本发明属于建筑材料技术领域，涉及一种应用在金属屋面上的自粘防水胶料及其制备方法。
背景技术：
随着我国汽车工业的飞速发展，作为固体废物的废旧轮胎数量也随之增加，成为人们关注的重大环保问题。废旧轮胎属于废旧橡胶，废旧橡胶的处理是当今人们面临的严重问题之一。为了满足不断提高的材料性能要求，橡胶朝着高强度、耐磨、稳定和耐老化的方向发展，但是同时造成了废弃后的橡胶长时期不能自然降解的问题，大量的废旧橡胶造成了比塑料污染(白色污染)更难处理的黑色污染，另一方面浪费了宝贵的橡胶资源。我国18年的废旧轮胎产生量为1459万吨，对我国造成了极大的环保压力。
将废旧轮胎加工成橡胶粉并掺入沥青中用于生产自粘防水卷材，既可以提高沥青的使用性能，又能使废旧轮胎变废为宝，解决环保问题，但是，由于在橡胶粉改性沥青材料的加工过程中，橡胶粉与沥青之间没有形成均匀的体系，结构较为松散，容易发生开裂，影响材料的耐久性。
自粘防水卷材常用作金属屋面的防水材料，防止金属屋面的渗漏。金属屋面由于受日晒吸热量高，表面温度可达80℃，而现有技术中的自粘防水卷材耐热性差，高温易流淌，而且，自粘橡防水卷材在长时间外露老化后或浸水后后与基材剥离强度下降明显，很难满足实际的需要。
技术实现要素：
本发明提出一种应用在金属屋面上的自粘防水胶料及其制备方法，解决了现有技术中自粘防水胶料耐高温性差、老化后或浸水后剥离强度差的技术问题。
本发明的技术方案是这样实现的：
一种应用在金属屋面上的自粘防水胶料，由以下重量百分比的组分组成：
沥青35～60％，环烷基橡胶油5～12％，sbs2～8％，粉末丁苯橡胶3～10％，脱硫再生轮胎胶粉2～15％，萜烯树脂2～5％，加氢碳五树脂2～5％，改性剂2～8％，填料10～35％，偶联剂0.5～1.5％。
作为进一步的技术方案，由以下重量百分比的组分组成：
沥青40～55％，环烷基橡胶油6～11％，sbs3～6％，粉末丁苯橡胶3～8％、脱硫再生轮胎胶粉2～8％，萜烯树脂3～5％，加氢碳五树脂3～5％，改性剂3～8％，填料10～25％，偶联剂1～1.5％。
作为进一步的技术方案，由以下重量百分比的组分组成：
沥青50％，环烷基橡胶油8％，sbs4％，粉末丁苯橡胶6％，脱硫再生轮胎胶粉6％，萜烯树脂4％，加氢碳五树脂4％，改性剂5％，填料12％，偶联剂1％。
作为进一步的技术方案，所述改性剂由以下重量份的组分组成：
氯磺化聚乙烯100份，亚磺酰氯8份，精制芳烃油40份，防老剂ba3份。
作为进一步的技术方案，所述脱硫再生轮胎胶粉为40目的脱硫再生轮胎胶粉。
作为进一步的技术方案，所述填料为重质碳酸钙、轻质碳酸钙、滑石粉、高岭土、粉煤灰中的一种或几种。
作为进一步的技术方案，所述沥青为90#沥青，所述sbs为sbs1603，所述环烷基橡胶油倾点低于-30℃，所述偶联剂为kh550。
本发明还提出了一种应用在金属屋面上的自粘防水胶料的制备方法，包括以下步骤：
s1、按照上述的一种应用在金属屋面上的自粘防水胶料的配方，称取各个组分备用；
s2、将氯磺化聚乙烯、亚磺酰氯、精制芳烃油、防老剂ba经密炼机炼制30～60min，得到改性剂，备用；
s3、加入沥青和环烷基橡胶油，搅拌、升温至140℃，脱水0.5h，得到油料；
s4、向步骤s3得到的油料中加入脱硫再生轮胎胶粉和粉末丁苯橡胶，升温至180℃，搅拌1h，得到改性后的物料一；
s5、向步骤s4得到的改性后的物料一中加入sbs，在180℃下搅拌1h，得到改性后的物料二；
s6、保持180℃，向步骤s5得到的改性后的物料二加入改性剂，搅拌1h，得到改性后的物料三；
s7、向步骤s6得到的改性后的物料三中加入萜烯树脂和加氢碳五树脂，在176℃下搅拌15～20min，得到混合后的物料；
s8、将步骤s7得到的混合后的物料研磨分散40～50min，加入填料和偶联剂，升温至160～170℃，搅拌40～60min，得到一种应用在金属屋面上的自粘防水胶料。
本发明使用原理及有益效果为：
本发明中，以沥青为主要原料，通过加入萜烯树脂、加氢碳五树脂和改性剂，与配方中的其它组分配合，使得制备的自粘防水胶料耐高低温性好，在100℃无流淌，-35℃无裂纹，可施工性好；初粘性好，与各种基材和卷材具有良好的粘结性能，与卷材、铝箔等基材的的剥离强度高，耐老化性和耐水性好，热处理和浸水处理后的剥离强度变化小，因此，适合大规模推广使用。
现有技术中的自粘防水胶料长时间外露老化后或浸水后与基材的剥离强度下降明显，不满足标准要求，而本发明制备的自粘防水胶料耐高温性和耐老化性好，经热处理和浸水处理的剥离强度仍然很高，热处理后与卷材的剥离强度高达1.7n/mm，同热处理前的剥离强度相比变化最小只有0.1n/mm，与铝箔的剥离强度高达2.4n/mm，同热处理前的剥离强度相比变化最小只有0.2n/mm；浸水处理后与卷材的剥离强度高达1.6n/mm，同浸水处理前的剥离强度相比变化最小只有0.2n/mm，与铝箔的剥离强度高达2.5n/mm，同浸水处理前的剥离强度相比变化最小只有0.1n/mm，因此，起到了意料不到的效果，符合实际需要，适合应用在金属屋面上。
本发明中，萜烯树脂、加氢碳五树脂和改性剂配合，提高了自粘胶料的耐高温性，耐高温老化后剥离强度等性能变化小，解决了现有技术中自粘胶料老化后或浸水后与基材的剥离强度明显下降的技术问题。萜烯树脂和加氢碳五树脂共用，改善了自粘防水胶料的初粘性和剥离强度，有效提高了自粘防水胶料的耐高温老化性，改性剂由氯磺化聚乙烯、亚磺酰氯、精制芳烃油、防老剂ba经密炼而成，能够在自粘防水胶料中形成稳定的网状结构，使得制备的自粘防水胶料耐高低温性好、耐老化性好，同时，因其分子链中引入氯原子，赋予了自粘防水胶料优异的耐燃性及电绝缘性，实际使用效果好，满足在金属屋面的使用需求。
本发明中，配方中各个组分相互协同作用，使得制备的自粘防水胶料的耐高低温性、粘结性、耐老化性等综合性能更好，sbs、粉末丁基橡胶、脱硫再生轮胎胶粉和偶联剂配合，大大增强了与沥青的改性效果，减少改性时间，降低工艺温度，同时提高了自粘防水胶料的低温柔度，增强了自粘防水胶料与基材的粘结强度，提高了自粘防水胶料与卷材、铝箔的剥离强度，改性剂与偶联剂配合，使得sbs、粉末丁基橡胶、脱硫再生轮胎胶粉与沥青之间形成均匀的体系，提高了胶粉粒子与基质沥青的界面作用，从而提高了自粘防水胶料与基材的粘结强度，改性剂与萜烯树脂、加氢碳五树脂配合，提高了自粘防水胶料的耐高温老化性，缺少其中任意一个组分，都会对自粘防水胶料的性能产生影响。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中，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他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
一种应用在金属屋面上的自粘防水胶料，由以下重量百分比的组分组成：
90#沥青35％，环烷基橡胶油11％，sbs16032％，粉末丁苯橡胶2％，脱硫再生轮胎胶粉8％，萜烯树脂2％，加氢碳五树脂2.5％，改性剂2％，重质碳酸钙35％，偶联剂kh5500.5％，
其中，脱硫再生轮胎胶粉为40目的脱硫再生轮胎胶粉，环烷基橡胶油倾点低于-30℃，改性剂由以下重量份的组分组成：
氯磺化聚乙烯100份，亚磺酰氯8份，精制芳烃油40份，防老剂ba3份，
其制备方法包括以下步骤：
s1、按照上述的配方，称取各个组分备用；
s2、将氯磺化聚乙烯、亚磺酰氯、精制芳烃油、防老剂ba经密炼机炼制30～60min，得到改性剂，备用；
s3、加入90#沥青和环烷基橡胶油，搅拌、升温至140℃，脱水0.5h，得到油料；
s4、向步骤s3得到的油料中加入脱硫再生轮胎胶粉和粉末丁苯橡胶，升温至180℃，搅拌1h，得到改性后的物料一；
s5、向步骤s4得到的改性后的物料一中加入sbs1603，在180℃下搅拌1h，得到改性后的物料二；
s6、保持180℃，向步骤s5得到的改性后的物料二加入改性剂，搅拌1h，得到改性后的物料三；
s7、向步骤s6得到的改性后的物料三中加入萜烯树脂和加氢碳五树脂，在176℃下搅拌15～20min，得到混合后的物料；
s8、将步骤s7得到的混合后的物料研磨分散40～50min，加入重质碳酸钙和偶联剂kh550，升温至160～170℃，搅拌40～60min，得到一种应用在金属屋面上的自粘防水胶料。
实施例2
一种应用在金属屋面上的自粘防水胶料，由以下重量百分比的组分组成：
90#沥青40％，环烷基橡胶油12％，sbs16038％，粉末丁苯橡胶5％，脱硫再生轮胎胶粉15％，萜烯树脂5％，加氢碳五树脂2％，改性剂2％，轻质碳酸钙10％，偶联剂kh5501％，
其中，脱硫再生轮胎胶粉为40目的脱硫再生轮胎胶粉，环烷基橡胶油倾点低于-30℃，改性剂a由以下重量份的组分组成：
氯磺化聚乙烯100份，亚磺酰氯8份，精制芳烃油40份，防老剂ba3份，
其制备方法同实施例一。
实施例3
一种应用在金属屋面上的自粘防水胶料，由以下重量百分比的组分组成：
90#沥青45％，环烷基橡胶油8％，sbs16034％，粉末丁苯橡胶6％，脱硫再生轮胎胶粉3％，萜烯树脂2％，加氢碳五树脂3％，改性剂3％，滑石粉25％，偶联剂kh5501％，
其中，脱硫再生轮胎胶粉为40目的脱硫再生轮胎胶粉，环烷基橡胶油倾点低于-30℃，改性剂由以下重量份的组分组成：
氯磺化聚乙烯100份，亚磺酰氯8份，精制芳烃油40份，防老剂ba3份，
其制备方法同实施例一。
实施例4
一种应用在金属屋面上的自粘防水胶料，由以下重量百分比的组分组成：
90#沥青50％，环烷基橡胶油8％，sbs16034％，粉末丁苯橡胶6％，脱硫再生轮胎胶粉6％，萜烯树脂4％，加氢碳五树脂4％，改性剂5％，粉煤灰12％，偶联剂kh5501％，
其中，脱硫再生轮胎胶粉为40目的脱硫再生轮胎胶粉，环烷基橡胶油倾点低于-30℃，改性剂由以下重量份的组分组成：
氯磺化聚乙烯100份，亚磺酰氯8份，精制芳烃油40份，防老剂ba3份，
其制备方法同实施例一。
实施例5
一种应用在金属屋面上的自粘防水胶料，由以下重量百分比的组分组成：
90#沥青50％，环烷基橡胶油8％，sbs16034％，粉末丁苯橡胶6％，脱硫再生轮胎胶粉3％，萜烯树脂2％，加氢碳五树脂3％，改性剂5％，高岭土25％，偶联剂kh5501％，
其中，脱硫再生轮胎胶粉为40目的脱硫再生轮胎胶粉，环烷基橡胶油倾点低于-30℃，改性剂由以下重量份的组分组成：
氯磺化聚乙烯100份，亚磺酰氯8份，精制芳烃油40份，防老剂ba3份，
其制备方法同实施例一。
实施例6
一种应用在金属屋面上的自粘防水胶料，由以下重量百分比的组分组成：
90#沥青55％，环烷基橡胶油6％，sbs16034％，粉末丁苯橡胶6％，脱硫再生轮胎胶粉3％，萜烯树脂2.5％，加氢碳五树脂2.5％，改性剂8％，滑石粉12.5％，偶联剂kh5501.5％，
其中，脱硫再生轮胎胶粉为40目的脱硫再生轮胎胶粉，环烷基橡胶油倾点低于-30℃，改性剂由以下重量份的组分组成：
氯磺化聚乙烯100份，亚磺酰氯8份，精制芳烃油40份，防老剂ba3份，
其制备方法同实施例一。
实施例7
一种应用在金属屋面上的自粘防水胶料，由以下重量百分比的组分组成：
90#沥青60％，环烷基橡胶油5％，sbs16032％，粉末丁苯橡胶10％，脱硫再生轮胎胶粉2％，萜烯树脂5％，加氢碳五树脂2％，改性剂2％，粉煤灰10.5％，偶联剂kh5501.5％，
其中，脱硫再生轮胎胶粉为40目的脱硫再生轮胎胶粉，环烷基橡胶油倾点低于-30℃，改性剂由以下重量份的组分组成：
氯磺化聚乙烯100份，亚磺酰氯8份，精制芳烃油40份，防老剂ba3份，
其制备方法同实施例一。
对比例1
一种应用在金属屋面上的自粘防水胶料，由以下重量百分比的组分组成：
90#沥青50％，环烷基橡胶油8％，sbs16034％，粉末丁苯橡胶12％，萜烯树脂4％，加氢碳五树脂4％，改性剂5％，滑石粉12％，偶联剂kh5501％，
其中，环烷基橡胶油倾点低于-30℃，改性剂由以下重量份的组分组成：
氯磺化聚乙烯100份，亚磺酰氯8份，精制芳烃油40份，防老剂ba3份，
其制备方法中对应的将步骤s4中脱硫再生轮胎胶粉删除，其余步骤同实施例一。
对比例2
一种应用在金属屋面上的自粘防水胶料，由以下重量百分比的组分组成：
90#沥青50％，环烷基橡胶油8％，sbs16034％，粉末丁苯橡胶6％，脱硫再生轮胎胶粉6％，加氢碳五树脂8％，改性剂5％，粉煤灰12％，偶联剂kh5501％，
其中，脱硫再生轮胎胶粉为40目的脱硫再生轮胎胶粉，环烷基橡胶油倾点低于-30℃，改性剂由以下重量份的组分组成：
氯磺化聚乙烯100份，亚磺酰氯8份，精制芳烃油40份，防老剂ba3份，
其制备方法中对应的将步骤s7中萜烯树脂删除，其余步骤同实施例一。
对比例3
一种应用在金属屋面上的自粘防水胶料，由以下重量百分比的组分组成：
90#沥青50％，环烷基橡胶油8％，sbs16034％，粉末丁苯橡胶6％，脱硫再生轮胎胶粉6％，萜烯树脂8％，改性剂5％，粉煤灰12％，偶联剂kh5501％，
其中，脱硫再生轮胎胶粉为40目的脱硫再生轮胎胶粉，环烷基橡胶油倾点低于-30℃，改性剂由以下重量份的组分组成：
氯磺化聚乙烯100份，亚磺酰氯8份，精制芳烃油40份，防老剂ba3份，
其制备方法中对应的将步骤s7中加氢碳五树脂删除，其余步骤同实施例一。
对比例4
90#沥青50％，环烷基橡胶油8％，sbs16034％，粉末丁苯橡胶6％，脱硫再生轮胎胶粉6％，萜烯树脂4％，加氢碳五树脂4％，滑石粉17％，偶联剂kh5501％，
其中，脱硫再生轮胎胶粉为40目的脱硫再生轮胎胶粉，环烷基橡胶油倾点低于-30℃，
其制备方法中对应的将步骤s2删除、将步骤s6中改性剂删除，其余步骤同实施例一。
对比例5
90#沥青50％，环烷基橡胶油8％，sbs16034％，粉末丁苯橡胶6％，脱硫再生轮胎胶粉6％，萜烯树脂4％，加氢碳五树脂4％，改性剂5％，滑石粉13％，
其中，脱硫再生轮胎胶粉为40目的脱硫再生轮胎胶粉，环烷基橡胶油倾点低于-30℃，改性剂由以下重量份的组分组成：
氯磺化聚乙烯100份，亚磺酰氯8份，精制芳烃油40份，防老剂ba3份，
其制备方法中对应的将步骤s8中偶联剂kh550删除，其余步骤同实施例一。
实施例1～7及对比例1～5配方中各组分重量百分比如表1所示：
表1实施例1～7及对比例1～5配方中各组分重量百分比
注：—表示无此项。
实施例1～7及对比例1～5中，90#沥青采购自辽河石化，精粉末丁苯橡胶采购自山东桥隆，sbs1603采购自岳阳石化，制芳烃油采购自孚润达化工的10#芳烃油，防老剂ba为丁醛-苯胺缩合物。
对实施例1～7及对比例1～5制备的自粘防水胶料进行如下性能测试：
1、耐热性：按照gb/t16777-2008.6《建筑防水涂料试验方法第6部分耐热性》中规定的试验方法，测试样品的耐热性；
2、低温柔度：按照gb/t16777-2008.13《建筑防水涂料试验方法第13部分低温柔性》中规定的试验方法，测试样品的低温柔度；
3、初粘性：按照gb/t4852-2002《压敏胶粘带初粘性试验方法(滚球法)》采用初粘性试验机按钢球号测试样品的初粘性；
4、剥离强度：按照gb/t328.21-2007《建筑防水材料试验方法第21部分：高分子防水卷材接缝剥离性能》中规定的试验方法，测试样品的剥离强度；
测试结果如表2所示：
表2实施例1～7及对比例1～5制备的自粘防水胶料性能测试结果
从表2数据可以看出，本发明实施例1～7制备的自粘防水胶料在110℃无流淌，-35℃无裂纹，与卷材、铝箔的剥离强度高，浸水、热处理后的剥离强度仍比较高，说明本发明制备的自粘防水胶料耐高低温性好、与卷材、铝箔等基材的粘结强度高、剥离强度高、耐老化性和耐水性好，适合应用在金属屋面。
与实施例1～7相比，对比例1中没有加脱硫再生轮胎胶粉，增大了粉末丁基橡胶的用量，制备的自粘防水胶料低温柔性、初粘性和剥离强度差一些，说明不加脱硫再生轮胎胶粉，单独使用粉末丁基橡胶的话，得到的粘防水胶料低温柔性差，同时，粘结强度差，实际使用效果不好。
与实施例1～7相比，对比例2中没有加萜烯树脂，增大了加氢碳五树脂的用量，制备的自粘防水胶料耐高温性、初粘性、剥离强度差一些，尤其是热处理后的剥离强度很低，说明不加萜烯树脂，单独使用加氢碳五树脂的话，得到的粘防水胶料粘结强度差，耐高温性差，不适合应用在金属屋面上。
与实施例1～7相比，对比例3中没有加加氢碳五树脂，增大了萜烯树脂的用量，制备的自粘防水胶料初粘性、剥离强度差一些，尤其是热处理后的剥离强度很低，说明不加加氢碳五树脂，单独使用萜烯树脂的话，得到的粘防水胶料粘结强度差，耐高温性差，不适合应用在金属屋面上。
与实施例1～7相比，对比例4中没有加改性剂，增大了填料的用量，制备的自粘防水胶料耐高温性、剥离强度差一些，尤其是热处理后的剥离强度，下降了很多，说明改性剂的加入提高了自粘防水胶料的耐高温性、耐老化性和粘结性。
与实施例1～7相比，对比例5中没有加偶联剂kh550，增大了填料的用量，制备的自粘防水胶料初粘性和剥离强度差一些，说明偶联剂kh550的加入，提高了自粘防水胶料与卷材、铝箔的粘结强度。
从实施例1～7与对比例1～5对比可以看出，本发明的配方中各个组分相互协同作用，使得制备的自粘防水胶料的耐高低温性能好、粘结性好、与基材的剥离强度高、耐老化性和耐水性好，耐高温老化后剥离强度等性能变化小，缺少其中任意一个组分，都会对自粘防水胶料的性能产生影响。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，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。