CN110397222A - 复合屋面防水卷材及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及防水卷材领域，公开了一种复合屋面防水卷材，包括高分子基材层及自粘层，自粘层包括耐热丁基胶层及高粘丁基胶层，高分子基材层、耐热丁基胶层及高粘丁基胶层依次层叠设置；耐热丁基胶层包括如下质量份的各组分：丁基橡胶15～25份、橡胶增塑剂20～30份、SEBS热塑性弹性体2～8份、无机填料20～35份、增粘剂10～20份、抗紫外颜料0.5～1.5份及抗氧剂0.5～1.0份；高粘丁基胶层包括如下质量份的各组分：丁基橡胶15～25份、SEBS热塑性弹性体5～15份、氢化松香类增粘树脂10～20份、萜烯类增粘树脂15～25份、橡胶增塑剂30～45份、抗紫外颜料0.5～1.5份及抗氧剂0.5～1.0份。本发明具有优异的初始粘接性能、耐热性、耐老化性及剥离强度，能够与建筑材料的底涂剂良好粘接，且能够降低成本。
Description
技术领域
本发明涉及防水卷材领域，特别是涉及一种复合屋面防水卷材及其制备方法。
背景技术
自GB 50108-2008《地下工程防水技术规范》及GB/T 23260-2009《带自粘层的防水卷材》发布以来，高分子防水卷材的应用领域越来越广。高分子防水卷材包括高分子基材层及自粘层。其中，一般自粘层主要以SIS热塑性丁苯橡胶(苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物)为基体材料，再辅助以各种助剂以满足各种性能需求，虽然其剥离强度较大，但是其成本高、立面粘接耐热性差易翘边、耐老化性能差、耐底涂剂类化学试剂差。或者以丁基橡胶为基体材料，但是丁基橡胶的内聚力小、耐热性差、耐老化性差、初始粘接性差、剥离强度较小，无法应用于高温环境下达到良好的防水效果。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术中的不足之处，提供一种具有优异的初始粘接性能、耐热性、耐老化性及剥离强度，能够与建筑材料的底涂剂良好粘接，能够降低成本，且能够应用于-5℃～100℃的环境的复合屋面防水卷材及其制备方法。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：
一种复合屋面防水卷材，包括高分子基材层及自粘层，所述自粘层包括耐热丁基胶层及高粘丁基胶层，所述高分子基材层、所述耐热丁基胶层及所述高粘丁基胶层依次层叠设置；
其中，所述耐热丁基胶层包括如下质量份的各组分：丁基橡胶15～25份、橡胶增塑剂20～30份、SEBS热塑性弹性体2～8份、无机填料20～35份、增粘剂10～20份、抗紫外颜料0.5～1.5份及抗氧剂0.5～1.0份；
其中，所述高粘丁基胶层包括如下质量份的各组分：丁基橡胶15～25份、SEBS热塑性弹性体5～15份、氢化松香类增粘树脂10～20份、萜烯类增粘树脂15～25份、橡胶增塑剂30～45份、抗紫外颜料0.5～1.5份及抗氧剂0.5～1.0份。
在其中一种实施方式，所述橡胶增塑剂为环烷基橡胶软化油和聚异丁烯中的至少一种。
在其中一种实施方式，所述无机填料为重质碳酸钙、煅烧高岭土、滑石粉和云母粉中的至少一种。
在其中一种实施方式，所述增粘剂为非氢化碳五石油树脂、非氢化碳五/碳九共聚石油树脂和非氢化苯乙烯改性碳五石油树脂中的至少一种。
在其中一种实施方式，所述抗紫外颜料为金红石型二氧化钛和锐钛型二氧化钛中的至少一种。
在其中一种实施方式，所述抗氧剂为四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、三[2.4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯和β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯中的至少一种。
在其中一种实施方式，所述氢化松香类增粘树脂为氢化松香树脂和氢化松香改性树脂中的至少一种。
在其中一种实施方式，所述萜烯类增粘树脂为聚合萜烯树脂、萜烯苯乙烯树脂和萜烯苯酚类树脂中的至少一种。
一种复合屋面防水卷材的制备方法，包括以下步骤：
提供高分子基材层；
在140℃～160℃的温度条件下，将丁基橡胶、SEBS热塑性弹性体、橡胶增塑剂、无机填料、抗紫外颜料和抗氧剂加入至捏合机内，进行搅拌至完全熔融后，加入增粘剂，继续搅拌至完全熔融，得到耐热丁基胶；其中，所述丁基橡胶、所述橡胶增塑剂、所述SEBS热塑性弹性体、所述无机填料、所述增粘剂、所述抗紫外颜料及抗氧剂的质量比例为(15～25):(20～30):(2～8):(20～35):(10～20):(0.5～1.5)：(0.5～1.0)；
在150℃～170℃的温度条件下，将丁基橡胶、SEBS热塑性弹性体、橡胶增塑剂、抗紫外颜料和抗氧剂加入至捏合机内，进行搅拌至完全熔融后，加入氢化松香类增粘树脂及萜烯类增粘树脂，继续搅拌至完全熔融，得到高粘丁基胶；其中，所述丁基橡胶、所述橡胶增塑剂、所述SEBS热塑性弹性体、所述氢化松香类增粘树脂、所述萜烯类增粘树脂、所述抗紫外颜料及抗氧剂的质量比例为(15～25):(30～45):(5～15):(10～20):(15～25):(0.5～1.5)：(0.5～1.0)；
在所述高分子基材层的一侧面上涂覆所述耐热丁基胶，以在所述高分子基材层的一侧面上形成耐热丁基胶层，在所述耐热丁基胶层远离所述高分子基材层的一侧面上涂覆所述高粘丁基胶，以在所述耐热丁基胶层远离所述高分子基材层的一侧面上形成高粘丁基胶层，得到复合屋面防水卷材。
在其中一种实施方式，在得到所述复合屋面防水卷材的操作之前，还在所述高粘丁基胶层远离所述耐热丁基胶层的一侧面上贴附离型膜层。
与现有技术相比，本发明至少具有以下优点：
在耐热丁基胶层中，通过合适的组分配比的丁基橡胶、橡胶增塑剂、SEBS热塑性弹性体、无机填料、增粘剂、抗紫外颜料及抗氧剂，解决了丁基橡胶本身内聚力小，耐热性能差的缺点，以及加入大量无机填料后粘接性能及抗老化性能大幅度变差的问题，使得耐热丁基胶层具有内聚力大、耐热性能优异、耐老化性能优异、成本低、粘接性能合适的特点，能够与高分子基材层进行良好粘接，且大大降低了自粘层的成本。
在高粘丁基胶层中，通过合适的组分配比的丁基橡胶、SEBS热塑性弹性体、氢化松香类增粘树脂、萜烯类增粘树脂、橡胶增塑剂、抗紫外颜料及抗氧剂，使得高粘丁基胶层具有内聚力大、耐热性能优异、耐老化性能优异、初始粘接性能优异以及剥离强度大的特点，能够与建筑材料的底涂剂进行良好粘接，且能够应用于-5℃～100℃的环境，适应范围更广。
无机填料的价格要比SEBS热塑性弹性体、氢化松香类增粘树脂及萜烯类增粘树脂的价格低，采用大量价格低的无机填料，使得耐热丁基胶层的成本仅为高粘丁基胶层的成本的40％～60％，在很大程度上降低了自粘层的成本。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本发明一实施方式的复合屋面防水卷材的制备方法的步骤流程图；
图2为本发明一实施方式的复合屋面防水卷材的结构示意图；
图3为本发明一实施方式的复合屋面防水卷材的结构示意图；
图4为本发明一实施方式的复合屋面防水卷材的结构示意图。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施方式。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
一实施方式，请参阅图2，一种复合屋面防水卷材10，包括高分子基材层110及自粘层120，所述自粘层120包括耐热丁基胶层121及高粘丁基胶层122，所述高分子基材层、所述耐热丁基胶层及所述高粘丁基胶层依次层叠设置。其中，所述耐热丁基胶层包括如下质量份的各组分：丁基橡胶15～25份、橡胶增塑剂20～30份、SEBS热塑性弹性体2～8份、无机填料20～35份、增粘剂10～20份、抗紫外颜料0.5～1.5份及抗氧剂0.5～1.0份。其中，所述高粘丁基胶层包括如下质量份的各组分：丁基橡胶15～25份、SEBS热塑性弹性体5～15份、氢化松香类增粘树脂10～20份、萜烯类增粘树脂15～25份、橡胶增塑剂30～45份、抗紫外颜料0.5～1.5份及抗氧剂0.5～1.0份。
需要说明的是，自粘层的主体材料为丁基橡胶，丁基橡胶本身对不同种类的高分子卷材具有良好的粘接性能，且对紫外线及臭氧具有良好的抵抗性。但是，丁基橡胶高分子链均为脂肪族柔性链段，不含有刚性链段，所以其内聚力小，耐热性能、耐老化性能、柔韧性及粘接性能差。抗紫外颜料与抗氧剂结合，能够在很大程度上提高丁基橡胶的耐紫外光照射老化性能。橡胶增塑剂能够增加丁基橡胶的分子链的移动性及柔软性，从而提高其柔韧性。
在耐热丁基胶层中，耐热丁基胶层与高粘丁基胶层的组成相似，相容性较好，故对耐热丁基胶层的粘接性能要求不高，只要足够与高分子基材层进行良好粘接即可。大量无机填料不但可以增强丁基橡胶的内聚力及耐热性能，还可以在很大程度上降低成本。但是，加入大量无机填料后，丁基橡胶的粘接性能及抗老化性能大幅度变差，无法与高分子基材层进行良好粘接，以及长久实现防水。故，将SEBS热塑性弹性体与无机填料结合，SEBS热塑性弹性体的高分子链段与丁基橡胶一样饱和度高，具有优良的耐紫外光照射老化性能，且其高分子链含聚苯乙烯刚性嵌段，可增大丁基橡胶的内聚力、粘接力以及耐老化性能，使得丁基橡胶可以容纳更多的大量无机填料，再结合合适用量的增粘剂，来提高丁基橡胶的粘接强度，从而使得耐热丁基胶层能与高分子基材层进行良好粘接，避免高分子基材层会翘边从耐热丁基胶层上脱离。综上，通过合适的组分配比的丁基橡胶、橡胶增塑剂、SEBS热塑性弹性体、无机填料、增粘剂、抗紫外颜料及抗氧剂，解决了丁基橡胶本身内聚力小，耐热性能差的缺点，以及加入大量无机填料，粘接性能及抗老化性能大幅度变差的问题，使得耐热丁基胶层具有内聚力大、耐热性能优异、耐老化性能优异、成本低、粘接性能合适的特点，能够应用于-5℃～100℃的环境，且能够与高分子基材层进行良好粘接。
在高粘丁基胶层中，高粘丁基胶层用于与建筑材料，例如铝板、水泥板等粘接，相对于耐热丁基胶层，需要更大的初始粘接性能以及剥离强度。SEBS热塑性弹性体本身能够提高丁基橡胶的内聚力、粘接力以及耐老化性能。再结合与丁基橡胶相容性好、性能稳定的氢化松香类增粘树脂及萜烯类增粘树脂，可以很好的提升丁基热熔胶的内聚力、初始粘接性能以及剥离强度。综上，通过合适的组分配比的丁基橡胶、SEBS热塑性弹性体、氢化松香类增粘树脂、萜烯类增粘树脂、橡胶增塑剂、抗紫外颜料及抗氧剂，使得高粘丁基胶层具有内聚力大、耐热性能优异、耐老化性能优异、初始粘接性能优异以及剥离强度大的特点，能够应用于-5℃～100℃的环境，能够与建筑材料的底涂剂进行良好粘接，适应范围广。
无机填料的价格要比SEBS热塑性弹性体、氢化松香类增粘树脂及萜烯类增粘树脂的价格低，采用大量价格低的无机填料，使得耐热丁基胶层的成本仅为高粘丁基胶层的成本的40％～60％。
一实施方式，所述高分子基材层为TPO基材、PVC基材、HDPE基材或者EPDM基材。需要说明的是，TPO基材为热塑性聚烯烃，其本身具有优异的耐候、耐油、耐臭氧、耐紫外线性能、抗动态疲劳性能及耐磨性，而且抗撕裂强度大、压缩永久变形小。PVC基材为聚氯乙烯，其本身具有阻燃(阻燃值为40以上)、耐化学药品性高(耐浓盐酸、浓度为90％的硫酸、浓度为60％的硝酸和浓度20％的氢氧化钠)、机械强度及电绝缘性良好的优点。HDPE基材为高密度聚乙烯，其本身具有良好的耐热性和耐寒性，化学稳定性好，还具有优良的刚性、韧性、机械强度、介电性能及耐环境应力开裂性。EPDM基材为乙丙橡胶，其本身具有优良的耐老化、电绝缘性能、耐臭氧性能、化学稳定性、耐磨性、弹性及耐油性。
一实施方式，所述丁基橡胶不饱和度小于2％/mol，门尼粘度(ML1+8,125℃)为40～60。
一实施方式，所述SEBS热塑性弹性体为氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物，其含有的苯乙烯嵌段含量不大于30％。
一实施方式，所述橡胶增塑剂为环烷基橡胶软化油和聚异丁烯中的至少一种。例如，橡胶增塑剂为环烷基橡胶软化油和聚异丁烯的共同混合物。例如，橡胶增塑剂为环烷基橡胶软化油或者聚异丁烯。需要说明的是，环烷基橡胶软化油和聚异丁烯能够插入到丁基橡胶的分子链之间，削弱分子链间的聚集作用，而增加分子链的移动性及柔软性，从而提高自粘层的柔韧性。其中，橡胶增塑剂在40℃时的粘度为50cps～150cps。聚异丁烯的平均分子量400～2400。
一实施方式，所述无机填料为重质碳酸钙、煅烧高岭土、滑石粉和云母粉中的至少一种。例如，无机填料为重质碳酸钙、煅烧高岭土、滑石粉和云母粉的共同混合物。例如，无机填料为重质碳酸钙、煅烧高岭土、滑石粉或者云母粉。需要说明的是，重质碳酸钙、煅烧高岭土、滑石粉和云母粉的粒径不大于1250目，可以均匀嵌入丁基橡胶的分子网中，减少了在高温作用下，丁基橡胶分子网的变形和滑动，从而提高了耐热丁基胶层的耐高温性。
一实施方式，所述增粘剂为非氢化碳五石油树脂、非氢化碳五/碳九共聚石油树脂和非氢化苯乙烯改性碳五石油树脂中的至少一种。例如，增粘剂为非氢化碳五石油树脂、非氢化碳五/碳九共聚石油树脂和非氢化苯乙烯改性碳五石油树脂的共同混合物。例如，增粘剂为非氢化碳五石油树脂、非氢化碳五/碳九共聚石油树脂或者非氢化苯乙烯改性碳五石油树脂。需要说明的是，增粘剂环球法软化点为不低于100℃。非氢化碳五石油树脂、非氢化碳五/碳九共聚石油树脂和非氢化苯乙烯改性碳五石油树脂与丁基橡胶有很好的互溶性，对丁基橡胶能起到增粘、补强、软化的作用。特别是非氢化碳五/碳九共聚石油树脂，不但能增大胶粒间的粘合力，而且能够提高胶粒与高分子基材的粘合力。
一实施方式，所述抗紫外颜料为金红石型二氧化钛和锐钛型二氧化钛中的至少一种。例如，抗紫外颜料为金红石型二氧化钛和锐钛型二氧化钛的共同混合物。例如，抗紫外颜料为金红石型二氧化钛或者锐钛型二氧化钛。需要说明的是，金红石型二氧化钛和锐钛型二氧化钛的粒径小于3000目，金红石型二氧化钛和锐钛型二氧化钛的热稳定性好，对丁基橡胶具有补强、防老化、填充、增强抗臭氧和抗紫外线能力作用，使得自粘层在日光照射下，耐日晒，不开裂、不变色，伸展率大及耐酸碱。
一实施方式，所述抗氧剂为四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、三[2.4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯和β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯中的至少一种。例如，抗氧剂为四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、三[2.4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯和β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯的共同混合物。例如，抗氧剂为四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、三[2.4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯或者β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯。需要说明的是，四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、三[2.4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯和β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯与丁基橡胶反应，可延缓或抑制丁基橡胶氧化过程的进行，从而阻止丁基橡胶的老化并延长自粘层的使用寿命。
一实施方式，所述氢化松香类增粘树脂为氢化松香树脂和氢化松香改性树脂中的至少一种。例如，氢化松香类增粘树脂为氢化松香树脂和氢化松香改性树脂的共同混合物。例如，氢化松香类增粘树脂为氢化松香树脂或者氢化松香改性树脂。需要说明的是，氢化松香类增粘树脂的环球法软化点为不高于90℃。氢化松香树脂和氢化松香改性树脂含有双链和羧基活性基因，具有共轭双键和典型羧基反应，与丁基橡胶反应，能够增加丁基橡胶的粘性及内聚性能，从而提高自粘层的耐热性及初始粘接性能。
一实施方式，所述萜烯类增粘树脂为聚合萜烯树脂、萜烯苯乙烯树脂和萜烯苯酚类树脂中的至少一种。例如，萜烯类增粘树脂为聚合萜烯树脂、萜烯苯乙烯树脂和萜烯苯酚类树脂的共同混合物。例如，萜烯类增粘树脂为聚合萜烯树脂、萜烯苯乙烯树脂或者萜烯苯酚类树脂。需要说明的是，萜烯类增粘树脂的环球法软化点为不低于100℃。聚合萜烯树脂、萜烯苯乙烯树脂和萜烯苯酚类树脂具有粘接力强,抗老化性能好、内聚力高、耐热、耐光、耐酸、耐碱、耐臭、无毒等优良性能，与丁基橡胶反应，能够增加丁基橡胶的粘性及内聚性能，从而提高自粘层的耐热性及初始粘接性能。
一实施方式，请参阅图1，一种复合屋面防水卷材的制备方法，包括以下步骤：S110，提供高分子基材层。S120，在140℃～160℃的温度条件下，将丁基橡胶、SEBS热塑性弹性体、橡胶增塑剂、无机填料、抗紫外颜料和抗氧剂加入至捏合机内，进行搅拌至完全熔融后，加入增粘剂，继续搅拌至完全熔融，得到耐热丁基胶。其中，所述丁基橡胶、所述橡胶增塑剂、所述SEBS热塑性弹性体、所述无机填料、所述增粘剂、所述抗紫外颜料及抗氧剂的质量比例为(15～25):(20～30):(2～8):(20～35):(10～20):(0.5～1.5)：(0.5～1.0)。S130，在150℃～170℃的温度条件下，将丁基橡胶、SEBS热塑性弹性体、橡胶增塑剂、抗紫外颜料和抗氧剂加入至捏合机内，进行搅拌至完全熔融后，加入氢化松香类增粘树脂及萜烯类增粘树脂，继续搅拌至完全熔融，得到高粘丁基胶。其中，所述丁基橡胶、所述橡胶增塑剂、所述SEBS热塑性弹性体、所述氢化松香类增粘树脂、所述萜烯类增粘树脂、所述抗紫外颜料及抗氧剂的质量比例为(15～25):(30～45):(5～15):(10～20):(15～25):(0.5～1.5)：(0.5～1.0)。S140，在所述高分子基材层的一侧面上涂覆所述耐热丁基胶，以在所述高分子基材层的一侧面上形成耐热丁基胶层，在所述耐热丁基胶层远离所述高分子基材层的一侧面上涂覆所述高粘丁基胶，以在所述耐热丁基胶层远离所述高分子基材层的一侧面上形成高粘丁基胶层，得到复合屋面防水卷材。
需要说明的是，本方法通过合适的步骤以及合适的组分配比的丁基橡胶、橡胶增塑剂、SEBS热塑性弹性体、无机填料、增粘剂、抗紫外颜料及抗氧剂，可以得到具有内聚力大、耐热性能优异、耐老化性能优异、成本低、粘接性能合适的耐热丁基胶。本方法通过合适的步骤以及合适的组分配比的丁基橡胶、SEBS热塑性弹性体、氢化松香类增粘树脂、萜烯类增粘树脂、橡胶增塑剂、抗紫外颜料及抗氧剂，可以得到具有内聚力大、耐热性能优异、耐老化性能优异、初始粘接性能优异以及剥离强度大的高粘丁基胶。本方法选用140℃～160℃的温度条件下，可以使得耐热丁基胶的各组分完全溶解，同时减少各组分之间发生的副反应以及分解。本方法选用150℃～170℃的温度条件下，可以使得高粘丁基胶的各组分完全溶解，同时减少各组分之间发生的副反应以及分解。其中，抗氧剂可以消除在高温条件下，耐热丁基胶及高粘丁基胶的各有机组分刚刚产生的自由基，阻止各有机组分的热氧化过程，来提高耐热丁基胶及高粘丁基胶的各种性能，例如耐热性能、耐老化性能、粘接性能等等。
一实施方式，在得到所述复合屋面防水卷材的操作之前，还在所述高粘丁基胶层远离所述耐热丁基胶层的一侧面上贴附离型膜层。需要说明的是，本方法通过贴附离型膜层来达到对高粘丁基胶层的隔离防污染防粘功能。
一实施方式，在得到所述耐热丁基胶的操作之前，还将所述丁基橡胶、所述SEBS热塑性弹性体、所述橡胶增塑剂、所述无机填料、所述抗紫外颜料、所述抗氧剂及所述增粘剂在150℃～170℃的温度条件下静置10min～20min。需要说明的是，如此使得各组分在140℃～160℃的温度条件下，以及不受外力的相对静止状态下，继续稳定反应，丁基橡胶会恢复及增强自身的蠕变性，丁基橡胶分子网会发生蠕变，将无机填料及抗紫外颜料包裹在分子网孔内，形成化学性质更加稳定的丁基橡胶，从而进一步提高耐热丁基胶的耐热性及耐老化性。
一实施方式，在得到所述高粘丁基胶的操作之前，还将所述丁基橡胶、所述SEBS热塑性弹性体、所述橡胶增塑剂、所述无机填料、所述抗紫外颜料、所述抗氧剂、所述氢化松香类增粘树脂及所述萜烯类增粘树脂在150℃～170℃的温度条件下静置10min～20min。需要说明的是，如此使得各组分在150℃～170℃的温度条件下，以及不受外力的相对静止状态下，继续稳定反应，丁基橡胶会恢复及增强自身的蠕变性，丁基橡胶的分子网会发生蠕变，将抗紫外颜料包裹在分子网孔内，形成化学性质更加稳定的丁基橡胶，从而进一步提高高粘丁基胶的耐热性及耐老化性。
与现有技术相比，本发明至少具有以下优点：
在耐热丁基胶层中，通过合适的组分配比的丁基橡胶、橡胶增塑剂、SEBS热塑性弹性体、无机填料、增粘剂、抗紫外颜料及抗氧剂，解决了丁基橡胶本身内聚力小，耐热性能差的缺点，以及加入大量无机填料后粘接性能及抗老化性能大幅度变差的问题，使得耐热丁基胶层具有内聚力大、耐热性能优异、耐老化性能优异、成本低、粘接性能合适的特点，能够与高分子基材层进行良好粘接，能够应用于-5℃～100℃的环境，且大大降低了自粘层的成本。
在高粘丁基胶层中，通过合适的组分配比的丁基橡胶、SEBS热塑性弹性体、氢化松香类增粘树脂、萜烯类增粘树脂、橡胶增塑剂、抗紫外颜料及抗氧剂，使得高粘丁基胶层具有内聚力大、耐热性能优异、耐老化性能优异、初始粘接性能优异以及剥离强度大的特点，能够与建筑材料的底涂剂进行良好粘接，且能够应用于-5℃～100℃的环境，适应范围更广。
无机填料的价格要比SEBS热塑性弹性体、氢化松香类增粘树脂及萜烯类增粘树脂的价格低，采用大量价格低的无机填料，使得耐热丁基胶层的成本仅为高粘丁基胶层的成本的40％～60％，在很大程度上降低了自粘层的成本。
一实施方式，请参阅图2，一种复合屋面防水卷材10，包括高分子基材层110及自粘层120，所述自粘层120包括耐热丁基胶层121及高粘丁基胶层122。所述耐热丁基胶层121涂覆于所述高分子基材层110的一侧面上；所述高粘丁基胶层122涂覆于所述耐热丁基胶层121远离所述高分子基材层110的一侧面上。其中，所述耐热丁基胶层121的厚度为100μm～200μm，所述高粘丁基胶层122的厚度为300μm～400μm。
需要说明的是，耐热丁基胶层采用耐热丁基胶制成，其本身具有内聚力大、耐热性能优异、耐老化性能优异、成本低、粘接性能合适的特点，且能够与高分子基材层进行良好粘接。高粘丁基胶层采用高粘丁基胶制成，其本身具有内聚力大、耐热性能优异、耐老化性能优异、初始粘接性能优异以及剥离强度大的特点，能够与建筑材料的底涂剂进行良好粘接，适应范围广。二者连接在一起组成自粘层，使得复合屋面防水卷材10能够降低成本，具有优异的耐热性、耐老化性、初始粘接性能、剥离强度及持粘性，且能够应用于-5℃～100℃的环境。
另外，需要说明的是，国标GB23260-2009带自粘层的防水卷材中规定非沥青基防水卷材的自粘层厚度不小于0.4mm。而高粘丁基胶层的厚度必须要在300μm以上才能具有优异的粘接性能。出于降低成本考虑，耐热丁基胶层的厚度设为100μm～200μm以及高粘丁基胶层的厚度设为300μm～400μm，使得高粘丁基胶层具有优异的粘接性能，同时在自粘层厚度相同的条件下，相对于全部由高粘丁基胶层组成的自粘层，本自粘层的总成本下降了25％～45％。
一实施方式，所述高分子基材层的厚度为1000μm～1500μm。例如，高分子基材层的厚度为1000μm、1100μm、1200μm、1300μm、1400μm或者1500μm，符合国标且成本较低。
一实施方式，请参阅图4，所述高分子基材层110包括TPO层112及铝箔层111，所述铝箔层111电镀于所述TPO层112的一侧面上，所述TPO层112贴附在所述耐热丁基胶层121远离所述高粘丁基胶层122的一侧面上。需要说明的是，TPO层112采用热塑性聚烯烃制成，其本身具有优异的耐候、耐油、耐臭氧、耐紫外线性能、抗动态疲劳性能及耐磨性，而且抗撕裂强度大、压缩永久变形小。在TPO层112上电镀铝箔层111，会使得TPO层112具有更好的致密性，从而提高高分子基材层110的防水性能。
一实施方式，所述高分子基材层110包括PVC层及铝箔层，所述铝箔层电镀于所述PVC层的一侧面上，所述PVC层贴附在所述耐热丁基胶层121远离所述高粘丁基胶层122的一侧面上。需要说明的是，PVC层采用聚氯乙烯制成，其本身具有阻燃(阻燃值为40以上)、耐化学药品性高(耐浓盐酸、浓度为90％的硫酸、浓度为60％的硝酸和浓度20％的氢氧化钠)、机械强度及电绝缘性良好的优点。在PVC层上电镀铝箔层，会使得PVC层具有更好的致密性，从而提高高分子基材层110的防水性能。
一实施方式，所述高分子基材层110包括HDPE层及铝箔层，所述铝箔层电镀于所述HDPE层的一侧面上，所述HDPE层贴附在所述耐热丁基胶层121远离所述高粘丁基胶层122的一侧面上。需要说明的是，HDPE层采用高密度聚乙烯制成，其本身具有良好的耐热性和耐寒性，化学稳定性好，还具有优良的刚性、韧性、机械强度、介电性能及耐环境应力开裂性。在HDPE层上电镀铝箔层，会使得HDPE层具有更好的致密性，从而提高高分子基材层110的防水性能。
一实施方式，所述高分子基材层110包括EPDM层及铝箔层，所述铝箔层电镀于所述EPDM层的一侧面上，所述EPDM层贴附在所述耐热丁基胶层121远离所述高粘丁基胶层122的一侧面上。需要说明的是，EPDM层采用乙丙橡胶制成，其本身具有优良的耐老化、电绝缘性能、耐臭氧性能、化学稳定性、耐磨性、弹性及耐油性。在EPDM层上电镀铝箔层，会使得EPDM层具有更好的致密性，从而提高高分子基材层110的防水性能。
一实施方式，请参阅图3，所述复合屋面防水卷材10还包括离型膜层130，所述离型膜层130贴附于所述高粘丁基胶层122远离所述耐热丁基胶层121的一侧面上。需要说明的是，离型膜层130用于对高粘丁基胶层122进行防粘防污染功能。
一实施方式，所述高分子基材层110的边缘、所述耐热丁基胶层121的边缘及所述高粘丁基胶层122的边缘相互对齐，所述离型膜层130的边缘向外延伸以使得所述离型膜层130的宽度大于所述高粘丁基胶层122的宽度。需要说明的是，离型膜层130的边缘延伸出高粘丁基胶层122的边缘，如此可以更轻易找到离型膜层130的边缘，从离型膜层130的边缘更轻易地将离型膜层130揭开。
一实施方式，请参阅图4，所述离型膜层130包括PE膜层132及硅氟涂层131，所述硅氟涂层131涂覆在所述PE膜层132的一侧面上，所述硅氟涂层131远离所述PE膜层132的一侧面贴附在所述高粘丁基胶层122远离所述耐热丁基胶层121的一侧面上。需要说明的是，PE膜层132采用聚乙烯制成，其本身具有强度高、耐高温、抗腐蚀、无毒、耐磨等特点。在PE膜层132上涂覆硅氟涂层131使得PE膜层132具有较为合适的离型力。
一实施方式，所述高分子基材层110靠近所述耐热丁基胶层121的一侧面上开设有连接孔，所述耐热丁基胶层121渗入所述连接孔内。需要说明的是，通过耐热丁基胶层121渗入所述连接孔内，使得高分子基材层110与耐热丁基胶层121的连接更紧密，避免因高分子基材层110与耐热丁基胶层121的连接不紧密导致高分子基材层110长期使用后会翘起而脱离耐热丁基胶层121。
以下是具体实施例部分
实施例1
S111，提供高分子基材层，高分子基材层为TPO基材。
S121，在140℃的温度条件下，将15kg丁基橡胶、2kgSEBS热塑性弹性体、30kg环烷基橡胶软化油、15kg重质碳酸钙、20kg煅烧高岭土、1.5kg锐钛型二氧化钛和1.0kg四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯加入至捏合机内，进行搅拌30min后，加入20kg非氢化碳五石油树脂，继续搅拌45min，得到耐热丁基胶。
S131，在150℃的温度条件下，将15kg丁基橡胶、5kgSEBS热塑性弹性体、45kg环烷基橡胶软化油、1.5kg锐钛型二氧化钛和1.0kg四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯加入至捏合机内，进行搅拌30min后，加入20kg氢化松香树脂及25kg聚合萜烯树脂，继续搅拌45min，得到高粘丁基胶。
S141，在所述高分子基材层的一侧面上涂覆所述耐热丁基胶，以在所述高分子基材层的一侧面上形成耐热丁基胶层，在所述耐热丁基胶层远离所述高分子基材层的一侧面上涂覆所述高粘丁基胶，以在所述耐热丁基胶层远离所述高分子基材层的一侧面上形成高粘丁基胶层，得到实施例1的复合屋面防水卷材。
实施例2
S112，提供高分子基材层，高分子基材层为PVC基材。
S122，在160℃的温度条件下，将25kg丁基橡胶、8kgSEBS热塑性弹性体、20kg环烷基橡胶软化油、10kg煅烧高岭土、10kg滑石粉、0.5kg锐钛型二氧化钛和0.5kg三[2.4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯加入至捏合机内，进行搅拌50min后，加入10kg非氢化碳五/碳九共聚石油树脂，继续搅拌60min，得到耐热丁基胶。
S132，在170℃的温度条件下，将25kg丁基橡胶、15kgSEBS热塑性弹性体、30kg环烷基橡胶软化油、0.5kg锐钛型二氧化钛和0.5kg三[2.4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯加入至捏合机内，进行搅拌50min后，加入10kg氢化松香改性树脂及15kg萜烯苯乙烯树脂，继续搅拌60min，得到高粘丁基胶。
S142，在所述高分子基材层的一侧面上涂覆所述耐热丁基胶，以在所述高分子基材层的一侧面上形成耐热丁基胶层，在所述耐热丁基胶层远离所述高分子基材层的一侧面上涂覆所述高粘丁基胶，以在所述耐热丁基胶层远离所述高分子基材层的一侧面上形成高粘丁基胶层，得到实施例2的复合屋面防水卷材。
实施例3
S113，提供高分子基材层，高分子基材层为HDPE基材。
S123，在150℃的温度条件下，将20kg丁基橡胶、5kgSEBS热塑性弹性体、25kg聚异丁烯、10kg滑石粉、18kg云母粉、1.0kg金红石型二氧化钛和0.8kgβ-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯加入至捏合机内，进行搅拌40min后，加入15kg非氢化苯乙烯改性碳五石油树脂，继续搅拌50min，得到耐热丁基胶。
S133，在160℃的温度条件下，将20kg丁基橡胶、10kgSEBS热塑性弹性体、38kg聚异丁烯、1.0kg金红石型二氧化钛和0.8kgβ-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯加入至捏合机内，进行搅拌40min后，加入15kg氢化松香树脂及20kg萜烯苯酚类树脂，继续搅拌50min，得到高粘丁基胶。
S143，在所述高分子基材层的一侧面上涂覆所述耐热丁基胶，以在所述高分子基材层的一侧面上形成耐热丁基胶层，在所述耐热丁基胶层远离所述高分子基材层的一侧面上涂覆所述高粘丁基胶，以在所述耐热丁基胶层远离所述高分子基材层的一侧面上形成高粘丁基胶层，得到实施例3的复合屋面防水卷材。其中，耐热丁基胶层与高粘丁基胶层组成的自粘层的厚度为0.4mm。
实施例4
S114，提供高分子基材层，高分子基材层为EPDM基材。
S124，在155℃的温度条件下，将22kg丁基橡胶、6kgSEBS热塑性弹性体、22kg聚异丁烯、10kg煅烧高岭土、12kg滑石粉、8kg云母粉、0.8kg金红石型二氧化钛和0.6kg四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯加入至捏合机内，进行搅拌45min后，加入15kg非氢化碳五石油树脂，继续搅拌55min，得到耐热丁基胶。
S134，在160℃的温度条件下，将22kg丁基橡胶、12kgSEBS热塑性弹性体、40kg聚异丁烯、1.0kg金红石型二氧化钛和0.8kg四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯加入至捏合机内，进行搅拌45min后，加入15kg氢化松香树脂及22kg萜烯苯乙烯树脂，继续搅拌55min，得到高粘丁基胶。
S144，在所述高分子基材层的一侧面上涂覆所述耐热丁基胶，以在所述高分子基材层的一侧面上形成耐热丁基胶层，在所述耐热丁基胶层远离所述高分子基材层的一侧面上涂覆所述高粘丁基胶，以在所述耐热丁基胶层远离所述高分子基材层的一侧面上形成高粘丁基胶层，得到实施例4的复合屋面防水卷材。
对比例1
提供高分子基材层，高分子基材层为HDPE基材。
在150℃的温度条件下，将20kg丁基橡胶、5kgSEBS热塑性弹性体、25kg聚异丁烯、10kg滑石粉、18kg云母粉、1.0kg金红石型二氧化钛和0.8kgβ-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯加入至捏合机内，进行搅拌40min后，加入15kg非氢化苯乙烯改性碳五石油树脂，继续搅拌50min，得到耐热丁基胶。
在所述高分子基材层的一侧面上涂覆所述耐热丁基胶，以在所述高分子基材层的一侧面上形成第一耐热丁基胶层，在所述第一耐热丁基胶层远离所述高分子基材层的一侧面上再次涂覆所述耐热丁基胶，以在所述第一耐热丁基胶层远离所述高分子基材层的一侧面上形成第二耐热丁基胶层，得到对比例1的复合屋面防水卷材。其中，第一耐热丁基胶层与第二耐热丁基胶层组成的自粘层的厚度为0.4mm。
对比例2
提供高分子基材层，高分子基材层为HDPE基材。
在所述高分子基材层的一侧面上涂覆丁基橡胶，以在所述高分子基材层的一侧面上形成第一丁基橡胶层，在所述第一丁基橡胶层远离所述高分子基材层的一侧面上再次涂覆所述丁基橡胶，以在所述第一丁基橡胶层远离所述高分子基材层的一侧面上形成第二丁基橡胶层，得到对比例2的复合屋面防水卷材。其中，第一丁基橡胶层与第二丁基橡胶层组成的自粘层的厚度为0.4mm。
对实施例1、实施例2、实施例3、实施例4、对比例1及对比例2的复合屋面防水卷材进行各项性能测试，得到的性能参数如表1所示。
表1
对上表进行分析：将对比例1与实施例3进行对比，对比例1的自粘层仅由耐热丁基胶层组成，其具有优异的耐热性、耐老化性及持粘性，但是其剥离强度远比实施例3的低，且达不到国标要求，无法实际应用。将对比例2与实施例3进行对比，对比例2的自粘层仅由丁基橡胶组成，其耐热性、耐老化性及剥离强度均远比实施例3的低，且达不到国标要求，无法实际应用。实施例3的自粘层具有优异的耐热性、耐老化性及剥离强度，不仅能够达到国标要求，满足于实际应用，还可以应用于-5℃～100℃的环境，适用范围更广。
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。
Claims (10)
1.一种复合屋面防水卷材，其特征在于，包括高分子基材层及自粘层，所述自粘层包括耐热丁基胶层及高粘丁基胶层，所述高分子基材层、所述耐热丁基胶层及所述高粘丁基胶层依次层叠设置；
其中，所述耐热丁基胶层包括如下质量份的各组分：丁基橡胶15～25份、橡胶增塑剂20～30份、SEBS热塑性弹性体2～8份、无机填料20～35份、增粘剂10～20份、抗紫外颜料0.5～1.5份及抗氧剂0.5～1.0份；
其中，所述高粘丁基胶层包括如下质量份的各组分：丁基橡胶15～25份、SEBS热塑性弹性体5～15份、氢化松香类增粘树脂10～20份、萜烯类增粘树脂15～25份、橡胶增塑剂30～45份、抗紫外颜料0.5～1.5份及抗氧剂0.5～1.0份。
2.根据权利要求1所述的复合屋面防水卷材，其特征在于，所述橡胶增塑剂为环烷基橡胶软化油和聚异丁烯中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的复合屋面防水卷材，其特征在于，所述无机填料为重质碳酸钙、煅烧高岭土、滑石粉和云母粉中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的复合屋面防水卷材，其特征在于，所述增粘剂为非氢化碳五石油树脂、非氢化碳五/碳九共聚石油树脂和非氢化苯乙烯改性碳五石油树脂中的至少一种。
5.根据权利要求1所述的复合屋面防水卷材，其特征在于，所述抗紫外颜料为金红石型二氧化钛和锐钛型二氧化钛中的至少一种。
6.根据权利要求1所述的复合屋面防水卷材，其特征在于，所述抗氧剂为四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、三[2.4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯和β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯中的至少一种。
7.根据权利要求1所述的复合屋面防水卷材，其特征在于，所述氢化松香类增粘树脂为氢化松香树脂和氢化松香改性树脂中的至少一种。
8.根据权利要求1所述的复合屋面防水卷材，其特征在于，所述萜烯类增粘树脂为聚合萜烯树脂、萜烯苯乙烯树脂和萜烯苯酚类树脂中的至少一种。
9.一种复合屋面防水卷材的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
提供高分子基材层；
在140℃～160℃的温度条件下，将丁基橡胶、SEBS热塑性弹性体、橡胶增塑剂、无机填料、抗紫外颜料和抗氧剂加入至捏合机内，进行搅拌至完全熔融后，加入增粘剂，继续搅拌至完全熔融，得到耐热丁基胶；其中，所述丁基橡胶、所述橡胶增塑剂、所述SEBS热塑性弹性体、所述无机填料、所述增粘剂、所述抗紫外颜料及抗氧剂的质量比例为(15～25):(20～30):(2～8):(20～35):(10～20):(0.5～1.5)：(0.5～1.0)；
在150℃～170℃的温度条件下，将丁基橡胶、SEBS热塑性弹性体、橡胶增塑剂、抗紫外颜料和抗氧剂加入至捏合机内，进行搅拌至完全熔融后，加入氢化松香类增粘树脂及萜烯类增粘树脂，继续搅拌至完全熔融，得到高粘丁基胶；其中，所述丁基橡胶、所述橡胶增塑剂、所述SEBS热塑性弹性体、所述氢化松香类增粘树脂、所述萜烯类增粘树脂、所述抗紫外颜料及抗氧剂的质量比例为(15～25):(30～45):(5～15):(10～20):(15～25):(0.5～1.5)：(0.5～1.0)；
在所述高分子基材层的一侧面上涂覆所述耐热丁基胶，以在所述高分子基材层的一侧面上形成耐热丁基胶层，在所述耐热丁基胶层远离所述高分子基材层的一侧面上涂覆所述高粘丁基胶，以在所述耐热丁基胶层远离所述高分子基材层的一侧面上形成高粘丁基胶层，得到复合屋面防水卷材。
10.根据权利要求9所述的复合屋面防水卷材的制备方法，其特征在于，在得到所述复合屋面防水卷材的操作之前，还在所述高粘丁基胶层远离所述耐热丁基胶层的一侧面上贴附离型膜层。
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