生产自粘防水卷材情况如下：
3)用制备得到的改性沥青自粘胶料成型生产的1.5mm交叉pe膜无胎改性沥青防水卷材，执行gb/t23457-2009标准中湿铺p类ⅰ型产品具体检测结果如下：
由上表可知，本发明制备得到的防水卷材中，其各项力学性能优异，且卷材与卷材的剥离强测试结果高于国标，能改善卷材在施工搭接过程中卷材搭接边牢固程度和粘结可靠性，不分离，不出现窜水情况，以实现整体防水。
另一方面，将防水卷材进行干铺和湿铺操作，结果如下：
夏天25℃环境温度下，在干燥的混凝土基面，干铺3小时能与混凝土粘结牢固，实现满粘效果，融为一体达到整体防水。室外气温较低时(10℃以上环境)，需要适当延长粘贴时间。按湿铺法施工，只要混凝土干固达到预定强度即可实现满粘效果。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。