半硫化丁苯橡胶聚合物及其制备方法、低温改性剂及其应用、改性沥青及其制备方法和卷材与流程

1.本发明属于防水卷材领域，更具体地，涉及半硫化丁苯橡胶聚合物及其制备方法、低温改性剂及其应用、改性沥青及其制备方法和卷材。


背景技术：

2.近年来，湿铺卷材以其施工便捷、安全环保等特点，在国内建筑防水中的应用越来越广泛。无胎自粘卷材作为自粘卷材的一种，其便捷、节能的优点更加突出。
3.由于湿铺卷材施工效果受环境、施工周期、施工手法等因素的影响比较大，因此在施工过程中经常有施工空鼓、粘附不牢等问题的反馈，尤其是立面施工后，与基层的粘接强度导致容易出现严重的滑移，施工回填后脱落，严重影响卷材的施工以及防水效果。
4.同时在卷材与基面实现有效粘接后，在隐蔽回填过程中，往往因卷材受外力作用下，引起与基面粘接强度以及卷材本身强度不够，导致卷材滑移脱落升甚至内聚发生破坏，需要提升产品本身粘结力以及内聚力，但是这种调整往往会影响湿铺自粘卷材的蠕变性，不利于快速形成物理卯欠，因此本发明需要实现一种快粘高强湿铺卷材并提供制备方法，在不影响产品的蠕变性的情况下，提升卷材的内聚强度以及触粘性，以改善上述问题。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于解决上述问题，提供一种触粘性高、蠕变性更加优异，同时料体细腻兼顾的产品。
6.为了实现上述目的，本发明的第一方面提供一种半硫化丁苯橡胶聚合物的制备方法，其特征在于，该制备方法包括：
7.将硫化剂与丁苯橡胶混合，在155℃-170℃、10mpa-20mpa下反应，得到所述半硫化丁苯橡胶聚合物；
8.所述硫化剂为多卤化物硫化剂和/或酚醛树脂硫化剂。
9.作为优选方案，硫化剂与丁苯橡胶的重量比为1:(1-3)；
10.作为优选方案，所述多卤化物硫化剂选自三碘化钾和五碘化钾中的至少一种。
11.作为优选方案，半硫化丁苯橡胶聚合物的制备方法中，反应温度为160℃-165℃，反应压力为13mpa-17mpa。
12.作为优选方案，半硫化丁苯橡胶聚合物的制备方法中，反应时间为10min～30min。
13.本发明的第二方面提供由上述的制备方法制备得到的半硫化丁苯橡胶聚合物。
14.本发明的第三方面提供一种低温改性剂，该低温改性剂由上述的半硫化丁苯橡胶聚合物研磨得到，所述低温改性剂满足：
15.低温改性剂的目数≥80目，≥90％低温改性剂总量；
16.80目＞低温改性剂的目数≥60目，≤8％低温改性剂总量；
17.低温改性剂的目数＜60目，≤2％低温改性剂总量。
18.作为进一步的优选方案，所述低温改性剂的目数≥80目。
19.本发明的第四方面提供上述的低温改性剂在防水卷材领域的应用。
20.为了能够解决背景技术中记载的问题，提升湿铺卷材施工容错率，需要从产品设计方面进行改良，开发一种触粘性高、蠕变性更加优异，同时料体细腻兼顾的产品，此产品需要能够降低因施工不当对湿铺卷材施工效果造成的影响。本发明上述方案中记载的低温改性剂即可解决上述问题。将该低温改性剂用于防水卷材中，在水泥砂浆水化过程中，其能够快速流动至缝隙更小的水泥砂浆微观结构当中形成强力物理卯欠，促使与水泥基层粘接强度以及粘接效果得到很大提升，同时结合其强力的初粘性，在施工后能够快速与基层形成贴合，避免卷材与基层水化完全之前(未彻底卯欠形成整体)与基面脱离分开，影响卷材与基层的卯欠结合以及防水效果。
21.本发明的第五方面提供一种改性沥青，该改性沥青的原料组成包括以重量份计的：
22.石油沥青45-50份、bp-1改性剂3-5份、sbs 3-7份、石油树脂5-10份、低温改性剂3-10份、无机填料15-40份；
23.所述低温改性剂为上述的低温改性剂。
24.根据本发明，加入石油沥青(如基质调和沥青)以及石油树脂(如加氢石油树脂)有利于提升产品的触粘性以及蠕变性，从而达到卷材施工快速形成分子间作用力实现快粘的效果，同时由于基质调和沥青的添加，调和沥青中的胶质和沥青质能够有效地分散在体系中，增加体系的蠕变性，达到快速卯欠在水泥基层中的效果，其缺点在于加入过多的调和沥青会造成湿铺涂盖料内聚迅速降低，从而影响湿铺卷材与基层的粘结强度，容易发生脱离和内聚破坏；如果单纯地增加改性剂的量，虽然能够提升卷材的内聚强度，但是卷材的蠕变性将会下降，从而影响卷材与水泥卯欠的效率和效果；而本发明中的低温改性剂能够解决这个问题，这种低温改性剂与传统改性剂的区别在于它是由传统丁苯橡胶改性剂进行半硫化制成，并进行研磨，让其能够充分分散在体系当中进行改性提升，使得能够在不影响产品蠕变性的基础上，一定程度上提升产品的内聚力和粘接强度，从而得到快粘高强的改性沥青湿铺防水卷材，解决上述问题。
25.作为优选方案，所述石油沥青为基质调和沥青，进一步优选为ah50基质沥青、ah70基质沥青和ah90基质沥青中的至少一种和芳烃油的混合物，如ah50基质沥青 芳烃油，如ah90基质沥青 芳烃油，如ah70基质沥青 ah90基质沥青 芳烃油。上述基质沥青和芳烃油的重量比为(6-8):(2-4)。
26.作为优选方案，所述石油树脂为c5加氢石油树脂。
27.以sbs为改性剂制得的改性沥青可赋予卷材高抗拉强度和高延伸率，对基层收缩、变形、开裂的适应能力强。在本发明中，所述sbs可参照现有技术进行选择。作为优选方案，所述sbs为线性sbs。作为优选方案，所述sbs分子量可以为15万～30万，熔体流动速率为0.05～3g/10min。所述sbs既可通过本领域熟知的阴离子方法聚合得到，也可通过商购获得，例如选自岳化1401、山茂名石化735和独山子6302h中的至少一种。
28.作为优选方案，所述无机填料选自石粉、重钙粉和滑石粉中的至少一种。
29.作为优选方案，所述无机填料的目数为200-400目。
30.本发明的第六方面提供上述的改性沥青的制备方法，该制备方法包括：
31.1)将bp-1改性剂、sbs、熔融的石油沥青混合溶胀，得到第一混合物；
32.2)将石油树脂、低温改性剂与第一混合物、无机填料混合均匀，得到所述改性沥青。
33.作为优选方案，改性沥青的制备方法中，溶胀的时间为2.5h～3.5h。
34.根据本发明，在一个具体的实施方式中，改性沥青的制备方法包括：
35.1)在160℃-180℃的温度下将bp-1、sbs加入到熔融的石油沥青中进行溶胀，得到第一混合物；
36.2)在160℃-170℃的温度下，将石油树脂、低温改性剂溶解在第一混合物中，再加入无机填料，混合均匀，得到所述改性沥青。
37.本发明的第七方面提供一种改性沥青防水卷材，该改性沥青防水卷材中的上表面沥青涂盖层和/或下表面沥青涂盖层由上述的改性沥青制备得到。
38.根据本发明，改性沥青防水卷材的结构可以为本领域技术人员已知的结构，如从上到下依次包括的：上表面隔离层或者高分子膜基、上表面沥青涂盖层、增强体层(双面产品)、下表面沥青涂盖层和下表面隔离层。
39.上表面隔离层和下表面隔离层的隔离材料各自可以选用聚酯隔离膜、聚乙烯隔离膜、改性聚乙烯隔离膜等中的至少一种。即上表面隔离层和下表面隔离层的隔离材料可以相同也可以不同。
40.增强体层可以选用聚酯增强膜、交叉膜等中的至少一种，聚酯增强膜、交叉膜分别拥有高强以及高延伸的特点。
41.所述改性沥青防水卷材的厚度可根据不同的地区和要求进行选择，从保证防水性以及易于运输好施工的角度出发，优选厚度为1.5～2.0mm。另外，通常所述上表面沥青涂盖层、下表面沥青涂盖层的厚度分别为0.7-1.2mm。
42.所述改性防水卷材的制备方法可参照现有技术进行，本发明对此没有特别限定，例如在所述增强体层的上表面、下表面分别使用相应的改性沥青和隔离材料，经冷却定型、收卷，形成所述改性沥青防水卷材。
43.本发明的有益效果：
44.本发明防水卷材在满足蠕变性的要求的情况下，具有较高的内聚强度以及触粘性。解决了卷材与基面实现有效粘接后，在隐蔽回填过程中，往往因卷材受外力作用下，引起与基面粘接强度以及卷材本身强度不够，导致卷材滑移脱落甚至内聚发生破坏的问题。
45.本发明提供的一种触粘性高、蠕变性更加优异，同时兼顾料体细腻的防水卷材能够降低因施工不当对湿铺卷材施工效果造成的影响，在水泥砂浆水化过程中，能够快速流动至缝隙更小的水泥砂浆微观结构当中形成强力物理卯欠，促使与水泥基层粘接强度以及粘接效果得到很大提升，同时结合其强力的初粘性，在施工后能够快速与基层形成贴合，避免卷材与基层水化完全之前(未彻底卯欠形成整体)与基面脱离分开，影响卷材与基层的卯欠结合以及防水效果。
46.本发明的其他特征和优点将在随后具体实施方式部分予以详细说明。
具体实施方式
47.下面将更详细地描述本发明的优选实施方式。虽然以下描述了本发明的优选实施
方式，然而应该理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了使本发明更加透彻和完整，并且能够将本发明的范围完整地传达给本领域的技术人员。
48.本发明实施例中，石油沥青为基质调和沥青，由ah90基质沥青、芳烃油配制而成，二者的重量比为7:3。
49.本发明实施例中，bp-1改性剂为山东高氏科工贸有限公司的bp-1改性剂。
50.本发明实施例中，sbs为sbs茂名石化735。
51.本发明实施例中，石油树脂为c5加氢石油树脂(奇隆)。
52.本发明实施例中，无机填料为市售400目石粉。
53.本发明实施例中，低温改性剂1的制备方法为：
54.将多卤化物硫化剂(三碘化钾)与丁苯橡胶(市售)混合(重量比为1:2)，在160℃、15mpa下反应20min，得到半硫化丁苯橡胶聚合物1，将半硫化丁苯橡胶聚合物1研磨至目数≥80目，得到低温改性剂1。
55.本发明实施例中，低温改性剂2的制备方法为：
56.将酚醛树脂硫化剂(市售)与丁苯橡胶(市售)混合(重量比为1:2)，在165℃、15mpa下反应20min，得到半硫化丁苯橡胶聚合物2，将半硫化丁苯橡胶聚合物2研磨至目数≥80目，得到低温改性剂2。
57.实施例1：
58.(1)低粘高强型改性沥青的制备
59.在160～180℃，分别将7重量份sbs和5重量份bp-1加入到50重量份熔融的基质调和沥青中，然后维持温度在170℃，待上述改性剂完全溶胀后，加入10重量份石油树脂和10重量份的低温改性剂，溶解完全后，加入18重量份400目石粉控温在160～165℃并搅拌均匀，得到低粘高强型改性沥青。
60.(2)低粘高强型改性沥青防水卷材的制备
61.将低粘高强改性沥青于160～165℃出料涂盖在下隔离膜上，然后再覆面高分子膜基或者隔离膜，冷却定型、收卷，制得低粘高强型湿铺改性沥青防水卷材。
62.实施例2：
63.(1)低粘高强型改性沥青的制备
64.在160～180℃，分别将3重量份sbs和5重量份bp-1加入到50重量份熔融的基质调和沥青中，然后维持温度在170℃，待上述改性剂完全溶胀后，加入10重量份石油树脂和10重量份的低温改性剂，溶解完全后，加入22重量份400目石粉控温在160～165℃并搅拌均匀，得到低粘高强型改性沥青。
65.(2)低粘高强型改性沥青防水卷材的制备
66.同实施例1
67.实施例3：
68.(1)低粘高强型改性沥青的制备
69.在160～180℃，分别将7重量份sbs和3重量份bp-1加入到50重量份熔融的基质调和沥青中，然后维持温度在170℃，待上述改性剂完全溶胀后，加入10重量份石油树脂和10重量份的低温改性剂，溶解完全后，加入20重量份400目石粉控温在160～165℃并搅拌均
匀，得到低粘高强型改性沥青。
70.(2)低粘高强型改性沥青防水卷材的制备
71.同实施例1
72.实施例4：
73.(1)低粘高强型改性沥青的制备
74.在160～180℃，分别将7重量份sbs和5重量份bp-1加入到45重量份熔融的基质调和沥青中，然后维持温度在170℃，待上述改性剂完全溶胀后，加入10重量份树脂和10重量份的低温改性剂，溶解完全后，加入23重量份400目石粉控温在160～165℃并搅拌均匀，得到低粘高强型改性沥青。
75.(2)低粘高强型改性沥青防水卷材的制备
76.同实施例1
77.实施例5：
78.(1)低粘高强型改性沥青的制备
79.在160～180℃，分别将7重量份sbs和5重量份bp-1加入到45重量份熔融的基质调和沥青中，然后维持温度在170℃，待上述改性剂完全溶胀后，加入5重量份石油树脂和10重量份的低温改性剂，溶解完全后，加入28重量份400目石粉控温在160～165℃并搅拌均匀，得到低粘高强型改性沥青。
80.(2)低粘高强型改性沥青防水卷材的制备
81.同实施例1
82.实施例6：
83.(1)低粘高强型改性沥青的制备
84.在160～180℃，分别将7重量份sbs和5重量份bp-1加入到45重量份熔融的基质调和沥青中，然后维持温度在170℃，待上述改性剂完全溶胀后，加入10重量份石油树脂和5重量份的低温改性剂，溶解完全后，加入28重量份400目石粉控温在160～165℃并搅拌均匀，得到低粘高强型改性沥青。
85.(2)低粘高强型改性沥青防水卷材的制备
86.同实施例1
87.对比例1：
88.(1)低粘高强型改性沥青的制备
89.按照实施例1的方法制备低粘高强型改性沥青，所不同的是，不加入低温改性剂，从而制得低粘高强型改性沥青。
90.(2)低粘高强型改性沥青防水卷材的制备
91.同实施例1
92.对比例2：
93.(1)低粘高强型改性沥青的制备
94.按照实施例1的方法制备低粘高强型改性沥青，所不同的是，将sbs用量调整为2重量份，从而制得低粘高强型改性沥青。
95.(2)低粘高强型改性沥青防水卷材的制备
96.同实施例1
97.对比例3：
98.(1)低粘高强型改性沥青的制备
99.按照实施例1的方法制备低粘高强型改性沥青，所不同的是，将bp-1用量调整为2重量份，从而制得低粘高强型改性沥青。
100.(2)低粘高强型改性沥青防水卷材的制备
101.同实施例1
102.对比例4：
103.(1)低粘高强型改性沥青的制备
104.按照实施例1的方法制备低粘高强型改性沥青，所不同的是，使用的沥青为ah90基质沥青(不含芳烃油)，从而制得低粘高强型改性沥青。
105.(2)低粘高强型改性沥青防水卷材的制备
106.同实施例1
107.对比例5：
108.(1)低粘高强型改性沥青的制备
109.按照实施例1的方法制备低粘高强型改性沥青，所不同的是，将石油树脂用量调整为4重量份，从而制得低粘高强型改性沥青。
110.(2)低粘高强型改性沥青防水卷材的制备
111.同实施例1
112.对比例6：
113.(1)低粘高强型改性沥青的制备
114.按照实施例1的方法制备低粘高强型改性沥青，所不同的是，将sbs改性剂的用量调整为10重量份，从而制得低粘高强型改性沥青。
115.(2)低粘高强型改性沥青防水卷材的制备
116.同实施例1
117.测试例：
118.对以上实施例和对比例的改性沥青防水卷材性能进行测试：低温柔性参照gb/t328.14来进行评价；触粘性为按照斜面滚球法测试钢球在卷材表面滚动距离，滚动距离越短说明触粘性越好越容易快速与基面形成粘接；拉拔试验主要测试湿铺施工水化完全后，卷材与基面的粘接力的大小，使用专用拉拔仪进行测试，拉拔过程中观察卷材与基面粘结效果，对比卷材与基面的粘接情况，结果如表1所示。
119.表1
[0120][0121]
结合表1，将实施例1和对比例1比较可知，所述低温改性剂可以在提升卷材强度的基础上，不影响卷材的初粘和蠕变性，从而让卷材能够与快速与基面形成满粘。将实施例1和对比例2进行对比可知，当sbs加入量低于3重量份时，低温性能无法满足要求。将实施例1与对比例3对比可知，当bp-1添加量低于3重量份时，卷材的蠕变性下降，基面有零星不沾的区域。将实施例1与对比例4对比可知，使用基质调和沥青能够充分将改性剂以及低温改性剂分散，形成全面满粘效果。将实施例1与对比例5对比可知，当石油树脂填量低于5重量份时，卷材的触粘性急剧下降，影响施工初期卷材与基面的贴合，进而对后期卷材持续水化粘接形成影响。将实施例1与对比例6对比可知，单纯提升sbs添加量虽然可以增加内聚强度，但是卷材的蠕变性将会下降，从而影响卷材与水泥卯欠的效率和效果，从而导致卷材与基面形成界面分离的情况。
[0122]
以上已经描述了本发明的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。