本技術(shù)屬于防水材料，尤其涉及一種sbs改性劑及其制備方法、用途、瀝青涂蓋料組合物及其制備方法、防水卷材。

背景技術(shù)：

1、目前，熱塑性彈性體聚苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三嵌段共聚物(sbs)是瀝青防水卷材中最常用的瀝青改性劑，對瀝青的高溫耐老化、低溫抗彎折性能有明顯的改善作用。但是，基質(zhì)瀝青與sbs在結(jié)構(gòu)、分子量、極性大小等方面存在差異，使得sbs改性瀝青在長期的存儲過程中sbs改性劑與瀝青發(fā)生相分離，導致3個月或者更久后性能不達標的問題。且sbs存在聚丁二烯鏈段(pb段)含有雙鍵，因此不飽和鍵的存在會導致其在長期老化過程中易與氧氣發(fā)生反應(yīng)，耐老化性能急劇下降。鑒于此，研究人員人提出了對sbs進行化學改性的技術(shù)方案來提升瀝青的耐老化性能。常見的sbs化學改性的方法包括催化加氫、接枝改性、環(huán)氧化改性、磺化改性、鹵化改性、巰烯點擊反應(yīng)等方法。

2、現(xiàn)有的sbs改性瀝青的制備方法公開了在酸催化下苯乙烯-馬來酸酐共聚物與長鏈醇發(fā)生酯化反應(yīng)制備得到穩(wěn)定劑，然后通過物理作用將穩(wěn)定劑吸附作用于sbs的聚苯乙烯和瀝青質(zhì)大分子上，增強瀝青中輕質(zhì)組分對sbs和瀝青質(zhì)的分散作用，使得sbs改性瀝青具有長久的熱儲存穩(wěn)定性。這一方法雖然達到了對瀝青改性的效果，但是在瀝青長期儲存過程中較化學反應(yīng)形成的結(jié)構(gòu)相比，還不具備長期的穩(wěn)定性?，F(xiàn)有技術(shù)還公開了一種瀝青改性劑，以乙烯基三甲氧基硅烷為交聯(lián)劑，過氧化二苯甲酰為引發(fā)劑，對sbs聚合物、馬來酸酐和甲基丙烯酸甲酯進行交聯(lián)，制備得到改性sbs。這一方法雖然使得sbs聚合物的附著效果變好，提升sbs改性劑與瀝青之間的結(jié)合力，但制備過程較為繁瑣。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本技術(shù)實施例提供一種sbs改性劑及其制備方法，對sbs通過巰基接枝改變sbs的極性，使其更接近瀝青的極性，再與生物質(zhì)炭氣凝膠反應(yīng)生成結(jié)構(gòu)較穩(wěn)定的大分子化合物，防止包含sbs改性劑的瀝青防水卷材在長期老化過程中的性能發(fā)生明顯衰減。

2、第一方面，本技術(shù)提供了一種sbs改性劑的制備方法，包括：將sbs溶于第一溶劑，得到sbs溶液；向sbs溶液中加入巰基化合物，在50℃～90℃的溫度條件下進行溶液接枝聚合，得到接枝改性sbs，接枝改性sbs通過巰基接枝含有羥基、羧基中的至少一者的烷基，或者接枝巰基以及通過巰基接枝羥基取代或未取代的烷基；將生物質(zhì)炭氣凝膠與接枝改性sbs按照1:(0.5～1.5)的質(zhì)量比加入第二溶劑中，得到第一混合液；向第一混合液中加入濃硫酸以及次磷酸鈉，在120℃～130℃溫度條件下進行反應(yīng)，得到sbs改性劑。

3、根據(jù)本技術(shù)第一方面的實施例，sbs為線性結(jié)構(gòu)，sbs(乙烯-丁二烯-苯乙烯三嵌段共聚物)的重均分子量為100000～450000。

4、根據(jù)本技術(shù)第一方面的實施例，sbs的重均分子量為150000～300000。

5、根據(jù)本技術(shù)第一方面的實施例，sbs中苯乙烯鏈段的含量為20％～30％；熔體流動速率為0g/10min～1g/10min。

6、根據(jù)第一方面的實施例，第一溶劑選自甲苯、環(huán)己烷、ccl4、chcl3中的至少一種。

7、根據(jù)本技術(shù)第一方面的實施例，將sbs溶于第一溶劑的過程中將第一溶劑的溫度升溫至30℃～50℃，以加快sbs的溶解速率。

8、根據(jù)本技術(shù)第一方面的實施例，向sbs溶液中加入巰基化合物，在50℃～90℃的溫度條件下使用引發(fā)劑進行溶液接枝聚合。

9、根據(jù)第一方面的實施例，引發(fā)劑的加入量為sbs質(zhì)量的0.5wt％～3wt％。引發(fā)劑為偶氮二異丁腈?？蛇x地，偶氮二異丁腈的加入量為sbs質(zhì)量的0.5wt％～2wt％。

10、根據(jù)第一方面的實施例，經(jīng)以下步驟制備得到接枝改性sbs：在惰性氣氛保護下將sbs溶于第一溶劑中，得到sbs溶液；向sbs溶液中加入巰基化合物、引發(fā)劑，升溫至50℃～90℃進行溶液接枝聚合，得到接枝改性sbs。

11、根據(jù)第一方面的實施例，向sbs溶液中加入巰基化合物、引發(fā)劑升溫至50℃～90℃進行溶液接枝聚合，得到改性sbs混合液。

12、根據(jù)本技術(shù)第一方面的實施例，制備接枝改性sbs的步驟還包括：將改性sbs混合液滴入甲醇中進行提純處理，以制備得到接枝改性sbs。

13、根據(jù)第一方面的實施例，sbs與巰基化合物的質(zhì)量比為20:(5～15)。

14、根據(jù)第一方面的實施例，巰基化合物選自巰基乙醇、正十二硫醇、巰基丙酸中的至少一種。

15、根據(jù)本技術(shù)第一方面的實施例，將生物質(zhì)炭氣凝膠與接枝改性sbs按照1:(0.5～1.5)的質(zhì)量比加入第二溶劑中升溫至50℃～90℃。

16、根據(jù)第一方面的實施例，第二溶劑選自二甲基亞砜(dmso)、二甲基甲酰胺(dmf)。

17、根據(jù)本技術(shù)第一方面的實施例，向第一混合液中加入濃硫酸以及次磷酸鈉，在120℃～130℃溫度條件下進行反應(yīng)，并在惰性氣氛下進行保溫處理，得到sbs改性劑。

18、根據(jù)本技術(shù)第一方面的實施例，向第一混合液中加入濃硫酸以及次磷酸鈉，在120℃～130℃溫度條件下進行反應(yīng)，并在惰性氣氛下進行保溫處理需要滿足的工藝參數(shù)為：壓強為-80kpa～-50kpa，通入惰性氣氛，保溫處理時間為2.5小時～4小時。

19、根據(jù)本技術(shù)第一方面的實施例，得到第一混合液的步驟中的生物質(zhì)炭氣凝膠經(jīng)以下步驟制備得到：將木質(zhì)材料和水按照預(yù)設(shè)的配比混合進行水熱處理，得到第一產(chǎn)物；將第一產(chǎn)物進行洗滌以及冷凍處理，得到冷凍產(chǎn)物；將冷凍產(chǎn)物進行冷凍干燥處理，得到生物質(zhì)炭氣凝膠。

20、根據(jù)本技術(shù)第一方面的實施例，木質(zhì)材料選自桉木、松木、楊木、榆木、柳木、杏木、樺木、楓木、樟木、灌木中的至少一種的屑料。

21、根據(jù)第一方面的實施例，木質(zhì)材料和水的預(yù)設(shè)配比為1：(5～10)。

22、根據(jù)本技術(shù)第一方面的實施例，木質(zhì)材料和水進行水熱處理的工藝參數(shù)需要滿足：在200℃～350℃下反應(yīng)10小時～15小時。

23、根據(jù)第一方面的實施例，將第一產(chǎn)物進行冷凍處理的冷凍溫度為-40℃～-10℃，冷凍處理的時間為15小時～30小時。

24、根據(jù)第一方面的實施例，上述的惰性氣氛由選自氮氣、氬氣、氖氣中的至少一種形成。

25、第二方面，本技術(shù)提供一種sbs改性劑，根據(jù)上述的sbs改性劑的制備方法制備得到。

26、第三方面，本技術(shù)提供了一種瀝青涂蓋料組合物，包括橡膠添加百分含量的原料：瀝青，100phr；瀝青軟化油，5phr～10phr；sbs改性劑，3phr～5phr；sbs改性劑為根據(jù)上述sbs改性劑的制備方法制得的sbs改性劑；sbr改性劑，2phr～4phr；膠粉，30phr～50phr；粉料，50phr～70phr。

27、根據(jù)第三方面的實施例，瀝青選自70#瀝青、90#瀝青或其組合。

28、根據(jù)第三方面的實施例，瀝青軟化油為環(huán)烷油、大豆油、芳烴油中的至少一種。

29、根據(jù)第三方面的實施例，膠粉為60目～80目的輪胎膠粉，橡膠含量為30％～50％，灰分為10％～30％。

30、根據(jù)第三方面的實施例，粉料選自重鈣粉、滑石粉，粒徑為200目～400目。

31、第四方面，本技術(shù)提供了一種瀝青涂蓋料組合物的制備方法，包括：按照瀝青涂蓋料組合物的配比將瀝青、瀝青軟化油進行混合，得到第一混合料；將第一混合料升溫至使瀝青全部熔融，向第一混合料中加入sbs改性劑和sbr改性劑進行分散，得到第二混合料；向第二混合料中加入膠粉進行分散，得到第三混合料；向第三混合料中加入粉料進行分散，得到瀝青涂蓋料組合物。

32、根據(jù)第四方面的實施例，將第一混合料升溫至130℃～150℃使瀝青全部熔融。

33、根據(jù)第四方面的實施例，向第二混合料中加入膠粉升溫至180℃～190℃進行分散。

34、根據(jù)第四方面的實施例，向第三混合料中加入粉料在180℃～190℃行分散。

35、第五方面，本技術(shù)提供了一種防水卷材，包括：主體基材；設(shè)置于主體基材至少一側(cè)表面的瀝青涂蓋料層，瀝青涂蓋料層為上述的瀝青涂蓋料組合物涂覆于主體基材的至少一側(cè)表面形成。

36、根據(jù)第五方面的實施例，防水卷材還包括覆蓋瀝青涂蓋料層的隔離保護層。

37、根據(jù)第五方面的實施例，主體基材選自聚酯胎、玻纖胎或聚酯玻纖胎。

38、根據(jù)第五方面的實施例，隔離保護層為透明pet材質(zhì)的單面離型膜。

39、本技術(shù)實施例的sbs改性劑的制備方法，使sbs通過巰基進行接枝，改變sbs的極性，得到接枝改性sbs，使接枝改性sbs更接近瀝青的極性；接枝改性sbs再與生物質(zhì)炭氣凝膠反應(yīng)生成結(jié)構(gòu)較穩(wěn)定的大分子化合物，即sbs改性劑，防止包含sbs改性劑的瀝青防水卷材在長期老化過程中的性能發(fā)生明顯衰減。