本发明属于防水卷材制备领域，涉及一种自粘性聚氯乙烯防水卷材。
背景技术：
聚氯乙烯由于成本低、具有优良的疏水性、阻燃性能和耐化学性能被广泛应用于防水卷材的制备，但是由于聚氯乙烯分子之间由于分子间作用力容易团聚结晶，进而影响卷材的韧性，现有技术中通常是通过在聚氯乙烯中添加增塑剂，通过增塑剂与聚氯乙烯之间的分子间作用力削弱聚氯乙烯分子之间的作用力，进而有效防止提高聚氯乙烯分子的柔韧性，但是增塑剂在较高温度下不仅容易迁移，并且增塑剂添加含量较高时在增大了聚氯乙烯聚合物柔性的同时，容易造成聚氯乙烯聚合物的强度降低。
同时聚氯乙烯在紫外线和热的作用产生游离基，同时聚合物在游离基的诱导下脱去氯化氢，而氯化氢能够加快游离基的产生，进而加快聚合物的分解，容易形成通过氯化氢气体的连锁式催化作用容易造成聚合物氧化断裂，进而降低聚合物的强度，现有技术中直接在聚合物中添加热稳定剂，由于热稳定剂与聚氯乙烯聚合物之间的相容性较低，容易造成热稳定剂分散不均匀影响聚合物的热稳定性，同时单独添加热稳定剂时紫外线作用也容易造成聚合物的氧化，而同时添加热稳定剂和紫外线吸收剂时，由于轻微的热分解作用仍然存在，并且经过吸收后仍有少量的紫外光也能够作用于聚合物，不能够完全实现抗老化作用。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种自粘性聚氯乙烯防水卷材，该防水卷材制备过程中通过交联增韧剂实现对聚氯乙烯的增韧改性，交联增韧剂中含有两个巯基，并且两个巯基位于两个不同的方向上，两个巯基能够分别于两个聚氯乙烯分子链之间进行反应，使得聚氯乙烯分子链之间通过交联增韧剂进行连接，形成网状的交联结构，由于两个聚氯乙烯分子之间通过交联增韧剂的间隔，距离增大，使得相连聚氯乙烯分子之间不能通过分子间作用力结合，降低了聚氯乙烯分子的结晶程度，并且由于交联增韧剂分子链上通过大量的柔性基团c-n键、c-si键、c-o键和si-o键连接，提高了聚氯乙烯分子之间的韧性，虽然分子间距增大，但是由于相邻两个聚氯乙烯分子之间通过交联增韧剂进行连接，但是其强度不会降低，反而升高，使得聚氯乙烯使用过程中无需添加任何增塑剂，即可提高聚氯乙烯材料的韧性和强度，进而有效解决了现有技术中通常是通过在聚氯乙烯中添加增塑剂，通过增塑剂与聚氯乙烯之间的分子间作用力削弱聚氯乙烯分子之间的作用力，进而有效防止提高聚氯乙烯分子的柔韧性，但是增塑剂在较高温度下不仅容易迁移，并且增塑剂添加含量较高时在增大了聚氯乙烯聚合物柔性的同时，容易造成聚氯乙烯聚合物的强度降低的问题。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一种自粘性聚氯乙烯防水卷材，包括聚氯乙烯片材和铝箔层，聚氯乙烯片材和铝箔层之间通过防水粘结层进行粘合，使用时直接将铝箔层撕下即可通过防水粘结层将防水卷材进行粘结；
优选地，聚氯乙烯片材的制备过程如下：
第一步，将聚氯乙烯粉末、交联增韧剂、碳酸钠和环己酮同时加入反应釜中升温至80-90℃回流反应35-38h，然后进行旋蒸回收溶剂，并将旋蒸后得到的固体依次用水、丙酮洗涤烘干，得到交联改性聚氯乙烯粉末；由于制备的交联增韧剂中含有两个巯基，并且两个巯基位于两个不同的方向上，两个巯基能够分别于两个聚氯乙烯分子链之间进行反应，使得聚氯乙烯分子链之间通过交联增韧剂进行连接，形成网状的交联结构，由于两个聚氯乙烯分子之间通过交联增韧剂的间隔，距离增大，使得相连聚氯乙烯分子之间不能通过分子间作用力结合，降低了聚氯乙烯分子的结晶程度，并且由于交联增韧剂分子链上通过大量的柔性基团c-n键、c-si键、c-o键和si-o键连接，提高了聚氯乙烯分子之间的韧性，虽然分子间距增大，但是由于相邻两个聚氯乙烯分子之间通过交联增韧剂进行连接，但是其强度不会降低，反而升高，使得聚氯乙烯使用过程中无需添加任何增塑剂，即可提高聚氯乙烯材料的韧性和强度，同时由于交联增韧剂中含有2,4-二羟基苯甲酮、大量的氨基和硅氧烷键，交联后的聚合物网状结构节点上均含有2,4-二羟基苯甲酮、大量的氨基和硅氧烷键，进而使得2,4-二羟基苯甲酮在交联后的聚合物中分散均匀，有效实现对作用于聚合物表面紫外线的全面吸附，同时由于其中含有大量的氨基，使得聚合物氧化分解释放的氯化氢瞬间被氨基吸附，降低了氯化氢对聚合物氧化的催化作用，同时由于聚合物网状结构上均匀含有大量的硅氧烷键，提高了聚合物的耐高温性能，使得制备的聚合物耐高温强度增加，能够有效防止热分解的发生，使得聚合物制备过程中无需添加任何的热稳定剂，并且能够有效防止加入的热稳定剂分散不均匀造成的热稳定性降低的问题；
第二步，将交联改性聚氯乙烯粉末和碳酸钙同时加入开炼机中熔融塑练后出片，然后将片材至于170-180℃的硫化机中预热10-15min，接着进行加压、排气再保压5-7min，然后通过冷压机定型，得到聚氯乙烯片材。
优选地，第一步中每千克pvc粉末中加入交联增韧剂316-328g，加入碳酸钠380-390g，加入环己酮8l。
优选地，第二步中每千克交联改性聚氯乙烯粉末中加入碳酸钙90-95g；
优选地，交联增韧剂的具体制备过程如下：
步骤1:称取一定量的4-氯乙酰乙酸甲酯、山梨酸乙酯、乙醇和乙醇钠同时加入反应釜中，升温至70-100℃回流反应3-4h，将产物用去离子水洗涤4-5次后用无水硫酸钠进行干燥过滤，滤液进行减压蒸馏，收集145-149℃(2.27kpa)得到乙酰不饱和酸二乙酯；在碱性条件下，碱能都夺取4-氯乙酰乙酸甲酯中的羰基邻位甲基上的活泼氢，形成碳负离子，由于山梨酸乙酯中羰基含有共轭的烯烃基团，碳负离子能够与不饱和羰基发生共轭加成反应；
步骤2：将乙酰不饱和酸二乙酯和无水丙酮同时加入反应釜中，同时向其中加入铂金催化剂，然后不断的向反应釜中通入氮气，同时升温至100-105℃，然后向其中逐滴滴加三甲氧基氢硅烷，控制30min内滴加完全后恒温反应3-4h，然后降温至室温，通过旋转蒸发除去其中的溶剂和未反应完全的三甲氧基氢硅烷，然后将产物用水反复洗涤后烘干，得到硅烷化乙酰不饱和酸二乙酯；
步骤3：将2,4-二羟基苯甲酮加入乙醇中搅拌溶解，然后向其中加入固体烧碱，搅拌溶解后升温至75-80℃，然后缓慢的向反应釜中滴加硅烷化乙酰不饱和酸二乙酯，控制30min内滴加完全，滴加完全后恒温回流反应6-7h，然后进行过滤洗涤烘干，得到中间产物m1；
步骤4：将中间产物m1和丙酮加入反应釜中搅拌溶解，并将其中滴加氢氧化钠控制溶液的ph＝13，然后向反应釜中加入1,3二氨基胍盐酸盐，常温下搅拌反应3-4h，用去离子水对产物溶液进行洗涤，然后分层取油相，油相通过无水硫酸钠干燥后进行减压蒸馏，得到中间产物m2；1,3二氨基胍盐酸盐中含有伯氨基，具有较高的活性，在碱性条件下能够与不饱和共轭烯酯进行加成反应，通过控制1,3二氨基胍盐酸盐与中间产物m1之间的加入含量比例，进而使得中间产物m1中引入两个1,3二氨基胍盐酸盐，进而使得中间产物m2中含有大量的氨基；
步骤5：中间产物m2和丙酮按照质量比为1:1的比例混合配置成溶液，然后将3-巯基丙酸和氯化亚砜同时加入反应容器中，升温至60-65℃回流反应2-3h，然后降低至室温向其中加入配置的中间产物m2溶液和三乙胺，搅拌反应4-5h，然后进行旋蒸除去溶剂和未反应的小分子物质，经蒸发后的产物加入水中洗去其中的生成的盐，得到交联增韧剂；通过控制3-巯基丙酸和中间产物m2的比例，使得制备的交联增韧剂中引入两个巯基，两个巯基位于不同的方向，同时由于中间产物m2中含有大量的氨基，使得制备的交联增韧剂中含有大量的氨基，能够实现对氯化氢的吸收，同时其中引入的硅氧烷键能够提高交联增韧剂的耐高温性能；
优选地，步骤1中每千克4-氯乙酰乙酸甲酯中加入945-950g山梨酸乙酯，加入4.6-4.7l乙醇，加入210-215g乙醇钠；
优选地，步骤2中每千克乙酰不饱和酸二乙醇中加入440-446g三甲氧基氢硅烷，加入10.6-11.2g铂金催化剂，加入2.7-2.8l无水丙酮；
优选地，步骤3中每千克2,4-二羟基苯甲酮中加入1.95-1.96kg硅烷化乙酰不饱和酸二乙酯，加入620-625g固体烧碱，加入3.2-3.3l乙醇；
优选地，步骤4中每千克中间产物m1中加入410-415g1,3二氨基胍盐酸盐；
优选地，步骤5中每千克中间产物m2中加入140-145g3-巯基丙酸，加入180-186g氯化亚砜，加入400-410g三乙胺。
本发明的有益效果：
1、本发明的防水卷材制备过程中通过交联增韧剂实现对聚氯乙烯的增韧改性，交联增韧剂中含有两个巯基，并且两个巯基位于两个不同的方向上，两个巯基能够分别于两个聚氯乙烯分子链之间进行反应，使得聚氯乙烯分子链之间通过交联增韧剂进行连接，形成网状的交联结构，由于两个聚氯乙烯分子之间通过交联增韧剂的间隔，距离增大，使得相连聚氯乙烯分子之间不能通过分子间作用力结合，降低了聚氯乙烯分子的结晶程度，并且由于交联增韧剂分子链上通过大量的柔性基团c-n键、c-si键、c-o键和si-o键连接，提高了聚氯乙烯分子之间的韧性，虽然分子间距增大，但是由于相邻两个聚氯乙烯分子之间通过交联增韧剂进行连接，但是其强度不会降低，反而升高，使得聚氯乙烯使用过程中无需添加任何增塑剂，即可提高聚氯乙烯材料的韧性和强度，进而有效解决了现有技术中通常是通过在聚氯乙烯中添加增塑剂，通过增塑剂与聚氯乙烯之间的分子间作用力削弱聚氯乙烯分子之间的作用力，进而有效防止提高聚氯乙烯分子的柔韧性，但是增塑剂在较高温度下不仅容易迁移，并且增塑剂添加含量较高时在增大了聚氯乙烯聚合物柔性的同时，容易造成聚氯乙烯聚合物的强度降低的问题。
2、本发明在交联增韧剂中引入硅氧烷键，使得交联增韧剂在交联改性聚氯乙烯形成网状结构后，使得硅氧烷键均匀的分布在聚合物网状结构上，提高了聚合物的耐高温性能，使得制备的聚合物耐高温强度增加，能够有效防止热分解的发生，使得聚合物制备过程中无需添加任何的热稳定剂，并且能够有效防止加入的热稳定剂分散不均匀造成的热稳定性降低的问题。
3、本发明制备的交联增韧剂中含有2,4-二羟基苯甲酮、大量的氨基和硅氧烷键，交联后的聚合物网状结构节点上均含有2,4-二羟基苯甲酮、大量的氨基和硅氧烷键，进而使得2,4-二羟基苯甲酮在交联后的聚合物中分散均匀，有效实现对作用于聚合物表面紫外线的全面吸附，并且有效防止聚氯乙烯的热分解，防止光和热对聚氯乙烯的老化作用，即使热稳定和紫外性吸收后聚合物轻微的热分解作用仍然存在，并且经过吸收后仍有少量的紫外光也能够作用于聚合物，但是由于其中含有大量的氨基，使得聚合物少量氧化分解释放的氯化氢瞬间被氨基吸附，也能够防止氯化氢对聚合物氧化的催化作用，实现高效的抗老化性能。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明的技术方案作进一步说明。
(一)交联增韧剂制备方法的实施例和对比例：
实施例1：
交联增韧剂的具体制备过程如下：
步骤1:称取150g4-氯乙酰乙酸甲酯、142g山梨酸乙酯、700ml乙醇和32g乙醇钠同时加入反应釜中，升温至70℃回流反应4h，将产物用去离子水洗涤4-5次后用无水硫酸钠进行干燥过滤，滤液进行减压蒸馏，收集145-149℃(2.27kpa)得到乙酰不饱和酸二乙酯，乙酰不饱和酸二乙酯进行红外表征，763cm-1处出现c-cl的伸缩振动峰，同时1684cm-1处出现c＝c的吸收峰，1732cm-1处出现酯基的吸收峰；
步骤2：将290g乙酰不饱和酸二乙酯和800ml无水丙酮同时加入反应釜中，同时向其中加入3.1g铂金催化剂pt-4000，然后不断的向反应釜中通入氮气，同时升温至105℃，然后向其中逐滴滴加128g三甲氧基氢硅烷，控制30min内滴加完全后恒温反应4h，然后降温至室温，通过旋转蒸发除去其中的溶剂和未反应完全的三甲氧基氢硅烷，然后将产物用水反复洗涤后烘干，得到硅烷化乙酰不饱和酸二乙酯，反应式如下所示，对硅烷化乙酰不饱和酸二乙酯进行红外分析，在1083cm-1处出现si-o键的吸收峰；
步骤3：将214g2,4-二羟基苯甲酮加入700ml乙醇中搅拌溶解，然后向其中加入133g固体烧碱，搅拌溶解后升温至75℃，然后缓慢的向反应釜中滴加418g硅烷化乙酰不饱和酸二乙酯，控制30min内滴加完全，滴加完全后恒温回流反应7h，然后进行过滤洗涤烘干，得到中间产物m1，反应式如下所示，对中间产物m1进行红外分析，在763cm-1处c-cl的吸收峰消失，同时在1690-1处出现了两个苯环之间的羰基的红外吸收峰；
步骤4：将63g中间产物m1和300ml丙酮加入反应釜中搅拌溶解，并将其中滴加氢氧化钠控制溶液的ph＝13，然后向反应釜中加入26g1,3二氨基胍盐酸盐，常温下搅拌反应4h，用去离子水对产物溶液进行洗涤，然后分层取油相，油相通过无水硫酸钠干燥后进行减压蒸馏，得到中间产物m2，反应式如下所示，对m2进行红外分析，1732cm-1处的酯基吸收峰消失，同时在3363cm-1和3210cm-1处有伯胺c-nh2的双吸收峰；
步骤5：中间产物m2和丙酮按照质量比为1:1的比例混合配置成溶液，然后将106g3-巯基丙酸和135g氯化亚砜同时加入反应容器中，升温至60℃回流反应3h，然后降低至室温向其中加入1.5kg配置的中间产物m2溶液和300g三乙胺，搅拌反应5h，然后进行旋蒸除去溶剂和未反应的小分子物质，经蒸发后的产物加入水中洗去其中的生成的盐，得到交联增韧剂，反应式如下所示，然后对产物b进行红外分析，2528cm-1处出现-s-h的吸收峰；
对比例1：
交联增韧剂的具体制备过程与实施例1相同，其中制备过程中没有步骤2中的硅烷化乙酰不饱和酸二乙酯制备过程，并且步骤3中使用的步骤2中制备的硅烷化乙酰不饱和酸二乙酯直接替换为步骤1中制备的乙酰不饱和酸二乙酯。
对比例2：
交联增韧剂的具体制备过程如下：
步骤1、步骤2和步骤3与实施例1相同；
步骤4：将63g中间产物m1、200ml甲苯加入反应釜中搅拌溶解，然后向其中加入23g1,4-丁二醇，加热至120℃滴加10g乙醇钠，同时蒸出乙醇，蒸馏温度不超过90℃，待乙醇钠完全滴加后，继续蒸出乙醇，然后再减压回收未反应完全的1,4-丁二醇和溶剂，得到中间产物a1；
步骤5：将100g中间产物a和200ml丙酮加入反应釜中搅拌溶解，然后向其中加入34g3-巯基丙酸、6g浓硫酸和3g3a分子筛，升温至95℃回流反应3-4h，然后冷却过滤回收3a分子筛，接着滴加氨水直到反应物呈中性，进行旋转蒸发除去溶剂丙酮、氨水以及未反应的3-巯基丙酸，然后将得到的固体产物用水洗涤4-5次后烘干，得到交联增韧剂。
对比例3：
增韧剂改性剂的具体制备过程与实施例1相同，将实施例1中第一步使用的山梨酸乙酯替换为巴豆醛，此时制备的产物中只有一个酯基，进而只能引入一个1,3二氨基胍盐酸盐，通过1,3二氨基胍盐酸盐与巯基丙烯酸反应，在制备的增韧改性剂中引入一个巯基。
(二)聚氯乙烯片材的制备过程的实施例和对比例
实施例2：
聚氯乙烯片材的制备过程如下：
第一步，将1kg聚氯乙烯粉末、316g实施例1制备的交联增韧剂、380g碳酸钠和8l环己酮同时加入反应釜中升温至90℃回流反应35h，然后进行旋蒸回收溶剂，并将旋蒸后得到的固体依次用水、丙酮洗涤烘干，得到交联改性聚氯乙烯粉末；
第二步，将1kg交联改性聚氯乙烯粉末和90g碳酸钙同时加入开炼机中熔融塑练后出片，然后将片材至于170-180℃的硫化机中预热10-15min，接着进行加压、排气再保压5-7min，然后通过冷压机定型，得到聚氯乙烯片材。
对比例4：
聚氯乙烯片材的制备过程与实施例2相同，将实施例2中使用的实施例1制备的交联增韧剂替换为对比例1制备的交联增韧剂。
对比例5：
聚氯乙烯片材的制备过程与实施例2相同，将实施例2中使用的实施例1制备的交联增韧剂替换为对比例1制备的交联增韧剂，同时在聚氯乙烯片材制备过程第一步中添加221g正己基三甲氧基硅烷。
对比例6：
聚氯乙烯片材的制备过程与实施例2相同，将实施例2中使用的实施例1制备的交联增韧剂替换为对比例2制备的交联增韧剂。
对比例7：
聚氯乙烯片材的制备过程与实施例2相同，将实施例2中使用的实施例1制备的交联增韧剂替换为对比例3制备的交联增韧剂。
试验例
(1)将实施例2、对比例4-7中制备的聚氯乙烯片材剪取质量相同的片材，然后在260℃的烘箱中放置1h，然后取出冷却后测定放置前后片材的质量分别为m0和m1，然后计算片材在高温烘箱中的热分解质量损失率p＝(m0-m1)/m0×100％,其中实施例2中p＝0.3％,对比例4中p＝21.1％，对比例5中p＝4.6％，对比例6中p＝0.4％，对比例7中p＝0.3％，由此可知，实施例2、对比例6和对比例7中由于直接在聚氯乙烯中引入有大量的硅氧烷键，使得聚氯乙烯具有较高的热稳定性，几乎不会出现热分解情况，而对比例5中由于直接添加正己基三甲氧基硅烷，通过物理作用混合，由于正己基三甲氧基硅烷与聚氯乙烯之间相容性较差，进而使得正己基三甲氧基硅烷在聚氯乙烯中分散不均匀，造成其耐热稳定性降低，对比例4中由于制备的聚氯乙烯片材中通过含硅氧键的交联增韧剂进行交联成网状结构，使得网状结构上含有大量的硅氧键，提高了聚合物片材的热稳定性能。
(2)按照gb/t1040.3-2006测试实施例2以及对比例4-7中制备的增韧聚氯乙烯片材的拉伸性能，实施例2中制备的片材的拉伸强度为22.36mpa，断裂伸长率为543.2％，对比例4中制备的片材的拉伸强度为22.28mpa，断裂伸长率为527.2％，对比例5中制备的片材的拉伸强度为22.31mpa，断裂伸长率为533.1％，对比例6制备的片材的拉伸强度为22.34mpa，断裂伸长率为536.2％，对比例7制备的片材的拉伸强度为18.95mpa，断裂伸长率为482.7％，由此可知，实施例2中制备的片材拉伸强度和断裂伸长率均较高，由于两个聚氯乙烯分子之间通过交联增韧剂的间隔，距离增大，使得相连聚氯乙烯分子之间不能通过分子间作用力结合，降低了聚氯乙烯分子的结晶程度，并且由于交联增韧剂分子链上通过大量的柔性基团c-n键、c-si键、c-o键和si-o键连接，提高了聚氯乙烯分子之间的韧性，虽然分子间距增大，但是由于相邻两个聚氯乙烯分子之间通过交联增韧剂进行连接，但是其强度不会降低，反而升高，对比例4中由于没有引入硅氧烷键，造成其柔性降低，断裂伸长率减低，同时对比例5中对染添加了正己基三甲氧基硅烷，但是由于正己基三甲氧基硅烷在聚氯乙烯中分散不均匀，并且不是直接作用于分子链上，使得其韧性相对于实施例2有所降低，对比例6中由于引入的醚键的含量相比实施例2中碳氮键的含量减少造成其韧性有所降低，同时对比例7中由于制备的增韧改性剂中只有一个巯基，不能实现交联成网状结构，进而造成聚合物强度降低，同时由于聚氯乙烯分子链之间虽然通过增韧改性剂的空间位阻有一定间隔，但是聚氯乙烯分子之间仍能够通过分子间作用力结合，进而大大降低了聚合物的韧性。
(3)按照gb/t18244-2000《建筑防水材料老化试验方法》进行老化试验，将实施例2和对比例6中制备的聚氯乙烯片材放置在氙灯耐气候试验箱中，控制试验箱中的辐照强度为550w/m2，温度为100℃，湿度为60％，老化100天后，然后按照gb/t1040.3-2006的拉伸性能，测定老化后聚氯乙烯片材断裂伸长率的保持率＝老化后聚氯乙烯片材的断裂伸长率/老化前聚氯乙烯片材的断裂伸长率×100％，实施例2中断裂伸长率的保持率为99.3％，对比例6中断裂伸长率的保持率为94.8％，由此可知，由于当对比例6中聚合物中不引入氨基时，聚氯乙烯在热作用和光作用下虽然有紫外光吸收剂的吸收以及硅氧烷键提高热稳定性，但是由于轻微的热分解作用仍然存在，并且经过吸收后仍有少量的紫外光也能够作用于聚合物，进而聚合物通过光和热的作用产生游离基，同时聚合物在游离基的诱导下脱去氯化氢，而氯化氢能够加快游离基的产生，进而加快聚合物的分解，而实施例2中通过聚合物中的氨基能够直接吸收产生的氯化氢，阻断了氯化氢对聚合物分解的催化作用。
(三)自粘性聚氯乙烯防水卷材制备过程的实施例
实施例3：
在实施例2制备的聚氯乙烯片材的表面涂布一层环氧树脂粘合剂，通过粘合剂在聚氯乙烯片材的表面复合一层铝箔层并通过压光机进行压光，得到自粘性聚氯乙烯防水卷材，使用时直接将铝箔层撕下即可进行粘贴。
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。