本发明防水卷材技术领域，具体地，本发明涉及一种新型橡胶防水卷材及其制备方法。
背景技术：
三元乙丙橡胶防水卷材以其优异的耐老化性、抗腐蚀、耐臭氧性、耐低温性被称为“防水之王”，是高分子防水卷材中性能最优异的高弹性防水卷材。但三元乙丙橡胶防水卷材存在的技术问题很大程度上限制其在市场上的发展，又被称为“瘸腿的王者”。
三元乙丙橡胶防水卷材经密炼、滤胶、混炼、挤出、硫化等工序生产，工艺复杂，需专人专做，对工人操作要求高；三元乙丙橡胶防水卷材极性低、软化剂易析出，难以粘接，没有合适的配套铺底胶、搭接胶等辅助材料；此外，市面上伪造的橡胶防水卷材没有弹性恢复率，不经硫化、交联反应，弹性及耐老化性远不及硫化三元乙丙橡胶防水卷材。
技术实现要素：
基于此，本发明在于克服现有技术的缺陷，提供一种新型橡胶防水卷材，所述新型橡胶防水卷材弹性恢复率高，拉伸强度、断裂伸长率、撕裂强度大，防水性、耐老化、耐低温性能优异。
本发明的另一目的在于提供所述新型橡胶防水卷材的制备方法。本发明制备橡胶防水卷材的制备方法简单、能耗低、具有环保性，交联时间短，生产效率和产品稳定性得以大幅度提高。
其技术方案如下：
一种新型橡胶防水卷材，包括以下按重量份计算的组份：
三元乙丙橡胶5-30份；
弹性剂5-45份；
塑性剂5-35份；
粘合剂5-15份；
软化剂10-60份；
填充剂10-60份；
补强剂10-20份；
纳米活性剂1-10份；
化学偶联剂0.5-5份；
交联剂0.1-3份；
促进剂0.1-3份；
抗氧剂1-5份；
光稳定剂1-5份；
所述弹性剂为苯乙烯-丁二烯-苯乙烯类嵌段共聚物或氢化的苯乙烯-丁二烯-苯乙烯类嵌段共聚物，苯乙烯含量为25-40％。
本发明中，三元乙丙橡胶的主链是由化学稳定的饱和烃组成，只在侧链中含有不饱和双键，故其耐臭氧、耐热、耐候等耐老化性能优异，苯乙烯-丁二烯-苯乙烯类嵌段共聚物、氢化的苯乙烯-丁二烯-苯乙烯类嵌段共聚物具有“固油”性质，与软化剂结合性好，可将其牢牢固定橡胶之中，不易析出；塑性剂能够提高卷材的表面张力，改善卷材与胶黏剂的粘结强度；粘合剂提高了各个组份之间的配合的稳定性，还提高了卷材与其他胶的粘结性。本发明将弹性剂、塑性剂、粘合剂、软化剂、填充剂、补强剂，以及其他多种助剂与三元乙丙橡胶复配，并对各组分的比例进行摸索，制备出的橡胶防水卷材弹性恢复率高，拉伸强度、断裂伸长率、撕裂强度大，防水性、耐老化、耐低温性能优异。
在其中一个实施例中，所述新型橡胶防水卷材，包括以下按重量份计算的组份：
三元乙丙橡胶10-20份；
弹性剂25-40份；
塑性剂5-35份；
粘合剂5-15份；
软化剂10-40份；
填充剂10-35份；
补强剂10-20份；
纳米活性剂5-10份；
化学偶联剂0.5-1份；
交联剂0.1-1份；
促进剂0.1-0.5份；
抗氧剂1-4.5份；
光稳定剂1-5份。
在其中一个实施例中，所述三元乙丙橡胶为乙烯、丙烯和异戊二烯的无规共聚物，乙烯含量≥60％，异戊二烯含量为2.5～5％。
在其中一个实施例中，所述塑性体为聚乙烯、聚丙烯、聚丁烯-1的一种或多种。
在其中一个实施例中，所述塑性体为马来酸酐(mah)、甲基丙烯酸缩水甘油酯(gma)、甲基丙烯酸羟乙酯(hema)接枝的聚乙烯、聚丙烯、聚丁烯-1中的一种或多种，接枝率≥0.3％。接枝的塑性体能够改善橡胶防水卷材的极性，增大卷材表面张力，胶黏剂容易粘附卷材表面，增大粘接面积从而形成稳固有效的粘接。
在其中一个实施例中，所述粘合剂为石油树脂、萜烯树脂或松香树脂的一种或多种。更优选地，所述粘合剂的软化点为85～135℃，粘合剂经富马酸、甲基丙烯酸缩水甘油酯处理，酸值≥160mgkoh/g。经富马酸、甲基丙烯酸缩水甘油酯处理的粘合剂增加了粘合剂的极性，一方面可提高配方组成的稳定性，与填料形成稳固的分子间作用力，另一方面极性键的存在增加卷材润湿性，可与搭接胶、铺底胶等形成良好的粘接效果。
在其中一个实施例中，所述软化剂为环烷油或/或石蜡油的。优选地，所述环烷油可为克拉玛依4010、4006；所述的石蜡油可以为32#、kp6030。
在其中一个实施例中，所述填充剂为硬质陶土、活性碳酸钙或纳米级高岭土中的一种或多种。优选地，所述填充剂的目数≥1250。
在其中一个实施例中，所述补强剂为炭黑和/或白炭黑。
在其中一个实施例中，所述纳米活性剂为纳米氧化锌。
在其中一个实施例中，所述化学偶联剂为硅烷偶联剂、铝酸酯偶联剂或钛酸酯偶联剂中的一种或多种。优选地，化学偶联剂为kh-550、kh-560、kh-570、ndz-201、ndz-401中的一种或多种。
在其中一个实施例中，所述的交联剂为不溶性硫磺，更具体地，所述的不溶性硫磺为is-60、is-75或is-80的一种或多种。
在其中一个实施例中，所述的促进剂为促进剂tmtd、促进剂dm、促进剂m、促进剂cz、促进剂pz的一种或多种。
在其中一个实施例中，所述的抗氧剂为酚类和/或亚磷酸类，也可以为胺类和/或苯并三唑类抗氧剂。优选地，可以用抗氧剂1010:168按1:1～2:1的方式配制。
所述的光稳定剂为邻羟基二苯甲酮类、水杨酸酯类、三嗪类、取代丙烯腈类的一种或多种。优选地，可用巴斯夫光稳定剂2020、847、770、622、b75的一种或多种。
所述的新型橡胶防水卷材的制备方法，包括如下步骤：
(1)捏合：将三元乙丙橡胶、弹性剂、粘合剂、软化剂、填充剂、补强剂、抗氧剂、光稳定剂加入到高速捏合机内捏合(捏合速度为5-30r/min)，捏合机内温度控制在85～95℃，捏合时间为1～6分钟；将纳米活性剂、化学偶联剂均匀加入到高速捏合机中，保持捏合机内捏合温度为85～95℃，恒温捏合1～5分钟，捏合过程中捏合机内压力为0.4±0.1mpa；
(2)造粒：将捏合后的物料通过造粒机造粒，使得粒料与粉料之间得到均匀分散；造粒时控制双螺杆机筒温度保持在160～200℃，机头温度设定在175～190℃；
(3)挤出交联：采用双螺杆挤出机挤出，将塑性剂与母料混合均匀，经双螺杆挤出机塑化挤出，加入交联剂、促进剂，挤出过程中机筒温度控制在180～230℃，模头温度控制在190～220℃，机头温度控制在210～230℃，其中机头温度由中间向两侧逐渐升高；
(4)压延：通过三辊压延机定型，并输送线风冷却，最后按规定尺寸切割、卷取、入库。
本发明的有益效果在于：(1)本发明所述的新型橡胶防水卷材具有优异的防水性能、耐老化性、耐低温性，且防水卷材弹性恢复率≥98％，具有优异的减震、阻尼等效果；(2)本发明的新型橡胶防水卷材易于粘接，便于与施工中的铺底胶、搭接胶粘合；(3)本发明所述的新型橡胶防水卷材工艺简便，交联时间短，减少了传统硫化橡胶加工中密炼、开炼等环节，生产效率和产品稳定性得以大幅度提高；(4)本发明的新型橡胶防水卷材制备方法简单、能耗低、且具有环保性。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合具体实施方式，对本发明进行进一步的详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用以解释本发明，并不限定本发明的保护范围。
实施例1
一种新型橡胶防水卷材，其制备过程如下：
(1)捏合：将三元乙丙橡胶10份、sbs(st＝30％，kratond1101k)25份、加氢碳五树脂5份、环烷油401010份、陶土10份、半补强炭黑n33010份、抗氧剂10101份、抗氧剂1681份；光稳定剂20201份加入到高速捏合机内捏合，捏合机内温度控制在85℃，捏合机转速为5r/min，捏合时间为5分钟；将纳米氧化锌10份、钛酸酯偶联剂ndz-2010.5份均匀加入到高速捏合机中，保持捏合机内捏合温度为85℃，恒温捏合1分钟，捏合过程中捏合机内压力为0.4±0.1mpa，确保以上物料分散均匀；
(2)造粒：将捏合后的物料通过造粒机造粒，使得粒料与粉料之间得到均匀分散；造粒时控制双螺杆机筒温度保持在160～200℃，机头温度设定在175～190℃；
(3)挤出交联：采用双螺杆挤出机挤出时，将5份金发科技接枝率为0.3％的马来酸酐接枝聚丙烯(金发科技，mah-g-pp)与母料混合均匀，经双螺杆挤出机塑化挤出，通过失重计量按比例加入0.1份的交联剂is-75、0.1份的促进剂tmtd，挤出过程中机筒温度控制在180～230℃，模头温度控制在190～220℃，机头温度控制在210～230℃，其中机头温度由中间向两侧逐渐升高；
(4)压延：通过三辊压延机定型，并输送线风冷却；最后按规定尺寸切割、卷取、入库。
实施例2
一种新型橡胶防水卷材，其制备过程如下：
(1)捏合：将三元乙丙橡胶10份、sebs(st＝30％，kratong1650m)25份、经过富马酸处理的松香甘油酯(科腾，软化点＝85℃，酸值＝160mgkoh/g)10份、32#石蜡油30份、陶土(1250目)30份、半补强炭黑n33010份、抗氧剂10102份、抗氧剂1681份，光稳定剂3份加入到高速捏合机内捏合，捏合机内温度控制在85℃，捏合机转速为10r/min，捏合时间为6分钟；将纳米氧化锌5.5份硅烷偶联剂kh-5501份均匀加入到高速捏合机中，保持捏合机内捏合温度为90℃，恒温捏合3分钟，捏合过程中捏合机内压力为0.4±0.1mpa，确保以上物料分散均匀；
(2)造粒：将捏合后的物料通过造粒机造粒，使得粒料与粉料之间得到均匀分散；造粒时控制双螺杆机筒温度保持在160～200℃，机头温度设定在175～190℃；
(3)挤出交联：采用双螺杆挤出机挤出时，将25份接枝率为0.3％的甲基丙烯酸缩水甘油酯(gma)接枝lldpe(金发科技，gma-g-lldpe)的与母料混合均匀，经双螺杆挤出机塑化挤出，通过失重计量按比例加入1份的交联剂is-85、0.5份的促进剂dm，挤出过程中机筒温度控制在180～230℃，模头温度控制在190～220℃，机头温度控制在210～230℃，其中机头温度由中间向两侧逐渐升高；
(4)压延：通过三辊压延机定型，并输送线风冷却；最后按规定尺寸切割、卷取、入库。
实施例3
一种新型橡胶防水卷材，其制备过程如下：
(1)捏合：将三元乙丙橡胶20份、sebs(st＝31％，kratong1651h)40份、经过富马酸处理的萜烯树脂(科腾，软化点＝105℃，酸值为165mgkoh/g)15份、kp6030石蜡油40份、纳米碳酸钙35份、快挤出炭黑n55010份、抗氧剂10103份、抗氧剂1681.5份、光稳定剂巴斯夫7701份加入到高速捏合机内捏合，捏合机内温度控制在90℃，捏合机转速为15r/min，捏合时间为5分钟；将纳米氧化锌5份、ndz-4011份均匀加入到高速捏合机中，保持捏合机内捏合温度为85℃，恒温捏合2分钟，捏合过程中捏合机内压力为0.4±0.1mpa，确保以上物料分散均匀；
(2)造粒：将捏合后的物料通过造粒机造粒，使得粒料与粉料之间得到均匀分散；造粒时控制双螺杆机筒温度保持在160～200℃，机头温度设定在175～190℃；
(3)挤出交联：采用双螺杆挤出机挤出时，将35份接枝率为0.4％的甲基丙烯酸缩水甘油酯(gma)接枝的聚丁烯-1(pb-1)(金发科技，gma-g-pb-1)与母料混合均匀，经双螺杆挤出机塑化挤出，通过失重计量按比例加入1份的交联剂is-85、0.25份的促进剂tmtd、0.25份的促进剂dm，挤出过程中机筒温度控制在180～230℃，模头温度控制在190～220℃，机头温度控制在210～230℃，其中机头温度由中间向两侧逐渐升高；
(4)压延：通过三辊压延机定型，并输送线风冷却；最后按规定尺寸切割、卷取、入库。
实施例4
一种新型橡胶防水卷材，其制备过程如下：
(1)捏合：将三元乙丙橡胶30份、sbs(st＝40％，kratond1155bj)5份、经过富马酸处理的萜烯树脂(科腾，软化点＝105℃，酸值为165mgkoh/g)12份、环烷油40065份、活性碳酸钙60份、半补强炭黑n33020份、抗氧剂10100.5份、抗氧剂1680.5份；光稳定剂7702.5份加入到高速捏合机内捏合，捏合机内温度控制在95℃，捏合机转速为25r/min，捏合时间为5分钟；将纳米氧化锌1份、硅烷偶联剂kh-5605份均匀加入到高速捏合机中，保持捏合机内捏合温度为85℃，恒温捏合1分钟，捏合过程中捏合机内压力为0.4±0.1mpa，确保以上物料分散均匀；
(2)造粒：将捏合后的物料通过造粒机造粒，使得粒料与粉料之间得到均匀分散；造粒时控制双螺杆机筒温度保持在160～200℃，机头温度设定在175～190℃；
(3)挤出交联：采用双螺杆挤出机挤出时，将20份接枝率为0.4％的甲基丙烯酸羟乙酯(hema)接枝的的聚丙烯(金发科技，hema-g-pp)与母料混合均匀，经双螺杆挤出机塑化挤出，通过失重计量按比例加入0.5份的交联剂is-75、3份的促进剂tmtd，挤出过程中机筒温度控制在180～230℃，模头温度控制在190～220℃，机头温度控制在210～230℃，其中机头温度由中间向两侧逐渐升高；
(4)压延：通过三辊压延机定型，并输送线风冷却；最后按规定尺寸切割、卷取、入库。
实施例5
一种新型橡胶防水卷材，其制备过程如下：
(1)捏合：将三元乙丙橡胶5份、sbs(st＝30％，kratond1192k)20份、经过甲基丙烯酸缩水甘油酯处理的松香树脂(科腾，软化点＝95℃，酸值为165mgkoh/g)12份、石蜡油kp603050份、纳米级高岭土60份、半补强炭黑n33015份、抗氧剂10102.5份、抗氧剂1682.5份；光稳定剂b753份加入到高速捏合机内捏合，捏合机内温度控制在95℃，捏合机转速为30r/min，捏合时间为5分钟；将纳米氧化锌2.5份、钛酸酯偶联剂ndz-2012.5份均匀加入到高速捏合机中，保持捏合机内捏合温度90℃，恒温捏合1分钟，捏合过程中捏合机内压力为0.4±0.1mpa，确保以上物料分散均匀；
(2)造粒：将捏合后的物料通过造粒机造粒，使得粒料与粉料之间得到均匀分散；造粒时控制双螺杆机筒温度保持在160～200℃，机头温度设定在175～190℃；
(3)挤出交联：采用双螺杆挤出机挤出时，将20份接枝率为0.4％的甲基丙烯酸羟乙酯(hema)接枝的的聚丙烯(金发科技，hema-g-pp)与母料混合均匀，经双螺杆挤出机塑化挤出，通过失重计量按比例加入3份的交联剂is-75、1份的促进剂pz，挤出过程中机筒温度控制在180～230℃，模头温度控制在190～220℃，机头温度控制在210～230℃，其中机头温度由中间向两侧逐渐升高；
(4)压延：通过三辊压延机定型，并输送线风冷却；最后按规定尺寸切割、卷取、入库。
先将实施例1-5得到的新型橡胶防水卷材按gb/t18173.1-2012《高分子防水材料第1部分片材》jl1测试；与铺底胶、搭接胶的粘合效果按jc/t863-2011《高分子防水卷材胶粘剂》进行测试，具体测试结果见表1。
表1
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。