本发明涉及沥青领域。更具体地，涉及一种具有负氧离子释放功能的橡胶沥青复合材料。
背景技术：
沥青基防水涂料在涂膜防水材料和垫式(seat)防水材料领域有较广泛的应用，现有技术中，以沥青为原材料制作防水材料时，添加橡胶且增加橡胶含量可适当提高混合材料的耐寒性，但橡胶成本相对较高，且在橡胶含量添加较低时，产品的耐寒性能较差，耐寒的温度最低在-55℃，而在更低温度的更恶劣的条件下，其持续耐寒的作用不明显，表面易发生皲裂，从而易渗水，影响其使用。
同时，富含负氧离子的环境下，可增强人体的免疫力、抗疲劳、净化血液等。但负氧离子在人们的日常生活中并不是随时都存在的，空气中负氧离子浓度的多少，是空气清新与否的标志。而现有的以沥青为原材料的防水材料中，很难发现有对其释放负氧离子的性能的相关研究。
针对以上问题，需要提供一种新的既能有更优异的耐寒性、同时也兼具优异的释放负氧离子功能的沥青基材料。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种具有负氧离子释放功能的橡胶沥青复合材料，该复合材料既具有优异的耐寒性、同时还能释放大量的负氧离子。
为达到上述目的，本发明采用下述技术方案：
一种具有负氧离子释放功能的橡胶沥青复合材料，包括以下组分：
阴离子乳化沥青50～80份；
阴离子橡胶胶乳20～50份；
增塑剂2～15份；
添加剂2～7份；
无机填料0.5～20份；
pH值为9～13；
其中，所述阴离子乳化沥青和阴离子橡胶胶乳的总和为100份；
所述无机填料选自氧化钙、粉煤灰、石墨粉、氧化铝、氧化硅、氧化钡、氧化镁、氧化铁、氧化钠、氧化钾、氧化铜和活性炭中的几种的混合物。
发明人在研究过程中意外的发现，当上述配方的橡胶沥青复合材料中含上述无机填料时，材料的耐寒性能得到一定的改善，且材料可释放较大量的负氧离子。
优选地，所述无机填料选自活性炭与氧化钙、粉煤灰、石墨粉、氧化铝、氧化硅、氧化钡、氧化镁、氧化铁、氧化钠、氧化钾和氧化铜中的一种或几种的混合物。此时，不仅材料的耐寒性能得到明显的改善，材料释放负氧离子的量也明显的增大。进一步地，所述无机填料中，活性炭的质量百分比为5％～11％，此时材料的断裂伸长率也能维持在较高的范围。
优选地，所述无机填料选自粉煤灰与氧化钙、石墨粉、氧化铝、氧化硅、氧化钡、氧化铁、氧化钠、氧化钾和氧化铜中的一种或几种的混合物。此时，无机填料的添加也对材料的耐低温性的改善及保证负氧离子的释放量有促进作用。当所述无机填料中，粉煤灰的质量百分含量为4％～7％时，前述效果更佳。
更优选地，当所述无机填料选自活性炭、粉煤灰与氧化钙、粉煤灰、石墨粉、氧化铝、氧化硅、氧化钡、氧化镁、氧化铁、氧化钠、氧化钾和氧化铜中的一种或几种的混合物，即无机填料中同时含有活性炭、粉煤灰和上述其它物质中的一种或多种时，活性炭和粉煤灰同时存在具有更为明显的协同促进负氧离子的释放作用以及耐低温的作用。进一步地，当活性炭与粉煤灰的质量百分比为1.2～2:1时，对负氧离子的释放促进作用更明显。
优选地，所述具有负氧离子释放功能的橡胶沥青复合材料包括以下组分：
阴离子乳化沥青70～80份；
阴离子橡胶胶乳20～30份；
增塑剂8～12份；
添加剂2.5～7份；
无机填料5～15份；
pH值为10～12；
其中，所述阴离子乳化沥青和阴离子橡胶胶乳的总和为100份；
所述无机填料选自氧化钙、粉煤灰、石墨粉、氧化铝、氧化硅、氧化钡、氧化镁、氧化铁、氧化钠、氧化钾、氧化铜和活性炭中的几种的混合物。
优选地，所述阴离子乳化沥青与阴离子橡胶胶乳质量比为7～8:2～3。此时，能较好的改善材料的强度，且断裂伸长率维持在较高水平。
更优选地，所述阴离子乳化沥青与阴离子橡胶胶乳质量比为7～7.5:2.5～3。
优选地，所述阴离子橡胶胶乳选自以下橡胶的阴离子胶乳中的一种或几种的混合：羧基氯丁橡胶(X-CR)、氯丁橡胶(CR，Chloroprene rubber)、丁腈橡胶(NBR，Acrylonitrile-butadiene rubber)、三元乙丙橡胶(EPDM，Ethylene-propylene-diene rubber)、聚丁橡胶(BR，Butadiene rubber)、羧基丁苯橡胶(X-SBR)、丁苯橡胶(SBR，Styrene-butadiene rubber)、羧基丁腈橡胶(X-NBR)、聚异戊二烯橡胶(IR，Isoprene rubber)；优选为氯丁橡胶(CR，Chloroprene rubber)。
优选地，所述增塑剂选自邻苯二甲酸酯类增塑剂、对苯二甲酸酯类增塑剂、己二酸酯类增塑剂；更优选地，所述邻苯二甲酸酯类增塑剂选自邻苯二甲酸二辛酯(DOP)或邻苯二甲酸二丁酯(DBP)；更优选地，所述对苯二甲酸酯类增塑剂选自对苯二甲酸二丁酯(DBTP)或对苯二甲酸二异辛酯(DOTP)；更优选地，所述己二酸酯类增塑剂为己二酸二辛酯(DOA)；更优选地，所述增塑剂选自对苯二甲酸二异辛酯(DOTP)或己二酸二辛酯(DOA)。
优选地，所述添加剂包括消泡剂、表面活性剂、分散剂、稳定剂和紫外线切断剂中的一种或几种。
优选地，所述紫外线切断剂为Hals、亲水性2-(2-羟基苯基)-苯并三唑紫外线吸收剂(hydrophilic 2-(2-hydroxyphenyl)-benzotriazole UV absorber)和受阻胺类光稳定剂(hindered amine light stabilizer)中的一种。
优选地，所述消泡剂包括但不限于选自聚二甲基硅氧烷、氟硅氧烷、乙二醇硅氧烷、有油酸、己二醇中的一种或几种的混合。
优选地，所述表面活性剂包括但不限于选自松焦油皂(pine tar soap)、壬基酚聚氧乙烯醚(nonylphenol ethoxylate)、脂肪酸皂(fatty acid soap)、烷基二苯醚二磺酸盐(alkyldiphenyloxide disulfonate)和硫酸化油酸甲酯的单钠盐(monosodium salts of sulfated methyl oleate)中的一种或几种的混合。
优选地，所述分散剂包括但不限于选自萘磺酸缩合物钠盐(sodium salt of condensed sulfonated naphthalene)、烷基芳基磺酸钠(sodium alkyl aryl sulfonate)、对-壬基苯基聚乙氧基化物(p-nonyl phenyl poly ethoxylate)和聚氧乙烯十二烷基醚(polyoxyethylene lauryl ether)中的一种或几种的混合。
优选地，所述稳定剂包括但不限于选自烷基硫酸钠(sodium alkyl sulfates)、油精磺酸钠盐(sodium salt of olein sulfonate)、二丁基苯基苯酚二磺酸钠(dibutyl phenyl phenol sodium disulfonate)和聚乙二醇醚(polyethylene glycol ether)中的一种或几种的混合。
优选地，所述添加剂由如下组分组成：消泡剂0.5～1份、表面活性剂0.5～2.5份、分散剂0.5～1份、稳定剂0.5～1.5份、紫外线切断剂0.5～1份。
本发明中具有负氧离子释放功能的橡胶沥青复合材料仅需将各组分混合均匀即可使用。
本发明中还提供上述具有负氧离子释放功能的橡胶沥青复合材料在耐寒及能释放负氧离子的防水涂膜中的应用。
优选地，所述防水涂膜的制备方法为：
将本发明的橡胶沥青复合材料作为组分A，置于一个喷枪中；
将固化剂作为组分B，置于另一个喷枪中；
开启喷枪，将组分A和B混合喷涂到被涂物表面，得防水涂膜。
优选地，所述固化剂为氯化钙或氯化钠，浓度为10～20wt％。
优选地，所述复合材料和固化剂的质量比为10:1～1.5。
本发明中所用各原材料可通过商业市售购买获得，各原料应符合相应质量标准要求。除上述说明外，本发明的生产工艺中未具体提及的工序以及所用设备均可采用所属领域中的常规设备或参照所属领域的现有技术进行。
本发明的有益效果如下：
本发明中的橡胶沥青复合材料中，通过其各组分之间的相互配合作用，可制备得到能长期耐-58℃及以下低温，且负氧离子释放浓度能达到500～2000ion/cm3以上的防水涂膜。
本发明中，通过在橡胶沥青复合材料中添加含活性炭和/或粉煤灰的无机填料以及对其含量的控制，使得得到的防水涂膜的耐低温性的温度可低至-60℃甚至-65℃以下，同时能保证负氧离子释放浓度的量。当橡胶沥青复合材料的原料中同时含有粉煤灰和活性炭时，对防水涂膜的耐低温性以及负氧离子的释放均有协同促进作用。
本发明中通过橡胶沥青复合材料制备得到的防水涂膜具有优异的防水性能、高的断裂伸长率，且防水涂膜柔软，即使被涂物在一瞬间皲裂，防水涂膜依然不会皲裂，防水功能依然存在，具有高抵抗性。
本发明中的橡胶沥青复合材料在使用时仅需将各组分原料混合即可，生产方便。
本发明的橡胶沥青复合材料成本低。
具体实施方式
为了更清楚地说明本发明，下面结合优选实施例对本发明做进一步的说明。本领域技术人员应当理解，下面所具体描述的内容是说明性的而非限制性的，不应以此限制本发明的保护范围。
实施例1
一、具有负氧离子释放功能的橡胶沥青复合材料，由以下组分组成：
阴离子乳化沥青75份；阴离子氯丁橡胶乳胶25份；DBTP 6份；松焦油皂0.5份、消泡剂0.6份、烷基硫酸钠1.5份、萘磺酸缩合物钠盐0.9份、亲水性2-(2-羟基苯基)-苯并三唑紫外线吸收剂1.2份；氧化铝0.8份、氧化镁0.7份、氧化钙0.5份、氧化铁0.6份、氧化硅0.4份、体系pH值为9～13。
将上述各组分按上述比例在室温下混合均匀，从而得到具有负氧离子释放功能的橡胶沥青复合材料。
二、防水涂膜的制备：
将上述得到的具有负氧离子释放功能的橡胶沥青复合材料作为组分A，置于一个喷枪中；
将固化剂：质量浓度为18％的氯化钙作为组分B，置于另一个喷枪中；
开启两个喷枪，将组分A和组分B按质量比10:1的比例混合喷涂到被涂物光滑的不粘纸废纸表面，得到防水涂膜。
三、性能测试：
耐寒性测试：将样品置于低温浴中5-10分钟，至样品温度稳定，使其破碎，取出样品观察判断样片破坏类型。
负氧离子测试：采用数字式空气离子检测仪，样品放置在距离测试仪进风口约2cm处，在摩擦状态下进行测试。
断裂伸长率的测试：采用国标GB/T1040.1塑料拉伸性能的测定中的方法进行测定。
经测定，得到的防水涂膜在-58℃的温度下保持10天依然未发生脆性破裂；所得防水涂膜的负氧离子释放浓度达到560ion/cm3；断裂伸长率为1357％。
实施例2
一、具有负氧离子释放功能的橡胶沥青复合材料，由以下组分组成：
阴离子乳化沥青75份；阴离子丁苯橡胶乳胶10份；三元乙丙橡胶15份；DBP6份；消泡剂1.0份、脂肪酸皂2.5份、对-壬基苯基聚乙氧基化物0.5份、氧化铝0.5份、氧化镁0.7份、氧化钙1.1份、氧化硅0.7份、二丁基苯基苯酚二磺酸钠0.5份、受阻胺类光稳定剂0.5份；体系pH值为9～13。
将上述各组分按上述比例在室温下混合均匀，从而得到具有负氧离子释放功能的橡胶沥青复合材料。
按照上述实施例1中的步骤二和步骤三的方法制备防水涂膜以及进行性能测试。经测定：得到的防水涂膜在-58℃的温度下保持10天依然未发生脆性破裂；所得防水涂膜的负氧离子释放浓度达到562ion/cm3；断裂伸长率为1215％。
实施例3
一、具有负氧离子释放功能的橡胶沥青复合材料，由以下组分组成：
阴离子乳化沥青65份；阴离子丁苯橡胶乳胶15份；阴离子丁腈橡胶乳胶20份；DBP5份；消泡剂1.0份、脂肪酸皂2.5份、对-壬基苯基聚乙氧基化物0.5份、氧化铝1.3份、氧化钠1份、氧化钙0.7份、氧化铁2.5份、氧化硅0.5份、活性炭0.82份，二丁基苯基苯酚二磺酸钠0.5份、受阻胺类光稳定剂0.5份；体系pH值为9～13。
将上述各组分按上述比例在室温下混合均匀，从而得到具有负氧离子释放功能的橡胶沥青复合材料。
按照上述实施例1中的步骤二和步骤三的方法制备防水涂膜以及进行性能测试。经测定：得到的防水涂膜在-59℃的温度下保持10天依然未发生脆性破裂；所得防水涂膜的负氧离子释放浓度达到670ion/cm3；断裂伸长率1135％。
实施例4
一、具有负氧离子释放功能的橡胶沥青复合材料，由以下组分组成：
阴离子乳化沥青75份；阴离子氯丁橡胶乳胶15份；羧基氯丁橡胶10份；DBTP7份；松焦油皂0.5份、消泡剂0.6份、烷基硫酸钠1.5份、萘磺酸缩合物钠盐0.9份、亲水性2-(2-羟基苯基)-苯并三唑紫外线吸收剂1.2份；氧化钾0.2份、氧化铝1.2份、氧化镁1.0份、氧化铁1.4份、氧化硅3.0份、活性炭0.21份；体系pH值为9～13。
将上述各组分按上述比例在室温下混合均匀，从而得到具有负氧离子释放功能的橡胶沥青复合材料。
按照上述实施例1中的步骤二和步骤三的方法制备防水涂膜以及进行性能测试。经测定：得到的防水涂膜在-59℃的温度下保持10天依然未发生脆性破裂；所得防水涂膜的负氧离子释放浓度达到620ion/cm3；断裂伸长率为1230％。
实施例5
一、具有负氧离子释放功能的橡胶沥青复合材料，由以下组分组成：
阴离子乳化沥青75份；阴离子氯丁橡胶乳胶25份；DBTP9份；松焦油皂0.9份、消泡剂0.7份、烷基硫酸钠1.5份、萘磺酸缩合物钠盐0.9份、亲水性2-(2-羟基苯基)-苯并三唑紫外线吸收剂0.6份；氧化铝3.4份、氧化钠3.0份、氧化铁3.0份、氧化镁0.6份、氧化硅5.0份、氧化钙2.0份、粉煤灰1份；体系pH值为9～13。
将上述各组分按上述比例在室温下混合均匀，从而得到具有负氧离子释放功能的橡胶沥青复合材料。
按照上述实施例1中的步骤二和步骤三的方法制备防水涂膜以及进行性能测试。经测定：得到的防水涂膜在-61℃的温度下保持10天依然未发生脆性破裂；所得防水涂膜的负氧离子释放浓度达到897ion/cm3；断裂伸长率为1015％。
实施例6
一、具有负氧离子释放功能的橡胶沥青复合材料，由以下组分组成：
阴离子乳化沥青70份；阴离子丁苯橡胶乳胶17份；聚异戊二烯橡胶13份；DBP10份；消泡剂2.0份、脂肪酸皂2.5份、对-壬基苯基聚乙氧基化物1.5份、氧化铝2.5份、氧化镁3.5份、氧化钙4.0份、氧化硅5.0份、活性炭2份、氧化钡2份、二丁基苯基苯酚二磺酸钠0.5份、受阻胺类光稳定剂0.5份；体系pH值为9～13。
将上述各组分按上述比例在室温下混合均匀，从而得到具有负氧离子释放功能的橡胶沥青复合材料。
按照上述实施例1中的步骤二和步骤三的方法制备防水涂膜以及进行性能测试。经测定：得到的防水涂膜在-62℃的温度下保持10天依然未发生脆性破裂；所得防水涂膜的负氧离子释放浓度达到970ion/cm3；断裂伸长率为1000％。
实施例7
一、具有负氧离子释放功能的橡胶沥青复合材料，由以下组分组成：
阴离子乳化沥青70份；阴离子氯丁橡胶乳胶30份；DBTP7份；松焦油皂1.1份、消泡剂0.7份、烷基硫酸钠1.7份、萘磺酸缩合物钠盐0.9份、亲水性2-(2-羟基苯基)-苯并三唑紫外线吸收剂0.6份；氧化铝4份、氧化镁3.0份、氧化铁3.0份、氧化铜1份、氧化硅5.0份、氧化钙2.0份、粉煤灰1份、活性炭1.5份；体系pH值为10～12。
将上述各组分按上述比例在室温下混合均匀，从而得到具有负氧离子释放功能的橡胶沥青复合材料。
按照上述实施例1中的步骤二和步骤三的方法制备防水涂膜以及进行性能测试。经测定：得到的防水涂膜在-65℃的温度下保持12天依然未发生脆性破裂；所得防水涂膜的负氧离子释放浓度达到1950ion/cm3；断裂伸长率为1150％。
从实施例7中可知，当橡胶沥青复合材料的原料中同时含有粉煤灰和活性炭时，对防水涂膜的耐低温性以及负氧离子的释放均有协同促进作用。
实施例8
重复实施例7，区别在于，将步骤一组分中不加活性炭，其余条件不变。经测定：得到的防水涂膜在-63℃下保持10天依然未发生脆性破裂；所得防水涂膜的负氧离子释放浓度达到860ion/cm3；断裂伸长率为1015％。
实施例9
重复实施例7，区别在于，将步骤一组分中不加粉煤灰，其余条件不变。经测定：得到的防水涂膜在-63℃下保持10天依然未发生脆性破裂；所得防水涂膜的负氧离子释放浓度达到830ion/cm3；断裂伸长率为1053％。
实施例10
重复实施例5，区别在于：将步骤一种橡胶沥青复合材料组分中阴离子乳化沥青的添加量改为60份；阴离子氯丁橡胶乳胶的添加量改为45份，其余条件不变。经测定：得到的防水涂膜在-63℃下保持10天依然未发生脆性破裂；所得防水涂膜的负氧离子释放浓度达到930ion/cm3；断裂伸长率为1415％。
实施例11
一、具有负氧离子释放功能的橡胶沥青复合材料，由以下组分组成：
阴离子乳化沥青75份；阴离子氯丁橡胶乳胶25份；DBTP 6份；松焦油皂0.5份、消泡剂0.6份、烷基硫酸钠1.5份、萘磺酸缩合物钠盐0.9份、亲水性2-(2-羟基苯基)-苯并三唑紫外线吸收剂1.2份；氧化铝1.86份、氧化硅3.06份、氧化镁0.18份，氧化铁0.06份，氧化钠0.3份，体系pH值为9～13。
将上述各组分按上述比例在室温下混合均匀，从而得到具有负氧离子释放功能的橡胶沥青复合材料。
按照上述实施例1中的步骤二和步骤三的方法制备防水涂膜以及进行性能测试。经测定：得到的防水涂膜在-58℃的温度下保持10天未发生脆性破裂；所得防水涂膜的负氧离子释放浓度达到500ion/cm3；断裂伸长率为1250％。
对比例1
重复实施例7，区别在于：不添加氧化铝、氧化镁、氧化铁、氧化铜、氧化硅、氧化钙、粉煤灰和活性炭。其余条件不变。经测定：得到的防水涂膜在-50℃下保持8天就开始发生脆性破裂，所得防水涂膜的负氧离子释放浓度为10ion/cm3，接近正常工厂环境空气中氧负离子浓度，其断裂伸长率1430％。
显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定，对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动，这里无法对所有的实施方式予以穷举，凡是属于本发明的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。