CN112831191A - 一种改性沥青基高强度预铺防水卷材及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及卷材制备技术领域，尤其涉及一种改性沥青高强型预铺防水卷材及其制备方法，此防水卷材包括胎基、改性沥青粘结层和防粘保护层及聚硅氮烷镀晶层，所述胎基为硅胶改性沥青全浸高强聚酯胎，其上表面和下表面上均涂覆有改性沥青粘结层；位于上方的改性沥青粘结层上均匀设有防粘保护层，防粘保护层为无机颗粒，防粘保护层的表面喷涂有聚硅氮烷镀晶层；位于下方的改性沥青粘结层上设有PET预涂膜；本发明针对实际应用领域，提高卷材的表面硬度、无机防粘保护层的抗穿刺性能、无机防粘保护层和改性沥青粘结层的附着力强度等性能，有效提高了预铺类卷材的可施工性、可靠性、兼容性，为地下防水领域提供了更加优异的系统解决方案。

Description

一种改性沥青基高强度预铺防水卷材及其制备方法
技术领域
本发明涉及卷材制备技术领域，尤其涉及一种改性沥青基高强度预铺防水卷材及其制备方法。
背景技术
地下工程地板、地铁复合式侧墙或矿山法隧道施工中，需先进行防水施工再进行建筑主体结构施工，以往使用普通改性沥青防水层，做完防水后需做保护层施工，以保护防水层不被后续施工破坏，防水层与建筑结构层间不存在粘合已易形成窜水通道，导致地下工程渗水率极高，而高分子自粘胶膜预铺防水卷材由于其可与后浇筑混凝土能形成满粘防止窜水，而且不需要打保护层节省工期和大量施工成本，该种材料和施工技术被建筑防水行业普遍认可和接受，但由于其材料本身硬度较大难以贴合，卷材与卷材搭接采用自粘压敏胶粘接，虽然方便但在施工现场极易受环境影响，比如低温粘接强度急剧下降，受泥沙污染后粘接易剥离。另外高密度聚乙烯(HDPE)是一种表面能较低的材料，现场施工时与其他材料难以粘接，造成桩头位置处理、甩茬接茬位置和侧墙防水搭接都存在问题。
故设计了一种新型卷材，既能满足高分子自粘胶膜同样的防水效果，又具有高分子自粘胶膜不具备的施工便利性和与其他材料的融合性。
因此，我们提出了一种改性沥青基高强度预铺防水卷材及其制备方法用于解决上述问题。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种改性沥青基高强度预铺防水卷材及其制备方法。
一种改性沥青基高强度预铺防水卷材，包括胎基、改性沥青粘结层、防粘保护层和聚硅氮烷镀晶层，所述胎基为硅胶改性沥青全浸高强聚酯胎，且胎基的上表面和下表面上均涂覆有改性沥青粘结层，位于下方的改性沥青粘结层上设有PET预涂膜，且位于上方的改性沥青粘结层上均匀设有防粘保护层，防粘保护层为无机颗粒,防粘保护层的表面喷涂有聚硅氮烷镀晶层；
所述胎基由以下原料制成，按质量份计分别为：70#沥青50～70份和SMA硅橡胶改性沥青30～50份；
所述改性沥青粘结层由以下原料制成，按质量份计分别为：200#沥青30～38份、70#沥青20～32份、SBS苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物3～7份、SBR丁苯橡胶3～9份、ExxelorPO1020聚合物3～5份、KH550硅烷偶联剂1～3份以及滑石粉25～29份；
所述防粘保护层由以下原料制成，按质量份计分别为：玄武岩75～90份、ABS树脂10～15份、KH560硅烷偶联剂3～7份；
所述聚硅氮烷镀晶层由以下原料制成，按质量份计分别为：聚硅氮烷20～40份、磷酸胍阻燃剂10～20份、甘油0.8～1.2份、水50～58份以及改性附着力添加剂0.8～1.0份；
所述PET预涂膜由PET聚酯膜和热熔压敏胶组成。
优选的，所述胎基由以下原料制成，按质量份计分别为：70#沥青50份和SMA硅橡胶改性沥青50份，且70#沥青和SMA硅橡胶改性沥青的混合质量比为1:1。
优选的，所述改性沥青粘结层由以下原料制成，按质量份计分别为：200#沥青34份、70#沥青26份、SBS苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物5份、SBR丁苯橡胶6份、Exxelor PO1020聚合物4份、KH550硅烷偶联剂2份以及滑石粉27份。
优选的，所述防粘保护层由以下原料制成，按质量份计分别为：玄武岩82份、ABS树脂20份、KH560硅烷偶联剂3份。
优选的，所述聚硅氮烷镀晶层由聚硅氮烷乳液30份、磷酸胍阻燃剂10份、甘油0.8份、水58份以及改性附着力添加剂1份组成。
优选的，所述PET预涂膜是通过涂胶机将热熔压敏胶乳液均匀涂敷在PET聚酯膜上然后通过烘干、收卷等工艺制备而成。
一种改性沥青基高强度预铺防水卷材的制备方法，包括以下步骤：
S1、胎基的制备：采用70#沥青和SMA硅橡胶改性沥青混合，并在170℃～180℃下浸透，取出后即得胎基；
S2、粘结胶的制备：将200#沥青和70#沥青加热至170℃～180℃之间，再分别加入SBS苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物、SBR丁苯橡胶、Exxelor PO1020聚合物和KH550硅烷偶联剂，使其充分熔融并分散均匀，控制温度在170℃～180℃范围内搅拌2h后加入400目滑石粉，高速搅拌分散1h后控温140℃～160℃，经胶体磨放料至涂油池中，得粘结胶；
S3、防粘保护颗粒的制备：将玄武岩过20～80目筛，并与ABS树脂、KH560硅烷偶联剂混合，于200℃～240℃下烧制4～8小时后，得防粘保护颗粒；
S4、聚硅氮烷涂料的制备：将聚硅氮烷、磷酸胍阻燃剂、甘油、水和改性附着力添加剂混合均匀，即得聚硅氮烷涂料；
S5、卷材的制备：在胎基的上表面和下表面上分别涂覆上S2中的粘结胶，形成改性沥青粘结层，在位于下方的改性沥青粘结层下表面覆PET预涂膜，同时在位于上方的改性沥青粘结层上铺上S3中的防粘保护颗粒，形成防粘保护层，在防粘保护层上均与喷涂所制聚硅氮烷涂料，并经过150～160℃烘道烘干，使聚硅氮烷涂料在无机颗粒表面形成一层坚硬镀晶层，即聚硅氮烷镀晶层，最后经烘干冷却，即得卷材。
优选的，所述PET预涂膜在贴覆时，搭接边的位置预涂硅油隔离，并沿中间虚线切割，且在使用时，可将搭接边撕掉自粘或热熔搭接。
相比于现有技术，本发明的有益效果是：
1、胎基部分选用硅胶改性沥青全浸高强聚酯胎，由处理后胎基制备的卷材拉伸强度较高分子自粘胶膜更大，抗穿刺能力和防水性能更优。
2、改性沥青粘结层中加入马来酸酐接枝聚乙烯Exxelor PO1020，可以进一步提高卷材的耐热性能，并且还能配合偶联剂显著提升与后浇筑混凝土的粘结强度。
3、防粘保护层采用高硅无机防粘保护颗粒，具有耐老化、耐磨、耐现场施工破坏，且能提供优良的结合力。
4、聚硅氮烷镀晶层一方面可以增强无机颗粒与高分子改性沥青胶料粘接，同时也能增强无机颗粒刚度、硬度和阻燃性能，防止结构钢筋焊接过程中焊渣掉落灼伤卷材；且其一方面能够有效地提高涂膜表面的抗穿刺性能，另一方面也能有效地提高与后浇筑混凝土的剥离强度。
5、PET聚酯膜较PE聚乙烯膜拉伸强度、耐磨性更好，而采用PET预涂膜可使预涂膜较普通PE膜与粘结料粘接强度更好，防水性能更优，搭接边采用虚线切割涂硅油隔离膜，施工更方便。
综上所述，本发明既能满足高分子自粘胶膜同样的防水效果，又具有高分子自粘胶膜不具备的施工便利性和与其他材料的融合性，另外，本发明一方面能够有效地提高卷材表面硬度、无机防粘保护层的抗穿刺性能，另一方面也能有效地提高无机防粘保护层和改性沥青粘结层的附着力强度。
附图说明
图1为本发明一种改性沥青基高强度预铺防水卷材构造层次图。
图中：1胎基、2改性沥青粘结层、3防粘保护层、4聚硅氮烷镀晶层、5PET预涂膜。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步解说。
一种改性沥青基高强度预铺防水卷材，包括胎基1、改性沥青粘结层2、、防粘保护层3和聚硅氮烷镀晶层4，胎基1为硅胶改性沥青全浸高强聚酯胎，且胎基1的上表面和下表面上均涂覆有改性沥青粘结层2，位于下方的改性沥青粘结层2上设有PET预涂膜5，且位于上方的改性沥青粘结层2上均匀设有防粘保护层3，防粘保护层3为无机颗粒，防粘保护层3的表面喷涂有聚硅氮烷镀晶层4；
胎基1由以下原料制成，按质量份计分别为：70#沥青50份和SMA硅橡胶改性沥青50份；
改性沥青粘结层2由以下原料制成，按质量份计分别为：200#沥青34份、70#沥青26份、SBS苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物5份、SBR丁苯橡胶6份、Exxelor PO1020聚合物4份、KH550硅烷偶联剂2份以及滑石粉27份；
防粘保护层3由以下原料制成，按质量份计分别为：玄武岩82份、ABS树脂20份、KH560硅烷偶联剂3份；
聚硅氮烷镀晶层4由以下原料制成，按质量份计分别为：聚硅氮烷20～40份、磷酸胍阻燃剂10～20份、甘油0.8～1.2份、水50～58份以及改性附着力添加剂0.8～1.0份；
PET预涂膜5由PET聚酯膜和热熔压敏胶组成。
其中，改性附着力添加剂由硅烷偶联剂KH550为原料，己基三丁基膦四氟化硼为添加剂，氟化钠为改性剂制备而成，且改性附着力添加剂的制备方法为：向硅烷偶联剂KH550中加入己基三丁基膦四氟化硼和氟化钠，并加入适量的水，混合搅拌至完全融合，随后对其在85℃的温度下进行水浴加热15min后即得改性附着力添加剂。
己基三丁基膦四氟化硼的制备方法为：将100g中间体[P4446][Br]溶于35mL蒸馏水中，然后向其中加入等摩尔质量的四氟硼酸钠，并在室温下搅拌3小时，待静置后分层，下层无色透明液体即为己基三丁基膦四氟化硼，用分液漏斗分离出下层离子液体己基三丁基膦四氟化硼即可。
一种改性沥青基高强度预铺防水卷材的制备方法，包括以下步骤：
S1、胎基1的制备：采用70#沥青和SMA硅橡胶改性沥青混合，并在170℃下浸透，取出后即得胎基1；
S2、粘结胶的制备：将200#沥青和70#沥青加热至170℃～180℃之间，再分别加入SBS苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物、SBR丁苯橡胶、Exxelor PO1020聚合物和KH550硅烷偶联剂，使其充分熔融并分散均匀，控制温度在170℃～180℃范围内搅拌2h后加入400目滑石粉，高速搅拌分散1h后控温140℃～160℃，经胶体磨放料至涂油池中，得粘结胶；
S3、防粘保护颗粒的制备：将玄武岩过50目筛，并与ABS树脂、KH560硅烷偶联剂混合，于220℃下烧制6小时后，得防粘保护颗粒；
S4、聚硅氮烷涂料的制备：将聚硅氮烷、磷酸胍阻燃剂、甘油、水和改性附着力添加剂混合均匀，即得聚硅氮烷涂料；
S5、卷材的制备：在胎基1的上表面和下表面上分别涂覆上S2中的粘结胶，形成改性沥青粘结层2，在位于下方的改性沥青粘结层2下表面覆PET预涂膜5，同时在位于上方的改性沥青粘结层2上铺上S3中的防粘保护颗粒，形成防粘保护层3，在防粘保护层3上均与喷涂所制聚硅氮烷涂料，并经过150℃烘道烘干，使聚硅氮烷涂料在无机颗粒表面形成一层坚硬镀晶层，即聚硅氮烷镀晶层4，最后经烘干冷却，即得卷材。
在S5步骤中PET预涂膜5贴覆的时候，搭接边的位置(距离边缘处100mm)预涂硅油隔离，并沿中间虚线切割，且在使用时，可将搭接边撕掉自粘或热熔搭接。
实施例一：
胎基1由以下原料制成，按质量份计分别为：70#沥青50份和SMA硅橡胶改性沥青50份；
改性沥青粘结层2由以下原料制成，按质量份计分别为：200#沥青34份、70#沥青26份、SBS苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物5份、SBR丁苯橡胶6份、Exxelor PO1020聚合物4份、KH550硅烷偶联剂2份以及滑石粉27份；
防粘保护层3由以下原料制成，按质量份计分别为：玄武岩82份、ABS树脂20份、KH560硅烷偶联剂3份；
聚硅氮烷镀晶层4由以下原料制成，按质量份计分别为：聚硅氮烷20份、磷酸胍阻燃剂10份、甘油0.8份、水50份以及改性附着力添加剂0.8份；
PET预涂膜5由PET聚酯膜和热熔压敏胶组成。
实施例二：
胎基1由以下原料制成，按质量份计分别为：70#沥青50份和SMA硅橡胶改性沥青50份；
改性沥青粘结层2由以下原料制成，按质量份计分别为：200#沥青34份、70#沥青26份、SBS苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物5份、SBR丁苯橡胶6份、Exxelor PO1020聚合物4份、KH550硅烷偶联剂2份以及滑石粉27份；
防粘保护层3由以下原料制成，按质量份计分别为：玄武岩82份、ABS树脂20份、KH560硅烷偶联剂3份；
聚硅氮烷镀晶层4由以下原料制成，按质量份计分别为：聚硅氮烷30份、磷酸胍阻燃剂15份、甘油1.0份、水54份以及改性附着力添加剂0.9份。
PET预涂膜5由PET聚酯膜和热熔压敏胶组成。
实施例三：
胎基1由以下原料制成，按质量份计分别为：70#沥青50份和SMA硅橡胶改性沥青50份；
改性沥青粘结层2由以下原料制成，按质量份计分别为：200#沥青34份、70#沥青26份、SBS苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物5份、SBR丁苯橡胶6份、Exxelor PO1020聚合物4份、KH550硅烷偶联剂2份以及滑石粉27份；
防粘保护层3由以下原料制成，按质量份计分别为：玄武岩82份、ABS树脂20份、KH560硅烷偶联剂3份；
聚硅氮烷镀晶层4由以下原料制成，按质量份计分别为：聚硅氮烷40份、磷酸胍阻燃剂20份、甘油1.2份、水58份以及改性附着力添加剂1.0份。
PET预涂膜5由PET聚酯膜和热熔压敏胶组成。
上述实施例一～实施例三中，均通过下述步骤进行制备卷材，具体如下：
S1、胎基1的制备：采用70#沥青和SMA硅橡胶改性沥青混合，并在170℃下浸透，取出后即得胎基1；
S2、粘结胶的制备：将200#沥青和70#沥青加热至170℃～180℃之间，再分别加入SBS苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物、SBR丁苯橡胶、Exxelor PO1020聚合物和KH550硅烷偶联剂，使其充分熔融并分散均匀，控制温度在170℃～180℃范围内搅拌2h后加入400目滑石粉，高速搅拌分散1h后控温140℃～160℃，经胶体磨放料至涂油池中，得粘结胶；
S3、防粘保护颗粒的制备：将玄武岩过50目筛，并与ABS树脂、KH560硅烷偶联剂混合，于220℃下烧制6小时后，得防粘保护颗粒；
S4、聚硅氮烷涂料的制备：将聚硅氮烷、磷酸胍阻燃剂、甘油、水和改性附着力添加剂混合均匀，即得聚硅氮烷涂料；
S5、卷材的制备：在胎基1的上表面和下表面上分别涂覆上S2中的粘结胶，形成改性沥青粘结层2，在位于下方的改性沥青粘结层2下表面覆PET预涂膜5，同时在位于上方的改性沥青粘结层2上铺上S3中的防粘保护颗粒，形成防粘保护层3，在防粘保护层3上均与喷涂所制聚硅氮烷涂料，并经过150℃烘道烘干，使聚硅氮烷涂料在无机颗粒表面形成一层坚硬镀晶层，即聚硅氮烷镀晶层4，最后经烘干冷却，即得卷材。
试验一：对防水卷材抗机械穿刺性能的测定
下述对比例一～对比例三中，胎基1的原料中不含SMA硅橡胶改性沥青：
对比例一：
胎基1由以下原料制成，按质量份计分别为：70#沥青50份；
改性沥青粘结层2由以下原料制成，按质量份计分别为：200#沥青34份、70#沥青26份、SBS苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物5份、SBR丁苯橡胶6份、Exxelor PO1020聚合物4份、KH550硅烷偶联剂2份以及滑石粉27份；
防粘保护层3由以下原料制成，按质量份计分别为：玄武岩82份、ABS树脂20份、KH560硅烷偶联剂3份；
聚硅氮烷镀晶层4由以下原料制成，按质量份计分别为：聚硅氮烷20份、磷酸胍阻燃剂10份、甘油0.8份、水50份1.3份以及改性附着力添加剂0.8份；
PET预涂膜5由PET聚酯膜和热熔压敏胶组成。
对比例二：
胎基1由以下原料制成，按质量份计分别为：70#沥青50份；
改性沥青粘结层2由以下原料制成，按质量份计分别为：200#沥青34份、70#沥青26份、SBS苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物5份、SBR丁苯橡胶6份、Exxelor PO1020聚合物4份、KH550硅烷偶联剂2份以及滑石粉27份；
防粘保护层3由以下原料制成，按质量份计分别为：玄武岩82份、ABS树脂20份、KH560硅烷偶联剂3份；
聚硅氮烷镀晶层4由以下原料制成，按质量份计分别为：聚硅氮烷30份、磷酸胍阻燃剂15份、甘油1.0份、水54份1.6份以及改性附着力添加剂0.9份；
PET预涂膜5由PET聚酯膜和热熔压敏胶组成。
对比例三：
胎基1由以下原料制成，按质量份计分别为：70#沥青50份；
改性沥青粘结层2由以下原料制成，按质量份计分别为：200#沥青34份、70#沥青26份、SBS苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物5份、SBR丁苯橡胶6份、Exxelor PO1020聚合物4份、KH550硅烷偶联剂2份以及滑石粉27份；
防粘保护层3由以下原料制成，按质量份计分别为：玄武岩82份、ABS树脂20份、KH560硅烷偶联剂3份；
聚硅氮烷镀晶层4由以下原料制成，按质量份计分别为：聚硅氮烷40份、磷酸胍阻燃剂20份、甘油1.2份、水58份1.9份以及改性附着力添加剂1.0份；
PET预涂膜5由PET聚酯膜和热熔压敏胶组成。
上述对比例一～对比例三中，均通过下述步骤进行制备卷材，具体如下：
S1、胎基1的制备：采用70#沥青在170℃下浸透，取出后即得胎基1；
S2、粘结胶的制备：将200#沥青和70#沥青加热至170℃～180℃之间，再分别加入SBS苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物、SBR丁苯橡胶、Exxelor PO1020聚合物和KH550硅烷偶联剂，使其充分熔融并分散均匀，控制温度在170℃～180℃范围内搅拌2h后加入400目滑石粉，高速搅拌分散1h后控温140℃～160℃，经胶体磨放料至涂油池中，得粘结胶；
S3、防粘保护颗粒的制备：将硅藻土过50目筛，并与ABS树脂、KH560硅烷偶联剂和炭黑混合，于220℃下烧制6小时后，得防粘保护颗粒；
S4、聚硅氮烷涂料的制备：将聚硅氮烷、磷酸胍阻燃剂、甘油、水和改性附着力添加剂混合均匀，即得聚硅氮烷涂料；
S5、卷材的制备：在胎基1的上表面和下表面上分别涂覆上S2中的粘结胶，形成改性沥青粘结层2，在位于下方的改性沥青粘结层2下表面覆PET预涂膜5，同时在位于上方的改性沥青粘结层2上铺上S3中的防粘保护颗粒，形成防粘保护层3，在防粘保护层3上均与喷涂所制聚硅氮烷涂料，并经过150℃烘道烘干，使聚硅氮烷涂料在无机颗粒表面形成一层坚硬镀晶层，即聚硅氮烷镀晶层4，最后经烘干冷却，即得卷材。
下述对比例四～对比例六中，改性沥青粘结层2的原料中不含Exxelor PO1020聚合物：
对比例四：
胎基1由以下原料制成，按质量份计分别为：70#沥青50份和SMA硅橡胶改性沥青50份；
改性沥青粘结层2由以下原料制成，按质量份计分别为：200#沥青34份、70#沥青26份、SBS苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物5份、SBR丁苯橡胶6份、KH550硅烷偶联剂2份以及滑石粉27份；
防粘保护层3由以下原料制成，按质量份计分别为：玄武岩82份、ABS树脂20份、KH560硅烷偶联剂3份；
聚硅氮烷镀晶层4由以下原料制成，按质量份计分别为：聚硅氮烷20份、磷酸胍阻燃剂10份、甘油0.8份、水50份1.3份以及改性附着力添加剂0.8份；
PET预涂膜5由PET聚酯膜和热熔压敏胶组成。
对比例五：
胎基1由以下原料制成，按质量份计分别为：70#沥青50份和SMA硅橡胶改性沥青50份；
改性沥青粘结层2由以下原料制成，按质量份计分别为：200#沥青34份、70#沥青26份、SBS苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物5份、SBR丁苯橡胶6份、KH550硅烷偶联剂2份以及滑石粉27份；
防粘保护层3由以下原料制成，按质量份计分别为：玄武岩82份、ABS树脂20份、KH560硅烷偶联剂3份；
聚硅氮烷镀晶层4由以下原料制成，按质量份计分别为：聚硅氮烷30份、磷酸胍阻燃剂15份、甘油1.0份、水54份1.6份以及改性附着力添加剂0.9份；
PET预涂膜5由PET聚酯膜和热熔压敏胶组成。
对比例六：
胎基1由以下原料制成，按质量份计分别为：70#沥青50份和SMA硅橡胶改性沥青50份；
改性沥青粘结层2由以下原料制成，按质量份计分别为：200#沥青34份、70#沥青26份、SBS苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物5份、SBR丁苯橡胶6份、KH550硅烷偶联剂2份以及滑石粉27份；
防粘保护层3由以下原料制成，按质量份计分别为：玄武岩82份、ABS树脂20份、KH560硅烷偶联剂3份；
聚硅氮烷镀晶层4由以下原料制成，按质量份计分别为：聚硅氮烷40份、磷酸胍阻燃剂20份、甘油1.2份、水58份1.9份以及改性附着力添加剂1.0份；
PET预涂膜5由PET聚酯膜和热熔压敏胶组成。
上述对比例四～对比例六中，均通过下述步骤进行制备卷材，具体如下：
S1、胎基1的制备：采用70#沥青和SMA硅橡胶改性沥青混合，并在170℃下浸透，取出后即得胎基1；
S2、粘结胶的制备：将200#沥青和70#沥青加热至170℃～180℃之间，再分别加入SBS苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物、SBR丁苯橡胶和KH550硅烷偶联剂，使其充分熔融并分散均匀，控制温度在170℃～180℃范围内搅拌2h后加入400目滑石粉，高速搅拌分散1h后控温140℃～160℃，经胶体磨放料至涂油池中，得粘结胶；
S3、防粘保护颗粒的制备：将硅藻土过50目筛，并与ABS树脂、KH560硅烷偶联剂和炭黑混合，于220℃下烧制6小时后，得防粘保护颗粒；
S4、聚硅氮烷涂料的制备：将聚硅氮烷、磷酸胍阻燃剂、甘油、水和改性附着力添加剂混合均匀，即得聚硅氮烷涂料；
S5、卷材的制备：在胎基1的上表面和下表面上分别涂覆上S2中的粘结胶，形成改性沥青粘结层2，在位于下方的改性沥青粘结层2下表面覆PET预涂膜5，同时在位于上方的改性沥青粘结层2上铺上S3中的防粘保护颗粒，形成防粘保护层3，在防粘保护层3上均与喷涂所制聚硅氮烷涂料，并经过150℃烘道烘干，使聚硅氮烷涂料在无机颗粒表面形成一层坚硬镀晶层，即聚硅氮烷镀晶层4，最后经烘干冷却，即得卷材。
取上述实施例一～实施例三、对比例一～对比例三以及对比例四～对比例六中的卷材，分成3组进行对照试验，按GB/T23457-2017的标准测试方法，测量其抗穿刺能力的大小(单位：N)，并记录于下表：
Figure BDA0002924382720000161
Figure BDA0002924382720000171
由上表数据可知，实施例、参照例以及对比例中不同配方的涂料，在形成涂膜后的平均抗穿刺强度由低到高依次为对比例＜实施例，也就是说对比例中不含硅胶或改性沥青粘结层中不含Exxelor PO1020聚合物的胎基最易被刺穿，而在实施例中，将硅胶和ExxelorPO1020聚合物共同使用后，可以有效地改善涂料的抗穿刺性能。
试验二：对防水卷材与后浇筑混凝土剥离强度的测定
下述对比例七～对比例九中，不含改性附着力添加剂：
对比例七：
胎基1由以下原料制成，按质量份计分别为：70#沥青50份和SMA硅橡胶改性沥青50份；
改性沥青粘结层2由以下原料制成，按质量份计分别为：200#沥青34份、70#沥青26份、SBS苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物5份、SBR丁苯橡胶6份、Exxelor PO1020聚合物4份、KH550硅烷偶联剂2份以及滑石粉27份；
防粘保护层3由以下原料制成，按质量份计分别为：玄武岩82份、ABS树脂20份、KH560硅烷偶联剂3份；
聚硅氮烷镀晶层4由以下原料制成，按质量份计分别为：聚硅氮烷20份、磷酸胍阻燃剂10份、甘油0.8份、水50份1.3份；
PET预涂膜5由PET聚酯膜和热熔压敏胶组成。
对比例八：
胎基1由以下原料制成，按质量份计分别为：70#沥青50份和SMA硅橡胶改性沥青50份；
改性沥青粘结层2由以下原料制成，按质量份计分别为：200#沥青34份、70#沥青26份、SBS苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物5份、SBR丁苯橡胶6份、Exxelor PO1020聚合物4份、KH550硅烷偶联剂2份以及滑石粉27份；
防粘保护层3由以下原料制成，按质量份计分别为：玄武岩82份、ABS树脂20份、KH560硅烷偶联剂3份；
聚硅氮烷镀晶层4由以下原料制成，按质量份计分别为：聚硅氮烷30份、磷酸胍阻燃剂15份、甘油1.0份、水54份1.6份；
PET预涂膜5由PET聚酯膜和热熔压敏胶组成。
对比例九：
胎基1由以下原料制成，按质量份计分别为：70#沥青50份和SMA硅橡胶改性沥青50份；
改性沥青粘结层2由以下原料制成，按质量份计分别为：200#沥青34份、70#沥青26份、SBS苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物5份、SBR丁苯橡胶6份、Exxelor PO1020聚合物4份、KH550硅烷偶联剂2份以及滑石粉27份；
防粘保护层3由以下原料制成，按质量份计分别为：玄武岩82份、ABS树脂20份、KH560硅烷偶联剂3份；
聚硅氮烷镀晶层4由以下原料制成，按质量份计分别为：聚硅氮烷40份、磷酸胍阻燃剂20份、甘油1.2份、水58份1.9份；
PET预涂膜5由PET聚酯膜和热熔压敏胶组成。
上述对比例七～对比例九中，均通过下述步骤进行制备卷材，具体如下：
S1、胎基1的制备：采用70#沥青和SMA硅橡胶改性沥青混合，并在170℃下浸透，取出后即得胎基1；
S2、粘结胶的制备：将200#沥青和70#沥青加热至170℃～180℃之间，再分别加入SBS苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物、SBR丁苯橡胶、Exxelor PO1020聚合物和KH550硅烷偶联剂，使其充分熔融并分散均匀，控制温度在170℃～180℃范围内搅拌2h后加入400目滑石粉，高速搅拌分散1h后控温140℃～160℃，经胶体磨放料至涂油池中，得粘结胶；
S3、防粘保护颗粒的制备：将硅藻土过50目筛，并与ABS树脂、KH560硅烷偶联剂和炭黑混合，于220℃下烧制6小时后，得防粘保护颗粒；
S4、聚硅氮烷涂料的制备：将聚硅氮烷、磷酸胍阻燃剂、甘油、水混合均匀，即得聚硅氮烷涂料；
S5、卷材的制备：在胎基1的上表面和下表面上分别涂覆上S2中的粘结胶，形成改性沥青粘结层2，在位于下方的改性沥青粘结层2下表面覆PET预涂膜5，同时在位于上方的改性沥青粘结层2上铺上S3中的防粘保护颗粒，形成防粘保护层3，在防粘保护层3上均与喷涂所制聚硅氮烷涂料，并经过150℃烘道烘干，使聚硅氮烷涂料在无机颗粒表面形成一层坚硬镀晶层，即聚硅氮烷镀晶层4，最后经烘干冷却，即得卷材。
下述对比例十～对比例十二中，胎基1的原料中不含SMA硅橡胶改性沥青：
对比例十：
胎基1由以下原料制成，按质量份计分别为：70#沥青50份；
改性沥青粘结层2由以下原料制成，按质量份计分别为：200#沥青34份、70#沥青26份、SBS苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物5份、SBR丁苯橡胶6份、Exxelor PO1020聚合物4份、KH550硅烷偶联剂2份以及滑石粉27份；
防粘保护层3由以下原料制成，按质量份计分别为：玄武岩82份、ABS树脂20份、KH560硅烷偶联剂3份；
聚硅氮烷镀晶层4由以下原料制成，按质量份计分别为：聚硅氮烷20份、磷酸胍阻燃剂10份、甘油0.8份、水50份1.3份；
PET预涂膜5由PET聚酯膜和热熔压敏胶组成。
对比例十一：
胎基1由以下原料制成，按质量份计分别为：70#沥青50份；
改性沥青粘结层2由以下原料制成，按质量份计分别为：200#沥青34份、70#沥青26份、SBS苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物5份、SBR丁苯橡胶6份、Exxelor PO1020聚合物4份、KH550硅烷偶联剂2份以及滑石粉27份；
防粘保护层3由以下原料制成，按质量份计分别为：玄武岩82份、ABS树脂20份、KH560硅烷偶联剂3份；
聚硅氮烷镀晶层4由以下原料制成，按质量份计分别为：聚硅氮烷30份、磷酸胍阻燃剂15份、甘油1.0份、水54份1.6份；
PET预涂膜5由PET聚酯膜和热熔压敏胶组成。
对比例十二：
胎基1由以下原料制成，按质量份计分别为：70#沥青50份；
改性沥青粘结层2由以下原料制成，按质量份计分别为：200#沥青34份、70#沥青26份、SBS苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物5份、SBR丁苯橡胶6份、Exxelor PO1020聚合物4份、KH550硅烷偶联剂2份以及滑石粉27份；
防粘保护层3由以下原料制成，按质量份计分别为：玄武岩82份、ABS树脂20份、KH560硅烷偶联剂3份；
聚硅氮烷镀晶层4由以下原料制成，按质量份计分别为：聚硅氮烷40份、磷酸胍阻燃剂20份、甘油1.2份、水58份1.9份；
PET预涂膜5由PET聚酯膜和热熔压敏胶组成。
上述对比例十～对比例十二中，均通过下述步骤进行制备卷材，具体如下：
S1、胎基1的制备：采用70#沥青在170℃下浸透，取出后即得胎基1；
S2、粘结胶的制备：将200#沥青和70#沥青加热至170℃～180℃之间，再分别加入SBS苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物、SBR丁苯橡胶、Exxelor PO1020聚合物和KH550硅烷偶联剂，使其充分熔融并分散均匀，控制温度在170℃～180℃范围内搅拌2h后加入400目滑石粉，高速搅拌分散1h后控温140℃～160℃，经胶体磨放料至涂油池中，得粘结胶；
S3、防粘保护颗粒的制备：将硅藻土过50目筛，并与ABS树脂、KH560硅烷偶联剂和炭黑混合，于220℃下烧制6小时后，得防粘保护颗粒；
S4、聚硅氮烷涂料的制备：将聚硅氮烷、磷酸胍阻燃剂、甘油、水混合均匀，即得聚硅氮烷涂料；
S5、卷材的制备：在胎基1的上表面和下表面上分别涂覆上S2中的粘结胶，形成改性沥青粘结层2，在位于下方的改性沥青粘结层2下表面覆PET预涂膜5，同时在位于上方的改性沥青粘结层2上铺上S3中的防粘保护颗粒，形成防粘保护层3，在防粘保护层3上均与喷涂所制聚硅氮烷涂料，并经过150℃烘道烘干，使聚硅氮烷涂料在无机颗粒表面形成一层坚硬镀晶层，即聚硅氮烷镀晶层4，最后经烘干冷却，即得卷材。
下述对比例十三～对比例十四中，改性沥青粘结层2不含Exxelor PO1020聚合物：
对比例十三：
胎基1由以下原料制成，按质量份计分别为：70#沥青50份和SMA硅橡胶改性沥青50份；
改性沥青粘结层2由以下原料制成，按质量份计分别为：200#沥青34份、70#沥青26份、SBS苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物5份、SBR丁苯橡胶6份、KH550硅烷偶联剂2份以及滑石粉27份；
防粘保护层3由以下原料制成，按质量份计分别为：玄武岩82份、ABS树脂20份、KH560硅烷偶联剂3份；
聚硅氮烷镀晶层4由以下原料制成，按质量份计分别为：聚硅氮烷20份、磷酸胍阻燃剂10份、甘油0.8份、水50份1.3份；
PET预涂膜5由PET聚酯膜和热熔压敏胶组成。
对比例十四：
胎基1由以下原料制成，按质量份计分别为：70#沥青50份和SMA硅橡胶改性沥青50份；
改性沥青粘结层2由以下原料制成，按质量份计分别为：200#沥青34份、70#沥青26份、SBS苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物5份、SBR丁苯橡胶6份、KH550硅烷偶联剂2份以及滑石粉27份；
防粘保护层3由以下原料制成，按质量份计分别为：玄武岩82份、ABS树脂20份、KH560硅烷偶联剂3份；
聚硅氮烷镀晶层4由以下原料制成，按质量份计分别为：聚硅氮烷30份、磷酸胍阻燃剂15份、甘油1.0份、水54份1.6份；
PET预涂膜5由PET聚酯膜和热熔压敏胶组成。
对比例十五：
胎基1由以下原料制成，按质量份计分别为：70#沥青50份和SMA硅橡胶改性沥青50份；
改性沥青粘结层2由以下原料制成，按质量份计分别为：200#沥青34份、70#沥青26份、SBS苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物5份、SBR丁苯橡胶6份、KH550硅烷偶联剂2份以及滑石粉27份；
防粘保护层3由以下原料制成，按质量份计分别为：玄武岩82份、ABS树脂20份、KH560硅烷偶联剂3份；
聚硅氮烷镀晶层4由以下原料制成，按质量份计分别为：聚硅氮烷40份、磷酸胍阻燃剂20份、甘油1.2份、水58份1.9份；
PET预涂膜5由PET聚酯膜和热熔压敏胶组成。
上述对比例十三～对比例十五中，均通过下述步骤进行制备卷材，具体如下：
S1、胎基1的制备：采用70#沥青和SMA硅橡胶改性沥青混合，并在170℃下浸透，取出后即得胎基1；
S2、粘结胶的制备：将200#沥青和70#沥青加热至170℃～180℃之间，再分别加入SBS苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物、SBR丁苯橡胶和KH550硅烷偶联剂，使其充分熔融并分散均匀，控制温度在170℃～180℃范围内搅拌2h后加入400目滑石粉，高速搅拌分散1h后控温140℃～160℃，经胶体磨放料至涂油池中，得粘结胶；
S3、防粘保护颗粒的制备：将硅藻土过50目筛，并与ABS树脂、KH560硅烷偶联剂和炭黑混合，于220℃下烧制6小时后，得防粘保护颗粒；
S4、聚硅氮烷涂料的制备：将聚硅氮烷、磷酸胍阻燃剂、甘油、水混合均匀，即得聚硅氮烷涂料；
S5、卷材的制备：在胎基1的上表面和下表面上分别涂覆上S2中的粘结胶，形成改性沥青粘结层2，在位于下方的改性沥青粘结层2下表面覆PET预涂膜5，同时在位于上方的改性沥青粘结层2上铺上S3中的防粘保护颗粒，形成防粘保护层3，在防粘保护层3上均与喷涂所制聚硅氮烷涂料，并经过150℃烘道烘干，使聚硅氮烷涂料在无机颗粒表面形成一层坚硬镀晶层，即聚硅氮烷镀晶层4，最后经烘干冷却，即得卷材。
参照例一：
胎基1由以下原料制成，按质量份计分别为：70#沥青50份和SMA硅橡胶改性沥青50份；
改性沥青粘结层2由以下原料制成，按质量份计分别为：200#沥青34份、70#沥青26份、SBS苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物5份、SBR丁苯橡胶6份、Exxelor PO1020聚合物4份、KH550硅烷偶联剂2份以及滑石粉27份；
防粘保护层3由以下原料制成，按质量份计分别为：玄武岩82份、ABS树脂20份、KH560硅烷偶联剂3份；
聚硅氮烷镀晶层4由以下原料制成，按质量份计分别为：聚硅氮烷20份、磷酸胍阻燃剂10份、甘油0.8份、水50份1.3份以及附着力添加剂0.8份；
PET预涂膜5由PET聚酯膜和热熔压敏胶组成。
参照例二：
胎基1由以下原料制成，按质量份计分别为：70#沥青50份和SMA硅橡胶改性沥青50份；
改性沥青粘结层2由以下原料制成，按质量份计分别为：200#沥青34份、70#沥青26份、SBS苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物5份、SBR丁苯橡胶6份、Exxelor PO1020聚合物4份、KH550硅烷偶联剂2份以及滑石粉27份；
防粘保护层3由以下原料制成，按质量份计分别为：玄武岩82份、ABS树脂20份、KH560硅烷偶联剂3份；
聚硅氮烷镀晶层4由以下原料制成，按质量份计分别为：聚硅氮烷30份、磷酸胍阻燃剂15份、甘油1.0份、水54份1.6份以及附着力添加剂0.9份；
PET预涂膜5由PET聚酯膜和热熔压敏胶组成。
参照例三：
胎基1由以下原料制成，按质量份计分别为：70#沥青50份和SMA硅橡胶改性沥青50份；
改性沥青粘结层2由以下原料制成，按质量份计分别为：200#沥青34份、70#沥青26份、SBS苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物5份、SBR丁苯橡胶6份、Exxelor PO1020聚合物4份、KH550硅烷偶联剂2份以及滑石粉27份；
防粘保护层3由以下原料制成，按质量份计分别为：玄武岩82份、ABS树脂20份、KH560硅烷偶联剂3份；
聚硅氮烷镀晶层4由以下原料制成，按质量份计分别为：聚硅氮烷乳液40份、磷酸胍阻燃剂20份、甘油1.2份、水58份1.9份以及附着力添加剂1.0份；
PET预涂膜5由PET聚酯膜和热熔压敏胶组成。
上述参照例一～参照例三中，附着力添加剂均为硅烷偶联剂KH550，且均通过下述步骤进行制备卷材，具体如下：
S1、胎基1的制备：采用70#沥青和SMA硅橡胶改性沥青混合，并在170℃下浸透，取出后即得胎基1；
S2、粘结胶的制备：将200#沥青和70#沥青加热至170℃～180℃之间，再分别加入SBS苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物、SBR丁苯橡胶、Exxelor PO1020聚合物和KH550硅烷偶联剂，使其充分熔融并分散均匀，控制温度在170℃～180℃范围内搅拌2h后加入400目滑石粉，高速搅拌分散1h后控温140℃～160℃，经胶体磨放料至涂油池中，得粘结胶；
S3、防粘保护颗粒的制备：将硅藻土过50目筛，并与ABS树脂、KH560硅烷偶联剂和炭黑混合，于220℃下烧制6小时后，得防粘保护颗粒；
S4、聚硅氮烷涂料的制备：将聚硅氮烷、磷酸胍阻燃剂、甘油、水和附着力添加剂混合均匀，即得聚硅氮烷涂料；
S5、卷材的制备：在胎基1的上表面和下表面上分别涂覆上S2中的粘结胶，形成改性沥青粘结层2，在位于下方的改性沥青粘结层2下表面覆PET预涂膜5，同时在位于上方的改性沥青粘结层2上铺上S3中的防粘保护颗粒，形成防粘保护层3，在防粘保护层3上均与喷涂所制聚硅氮烷涂料，并经过150℃烘道烘干，使聚硅氮烷涂料在无机颗粒表面形成一层坚硬镀晶层，即聚硅氮烷镀晶层4，最后经烘干冷却，即得卷材。
取上述实施例一～实施例三、对比例七～对比例十五以及参照例一～参照例三中的卷材，按GB/T23457-2017标准规定的检测方法对其与后浇筑混凝土进行剥离强度(单位：N/mm)测试，具体过程如下：
①砂浆配合比为；
②用压敏胶带粘贴切割位置，撕拉后检查划叉区域的涂膜脱落情况，以此来判定其附着力强度。
经测试，上述九种卷材对剥离强度的检测情况如下表所示：
Figure BDA0002924382720000281
由上表数据可知，实施例、参照例以及对比例中不同配方制成的卷材，在与后浇筑混凝土接触时的剥离强度由高到低都是实施例＞参照例＞对比例，也就是说，向涂料中加入适量的附着力助剂，并配合硅胶和Exxelor PO1020聚合物共同使用后，可以改善涂料在涂覆后形成涂膜的附着力强度，而经过改性后的附着力添加剂，则可以更为显著地提高此卷材的剥离强度。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种改性沥青基高强度预铺防水卷材，包括胎基(1)、改性沥青粘结层(2)、防粘保护层(3)和聚硅氮烷镀晶层(4)，其特征在于，所述胎基(1)为硅胶改性沥青全浸高强聚酯胎，且胎基(1)的上表面和下表面上均涂覆有改性沥青粘结层(2)，位于下方的改性沥青粘结层(2)上设有PET预涂膜(5)，且位于上方的改性沥青粘结层(2)上均匀设有防粘保护层(3)，防粘保护层(3)为无机颗粒,防粘保护层(3)的表面喷涂有聚硅氮烷镀晶层(4)；
所述胎基(1)由以下原料制成，按质量份计分别为：70#沥青50～70份和SMA硅橡胶改性沥青30～50份；
所述改性沥青粘结层(2)由以下原料制成，按质量份计分别为：200#沥青30～38份、70#沥青20～32份、SBS苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物3～7份、SBR丁苯橡胶3～9份、ExxelorPO1020聚合物3～5份、KH550硅烷偶联剂1～3份以及滑石粉25～29份；
所述防粘保护层(3)由以下原料制成，按质量份计分别为：玄武岩75～90份、ABS树脂10～15份、KH560硅烷偶联剂3～7份；
所述聚硅氮烷镀晶层(4)由以下原料制成，按质量份计分别为：聚硅氮烷20～40份、磷酸胍阻燃剂10～20份、甘油0.8～1.2份、水50～58份以及改性附着力添加剂0.8～1.0份；
所述PET预涂膜(5)由PET聚酯膜和热熔压敏胶组成。
2.根据权利要求1所述的一种改性沥青基高强度预铺防水卷材，其特征在于，所述胎基(1)由以下原料制成，按质量份计分别为：70#沥青50份和SMA硅橡胶改性沥青50份，且70#沥青和SMA硅橡胶改性沥青的混合质量比为1:1。
3.根据权利要求1所述的一种改性沥青基高强度预铺防水卷材，其特征在于，所述改性沥青粘结层(2)由以下原料制成，按质量份计分别为：200#沥青34份、70#沥青26份、SBS苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物5份、SBR丁苯橡胶6份、Exxelor PO1020聚合物4份、KH550硅烷偶联剂2份以及滑石粉27份。
4.根据权利要求1所述的一种改性沥青基高强度预铺防水卷材，其特征在于，所述防粘保护层(3)由以下原料制成，按质量份计分别为：玄武岩82份、ABS树脂20份、KH560硅烷偶联剂3份。
5.根据权利要求1所述的一种改性沥青基高强度预铺防水卷材，其特征在于，所述聚硅氮烷镀晶层(4)由聚硅氮烷乳液30份、磷酸胍阻燃剂10份、甘油0.8份、水58份以及改性附着力添加剂1份组成。
6.根据权利要求1所述的一种改性沥青基高强度预铺防水卷材其特征在于，所述PET预涂膜(5)是通过涂胶机将热熔压敏胶乳液均匀涂敷在PET聚酯膜上然后通过烘干、收卷等工艺制备而成。
7.一种改性沥青基高强度预铺防水卷材的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、胎基(1)的制备：采用70#沥青和SMA硅橡胶改性沥青混合，并在170℃～180℃下浸透，取出后即得胎基(1)；
S2、粘结胶的制备：将200#沥青和70#沥青加热至170℃～180℃之间，再分别加入SBS苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物、SBR丁苯橡胶、Exxelor PO1020聚合物和KH550硅烷偶联剂，使其充分熔融并分散均匀，控制温度在170℃～180℃范围内搅拌2h后加入400目滑石粉，高速搅拌分散1h后控温140℃～160℃，经胶体磨放料至涂油池中，得粘结胶；
S3、防粘保护颗粒的制备：将玄武岩过20～80目筛，并与ABS树脂、KH560硅烷偶联剂混合，于200℃～240℃下烧制4～8小时后，得防粘保护颗粒；
S4、聚硅氮烷涂料的制备：将聚硅氮烷、磷酸胍阻燃剂、甘油、水和改性附着力添加剂混合均匀，即得聚硅氮烷涂料；
S5、卷材的制备：在胎基(1)的上表面和下表面上分别涂覆上S2中的粘结胶，形成改性沥青粘结层(2)，在位于下方的改性沥青粘结层(2)下表面覆PET预涂膜(5)，同时在位于上方的改性沥青粘结层(2)上铺上S3中的防粘保护颗粒，形成防粘保护层(3)，在防粘保护层(3)上均与喷涂所制聚硅氮烷涂料，并经过150～160℃烘道烘干，使聚硅氮烷涂料在无机颗粒表面形成一层坚硬镀晶层，即聚硅氮烷镀晶层(4)，最后经烘干冷却，即得卷材。
8.根据权利要求7所述的一种改性沥青基高强度预铺防水卷材的制备方法，其特征在于，所述PET预涂膜(5)在贴覆时，搭接边的位置预涂硅油隔离，并沿中间虚线切割，且在使用时，可将搭接边撕掉自粘或热熔搭接。
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