1.本发明属于防水卷材技术领域，具体涉及一种自清洁降噪自粘防水卷材胶结料及其制备方法。
背景技术：
2.随着经济的发展和时代的进步，对建筑材料的要求越来越高，原有的建筑材料已不能满足时代发展的需求。很多建筑物都是因为水的侵蚀而减少了使用年限。随着人们对建筑物使用年限的要求越来越高，人们对防水材料质量的也越来越重视。国内弹性体（sbs）改性沥青防水卷材仍是主流产品，尤其是在屋面外露使用时，由于其优越的耐高温性能是其它材料难以代替的。
3.目前，噪声污染已经成为影响人们身心健康的危害之一，噪声可以损伤人们的听力，造成听力受损，严重时会影响人的睡眠质量，给人们的正常生活和工作带来不便。并且防水卷材大部分暴露于室外，在使用的过程中容易吸附灰渍、杂尘等户外常见污染物，需要用清洗剂才能清洗，操作复杂。所以不仅要求现有的防水卷材具有较强的防水能力，还需要卷材具有优异的降噪能力和自清洁能力。
技术实现要素：
4.本发明要解决的技术问题是：针对现有技术的上述不足，提供一种降噪自粘防水卷材胶结料及其制备方法，该降噪自粘防水卷材胶结料强度高，具有自清洁和降噪功能，且无需对基面涂抹水泥或底油就能实现自粘。
5.本发明是通过以下技术方案实现的：该自清洁降噪自粘防水卷材胶结料，由以下重量份的原料制成：i 型防水卷材专用沥青38~47份、苯乙烯焦油2~9份、橡胶软化油7~13份、sbs 7~14份、废胶粉2~12份、增粘树脂4~14份、低温等离子体处理的硅烷改性玻璃粉9~22份、纳米二氧化硅7~18份。
6.该自清洁降噪自粘防水卷材胶结料，其特征在于，由以下重量份的原料制成：i 型防水卷材专用沥青40~45份、苯乙烯焦油3~8份、橡胶软化油8~12份、sbs 8~12份、废胶粉3~10份、增粘树脂5~12份、低温等离子体处理的硅烷改性玻璃粉10~20份、孔径为15~22nm的纳米二氧化硅8~15份。
7.所述的低温等离子体处理的硅烷改性玻璃粉的平均粒径：2.5
±
0.5um。
8.所述的低温等离子体处理的硅烷改性玻璃粉中，硅烷偶联剂和玻璃粉的质量比为8:1。
9.所述的低温等离子体处理的硅烷改性玻璃粉的制备方法，包括如下步骤：将硅烷偶联剂和玻璃粉按质量比混合，采用等离子体设备进行处理，等离子体载气为20l/min的氦气。
10.所述的sbs的熔融指数为0.03~0.10g/min。
11.所述的苯乙烯焦油中苯乙烯含量≤2％。
12.所述的废胶粉为目数40~80目的废旧轮胎胶粉。
13.所述的增粘树脂为古马隆树脂、萜烯树脂及碳五树脂按质量比10~30：10~30：10~30的混合物。
14.该自清洁降噪自粘防水卷材胶结料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：1）按重量份称取原料，先将i 型防水卷材专用沥青和苯乙烯焦油升温至190~200℃，加入橡胶软化油，190~200℃搅拌20~40min，获得混合物；2）将步骤1）的混合物降温至180~190℃，按重量份加入sbs，升温至190~200℃搅拌70~100min，获得混合料；3）维持步骤2）的混合料190~200℃，按重量份加入增粘树脂和废胶粉，190~200℃搅拌20~40min，再按重量份依次加入低温等离子体处理的硅烷改性玻璃粉和纳米二氧化硅，190~200℃搅拌20~40min，即得。
15.对于本发明方案的详细说明如下：所用i 型防水卷材专用沥青可以为市售品，也可以自行制备。
16.优选的，所述的i 型防水卷材专用沥青的制备方法如下：将催化裂化油浆与胜利高硫高酸原油与进口油的混合油的常压渣油混合，进入减压蒸馏塔进行减压蒸馏，制得i 型防水卷材专用沥青。其中，进口油的掺炼比例≥10%，进口油的蜡含量＜3.0%，催化裂化油浆与原料混合后进减压塔的温度为340~360℃，减压塔的操作压力为97~100kpa，减压塔的塔底温度为370~380℃。
17.该自清洁降噪自粘防水卷材胶结料的应用：用于制备自清洁降噪自粘防水卷材。
18.优选的，所述自清洁降噪自粘防水卷材，自上表面至下表面依次包括：上保护膜、上自粘防水卷材胶结料层、胎基层、下自粘防水卷材胶结料层、下保护膜；其中，组成上下自粘防水卷材胶结料层的是该自清洁降噪自粘防水卷材胶结料；胎基层为聚酯胎，将制成的自粘防水卷材胶结料在聚酯胎上下均匀覆盖，再覆上、下保护膜，冷却。
19.所用的纳米二氧化硅具有多孔结构，孔径为15~22nm，该纳米二氧化硅的多孔结构具有降噪功能，并且使得胶结料具有自清洁功能。
20.优选的，低温等离子体处理的硅烷改性玻璃粉中的硅烷改性剂为a151。
21.优选的，所述橡胶软化油为32#橡胶软化油，生产厂家为茂名市昊大石化有限公司。
22.优选的，所述等离子体设备为美国surfx公司生产的atomflo-r型常温常压等离子体设备，其中等离子体喷头内部由1.6mm间隙的同轴电极组成，等离子体射频激发频率为13.56mhz，功率为40w，表观温度为80℃。
23.与现有技术相比，本发明的一种自清洁降噪自粘防水卷材胶结料及其制备方法所具有的有益效果是：1、该降噪自粘防水卷材胶结料强度高，具有降噪功能。首先，本发明添加低温等离子体处理的硅烷改性玻璃粉到原料中，低温等离子体处理，使得硅烷改性玻璃粉在处理过程中发泡，形成良好的降噪效果，并且低温等离子体放电时产生的活性高能粒子可在玻璃粉表面传递能量，在撞击玻璃粉表面时，使c-c断裂，产生大量自由基，这些新产生的自由基相互反应或与空气中的氧气和氮气反应，生成了大量c-o/c-n、c＝o和o-c＝o等含氧基团，可以很好地提高玻璃粉表面的活性程度和表面自由能。而这些活性基团与沥青之间形成牢固的
化学键合作用，大大增强界面的结合能力以及材料的粘结性，进而提高防水卷材的隔音性能。其次，本发明所添加的具有多孔结构的纳米二氧化硅，同样具有较好的降噪功能，与低温等离子体处理的硅烷改性玻璃粉配合，能明显提高降噪功能。
24.2、该自清洁降噪自粘防水卷材胶结料，无需对基面涂抹水泥或底油就能实现自粘和自清洁。本发明配方中添加了具有多孔结构的纳米二氧化硅，纳米二氧化硅可以被嵌入sbs内，使得卷材具有较高的接触角，进而拥有自清洁性能。该自清洁降噪自粘防水卷材，制造简单，防水性能好，拉伸强度高，延伸性能好，具有优良的高低温性能，自清洁性能和降噪性能。能适用于工业及民用建筑屋面、墙体、厨卫间、地下室、游泳池以及道桥、地铁、水库等工程的防水防渗，也适用于金属容器和管道防腐保护，特别适用于不宜动用明火的工程防水施工，也适用于潮湿基面施工。
25.3、该自清洁降噪自粘防水卷材胶结料，成本低廉，变废为宝。其中制备自清洁降噪自粘防水卷材胶结料的防水卷材专用沥青（i 型）是用催还裂化油浆与常压渣油直接混炼生产的，工艺简单，产品附加值高。用催化裂化油浆作为调合剂增产防水卷材专用沥青，不仅合理的利用了油浆，提高防水卷材专用沥青的性能，而且提高了产品附加值，提升了企业的整体效益。且对装置要求不高，有常减压装置即可，调和组分无需经过减压蒸馏装置再拔头或新建装置，投资少。该防水卷材采用苯乙烯焦油和废胶粉作为原料，这不仅使得废旧资源得以合理利用，大大降低了生产成本，而且提高了产品的附加值。
具体实施方式
26.实施例1~9是本发明的一种自清洁降噪自粘防水卷材胶结料及其制备方法的具体实施方式。其中实施例1为最佳实施例。对比例1~4是申请人设计的对比实施例。实施例和对比例中使用的原料如下：苯乙烯焦油，齐鲁分公司塑料厂，重要性能指标，苯乙烯含量≤2％。
27.橡胶软化油，茂名市昊大石化有限公司，32#，重要性能指标，比重为0.8775。
28.sbs，中国石化巴陵分公司，yh-1401，重要性能指标，熔融指数为0.03~0.10g/min废旧轮胎胶粉，青岛沃达丰橡塑科技有限公司，重要性能指标，废胶粉为目数40~80目。
29.古马隆树脂，东莞市三丰化工有限公司，重要性能指标，软化点为80-90℃。
30.萜烯树脂，河南环山实业有限公司，tp1095，重要性能指标，软化点90-95℃。
31.碳五树脂，大庆华科股份有限公司化工分公司，hk51，重要性能指标，软化点98-102℃。
32.纳米二氧化硅，宣城晶瑞新材料有限公司，重要性能指标，纳米二氧化硅为多孔结构，孔径为15~22nm。
33.玻璃粉，湖北欧思科技有限公司，重要性能指标，玻璃粉的平均粒径：2.5
±
0.5um。
34.硅烷偶联剂，南京品宁偶联剂有限公司，a151，重要性能指标，沸点160-161℃。
35.市售i 型防水卷材专用沥青，中石化齐鲁分公司，重要性能指标，柔性≤8℃。
36.自制i 型防水卷材专用沥青，其制备方法如下：将催化裂化油浆与胜利高硫高酸原油与进口油的混合油的常压渣油混合（进口油的掺炼比例≥10%，进口油的蜡含量＜3.0%），进入减压蒸馏塔进行减压蒸馏（进塔的温度340~360℃，减压蒸馏塔的操作压力97~100kpa，塔底温度为370~380℃），制得i 型防水卷材专用沥青。
37.所述的低温等离子体处理的硅烷改性玻璃粉的制备方法，包括如下步骤：包括如下步骤：将硅烷偶联剂和玻璃粉按质量比8:1的比例混合，采用美国surfx公司生产的atomflo-r型常温常压等离子体设备进行处理，等离子体载气为20l/min的氦气。其中等离子体喷头内部由1.6mm间隙的同轴电极组成，等离子体射频激发频率为13.56mhz，功率为40w，表观温度为80℃。
38.实施例1自清洁降噪自粘防水卷材胶结料，由以下重量份的原料制成：i 型防水卷材专用沥青40份、苯乙烯焦油5份、橡胶软化油10份、sbs 8份、80目的废旧轮胎胶粉3份、增粘树脂8份、低温等离子体处理的硅烷改性玻璃粉10份、孔径为22nm的纳米二氧化硅8份；增粘树脂为古马隆树脂、萜烯树脂及碳五树脂按质量比10~30：10~30：10~30的混合物。
39.该自清洁降噪自粘防水卷材胶结料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：1）按重量份称取原料，先将i 型防水卷材专用沥青和苯乙烯焦油升温至190~200℃，加入橡胶软化油，190~200℃搅拌30min，获得混合物；2）将步骤1）的混合物降温至180~190℃，按重量份加入sbs，升温至190~200℃搅拌90min，获得混合料；3）维持步骤2）的混合料190~200℃，按重量份加入增粘树脂和废胶粉，190~200℃搅拌30min，再按重量份依次加入低温等离子体处理的硅烷改性玻璃粉和纳米二氧化硅，190~200℃搅拌30min，即得。
40.实施例2自清洁降噪自粘防水卷材胶结料，由以下重量份的原料制成：i 型防水卷材专用沥青42份、苯乙烯焦油5份、橡胶软化油10份、sbs 10份、60目的废旧轮胎胶粉5份、增粘树脂7份、低温等离子体处理的硅烷改性玻璃粉12份、孔径为19nm的纳米二氧化硅10份；增粘树脂为古马隆树脂、萜烯树脂及碳五树脂按质量比10~30：10~30：10~30的混合物。
41.该自清洁降噪自粘防水卷材胶结料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：1）按重量份称取原料，先将i 型防水卷材专用沥青和苯乙烯焦油升温至190~200℃，加入橡胶软化油，190~200℃搅拌30min，获得混合物；2）将步骤1）的混合物降温至180~190℃，按重量份加入sbs，升温至190~200℃搅拌90min，获得混合料；3）维持步骤2）的混合料190~200℃，按重量份加入增粘树脂和废胶粉，190~200℃搅拌30min，再按重量份依次加入低温等离子体处理的硅烷改性玻璃粉和纳米二氧化硅，190~200℃搅拌30min，即得。
42.实施例3自清洁降噪自粘防水卷材胶结料，由以下重量份的原料制成：i 型防水卷材专用沥青44份、苯乙烯焦油7份、橡胶软化油10份、sbs 10份、40目的废旧轮胎胶粉8份、增粘树脂9份、低温等离子体处理的硅烷改性玻璃粉15份、孔径为15nm的纳米二氧化硅12份；增粘树脂为古马隆树脂、萜烯树脂及碳五树脂按质量比10~30：10~30：10~30的混合物。
43.该自清洁降噪自粘防水卷材胶结料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：1）按重量份称取原料，先将i 型防水卷材专用沥青和苯乙烯焦油升温至190~200℃，加入橡胶软化油，190~200℃搅拌30min，获得混合物；
2）将步骤1）的混合物降温至180~190℃，按重量份加入sbs，升温至190~200℃搅拌90min，获得混合料；3）维持步骤2）的混合料190~200℃，按重量份加入增粘树脂和废胶粉，190~200℃搅拌30min，再按重量份依次加入低温等离子体处理的硅烷改性玻璃粉和纳米二氧化硅，190~200℃搅拌30min，即得。
44.实施例4自清洁降噪自粘防水卷材胶结料，由以下重量份的原料制成：i 型防水卷材专用沥青45份、苯乙烯焦油8份、橡胶软化油12份、sbs 12份、60目的废旧轮胎胶粉10份、增粘树脂12份、低温等离子体处理的硅烷改性玻璃粉20份、孔径为19nm的纳米二氧化硅15份；增粘树脂为古马隆树脂、萜烯树脂及碳五树脂按质量比10~30：10~30：10~30的混合物。
45.该自清洁降噪自粘防水卷材胶结料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：1）按重量份称取原料，先将i 型防水卷材专用沥青和苯乙烯焦油升温至190~200℃，加入橡胶软化油，190~200℃搅拌30min，获得混合物；2）将步骤1）的混合物降温至180~190℃，按重量份加入sbs，升温至190~200℃搅拌90min，获得混合料；3）维持步骤2）的混合料190~200℃，按重量份加入增粘树脂和废胶粉，190~200℃搅拌30min，再按重量份依次加入低温等离子体处理的硅烷改性玻璃粉和纳米二氧化硅，190~200℃搅拌30min，即得。
46.实施例5自清洁降噪自粘防水卷材胶结料，由以下重量份的原料制成：i 型防水卷材专用沥青38份、苯乙烯焦油9份、橡胶软化油7份、sbs14份、废胶粉2份、增粘树脂14份、低温等离子体处理的硅烷改性玻璃粉9份、纳米二氧化硅10份；增粘树脂为古马隆树脂、萜烯树脂及碳五树脂按质量比10~30：10~30：10~30的混合物。
47.该自清洁降噪自粘防水卷材胶结料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：1）按重量份称取原料，先将i 型防水卷材专用沥青和苯乙烯焦油升温至190~200℃，加入橡胶软化油，190~200℃搅拌30min，获得混合物；2）将步骤1）的混合物降温至180~190℃，按重量份加入sbs，升温至190~200℃搅拌90min，获得混合料；3）维持步骤2）的混合料190~200℃，按重量份加入增粘树脂和废胶粉，190~200℃搅拌30min，再按重量份依次加入低温等离子体处理的硅烷改性玻璃粉和纳米二氧化硅，190~200℃搅拌30min，即得。
48.实施例6自清洁降噪自粘防水卷材胶结料，由以下重量份的原料制成：i 型防水卷材专用沥青42份、苯乙烯焦油6份、橡胶软化油11份、sbs 9份、废胶粉5份、增粘树脂14份、低温等离子体处理的硅烷改性玻璃粉9份、纳米二氧化硅18份；增粘树脂为古马隆树脂、萜烯树脂及碳五树脂按质量比10~30：10~30：10~30的混合物。
49.该自清洁降噪自粘防水卷材胶结料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：1）按重量份称取原料，先将i 型防水卷材专用沥青和苯乙烯焦油升温至190~200℃，加入橡胶软化油，190~200℃搅拌30min，获得混合物；
2）将步骤1）的混合物降温至180~190℃，按重量份加入sbs，升温至190~200℃搅拌90min，获得混合料；3）维持步骤2）的混合料190~200℃，按重量份加入增粘树脂和废胶粉，190~200℃搅拌30min，再按重量份依次加入低温等离子体处理的硅烷改性玻璃粉和纳米二氧化硅，190~200℃搅拌30min，即得。
50.实施例7自清洁降噪自粘防水卷材胶结料，由以下重量份的原料制成：i 型防水卷材专用沥青47份、苯乙烯焦油9份、橡胶软化油7份、sbs 12份、废胶粉2份、增粘树脂13份、低温等离子体处理的硅烷改性玻璃粉22份、纳米二氧化硅9份；增粘树脂为古马隆树脂、萜烯树脂及碳五树脂按质量比10~30：10~30：10~30的混合物。
51.该自清洁降噪自粘防水卷材胶结料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：1）按重量份称取原料，先将i 型防水卷材专用沥青和苯乙烯焦油升温至190~200℃，加入橡胶软化油，190~200℃搅拌30min，获得混合物；2）将步骤1）的混合物降温至180~190℃，按重量份加入sbs，升温至190~200℃搅拌90min，获得混合料；3）维持步骤2）的混合料190~200℃，按重量份加入增粘树脂和废胶粉，190~200℃搅拌30min，再按重量份依次加入低温等离子体处理的硅烷改性玻璃粉和纳米二氧化硅，190~200℃搅拌30min，即得。
52.实施例8自清洁降噪自粘防水卷材胶结料，由以下重量份的原料制成：i 型防水卷材专用沥青45份、苯乙烯焦油2份、橡胶软化油13份、sbs 7份、废胶粉12份、增粘树脂4份、低温等离子体处理的硅烷改性玻璃粉20份、纳米二氧化硅7份；增粘树脂为古马隆树脂、萜烯树脂及碳五树脂按质量比10~30：10~30：10~30的混合物。
53.该自清洁降噪自粘防水卷材胶结料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：1）按重量份称取原料，先将i 型防水卷材专用沥青和苯乙烯焦油升温至190~200℃，加入橡胶软化油，190~200℃搅拌30min，获得混合物；2）将步骤1）的混合物降温至180~190℃，按重量份加入sbs，升温至190~200℃搅拌90min，获得混合料；3）维持步骤2）的混合料190~200℃，按重量份加入增粘树脂和废胶粉，190~200℃搅拌30min，再按重量份依次加入低温等离子体处理的硅烷改性玻璃粉和纳米二氧化硅，190~200℃搅拌30min，即得。
54.实施例9本实施例为制备自清洁降噪自粘防水卷材。自清洁降噪自粘防水卷材，自上表面至下表面依次包括：上保护膜、上自粘防水卷材胶结料层、胎基层、下自粘防水卷材胶结料层、下保护膜；其中上下保护膜为山东志坤防水材料有限公司生产的pet隔离膜，胎基层为山东汇源建材集团有限公司生产的聚酯胎胎基布；胎基层的厚度为4~5mm；上下胶料层的厚度为2~4mm；上下保护膜的厚度为2~3nm。
55.其中，组成上自粘防水卷材胶结料层和下自粘防水卷材胶结料层的是实施例1所
得防水卷材胶结料；胎基层为聚酯胎，将制成的自粘防水卷材胶结料在聚酯胎上下均匀覆盖，再覆上保护膜、下保护膜，冷却，其中胶结料使用时需要加热至180~190℃。
56.对比例1本对比例的配方和制备方法同实施例1，唯一的区别是：将实施例1中的低温等离子体处理的硅烷改性玻璃粉替换为滑石粉。
57.对比例2本对比例的配方和制备方法同实施例1，唯一的区别是：将实施例1中的纳米二氧化硅替换为滑石粉。
58.对比例3本对比例的配方和制备方法同实施例1，唯一的区别是：将实施例1中的低温等离子体处理的硅烷改性玻璃粉替换为硅烷改性玻璃粉；硅烷改性玻璃粉制备时没有经过低温等离子体处理。
59.对比例4本对比例的配方和制备方法同实施例1，唯一的区别是：将实施例1中的纳米二氧化硅替换为孔径为10nm的二氧化硅。
60.性能测试将实施例和对比例所得胶结料，依据标准进行检测，检测数据录入下表。
61.表1 实施例1~4检测数据。
62.表2 实施例5~8检测数据
。
63.表3 对比例1~4检测数据。
64.通过实施例与对比例检测结果对比可知，采用本发明制备的自粘卷材，防水性能好，拉伸强度高，延伸性能好，具有优良的低温柔性和耐热性能。而且卷材的噪音吸收率都大于60%，说明该卷材具有良好的降噪性能。由接触角可以看出，采用该配方制备的自粘防水卷材自清洁性能好。能适用于工业及民用建筑屋面、墙体、厨卫间、地下室、游泳池以及道桥、地铁、水库等工程的防水防渗，也适用于金属容器和管道防腐保护，特别适用于不宜动用明火的工程防水施工，也适用于潮湿基面施工。
65.以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。