自修复弹性体改性沥青涂盖料、耐候型改性沥青涂盖料、防水卷材及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一类自修复弹性体改性沥青涂盖料，它以沥青、二硫化物改性苯乙烯

【技术实现步骤摘要】
自修复弹性体改性沥青涂盖料、耐候型改性沥青涂盖料、防水卷材及其制备方法


[0001]本专利技术属于建筑材料
，具体涉及自修复弹性体改性沥青涂盖料、耐候型改性沥青涂盖料、防水卷材及其制备方法。

技术介绍

[0002]苯乙烯
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丁二烯
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苯乙烯热塑性弹性体改性沥青防水卷材具有优良的高温抗流淌、低温抗开裂等性能，已被广泛应用在建筑防水工程中。然而，弹性体改性沥青防水卷材在服役过程中，受热、氧和紫外线的作用会老化变脆，从而在外力(如基层变形)作用下易产生裂缝，导致建筑物出现渗漏。因此，提高弹性体改性沥青防水卷材的耐候性并赋予其裂缝自修复能力，对于解决建筑渗漏难题具有极其重要的意义。
[0003]蒙脱土具有隔热阻氧抗紫外功能，已被用于改善聚合物改性沥青的抗老化性能。然而，蒙脱土的亲水性使其在聚合物改性沥青中的分散性较差、易团聚，导致其抗老化效果难以充分发挥，并会降低聚合物改性沥青的低温柔性。目前主要通过离子交换将有机阳离子引入蒙脱土层间，使蒙脱土由亲水性转变为亲油性，但有机阳离子插层对蒙脱土与聚合物改性沥青相容性的改善效果有限，且有机化改性蒙脱土仍会降低聚合物改性沥青防水卷材的低温柔性，同时蒙脱土价格很高，严重限制了蒙脱土在聚合物改性沥青防水卷材中的应用。
[0004]近年来基于动态二硫键的聚合物自修复技术得到了较多的研究与应用。现有基于动态二硫键自修复的聚合物材料通常以含二硫键且两端为
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OH、
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COOH或
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NH2的化合物和两端为异氰酸基(
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NCO)或氨基(
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NH2)的化合物或预聚物为反应单体，通过缩聚反应将动态二硫键引入聚合物分子链中，以赋予聚合物自修复功能，如：专利CN 113174042 A公开了一种基于动态二硫键的可自修复自阻燃聚酰胺材料的制备方法；专利CN 109749086 A公开了一种基于动态双硫键的自修复有机硅弹性体及其制备方法；等。此外，专利CN115746572A公开了一种采用包含双硫键的交联型聚氨酯和有机蒙脱土等复合物改性沥青；将双硫键的交联型聚氨酯等功能性助剂与SBS高分子材料复合制备一种具有自修复功能的沥青改性剂组合物；该方案不涉及对SBS高分子材料自身的自修复改性，且无法同步改善SBS高分子材料耐高、低温和抗老化性能不足等问题。
[0005]弹性体改性沥青防水卷材通常以SBS为改性剂(不含上述
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NCO、
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OH、
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COOH和
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NH2等反应基团)，进一步探索具有自修复功能的弹性体在防水卷材等领域的高效资源化利用，具有重要的研究和应用意义。

技术实现思路

[0006]本专利技术的主要目的在于针对现有技术存在的问题和不足，提供一类自修复弹性体改性沥青涂盖料及防水卷材；首先合成两端含C＝C双键的二硫化物，利用二硫化物中的C＝C双键与SBS中的碳碳双键反应，在SBS分子链之间引入动态二硫键，用于制备自修复弹性体
改性沥青，以赋予聚合物改性沥青防水卷材优良的自修复能力；并可同步有效提升弹性体改性沥青涂盖料的高低温性能和抗老化性能；同时，进一步引入成本低廉、来源广泛的天然膨润土，通过硅烷偶联剂表面接枝和有机阳离子插层对膨润土进行有机化改性，制备耐候型自修复弹性体改性沥青涂盖料，可进一步显著改善弹性体改性沥青防水卷材的抗老化性能和低温柔性等。
[0007]为了实现上述技术目的，本专利技术采用的技术方案如下：
[0008]一种自修复弹性体改性沥青涂盖料，各组分及其所占质量百分比包括：沥青48～68％，含C＝C双键的二硫化物改性苯乙烯
‑
丁二烯
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苯乙烯嵌段共聚热塑性弹性体5～10％，相容剂7～12％，填料20～30％；所述二硫化物含动态二硫键。
[0009]上述方案中，所述沥青为石油沥青，其软化点为45～50℃，25℃针入度为60～120dmm。
[0010]进一步地，所述沥青可选用70#、90#、110#石油沥青等中的一种或几种。
[0011]上述方案中，所述二硫化物改性苯乙烯
‑
丁二烯
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苯乙烯嵌段共聚热塑性弹性体通过将3,3
′‑
二硫代二丙酸与甲基丙烯酸羟丙脂进行酯化反应，得到分子链两端含有C＝C双键的二硫化物；再将其与苯乙烯
‑
丁二烯
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苯乙烯嵌段共聚热塑性弹性体(SBS)进行加成反应而制得。
[0012]进一步地，所述二硫化物改性苯乙烯
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丁二烯
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苯乙烯嵌段共聚热塑性弹性体的具体制备步骤包括如下：
[0013]1)向3,3
′‑
二硫代二丙酸和甲基丙烯酸羟丙脂中加入酸液进行酯化反应，室温静置，然后通过过滤去除未反应的3,3
′‑
二硫代二丙酸，即得到分子链两端含有C＝C双键的二硫化物；
[0014]2)将苯乙烯
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丁二烯
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苯乙烯嵌段共聚热塑性弹性体(SBS)和有机溶剂加入反应容器中，加入步骤1)所得二硫化物，在惰性气氛保护和加热条件下加入引发剂进行搅拌反应，冷却至室温，加入无水乙醇使反应产物沉淀析出；
[0015]3)将所得沉淀物进行干燥，即得到二硫化物改性苯乙烯
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丁二烯
‑
苯乙烯嵌段共聚热塑性弹性体。
[0016]上述方案中，所述酸液选用浓硫酸(浓度为95～98wt％)，其用量为甲基丙烯酸羟丙脂的1～3％。
[0017]上述方案中，所述3,3
′‑
二硫代二丙酸与甲基丙烯酸羟丙脂的摩尔比为1.01～1.1:2。
[0018]上述方案中，步骤1)所述酯化反应温度为80～85℃，时间为40～50min；室温静置时间为3～5天。
[0019]上述方案中，所述二硫化物改性苯乙烯
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丁二烯
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苯乙烯嵌段共聚热塑性弹性体制备过程中苯乙烯
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丁二烯
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苯乙烯嵌段共聚热塑性弹性体与步骤1)所得二硫化物的质量比为1:0.1～0.2。
[0020]上述方案中，采用的有机溶剂可选用甲苯、环己烷等中的一种；采用的引发剂可选用过氧化苯甲酰、偶氮二异丁腈等中的一种。
[0021]上述方案中，所述引发剂的用量为苯乙烯
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丁二烯
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苯乙烯嵌段共聚热塑性弹性体质量的0.3～0.6％。
[0022]上述方案中，步骤2)的搅拌反应温度为60～65℃，时间为4～5h。
[0023]上述方案中，所述苯乙烯
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丁二烯
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苯乙烯嵌段共聚热塑性弹性体(SBS)是线型结构，苯乙烯单体所占质量百分比为30～40％，分子量为140000～160000。
[0024]上述方案本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种自修复弹性体改性沥青涂盖料，其特征在于，各组分及其所占质量百分比包括：沥青48～68％，二硫化物改性苯乙烯
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丁二烯
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苯乙烯嵌段共聚热塑性弹性体5～10％，相容剂7～12％，填料20～30％；所述二硫化物含动态二硫键。2.一种耐候型自修复弹性体改性沥青涂盖料，其特征在于，各组分及其所占质量百分比包括：沥青43～66％，二硫化物改性苯乙烯
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丁二烯
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苯乙烯嵌段共聚热塑性弹性体5～10％，表面接枝/插层膨润土2～6％，相容剂7～11％，填料20～30％。3.根据权利要求2所述的耐候型自修复弹性体改性沥青涂盖料，其特征在于，所述表面接枝/插层膨润土首先利用γ
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缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷对膨润土进行表面接枝，再利用十八烷基二甲基苄基氯化铵对表面接枝膨润土进行有机阳离子插层得到。4.根据权利要求3所述的耐候型自修复弹性体改性沥青涂盖料，其特征在于，所述表面接枝膨润土与十八烷基二甲基苄基氯化铵的质量比为1:0.5～0.6。5.根据权利要求1或2所述的自修复弹性体改性沥青涂盖料，其特征在于，所述沥青为石油沥青，其软化点为45～50℃，25℃针入度为60～120dmm。6.根据权利要求1或2所述的自修复弹性体改性沥青涂盖料，其特征在于，所述二硫化物改性苯乙烯
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丁二烯
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苯乙烯嵌段共聚热塑性弹性体通过将3,3
′‑
二硫代二丙酸与甲基丙烯酸羟丙脂进行酯化反应，得到分子链两端含有C＝C双键的二硫化物；再将其与苯乙烯
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丁二烯
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苯乙烯嵌段共聚热塑性弹性体进行加成反应制得。7.根据权利要求6所述的自修复弹性体改性沥青涂盖料，其特征在于，所述苯乙烯
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丁二烯
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苯乙烯...

【专利技术属性】
技术研发人员：余剑英，张天伟，吴力立，曾尚恒，邹振宇，
申请(专利权)人：武汉理工大学，
类型：发明
国别省市：