CN115181225B - 改性sbs弹性体、制备方法、沥青涂盖料及防水卷材 - Google Patents

改性sbs弹性体、制备方法、沥青涂盖料及防水卷材 Download PDF

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CN115181225B CN202210847891.9A CN202210847891A CN115181225B CN 115181225 B CN115181225 B CN 115181225B CN 202210847891 A CN202210847891 A CN 202210847891A CN 115181225 B CN115181225 B CN 115181225B
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Abstract

本申请提供一种改性SBS弹性体、制备方法、沥青涂盖料及防水卷材。本申请所提供的改性SBS弹性体，包括式1所示的结构，在SBS弹性体的重复单元b的侧链上桥接极性分子进行化学改性，由于在结构中引入了强极性结构，使得改性后的SBS弹性体与一些物质例如沥青的相容性显著提升，并且由于桥接的分子为带有“多环瓜爪”的桥环化合物，使得其与一些物质例如PET具有较好的粘附性，其“多环瓜爪”可以高效的抓住PET膜，从而增强粘接强度。本申请提供的SBS弹性体最终以单一结构改性达到多重性能改善的效果。

Description

改性SBS弹性体、制备方法、沥青涂盖料及防水卷材
技术领域
本申请属于建筑防水材料领域，具体涉及一种改性SBS弹性体、制备方法、沥青涂盖料及防水卷材。
背景技术
沥青防水卷材，对基面环境要求不高，即使在潮湿或者基面不平整的情况下也可正常施工。因此沥青防水卷材以其特有的施工方便性及其对基面环境的适应性，使其防水体系变得更加安全可靠，在国内得到积极推广应用。
为了提高沥青防水卷材的耐高温和低温性能，本领域采用SBS、SIS等弹性体来对沥青进行改性。其中，苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三嵌段共聚物(Styrene-butadiene-styrene，SBS)是以苯乙烯和丁二烯为单体合成的线型或星型嵌段共聚物，属于一种典型的热塑性弹性体，可通过物理交联作用在沥青中形成网络结构来显著提高沥青的耐高温和低温性能。
然而，行业上存在改性沥青涂盖料与PET材质增强层粘接强度差、施工或测试时易出现脱膜等现象。
发明内容
鉴于此，本申请提供一种改性SBS弹性体、制备方法、沥青涂盖料及防水卷材，来增强改性沥青涂盖料与PET增强层的粘接强度。
第一方面，本申请实施例提供了改性SBS弹性体，包括式1所示的结构，
其中，
R1选自取代或未取代的C1-C8的二价烷基中的一种；
R2选自氢和取代或未取代的C2-C6的烷基中的一种；
R3选自O或NH中的一种；
R4为桥环烃基，R4选自C7-C15的二环烃基、三环烃基和四环烃基中的一种；
a、b、c和d各自独立地为大于0的自然数。
第二方面，本申请实施例提供一种改性SBS弹性体的制备方法包括：
将含有SBS弹性体的溶液与含有桥接剂和第一催化剂的溶液混合，并于保护气体氛围中反应，干燥后得到中间体，其中桥接剂的结构式为
将含有中间体和多环瓜爪剂的溶液与含有第二催化剂的溶液混合，并于保护气体氛围中反应，干燥后得到改性SBS弹性体，其中多环瓜爪剂的结构式为
其中R1选自取代或未取代的C1-C8的二价烷基中的一种；
R2选自氢和取代或未取代的C2-C6的烷基中的一种；
R3选自O或NH中的一种；
R4为桥环烃基，R4选自C7-C15的二环烃基、三环烃基和四环烃基中的一种。
可选地，所述SBS弹性体包括线型结构SBS弹性体和星型结构SBS弹性体的一种，其中所述线型结构SBS弹性体的分子量为100000～200000，所述星型结构SBS弹性体分子量为250000～400000；和/或，第一催化剂和第二催化剂独立选自N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二异丙基乙胺、偶氮二异丁腈、三乙胺、吡啶和喹啉中的一种；和/或，所述第一催化剂和第二催化剂不同。
可选地，所述中间体具有如式2所示的结构式：
其中，R1选自取代或未取代的C2-6的亚烷基中的一种；
a、b、c和d各自独立地为大于0的自然数。
可选地，所述多环瓜爪剂选自6-双环[2.2.1]庚烷基甲基2-甲基丙-2-烯酸酯、丙烯酸异冰片酯和1-金刚烷基甲基丙烯酸酯中的一种。
可选地，按重量份计的如下原料：所述SBS弹性体与所述桥接剂的质量比为30:2-30:8，改性SBS弹性体中间体与多环瓜爪剂质量比为30:10-30:30。
第三方面，本申请实施例提供一种改性沥青涂盖料，包括如前所述的改性SBS弹性体。
可选地，改性沥青涂盖料包括按重量份计的如下原料：基质沥青，100份；沥青软化剂，150份；改性SBS弹性体，20～30份；SBR，10～20份；胶粉，50～70份；粉料，130～170份。
可选地，所述粉料包括炭黑、钛白粉、高岭土、重钙、硫酸钡、硅微粉、滑石粉中的至少一种。
第三方面，本申请实施例提供一种防水卷材，包括如前所述的改性沥青涂盖料。
与现有技术相比，本申请至少具有以下有益效果：
本申请所提供的改性SBS弹性体，在SBS弹性体的重复单元b的侧链上桥接极性分子进行化学改性，由于在结构中引入了强极性结构，使得改性后的SBS弹性体与一些物质例如沥青的相容性显著提升。并且由于桥接的分子为带有“多环瓜爪”的桥环化合物，使得其与一些物质例如PET具有较好的粘附性，其“多环瓜爪”可以高效的抓住PET膜，从而增强粘接强度。本申请提供的SBS弹性体最终以单一结构改性达到多重性能改善的效果。
具体实施方式
为了使本申请的申请目的、技术方案和有益技术效果更加清晰，以下结合实施例对本申请进行进一步详细说明。应当理解的是，本说明书中描述的实施例仅仅是为了解释本申请，并非为了限定本申请。
为了简便，本申请仅明确地公开了一些数值范围。然而，任意下限可以与任何上限组合形成未明确记载的范围；以及任意下限可以与其它下限组合形成未明确记载的范围，同样任意上限可以与任意其它上限组合形成未明确记载的范围。此外，尽管未明确记载，但是范围端点间的每个点或单个数值都包含在该范围内。因而，每个点或单个数值可以作为自身的下限或上限与任意其它点或单个数值组合或与其它下限或上限组合形成未明确记载的范围。
在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有说明，“以上”、“以下”为包含本数，“一种或多种”中的“多种”的含义是两种及其两种以上。
本申请的上述申请内容并不意欲描述本申请中的每个公开的实施方式或每种实现方式。如下描述更具体地举例说明示例性实施方式。在整篇申请中的多处，通过一系列实施例提供了指导，这些实施例可以以各种组合形式使用。在各个实例中，列举仅作为代表性组，不应解释为穷举。
沥青防水卷材，对基面环境要求不高，即使在潮湿或者基面不平整的情况下也可正常施工。因此沥青防水卷材以其特有的施工方便性及其对基面环境的适应性，使其防水体系变得更加安全可靠，在国内得到积极推广应用。现有技术中，通常在沥青中加入SBS弹性体，来提高沥青的高温抗车辙和低温抗裂性能。
然而，行业上存在改性沥青涂盖料与PET材质增强层粘接强度差、施工或测试时易出现脱膜等现象。
基于此，发明人进行了大量的研究，旨在提供一种改性SBS弹性体以增强沥青涂盖料与隔离层的粘接强度。
改性SBS弹性体
本申请第一方面实施例提供一种改性SBS弹性体，包括式1所示的结构，
其中，
R1选自取代或未取代的C1-C8的二价烷基中的一种；
R2选自氢和取代或未取代的C2-C6的烷基中的一种；
R3选自O或NH中的一种；
R4为桥环烃基，R4选自C7-C15的二元环烃基、三元环烃基、四环烃基中的一种；
a、b、c和d各自独立地为大于0的自然数。
如本申请所用，“二价烷基”是指能与两个其他部分形成共价键的连接基团。例如，本申请R1包括二价C1-C8烷基，示例性地，包括亚甲基、亚乙基、亚丙基、亚异丙基、亚丁基、亚异丁基、亚戊基、亚己基中的一种。
C3-C8的二价烷基可以是直链结构，也可以是带支链的结构，作为优选的实施方式，R1为C1-C8的直链结构，根据本申请的实施方式，R1结构简单，能够减小空间位阻，可以使改性SBS弹性体具有稳定性和可操作性。
根据本申请的实施例，R4为桥环烃基，R4选自C7-C15的二元环烃基、三元环烃基、四元环烃基中的一种，桥环像“多环瓜爪”，其与增强层如PET具有更好的相容性，通过超分子作用力快速“抓住”PET增强层，显著改善沥青涂盖料和PET增强层的粘接强度，改善无胎湿铺防水卷材与水泥基层的粘接效果。
可以理解的是，式1中的a、b、c、d仅表示各重复单元，不表示各重复单元的排列方式，也不代表全部重复单元。
根据本申请实施例的改性SBS弹性体，通过在SBS弹性体的重复单元b的侧链上桥接极性分子进行化学改性，由于在结构中引入了强极性结构，使得改性后的SBS弹性体与一些物质例如沥青的相容性显著提升。并且由于桥接的分子为带有“多环瓜爪”的桥环化合物，使得其与一些物质例如PET具有较好的粘附性，其“多环瓜爪”可以高效的抓住PET膜，从而增强粘接强度。本申请提供的SBS弹性体最终以单一结构改性达到多重性能改善的效果。
改性SBS弹性体的制备方法
本申请第二方面提供了一种改性SBS弹性体的制备方法，上述方法可以包括以下步骤：
将含有SBS弹性体的溶液与含有桥接剂和第一催化剂的溶液混合，并于保护气体氛围中反应，干燥后得到中间体，其中桥接剂的结构式为
将含有中间体和多环瓜爪剂的溶液与含有第二催化剂的溶液混合，并于保护气体氛围中反应，干燥后得到改性SBS弹性体，其中多环瓜爪剂的结构式为
R1选自取代或未取代的C1-C8的二价烷基中的一种；
R2选自氢和取代或未取代的C2-C6的烷基中的一种；
R3选自O或NH中的一种；
R4为桥环烃基，R4选自C7-C15的二元环烃基、三元环烃基、四环烃基桥环化合物中的一种。
发明人进行多次实验，将接枝处理的反应时间控制在一定范围内，如20h～28h，接枝处理的反应温度控制在一定范围内，如65℃～75℃。通过调控接枝处理的温度和反应时间，能够确保获得的接枝效果良好的改性SBS弹性体。
本申请所提供的改性SBS弹性体的制备方法，先对SBS弹性体在溶液中进行桥接化学改性，先将双巯基化合物的一端巯基连接于SBS弹性体的b段嵌段，形成中间体。然后将具有多环瓜爪形的极性分子连接于中间体的另一端巯基。由于在结构中引入了强极性结构，改性后的SBS弹性体与一些物质例如沥青的相容性显著提升，并且由于结构上桥接了多环瓜爪形分子，其与一些物质例如PET具有较好的粘附性，其“多环瓜爪”可以高效的抓住PET膜，从而增强粘接强度。本申请提供的SBS弹性体最终以单一结构改性达到多重性能改善的效果。
此外，本申请采用溶液改性法进行反应，改性条件比较温和，选用易挥发溶剂作为反应溶剂，示例性地，溶剂包括环己烷、正己烷、正庚烷和THF中的一种，后处理比较简单，能制备出品质稳定的改性SBS弹性体。
在一些实施例中，所述SBS弹性体包括线型结构SBS弹性体和星型结构SBS弹性体的一种，可选地，其中线型结构SBS弹性体的分子量为100000～200000，星型结构SBS弹性体分子量为250000～400000，优选地，重复单元a和重复单元d的分子量之和为SBS弹性体的分子量的25％～35％，重复单元b和重复单元c的分子量之和为SBS弹性体的分子量的65％～75％。
根据本申请的实施例，分子量对SBS弹性体的使用性能和加工性能都有很大的影响将分子量控制在上述合适的范围内，可以使改性SBS弹性体具有合适的拉伸强度和弹性，具有良好的加工性能和使用性能。
SBS弹性体具有上述合适的分子量，可以使改性SBS弹性体具有合适的交联结构，还能够使改性SBS弹性体形成的涂盖料具有优异的抗撕裂能力和粘接性能。
在一些实施例中，第一催化剂和第二催化剂独立选自N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二异丙基乙胺、偶氮二异丁腈、三乙胺、吡啶和喹啉中的一种。
在一些实施例中，所述第一催化剂和第二催化剂不同。根据本申请的实施例，发明人在研究中发现，第一催化剂和第二催化剂不同时，有利于提高改性SBS弹性体产率。
在一些实施例中，中间体具有如式2所示的结构式。
其中，R1选自取代或未取代的C2-6的亚烷基中的一种；
a、b、c和d各自独立地为大于0的自然数。
根据本申请的实施例的制备方法，简单易行，对设备要求低，能很好兼容现有工艺，极具大规模应用潜力。
在一些实施例中，多环瓜爪剂选自6-双环[2.2.1]庚烷基(甲基)2-甲基丙-2-烯酸酯、(甲基)丙烯酸异冰片酯和1-金刚烷基(甲基)丙烯酸酯中的一种。具体地，多环瓜爪剂可以是6-双环[2.2.1]庚烷基甲基2-甲基丙-2-烯酸酯、6-双环[2.2.1]庚烷基-2-甲基丙-2-烯酸酯、甲基丙烯酸异冰片酯、甲基丙烯酸异冰片酯、1-金刚烷基甲基丙烯酸酯或1-金刚烷基丙烯酸酯。
根据本申请的实施例，多环瓜爪剂有“多环瓜爪”形结构，使得其与一些物质例如PET具有较好的粘附性，其“多环瓜爪”可以高效的抓住PET膜，从而增强粘接强度。
在一些实施例中，按重量份计的如下原料：所述SBS弹性体与所述桥接剂的质量比为30:2-30:8，改性SBS弹性体中间体与多环瓜爪剂质量比为30:10-30:30。
本申请的发明人经过实验研究，将SBS弹性体与所述桥接剂的质量比控制在30:2-30:8范围，改性SBS弹性体中间体与多环瓜爪剂质量比控制在为30:10-30:30范围，以利于获得较好的接枝效果。
改性沥青涂盖料
本申请第三方面提供了一种改性沥青涂盖料，包括如上所述的改性SBS弹性体。
根据本申请的实施例，改性SBS弹性体与沥青的相容性显著提升，有效阻止涂盖料中各组分间由于极性差异而导致的相分离，并且由于桥接的分子为带有“多环瓜爪”的桥环化合物，使得其与一些物质例如PET具有较好的粘附性，其“多环瓜爪”可以高效的抓住PET膜，从而增强粘接强度。因此能够使得包括该改性沥青涂盖料的沥青防水卷材的粘接性、低温柔性及耐久性等整体性能优异。
在一些实施例中，改性沥青涂盖料包括按重量份计的如下原料：
基质沥青，100份；沥青软化剂，140～160份；改性SBS弹性体，20～30份；SBR，10～20份；胶粉，50～70份；粉料，130～170份。
根据本申请实施例的涂盖料，通过对各组分的种类和含量的控制，使得各组分之间起到协同增效作用，从而赋予涂盖料所形成的卷材以良好的稳定性、粘结性和耐久性，延长其使用寿命。
根据本申请的实施例，沥青作为涂盖料的基础材料，可以作为涂盖料中其余组分的粘结剂，并为涂盖料提供防水特性。沥青主要包括沥青质、饱和分、芳香分和胶质，上述各种物质相互作用并形成溶-凝胶型的沥青胶团，沥青胶团之间具有吸引力，基质沥青具有弹性效应，从而使得涂盖料所形成的卷材具有一定的弹性。
为了综合改善涂盖料的性能，示例性地，基质沥青包括70号(70#)沥青和90号(90#)沥青中的一种或两种混合物。上述牌号的沥青抗滑移、耐热性和粘度等综合性能较优异。其中，70#、90#表示沥青的牌号，每种牌号的沥青分别对应特定的组成，其具体的物理化学性能参数也不完全相同。可以理解的是，随着沥青牌号的增加，其针入度增大，低温性能较好；但是随着沥青牌号的降低，其软化点增高，耐热性能提高。例如，基质沥青为90#沥青，其软化点为48℃，针入度为80～100(1/10mm)。
根据本申请的实施例，沥青软化剂包括200#沥青、F400#沥青、橡胶油中的一种或多种混合物。在本技术方案中，采用200#沥青、F400#沥青或橡胶油作为沥青软化剂，可以软化改性沥青，改善改性沥青的粘度和弹塑性。
本申请实施例中，粉料的种类没有特别的限制，可根据实际需求进行选择。
在一些实施例中，所述粉料包括但不限于重钙、炭黑、钛白粉、高岭土、硫酸钡、硅微粉、滑石粉中的一种或几种。
根据本申请的实施例，粉料料作为涂盖料的补强材料，可以提高涂盖料的抗老化性能；并且也可增加涂盖料所形成的卷材的厚度。
防水卷材
本发明第四方面的实施例提供一种防水卷材，包含上述改性沥青涂盖料。
根据本发明实施例的防水卷材，改性沥青涂盖料与基材层如PET膜粘接强度高，改善了行业上存在改性沥青涂盖料与PET材质增强层粘接强度差、施工或测试时易出现脱膜等问题。
实施例
下述实施例更具体地描述了本申请公开的内容，这些实施例仅仅用于阐述性说明，因为在本申请公开内容的范围内进行各种修改和变化对本领域技术人员来说是明显的。除非另有声明，以下实施例中所报道的所有份、百分比、和比值都是基于重量计，而且实施例中使用的所有试剂都可商购获得或是按照常规方法进行合成获得，并且可直接使用而无需进一步处理，以及实施例中使用的仪器均可商购获得。
实施例1
中间体的制备：
将30.0g线型结构SBS弹性体溶解于150.0g环己烷中，得到第一溶液；将6.0g N,N-二甲基甲酰胺和3.0g1,2-二巯基乙烷溶解于150.0g环己烷中，得到第二溶液，第二溶液进行氮气保护；保持氮气氛围，缓慢升温至70℃，将第一溶液滴加至第二溶液中，在搅拌条件下反应24h；反应结束后将溶剂挥发完全，将产物60℃下真空干燥10h得到中间体。
改性SBS弹性体的制备：
将30.0g中间体溶解于200.0g环己烷中，在室温下加入20.0g 6-双环[2.2.1]庚烷基甲基2-甲基丙-2-烯酸酯，得到第三溶液；将10.0mL偶氮二异丁腈溶解于100.0ml环己烷中得到第四溶液，保持氮气氛围，缓慢升温至70℃，将第四溶液滴加到第三溶液中，在搅拌条件下反应24h；反应结束后将溶剂挥发完全，将产物60℃下真空干燥10h得到改性SBS弹性体。
改性沥青涂盖料：
一种改性沥青涂盖料，包括按质量百分量的如下原料：90#沥青，40份；200#沥青，60份；改性SBS弹性体，25份；SBR，10份；胶粉，55份；粉料，60份。
(1)按照配比将90#沥青、200#沥青混合后，以1000rpm的转速搅拌混合物，并升温至150℃后保温至沥青全部熔融；
(2)按照配比向步骤(1)保温后的混合物中加入改性SBS弹性体和SBR后，升温至180℃并保温0.5h；
(3)按照配比向步骤(2)保温后的混合物加入胶粉，升温至180℃，并在该温度下以1000rpm的转速剪切分散3h；
(4)向步骤(3)剪切分散后的混合物加入重钙粉，在180℃下以1000rpm的转速剪切分散1h，得改性沥青涂盖料。
防水卷材
将上述改性沥青涂盖料加入到PET增强膜的上下两面，成型，调整厚度至1.5mm；利用金属压辊进行挤压，将透明PET单面离型膜分别压置于改性沥青涂盖料的上下方，冷却后得到防水卷材。
实施例2
将30.0g线型结构SBS弹性体溶解于150.0g正己烷中，得到第一溶液；将5.0g吡啶和3.0g1,3-二巯基乙烷溶解于150.0g正己烷中，得到第二溶液，第二溶液进行氮气保护；保持氮气氛围，缓慢升温至72℃，将第一溶液滴加至第二溶液中，在搅拌条件下反应26h；反应结束后将溶剂挥发完全，将产物60℃下真空干燥10h得到中间体。
改性SBS弹性体的制备：
将30.0g中间体溶解于200.0g正己烷中，在室温下加入25.0g 6-双环[2.2.1]庚烷基甲基2-甲基丙-2-烯酸酯，得到第三溶液；将10.0mL三乙胺溶解于100.0ml正己烷中得到第四溶液，保持氮气氛围，缓慢升温至72℃，将第四溶液滴加到第三溶液中，在搅拌条件下反应24h；反应结束后将溶剂挥发完全，将产物60℃下真空干燥10h得到改性SBS弹性体。
改性沥青涂盖料：
一种改性沥青涂盖料，包括按质量百分量的如下原料：90#沥青，100份；F400#沥青，145份；改性SBS弹性体，20份；SBR，12份；胶粉，55份；粉料，130份。
实施例3
将30.0g星型结构SBS弹性体溶解于150.0g正庚烷中，得到第一溶液；将7.0g N,N-二异丙基乙胺和4.0g1,4-二巯基乙烷溶解于150.0g正庚烷中，得到第二溶液，第二溶液进行氮气保护；保持氮气氛围，缓慢升温至72℃，将第一溶液滴加至第二溶液中，在搅拌条件下反应26h；反应结束后将溶剂挥发完全，将产物60℃下真空干燥10h得到中间体。
改性SBS弹性体的制备：
将30.0g中间体溶解于200.0g正庚烷中，在室温下加入23.0g 6-双环6-双环[2.2.1]庚烷基甲基2-甲基丙-2-烯酸酯，得到第三溶液；将10.0mL喹啉溶解于100.0ml正庚烷中得到第四溶液，保持氮气氛围，缓慢升温至68℃，将第四溶液滴加到第三溶液中，在搅拌条件下反应26h；反应结束后将溶剂挥发完全，将产物60℃下真空干燥10h得到改性SBS弹性体。
改性沥青涂盖料：
一种改性沥青涂盖料，包括按质量百分量的如下原料：70#沥青，100份；橡胶油，150份；改性SBS弹性体，24份；SBR，15份；胶粉，60份；粉料，150份。
改性沥青涂盖料和防水卷材的制备方法同实施例1。
实施例4
将30.0g星型结构SBS弹性体溶解于150.0g环己烷中，得到第一溶液；将5.0g偶氮二异丁腈和5.0g1,5-二巯基乙烷溶解于150.0g环己烷中，得到第二溶液，第二溶液进行氮气保护；保持氮气氛围，缓慢升温至75℃，将第一溶液滴加至第二溶液中，在搅拌条件下反应26h；反应结束后将溶剂挥发完全，将产物60℃下真空干燥10h得到中间体。
改性SBS弹性体的制备：
将30.0g中间体溶解于200.0g环己烷中，在室温下加入28.0g丙烯酸异冰片酯得到第三溶液；将10.0mL三乙胺溶解于100.0ml环己烷中得到第四溶液，保持氮气氛围，缓慢升温至75℃，将第四溶液滴加到第三溶液中，在搅拌条件下反应22h；反应结束后将溶剂挥发完全，将产物60℃下真空干燥10h得到改性SBS弹性体。
改性沥青涂盖料：
一种改性沥青涂盖料，包括按质量百分量的如下原料：90#沥青，60份；70#沥青，40份；200#沥青，150份；改性SBS弹性体，28份；SBR，12份；胶粉，60份；粉料，140份。
改性沥青涂盖料和防水卷材的制备方法同实施例1。
实施例5
将30.0g星型结构SBS弹性体溶解于150.0g THF中，得到第一溶液；将5.0g N,N-二甲基甲酰胺和6.0g 1,3-二巯基乙烷溶解于150.0g THF中，得到第二溶液，第二溶液进行氮气保护；保持氮气氛围，缓慢升温至72℃，将第一溶液滴加至第二溶液中，在搅拌条件下反应26h；反应结束后将溶剂挥发完全，将产物60℃下真空干燥10h得到中间体。
改性SBS弹性体的制备：
将30.0g中间体溶解于200.0g THF中，在室温下加入25.0g丙烯酸异冰片酯，得到第三溶液；将10.0mL三乙胺溶解于100.0ml THF中得到第四溶液，保持氮气氛围，缓慢升温至72℃，将第四溶液滴加到第三溶液中，在搅拌条件下反应24h；反应结束后将溶剂挥发完全，将产物60℃下真空干燥10h得到改性SBS弹性体。
改性沥青涂盖料：
一种改性沥青涂盖料，包括按质量百分量的如下原料：90#沥青，70份；70#沥青，30份；200#沥青，55份；沥青软化剂，160份；改性SBS弹性体，30份；SBR，18份；胶粉，60份；粉料，160份。
改性沥青涂盖料和防水卷材的制备方法同实施例1。
实施例6
将30.0g星型结构SBS弹性体溶解于150.0g THF中，得到第一溶液；将5.0g N,N-二甲基甲酰胺和7.0g 1,1-二巯基甲烷溶解于150.0g THF中，得到第二溶液，第二溶液进行氮气保护；保持氮气氛围，缓慢升温至72℃，将第一溶液滴加至第二溶液中，在搅拌条件下反应26h；反应结束后将溶剂挥发完全，将产物60℃下真空干燥10h得到中间体。
改性SBS弹性体的制备：
将30.0g中间体溶解于200.0g THF中，在室温下加入30.0g 1-金刚烷基甲基丙烯酸酯，得到第三溶液；将10.0mL三乙胺溶解于100.0ml THF中得到第四溶液，保持氮气氛围，缓慢升温至72℃，将第四溶液滴加到第三溶液中，在搅拌条件下反应24h；反应结束后将溶剂挥发完全，将产物60℃下真空干燥10h得到改性SBS弹性体。
改性沥青涂盖料：
一种改性沥青涂盖料，包括按质量百分量的如下原料：90#沥青，35份；200#沥青，80份；F400#沥青，80份；改性SBS弹性体，25份；SBR，18份；胶粉，50份；粉料，165份。
改性沥青涂盖料和防水卷材的制备方法同实施例1。
对比例
对比例1
重复实施例1所述的制备过程，改变在于：多环瓜爪剂用甲基丙烯酸月桂酯代替。
对比例2
沥青涂盖料：与实施例1区别为采用未改性SBS弹性体。
测试部分
将实施例1～6及对比例1～2中的沥青防水卷材进行性能测试，结果示于如下表1。其中，内聚状态为涂盖料内部破坏，即剥离后增强层和水泥面均有涂盖料；脱膜状态为增强层与涂盖料间剥离，剥离后全部涂盖料留在水泥基面上。
测试方法：
(1)低温柔性测试
按国标GB/T 328-2007《建筑防水卷材实验方法》第14部分进行制样和测试；其中，对卷材的低温柔性进行极限测试。
(2)水泥剥离强度测试
按国标GB/T 35467-2017《湿铺防水卷材》进行制样和测试水泥剥离剥离强度；其中，剥离强度均取平均值。
(3)老化测试
老化测试为采用鼓风烘箱对防水卷材进行加热老化后测试其性能；其中，老化温度为80℃，老化时间为7天。
对比分析实施例1～6与对比例1～2可知，本申请提供的防水卷材的具有更强的水泥剥离强度，在测试过程中未发生脱膜，这说明选用本申请提供的改性SBS弹性体作为沥青卷材改性剂，能显著提升卷材产品的粘结强度。
此外，本申请提供的防水卷材，在向沥青涂盖料中添加了本申请所制备的改性SBS弹性体后，防水卷材产品老化前表现出更优的低温柔性，经过7d热氧老化后，卷材低温柔性的极限依然可以保持低于-25℃，由此可以证明改性改性SBS弹性体可以提升卷材涂盖料各组分之间的相容性，进而提升卷材的低温柔性使卷材具备优异的耐老化性和耐久性能。
老化7天后各实施例所制备的卷材的低温和剥离强度能够满足国标要求，特别是卷材老化后与水泥砂浆浸水后剥离强度与老化前相比衰减趋势较小，为卷材在苛刻条件下施工提供了强有力的保障。
由此，本申请提供的沥青防水卷材，在经历生产、运输、存储过程以及在服役过程中均能保持较高的产品性能，满足建筑防水领域的应用需求。
以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请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申请揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种改性SBS弹性体，其特征在于，包括式1所示的结构，
其中，
R1选自取代或未取代的C1-C8的二价烷基中的一种；
R2选自氢和取代或未取代的C2-C6的烷基中的一种；
R3为O；
R4为桥环烃基，R4选自C7-C15的二环烃基、三环烃基和四环烃基中的一种；
a、b、c和d各自独立地为大于0的自然数。
2.一种改性SBS弹性体的制备方法，其特征在于，包括：
将含有SBS弹性体的溶液与含有桥接剂和第一催化剂的溶液混合，并于保护气体氛围中反应，干燥后得到中间体，其中所述桥接剂的结构式为
将含有所述中间体和多环瓜爪剂的溶液与含有第二催化剂的溶液混合，并于保护气体氛围中反应，干燥后得到改性SBS弹性体，其中所述多环瓜爪剂的结构式为
其中R1选自取代或未取代的C1-C8的二价烷基中的一种；
R2选自氢和取代或未取代的C2-C6的烷基中的一种；
R3为O；
R4为桥环烃基，R4选自C7-C15的二环烃基、三环烃基和四环烃基中的一种。
3.根据权利要求2所述的改性SBS弹性体的制备方法，其特征在于，
所述SBS弹性体包括线型结构SBS弹性体和星型结构SBS弹性体的一种，其中所述线型结构SBS弹性体的分子量为100000～200000，所述星型结构SBS弹性体分子量为250000～400000；
和/或，第一催化剂和第二催化剂独立选自N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二异丙基乙胺、偶氮二异丁腈、三乙胺、吡啶和喹啉中的一种；
和/或，所述第一催化剂和第二催化剂不同。
4.根据权利要求2所述的改性SBS弹性体的制备方法，其特征在于，所述中间体具有如式2所示的结构式：
其中，R1选自取代或未取代的C2-C6的二价烷基中的一种；
a、b、c和d各自独立地为大于0的自然数。
5.根据权利要求2所述的改性SBS弹性体的制备方法，其特征在于，所述多环瓜爪剂选自6-双环[2.2.1]庚烷基(甲基)2-甲基丙-2-烯酸酯、(甲基)丙烯酸异冰片酯和1-金刚烷基(甲基)丙烯酸酯中的一种。
6.根据权利要求2～5任一项所述的改性SBS弹性体的制备方法，其特征在于，按重量份计的如下原料：所述SBS弹性体与所述桥接剂的质量比为30:2-30:8，改性SBS弹性体中间体与多环瓜爪剂质量比为30:10-30:30。
7.一种改性沥青涂盖料，包括如权利要求1所述的改性SBS弹性体或权利要求2所述的改性SBS弹性体的制备方法所制备的改性SBS弹性体。
8.根据权利要求7所述的改性沥青涂盖料，其特征在于，包括按重量份计的如下原料：
基质沥青，100份；
沥青软化剂，150份；
改性SBS弹性体，20～30份；
SBR，10～20份；
胶粉，50～70份；
粉料，130～170份。
9.根据权利要求8所述的改性沥青涂盖料，其特征在于，
所述粉料包括炭黑、钛白粉、高岭土、重钙、硫酸钡、硅微粉、滑石粉中的至少一种。
10.一种防水卷材，包括根据权利要求7-9任一项所述的改性沥青涂盖料。
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