本发明属于防水材料技术领域，涉及一种弹性体改性沥青防水卷材，具体涉及一种弹性体改性沥青防水卷材及其制备方法。
背景技术：
目前，普通的经过改性的防水卷材用沥青，也就是改性沥青，在固化时容易出现表面固化过快，即表面和内部固化速率不一致，造成改性沥青层的固化不一致，这样会直接导致改性沥青容易出现裂纹，制备的弹性体沥青防水卷材拉伸强度不高，铺设的整体性也较差以至于施工后，有很大的渗漏风险；施工之后的维修也很困难。
针对上述情况，本发明的发明人在多年实践中，对弹性体改性沥青防水卷材的制备方法进行了长期研究总结，优选出一种弹性体改性沥青防水卷材及其制备方法。
技术实现要素：
本发明提供了一种弹性体改性沥青防水卷材及其制备方法，以实现以下发明目的：
（1）本发明的一种弹性体改性沥青防水卷材的改性沥青层固化物表面和内部的固化程度均一性高，固化转化率为55%时所需固化时间短；
（2）本发明的一种弹性体改性沥青防水卷材，具有优异的机械性能和抗老化性能；
（3）本发明的一种弹性体改性沥青防水卷材，在多种金属及混凝土、塑料表面上具有较强的附着力，不易脱落。
为解决上述技术问题，采用以下技术方案：
一种弹性体改性沥青防水卷材，其特征在于，
所述弹性体改性沥青防水卷材，包括改性沥青层，所述的改性沥青层，包括：基质沥青、磷酸三聚氰胺、氧化石墨烯、聚己二酰己二胺、碱式硝酸铋。
作为本发明优选的技术方案，所述的改性沥青层，还包括：苯乙烯丁二烯共聚物、丁苯橡胶、古马隆树脂、三聚氰胺氰尿酸盐、聚醚多元醇、乙撑双硬脂酰胺、n-甲基吗啉-n-氧化物、增粘剂、硅橡胶、ma-100碳黑、尿素、二乙醇胺、硫酸钡、聚四氟乙烯、改性膨润土粉、活性炭、棕榈蜡乳液、防老剂和轻质硅微粉。
作为本发明优选的技术方案，所述的改性沥青层，按重量份，包括：基质沥青250-260份、苯乙烯丁二烯共聚物40-50份、丁苯橡胶30-40份、古马隆树脂20-30份、三聚氰胺氰尿酸盐7-15份、磷酸三聚氰胺8-20份、氧化石墨烯3-8份、聚己二酰己二胺40-50份、聚醚多元醇15-30份、乙撑双硬脂酰胺5-8份、碱式硝酸铋5-10份、n-甲基吗啉-n-氧化物5-8份、增粘剂15-30份、硅橡胶15-30份、ma-100碳黑9-12份、尿素10-12份、二乙醇胺5-11份、硫酸钡5-10份、聚四氟乙烯1-5份、改性膨润土粉5-10份、活性炭3-10份、棕榈蜡乳液12-20份、防老剂5-10和轻质硅微粉15-20份。
作为本发明优选的技术方案，所述的改性沥青层，按重量份，包括：基质沥青254份、苯乙烯丁二烯共聚物45份、丁苯橡胶34份、古马隆树脂22份、三聚氰胺氰尿酸盐8份、磷酸三聚氰胺9份、氧化石墨烯4份、聚己二酰己二胺42份、聚醚多元醇16份、乙撑双硬脂酰胺6份、碱式硝酸铋8份、n-甲基吗啉-n-氧化物6份、增粘剂19份、硅橡胶24份、ma-100碳黑11份、尿素11份、二乙醇胺4份、硫酸钡8份、聚四氟乙烯3份、改性膨润土粉8份、活性炭7份、棕榈蜡乳液15份、防老剂6和轻质硅微粉17份。
作为本发明优选的技术方案，所述基质沥青，型号为10#，软化点110-115℃，灰分0.3%，结焦值54.5%，喹啉不溶物6.8%，甲苯不溶物29.2%；
作为本发明优选的技术方案，所述氧化石墨烯，纯度99.2%，厚度0.50-0.80nm，直径0.65-1.5μm，层数1-2层。
作为本发明优选的技术方案，所述古马隆树脂，含量为92.65%，cas号为9003-74-1，软化点为100-120，平均分子量6300-6600；
作为本发明优选的技术方案，所述磷酸三聚氰胺，有效成分含量为99.8%，水分及挥发物含量为0.5%，粒度为4.0-6.5μm。
作为本发明优选的技术方案，所述聚己二酰己二胺，收缩率0.3%，熔融温度260℃，23℃的弯曲模量8730mpa，吸水率5.5%；
作为本发明优选的技术方案，所述增粘剂，为水性萜烯增粘剂，有效物质为55.2%，剪切强度为355-400mpa。
作为本发明优选的技术方案，所述聚醚多元醇，羟值539-550mgkoh/g，酸值0.13mgkoh/g；
作为本发明优选的技术方案，所述乙撑双硬脂酰胺，相对密度0.983，熔点143-145℃，闪点285℃，cas号为2104-99-6。
作为本发明优选的技术方案，所述ma-100碳黑，cas号为1333-86-4。
作为本发明优选的技术方案，所述硅橡胶，25℃粘度为33000豪帕·秒，硬度35，拉伸强度45kgf/平方厘米，伸长率610%，抗撕裂强度28kgf/平方厘米，线收缩率0.25%。
作为本发明优选的技术方案，所述碱式硝酸铋，bi2o3含量82.5%，bi含量70.3%，相对密度4.928，cas号为1304-85-4。
作为本发明优选的技术方案，所述n-甲基吗啉-n-氧化物，cas号为7529-22-8；
作为本发明优选的技术方案，所述棕榈蜡乳液，固含量为34.5%，ph值6.0-8.0，平均粒径0.35-0.45um。
作为本发明优选的技术方案，所述聚醚多元醇，羟值539-550mgkoh/g，酸值0.13mgkoh/g。
一种弹性体改性沥青防水卷材的制备方法，其特征在于，
所述弹性体改性沥青防水卷材的制备方法包括：
a）按实施例所述重量份称取各组分；
b）将古马隆树脂、聚己二酰己二胺加热，加热温度为70-75℃，然后加入氧化石墨烯、三聚氰胺氰尿酸盐、磷酸三聚氰胺，继续加热，进行高温分散，分散时间为24-26min，得到熔融状态的阻燃防滴剂；
c）将苯乙烯丁二烯共聚物、丁苯橡胶、聚醚多元醇、乙撑双硬脂酰胺、碱式硝酸铋、n-甲基吗啉-n-氧化物、硅橡胶、ma-100碳黑、尿素、二乙醇胺、硫酸钡、改性膨润土粉、活性炭、棕榈蜡乳液、防老剂和轻质硅微粉按照配方比例进行混合，搅拌并加热至45-51℃，搅拌速率为374-382rad/min，在氮气的环境下反应2-3.2h，得到改性剂；
d）向基质沥青中加入改性剂，加热至162-174℃，再加入阻燃防滴剂、聚四氟乙烯，开动剪切搅拌机，在4850-5000rpm的转速下剪切45-48min，使均匀分散在基质沥青中；
e）将d）所得产物保持温度158-160℃之间，降低转速至700-805rpm，加入增粘剂搅拌反应45-47min，制得改性沥青浸油料；
f）将改性沥青浸油料导入入浸油槽中，将聚酯胎基布展开放入浸油槽内进行浸油涂布，浸油涂布包括第一次浸油涂布和第二次浸油涂布，控制浸油涂布层的总厚度，两侧厚度各为1.0-1.20mm，冷却，室温下放置2-3小时后，上下各覆聚合物自粘层和隔离纸层，预压、卷曲、包装、入库。
作为本发明优选的技术方案，所述第一次浸油涂布厚度为0.5-0.6mm，所述第二次浸油涂布厚度为0.5-0.6mm；
所述第一次浸油涂布与所述第二次浸油涂布时间间隔为10min。
本发明采用以上技术方案，与现有技术相比，具有以下优点：
（1）本发明的一种弹性体改性沥青防水卷材的改性沥青层固化物表面和内部的固化程度均一性高，固化转化率为55%时所需固化时间短；改性沥青层表面和内部的固化程度均一性可达90.9-92.7%，固化转化率为55%时所需固化时间为1.1-1.2h；
（2）本发明的一种弹性体改性沥青防水卷材，具有优异的机械性能和抗老化性能；耐折次数为133-138次，拉伸强度1302-1310n/50mm，最大拉力时的延伸率58.8-60.1%，抗老化等级为1级；
（3）本发明的一种弹性体改性沥青防水卷材，在多种金属及混凝土、塑料表面上具有较强的附着力，不易脱落：与铝材面的接缝剥离强度4.26-4.51n/mm，与普通混凝土材面接缝剥离强度4.81-5.15n/mm，与钢筋材面接缝剥离强度4.05-4.26n/mm，与塑料材面的接缝剥离强度4.21-4.54n/mm。
具体实施方式
实施例1一种弹性体改性沥青防水卷材及其制备方法
本发明的一种弹性体改性沥青防水卷材，中间为聚酯胎基布，上下依次为改性沥青层、聚合物自粘层和隔离纸层，本发明的中间的聚酯胎基布以及聚合物自粘层和隔离纸层均为市售常规材料；
所述的改性沥青层，所需原料，包括：基质沥青、苯乙烯丁二烯共聚物、丁苯橡胶、古马隆树脂、三聚氰胺氰尿酸盐、磷酸三聚氰胺、氧化石墨烯、聚己二酰己二胺、聚醚多元醇、乙撑双硬脂酰胺、碱式硝酸铋、n-甲基吗啉-n-氧化物、增粘剂、硅橡胶、ma-100碳黑、尿素、二乙醇胺、硫酸钡、聚四氟乙烯、改性膨润土粉、活性炭、棕榈蜡乳液、防老剂和轻质硅微粉。
所述的改性沥青层，按重量份，包括：基质沥青250-260份、苯乙烯丁二烯共聚物40-50份、丁苯橡胶30-40份、古马隆树脂20-30份、三聚氰胺氰尿酸盐7-15份、磷酸三聚氰胺8-20份、氧化石墨烯3-8份、聚己二酰己二胺40-50份、聚醚多元醇15-30份、乙撑双硬脂酰胺5-8份、碱式硝酸铋5-10份、n-甲基吗啉-n-氧化物5-8份、增粘剂15-30份、硅橡胶15-30份、ma-100碳黑9-12份、尿素10-12份、二乙醇胺5-11份、硫酸钡5-10份、聚四氟乙烯1-5份、改性膨润土粉5-10份、活性炭3-10份、棕榈蜡乳液12-20份、防老剂5-10和轻质硅微粉15-20份。
具体地，本实施例中，所述的改性沥青层，按重量份，包括：：基质沥青250份、苯乙烯丁二烯共聚物40份、丁苯橡胶40份、古马隆树脂20份、三聚氰胺氰尿酸盐15份、磷酸三聚氰胺8份、氧化石墨烯8份、聚己二酰己二胺40份、聚醚多元醇30份、乙撑双硬脂酰胺5份、碱式硝酸铋10份、n-甲基吗啉-n-氧化物5份、增粘剂30份、硅橡胶15份、ma-100碳黑12份、尿素10份、二乙醇胺11份、硫酸钡5份、聚四氟乙烯5份、改性膨润土粉5份、活性炭10份、棕榈蜡乳液12份、防老剂10和轻质硅微粉15份。
所述基质沥青，型号为10#，软化点110-115℃，灰分0.3%，结焦值54.5%，喹啉不溶物6.8%，甲苯不溶物29.2%；
所述氧化石墨烯，纯度99.2%，厚度0.50-0.80nm，直径0.65-1.5μm，层数1-2层；
所述古马隆树脂，含量为92.65%，cas号为9003-74-1，软化点为100-120，平均分子量6300-6600；
所述磷酸三聚氰胺，有效成分含量为99.8%，水分及挥发物含量为0.5%，粒度为4.0-6.5μm；
所述聚己二酰己二胺，收缩率0.3%，熔融温度260℃，23℃的弯曲模量8730mpa，吸水率5.5%；
所述增粘剂，为水性萜烯增粘剂，有效物质为55.2%，剪切强度为355-400mpa；
所述聚醚多元醇，羟值539-550mgkoh/g，酸值0.13mgkoh/g；
所述乙撑双硬脂酰胺，相对密度0.983，熔点143-145℃，闪点285℃，cas号为2104-99-6；
所述ma-100碳黑，cas号为1333-86-4；
所述硅橡胶，25℃粘度为33000豪帕·秒，硬度35，拉伸强度45kgf/平方厘米，伸长率610%，抗撕裂强度28kgf/平方厘米，线收缩率0.25%；
所述碱式硝酸铋，bi2o3含量82.5%，bi含量70.3%，相对密度4.928，cas号为1304-85-4；
所述n-甲基吗啉-n-氧化物，cas号为7529-22-8；
所述棕榈蜡乳液，固含量为34.5%，ph值6.0-8.0，平均粒径0.35-0.45um。
本发明的一种弹性体改性沥青防水卷材的制备方法，包括以下步骤：
a）按实施例所述重量份称取各组分。
b）将古马隆树脂、聚己二酰己二胺加热，加热温度为76℃，然后加入氧化石墨烯、三聚氰胺氰尿酸盐、磷酸三聚氰胺，继续加热，进行高温分散，分散时间为24min，得到熔融状态的阻燃防滴剂。
c）将苯乙烯丁二烯共聚物、丁苯橡胶、聚醚多元醇、乙撑双硬脂酰胺、碱式硝酸铋、n-甲基吗啉-n-氧化物、硅橡胶、ma-100碳黑、尿素、二乙醇胺、硫酸钡、改性膨润土粉、活性炭、棕榈蜡乳液、防老剂和轻质硅微粉按照配方比例进行混合，搅拌并加热至50℃，搅拌速率为374rad/min，在氮气的环境下反应2.5-3h，得到改性剂。
d）向基质沥青中加入改性剂，加热至172℃，再加入阻燃防滴剂、聚四氟乙烯，开动剪切搅拌机，在4650-5000rpm的转速下剪切45min，使均匀分散在基质沥青中。
e）将d）所得产物保持温度145-155℃之间，降低转速至700-800rpm，加入增粘剂搅拌反应30-45min，制得改性沥青浸油料。
f）将改性沥青浸油料导入入浸油槽中，将聚酯胎基布展开放入浸油槽内进行浸油涂布，浸油涂布包括第一次浸油涂布和第二次浸油涂布，第一次浸油涂布厚度为0.5-0.6mm，第二次浸油涂布厚度为0.5-0.6mm，第一次浸油涂布与第二次浸油涂布时间间隔为10min；控制浸油涂布层的总厚度，两侧厚度各为1.0-1.20mm，冷却，室温下放置2-3小时后，上下各覆聚合物自粘层和隔离纸层，预压、卷曲、包装、入库。
实施例2一种弹性体改性沥青防水卷材
所述的改性沥青层，按重量份，包括：基质沥青254份、苯乙烯丁二烯共聚物45份、丁苯橡胶34份、古马隆树脂22份、三聚氰胺氰尿酸盐8份、磷酸三聚氰胺9份、氧化石墨烯4份、聚己二酰己二胺42份、聚醚多元醇16份、乙撑双硬脂酰胺6份、碱式硝酸铋8份、n-甲基吗啉-n-氧化物6份、增粘剂19份、硅橡胶24份、ma-100碳黑11份、尿素11份、二乙醇胺4份、硫酸钡8份、聚四氟乙烯3份、改性膨润土粉8份、活性炭7份、棕榈蜡乳液15份、防老剂6和轻质硅微粉17份。仅重量份不同，其余同实施例1。
本实施例的一种弹性体改性沥青防水卷材的制备方法，包括以下步骤：
a）按实施例所述重量份称取各组分。
b）将古马隆树脂、聚己二酰己二胺加热，加热温度为75℃，然后加入氧化石墨烯、三聚氰胺氰尿酸盐、磷酸三聚氰胺，继续加热，进行高温分散，分散时间为26min，得到熔融状态的阻燃防滴剂。
c）将苯乙烯丁二烯共聚物、丁苯橡胶、聚醚多元醇、乙撑双硬脂酰胺、碱式硝酸铋、n-甲基吗啉-n-氧化物、硅橡胶、ma-100碳黑、尿素、二乙醇胺、硫酸钡、改性膨润土粉、活性炭、棕榈蜡乳液、防老剂和轻质硅微粉按照配方比例进行混合，搅拌并加热至51℃，搅拌速率为382rad/min，在氮气的环境下反应3.2h，得到改性剂。
d）向基质沥青中加入改性剂，加热至174℃，再加入阻燃防滴剂、聚四氟乙烯，开动剪切搅拌机，在4850rpm的转速下剪切48min，使均匀分散在基质沥青中。
e）将d）所得产物保持温度158℃之间，降低转速至805rpm，加入增粘剂搅拌反应47min，制得改性沥青浸油料。
f）将改性沥青浸油料导入入浸油槽中，将聚酯胎基布展开放入浸油槽内进行浸油涂布，浸油涂布包括第一次浸油涂布和第二次浸油涂布，第一次浸油涂布厚度为0.5-0.6mm，第二次浸油涂布厚度为0.5-0.6mm，第一次浸油涂布与第二次浸油涂布时间间隔为10min；控制浸油涂布层的总厚度，两侧厚度各为1.0-1.20mm，冷却，室温下放置3.2小时后，上下各覆聚合物自粘层和隔离纸层，预压、卷曲、包装、入库。
实施例3一种弹性体改性沥青防水卷材
所述的改性沥青层，按重量份，包括：基质沥青260份、苯乙烯丁二烯共聚物50份、丁苯橡胶30份、古马隆树脂30份、三聚氰胺氰尿酸盐7份、磷酸三聚氰胺20份、氧化石墨烯3份、聚己二酰己二胺50份、聚醚多元醇15份、乙撑双硬脂酰胺8份、碱式硝酸铋5份、n-甲基吗啉-n-氧化物8份、增粘剂15份、硅橡胶30份、ma-100碳黑9份、尿素12份、二乙醇胺5份、硫酸钡10份、聚四氟乙烯1份、改性膨润土粉10份、活性炭3份、棕榈蜡乳液20份、防老剂5和轻质硅微粉20份。仅重量份不同，其余同实施例1。
本实施例的一种弹性体改性沥青防水卷材的制备方法，包括以下步骤：
a）按实施例所述重量份称取各组分。
b）将古马隆树脂、聚己二酰己二胺加热，加热温度为82℃，然后加入氧化石墨烯、三聚氰胺氰尿酸盐、磷酸三聚氰胺，继续加热，进行高温分散，分散时间为34min，得到熔融状态的阻燃防滴剂。
c）将苯乙烯丁二烯共聚物、丁苯橡胶、聚醚多元醇、乙撑双硬脂酰胺、碱式硝酸铋、n-甲基吗啉-n-氧化物、硅橡胶、ma-100碳黑、尿素、二乙醇胺、硫酸钡、改性膨润土粉、活性炭、棕榈蜡乳液、防老剂和轻质硅微粉按照配方比例进行混合，搅拌并加热至55℃，搅拌速率为400rad/min，在氮气的环境下反应2.5-3h，得到改性剂。
d）向基质沥青中加入改性剂，加热至178℃，再加入阻燃防滴剂、聚四氟乙烯，开动剪切搅拌机，在4650-5000rpm的转速下剪切50min，使均匀分散在基质沥青中。
e）将d）所得产物保持温度148℃之间，降低转速至750rpm，加入增粘剂搅拌反应37min，制得改性沥青浸油料。
f）将改性沥青浸油料导入入浸油槽中，将聚酯胎基布展开放入浸油槽内进行浸油涂布，浸油涂布包括第一次浸油涂布和第二次浸油涂布，第一次浸油涂布厚度为0.5-0.6mm，第二次浸油涂布厚度为0.5-0.6mm，第一次浸油涂布与第二次浸油涂布时间间隔为10min；控制浸油涂布层的总厚度，两侧厚度各为1.0-1.20mm，冷却，室温下放置2-3小时后，上下各覆聚合物自粘层和隔离纸层，预压、卷曲、包装、入库。
1、将本发明实施例1-3的步骤f）浸油涂布后得到的改性沥青层进行检测，检测结果：
2、将本发明实施例1-3得到的一种弹性体改性沥青防水卷材，按照国家标准规定的检测方法，检测结果如下表所示：
表1：检测结果
备注：高温稳定性试验采用的处理：80℃,168h。
由上表可知：
（1）本发明实施例1-3的一种弹性体改性沥青防水卷材的改性沥青层固化物表面和内部的固化程度均一性高，固化转化率为55%时所需固化时间短；改性沥青层表面和内部的固化程度均一性可达90.9-92.7%，固化转化率为55%时所需固化时间为1.1-1.2h；
（2）本发明的一种弹性体改性沥青防水卷材，具有优异的机械性能和抗老化性能；耐折次数为133-138次，拉伸强度1302-1310n/50mm，最大拉力时的延伸率58.8-60.1%；抗老化等级为1级；
（3）本发明的一种弹性体改性沥青防水卷材，在多种金属及混凝土、塑料表面上具有较强的附着力，不易脱落：与铝材面的接缝剥离强度4.26-4.51n/mm，与普通混凝土材面接缝剥离强度4.81-5.15n/mm，与钢筋材面接缝剥离强度4.05-4.26n/mm，与塑料材面的接缝剥离强度4.21-4.54n/mm。
除非另有说明，本发明所采用的百分数均为重量百分数，本发明所述的比例，均为质量比例。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。