一种带自粘层的sbs改性沥青防水卷材
技术领域
1.本发明属于防水材料技术领域，具体地，涉及一种带自粘层的sbs改性沥青防水卷材。
背景技术：
2.防水卷材能够承受较大水压，是预防渗漏问题的有效手段，自粘卷材是一种可常温施工、不需要热熔施工的新型防水材料，在制备sbs改性沥青防水卷材中，常利用苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(sbs)与沥青进行共混，来提高改善沥青的性能，但单纯的机械分散和包裹并不能掩盖橡胶与沥青的热力学不相容性，两者很难形成稳定的体系；
3.自粘卷材是一种可常温施工、不需要热熔施工的新型防水材料，目前深受市场青睐，其增长速率远超过弹性体改性沥青防水卷材，而普通的自粘改性沥青防水卷材的防水层强度有限，并且长时间使用容易滋生细菌，而且使用寿命低，防腐蚀性能不理想。
技术实现要素：
4.为了解决背景技术中提到的技术问题，本发明提供一种带自粘层的sbs改性沥青防水卷材。
5.本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
6.一种带自粘层的sbs改性沥青防水卷材，包括高分子片材、由sbs改性沥青构成的自粘层和隔离层，自粘层复合在高分子片材表面，隔离层复合于表面自粘层表面，经过压平、冷却成型。
7.所述sbs改性沥青通过如下步骤制备：
8.按重量份计称取如下原料：50-55份石油沥青、12-14份改性苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、25-30份填料、5-10份增粘树脂；在150-170℃条件下，将称取好的原料混合即得sbs改性沥青。
9.进一步地，改性苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物通过如下步骤制备：
10.将甲苯、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(sbs)混合，加入丙烯酸、马来酸酐和接枝单体，然后加入过氧化二苯甲酰，在温度为40-80℃条件下，反应2h，反应结束后用甲醇洗涤，洗涤结束后，在50℃真空条件下干燥至恒重，得到改性苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物。苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(以下简称sbs)，sbs的极性较低，与沥青的相容性不好，通过对sbs进行改性，提高sbs与沥青的相容性，通过将丙烯酸、马来酸酐和接枝单体作为反应单体，对sbs进行接枝改性，提高相容性。
11.进一步地，苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、丙烯酸、马来酸酐和接枝单体和过氧化二苯甲酰的用量质量比为10：0.3：0.5：0.2：1.5；苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物和甲苯的用量比为10g：50ml。
12.进一步地，接枝单体通过如下步骤制备：
13.步骤s11、将异噻唑啉酮和n,n-二甲基甲酰胺混合，滴加液溴，升温至60-65℃，保
温反应3h，反应结束后，加入去离子水，经过抽滤、重结晶，得到含溴单体；
14.步骤s12、含溴单体和n,n-二甲基甲酰胺混合，加入碳酸钾和乙醇胺，加热回流反应10-12h，反应结束后，加入去离子水，经过抽滤、重结晶，得到含羟基单体；
15.步骤s13、将三聚氯氰和去离子水混合，在温度为5℃条件下加入含羟基单体，加完后，滴加碳酸钠水溶液，搅拌30min，然后加入碳酸钠水溶液维持反应液的ph值为3左右，继续搅拌反应4h，得到抗菌组分；含羟基单体为异噻唑啉酮类化合物，属于安全性的抗菌结构，通过发生溴代反应，得到含溴单体，然后乙醇胺反应引入羟基，三聚氯氰与含羟基单体反应，得到抗菌组分便于后续反应；
16.步骤s14、将2,4-二羟基二苯甲酮、碳酸钠水溶液和抗菌组分加入去离子水中，然后在温度为40℃条件下，搅拌反应4h，反应结束后，用饱和食盐水盐析，经过离心抽滤、洗涤、干燥，得到组分a；
17.步骤s15、在温度为0-5℃条件下，将组分a、烯丙基胺和甲苯混合，然后加入碳酸钠水溶液维持ph值为7左右，搅拌反应6h，反应结束后，将得到的有机相减压浓缩除去溶剂，得到接枝单体。
18.利用制得的含羟基单体与三聚氯氰反应得到抗菌组分，然后依次与2,4-二羟基二苯甲酮和烯丙基胺反应，引入抗紫外剂和碳碳双键，将具有抗菌效果的含羟基单体和具有抗紫外效果的2,4-二羟基二苯甲酮结合，兼具抗菌和抗紫外的优点，将接枝单体接枝到sbs上，增加了混合效果，提高作用效果的稳定性。
19.进一步地，步骤s11中选用的异噻唑啉酮为辛基异噻唑啉酮、甲基异噻唑啉酮中的一种。
20.进一步地，步骤s11中异噻唑啉酮和液溴的用量摩尔比为1：3；异噻唑啉酮和n,n-二甲基甲酰胺的用量比为1g：5ml；步骤s12中含溴单体、碳酸钾和乙醇胺的用量质量比为5.8-8.8：4.2：2.8；步骤s13中碳酸钠水溶液的浓度为1.25mol/l；三聚氯氰、含羟基单体和碳酸钠水溶液的用量比为1.8g：1.7-2.7g：5ml。
21.进一步地，步骤s14中碳酸钠水溶液的浓度为1.25mol/l，2,4-二羟基二苯甲酮、抗菌组分、碳酸钠水溶液的用量比为2.1g：3.2-4.2g：6ml；步骤s15中组分a、烯丙基胺和甲苯的用量比为5-6g：0.6g：50ml。
22.进一步地，增粘树脂为古马隆树脂、萜烯树脂和碳九石油树脂等质量混合而成。
23.进一步地，填料为纳米碳酸钙、硅酸钙中的一种。
24.进一步地，一种带自粘层的sbs改性沥青防水卷材，通过如下步骤制备：
25.采用对辊成型机在高分子片材和隔离层同时进行涂胶，对辊成型机的成型辊的轴向长度为2200mm，成型辊直径为400mm。在130-150℃温度条件下，进行涂胶，然后经过压平、冷却成型即可。
26.进一步地，隔离层为pet隔离膜。
27.进一步地，高分子片材为合成橡胶、合成树脂中的一种。合成橡胶片材由三元乙丙橡胶、丁基橡胶、氯化聚乙烯-橡胶共混、氯丁橡胶、再生橡胶或tpo材料构成；合成树脂片材由聚乙烯、乙烯-醋酸乙烯或聚氯乙烯材料构成。
28.本发明的有益效果：
29.针对现有技术中自粘性防水材料多为加有增粘剂的橡胶共混改性沥青，难形成稳
定的体系的情况，本发明中通过对苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物进行接枝改性马来酸酐，使得改性苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物与沥青之间发生交联，提高自粘层的整体强度，改善其高低温性能及耐老化性能，蠕变性好，具有较好的粘性。
30.本发明中利用制得的含羟基单体与三聚氯氰反应得到抗菌组分，然后依次与2,4-二羟基二苯甲酮和烯丙基胺反应，引入抗紫外剂和碳碳双键，将具有抗菌效果的含羟基单体和具有抗紫外效果的2,4-二羟基二苯甲酮结合，兼具抗菌和抗紫外的优点，将接枝单体接枝到苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物上，增加了混合效果，提高作用效果的稳定性，提高抗菌防霉效果，防腐效果、进而延长使用寿命。
具体实施方式
31.下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
32.实施例1
33.制备接枝单体：
34.步骤s11、将甲基异噻唑啉酮和n,n-二甲基甲酰胺混合，滴加液溴，升温至60℃，保温反应3h，反应结束后，加入去离子水，经过抽滤、重结晶，得到含溴单体；其中，甲基异噻唑啉酮和液溴的用量摩尔比为1：3；异噻唑啉酮和n,n-二甲基甲酰胺的用量比为1g：5ml；
35.步骤s12、含溴单体和n,n-二甲基甲酰胺混合，加入碳酸钾和乙醇胺，加热回流反应10h，反应结束后，加入去离子水，经过抽滤、重结晶，得到含羟基单体；其中，含溴单体、碳酸钾和乙醇胺的用量质量比为5.8：4.2：2.8；
36.步骤s13、将三聚氯氰和去离子水混合，在温度为5℃条件下加入含羟基单体，加完后，滴加碳酸钠水溶液，搅拌30min，然后加入碳酸钠水溶液维持反应液的ph值为3左右，继续搅拌反应4h，得到抗菌组分；其中，碳酸钠水溶液的浓度为1.25mol/l；三聚氯氰、含羟基单体和碳酸钠水溶液的用量比为1.8g：1.7g：5ml；
37.步骤s14、将2,4-二羟基二苯甲酮、碳酸钠水溶液和抗菌组分加入去离子水中，然后在温度为40℃条件下，搅拌反应4h，反应结束后，用饱和食盐水盐析，经过离心抽滤、洗涤、干燥，得到组分a；其中，碳酸钠水溶液的浓度为1.25mol/l，2,4-二羟基二苯甲酮、抗菌组分、碳酸钠水溶液的用量比为2.1g：3.2g：6ml；
38.步骤s15、在温度为0℃条件下，将组分a、烯丙基胺和甲苯混合，然后加入碳酸钠水溶液维持ph值为7左右，搅拌反应6h，反应结束后，将得到的有机相减压浓缩除去溶剂，得到接枝单体。其中，组分a、烯丙基胺和甲苯的用量比为5g：0.6g：50ml
39.实施例2
40.制备接枝单体：
41.步骤s11、将辛基异噻唑啉酮和n,n-二甲基甲酰胺混合，滴加液溴，升温至65℃，保温反应3h，反应结束后，加入去离子水，经过抽滤、重结晶，得到含溴单体；其中，辛基异噻唑啉酮和液溴的用量摩尔比为1：3；异噻唑啉酮和n,n-二甲基甲酰胺的用量比为1g：5ml；
42.步骤s12、含溴单体和n,n-二甲基甲酰胺混合，加入碳酸钾和乙醇胺，加热回流反
应12h，反应结束后，加入去离子水，经过抽滤、重结晶，得到含羟基单体；其中，含溴单体、碳酸钾和乙醇胺的用量质量比为8.8：4.2：2.8；
43.步骤s13、将三聚氯氰和去离子水混合，在温度为5℃条件下加入含羟基单体，加完后，滴加碳酸钠水溶液，搅拌30min，然后加入碳酸钠水溶液维持反应液的ph值为3左右，继续搅拌反应4h，得到抗菌组分；其中，碳酸钠水溶液的浓度为1.25mol/l；三聚氯氰、含羟基单体和碳酸钠水溶液的用量比为1.8g：2.7g：5ml；
44.步骤s14、将2,4-二羟基二苯甲酮、碳酸钠水溶液和抗菌组分加入去离子水中，然后在温度为40℃条件下，搅拌反应4h，反应结束后，用饱和食盐水盐析，经过离心抽滤、洗涤、干燥，得到组分a；其中，碳酸钠水溶液的浓度为1.25mol/l，2,4-二羟基二苯甲酮、抗菌组分、碳酸钠水溶液的用量比为2.1g：4.2g：6ml；
45.步骤s15、在温度为5℃条件下，将组分a、烯丙基胺和甲苯混合，然后加入碳酸钠水溶液维持ph值为7左右，搅拌反应6h，反应结束后，将得到的有机相减压浓缩除去溶剂，得到接枝单体。其中，组分a、烯丙基胺和甲苯的用量比为6g：0.6g：50ml
46.实施例3
47.一种带自粘层的sbs改性沥青防水卷材，通过如下步骤制备：
48.制备sbs改性沥青：
49.将甲苯、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物混合，加入丙烯酸、马来酸酐和实施例1制得的接枝单体，然后加入过氧化二苯甲酰，在温度为40℃条件下，反应2h，反应结束后用甲醇洗涤，洗涤结束后，在50℃真空条件下干燥至恒重，得到改性苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物。其中苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、丙烯酸、马来酸酐和接枝单体和过氧化二苯甲酰的用量质量比为10：0.3：0.5：0.2：1.5；苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物和甲苯的用量比为10g：50ml。
50.按重量份计称取如下原料：50份石油沥青、12份改性苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、25份填料、5份增粘树脂；在150℃条件下，将称取好的原料混合即得sbs改性沥青。
51.采用对辊成型机在高分子片材和pet隔离膜同时进行涂胶，对辊成型机的成型辊的轴向长度为2200mm，成型辊直径为400mm。在130℃温度条件下，进行涂胶，然后经过压平、冷却成型即可。
52.其中，高分子片材为合成橡胶中的三元乙丙橡胶；增粘树脂为古马隆树脂、萜烯树脂和碳九石油树脂等质量混合而成；填料为纳米碳酸钙。
53.实施例4
54.一种带自粘层的sbs改性沥青防水卷材，通过如下步骤制备：
55.制备sbs改性沥青：
56.将甲苯、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物混合，加入丙烯酸、马来酸酐和实施例1制得的接枝单体，然后加入过氧化二苯甲酰，在温度为60℃条件下，反应2h，反应结束后用甲醇洗涤，洗涤结束后，在50℃真空条件下干燥至恒重，得到改性苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物。其中苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、丙烯酸、马来酸酐和接枝单体和过氧化二苯甲酰的用量质量比为10：0.3：0.5：0.2：1.5；苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物和甲苯的用量比为10g：50ml。
57.按重量份计称取如下原料：50份石油沥青、13份改性苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段
共聚物、28份填料、8份增粘树脂；在160℃条件下，将称取好的原料混合即得sbs改性沥青。
58.采用对辊成型机在高分子片材和pet隔离膜同时进行涂胶，对辊成型机的成型辊的轴向长度为2200mm，成型辊直径为400mm。在140℃温度条件下，进行涂胶，然后经过压平、冷却成型即可。
59.其中，高分子片材为合成橡胶中的三元乙丙橡胶增粘树脂为古马隆树脂、萜烯树脂和碳九石油树脂等质量混合而成；填料为纳米碳酸钙。
60.实施例5
61.一种带自粘层的sbs改性沥青防水卷材，通过如下步骤制备：
62.制备sbs改性沥青：
63.将甲苯、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物混合，加入丙烯酸、马来酸酐和实施例1制得的接枝单体，然后加入过氧化二苯甲酰，在温度为80℃条件下，反应2h，反应结束后用甲醇洗涤，洗涤结束后，在50℃真空条件下干燥至恒重，得到改性苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物。其中苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、丙烯酸、马来酸酐和接枝单体和过氧化二苯甲酰的用量质量比为10：0.3：0.5：0.2：1.5；苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物和甲苯的用量比为10g：50ml。
64.按重量份计称取如下原料：55份石油沥青、14份改性苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、30份填料、10份增粘树脂；在170℃条件下，将称取好的原料混合即得sbs改性沥青。
65.采用对辊成型机在高分子片材和pet隔离膜同时进行涂胶，对辊成型机的成型辊的轴向长度为2200mm，成型辊直径为400mm。在150℃温度条件下，进行涂胶，然后经过压平、冷却成型即可。
66.其中，高分子片材为合成树脂中的聚乙烯；增粘树脂为古马隆树脂、萜烯树脂和碳九石油树脂等质量混合而成；填料为硅酸钙。
67.对比例1
68.与实施例4相比，不添加接枝单体，其余原料及制备过程保持不变。
69.对比例2
70.与实施例4相比，不添加马来酸酐，其余原料及制备过程保持不变。
71.对实施例3-5和对比例1-2制得的样品进行防霉测试；试验霉种为黑曲霉、黄曲霉、球毛壳霉、腊叶芽枝霉、宛氏拟青霉；孢子浓度为8
×
10-1.2
×
105cfu/ml的孢子悬浮液。均匀地接种到整个样品与周围培养基表面，稍干后盖好皿盖，作为试验样品；
72.防霉等级判定详见表1
73.表1
74.防霉等级现象0级在放大约50倍下无明显长霉1级肉眼看不到或很难看到长霉，但在放大镜下可明显见到长霉2级肉眼明显看到长霉，在样品表面的覆盖面积为10-30％3级肉眼明显看到长霉，在样品表面的覆盖面积为30-60％4级肉眼明显看到长霉，在样品表面的覆盖面积大于60％
75.测试结果如下表2所示：
76.表2
[0077] 实施例3实施例4实施例5对比例1对比例2防霉等级1级1级1级3级1级接触角/
°
152152152150145耐热性/110℃无滴落无滴落无滴落无滴落滴落
[0078]
从上表2可知，本发明制得的防水卷材具有良好的防水性，能够防止细菌滋生，进而延长使用寿命。
[0079]
在说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
[0080]
以上内容仅仅是对本发明所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。