技术领域
本发明属于防水卷材胶料技术领域，具体涉及强力交叉膜沥青胶料及防水卷材和制备方法。
背景技术
目前我国的自粘类防水卷材的施工方法主要包括湿铺、预铺、自粘以及空铺。
目前我国防水卷材胶料的制备方法中主要添加P-SBR丁苯橡胶胶粉来作为粘接性能的主要改性剂，如在中国专利申请号为201210028719.7申请日为2012.2.9公开日为2012.7.11的专利文献中公开了一种沥青自粘胶及由其制成的高分子自粘橡胶防水卷材，在该专利文献中公开了一种沥青自粘胶，其按重量百分比包括：沥青45～65％、橡胶油16～25％、SBS5～15％、SBR1～6％、石油树脂1～6％、EVA1～7％、滑石粉10～20％。该发明还提供了一种高分子自粘橡胶防水卷材，其自下而上包括无纺布层、高分子片材层和上述所述的沥青自粘胶构成的沥青自粘胶层。所述防水卷材的两端设置有搭接边。该发明所述的沥青自粘胶中含有EVA，提高了自粘胶与高分子片材的相容性，增加了高分子片材层的复合强度。该发明采用自粘构造的搭接工艺解决了高分子片材搭接不可靠的问题，使卷材与卷材之间的搭接实现胶粘胶的方式，粘结牢实度可靠，调控自如，十分灵活。
上述发明采用的为P-SBR丁苯橡胶胶粉，使用P-SBR丁苯橡胶胶粉改性剂在改性过程中有以下五个困难点。
1、改性过程中投入P-SBR丁苯橡胶胶粉量多。
2、P-SBR丁苯橡胶胶粉在改性过程中所需改性时间长。
3、P-SBR丁苯橡胶胶粉在改性过程中容易结团。
4、结团的P-SBR丁苯橡胶胶粉在胶料输送过程中容易堵塞管道。
5、P-SBR丁苯橡胶胶粉保质期时间短，约4个月。
发明内容
本发明的目的是提供一种强力交叉膜沥青胶料，其在于打破传统的加入粉剂SBR，改用加入液体的SBR，解决了以前用粉剂SBR出现的加入量多、改性时间长、易结团、堵塞管道的技术问题；同时也提高了防水沥青胶料的粘接性能。
本发明的另一目的是提供一种强力交叉膜防水卷材，该防水卷材提高了粘接性能。
本发明的第三目的是提供一种强力交叉膜沥青胶料的制备方法，其在于打破传统的加入粉剂SBR，改用加入液体的SBR，解决了以前用粉剂SBR出现的加入量多、改性时间长、易结团、堵塞管道的技术问题；同时也提高了防水沥青胶料的粘接性能，而且工艺简单。
为达到上述第一目的，一种强力交叉膜沥青胶料，其按重量百分比包括：
90#沥青35%-45%
橡胶油10%-15%
SBS1%-3%
SBR丁苯胶乳0.1%-0.5%
增粘树脂1%-3%
橡胶胶粉8%-15%
滑石粉28%-40%。
作为改进，SBR丁苯胶乳为苯乙烯一丁二烯橡胶胶乳。
作为改进，所述SBR丁苯胶乳为高含量阴离子SBR丁苯胶乳。
为达到上述第二目的，一种强力交叉膜防水卷材，自下而上包括强力交叉层压膜、加强筋、隔离膜和由强力交叉膜沥青胶料构成的防水卷材沥青胶料层；
强力交叉膜沥青胶料按重量百分比包括：
90#沥青35%-45%
橡胶油10%-15%
SBS1%-3%
SBR丁苯胶乳0.1%-0.5%
增粘树脂1%-3%
橡胶胶粉8%-15%
滑石粉28%-40%。
作为改进，所述强力交叉膜防水卷材的两端设置有搭接边。
作为改进，一端搭接边的宽度为2-3cm，另一端搭接边的宽度为5cm。
作为改进，SBR丁苯胶乳为苯乙烯一丁二烯橡胶胶乳。
作为改进，所述SBR丁苯胶乳为高含量阴离子SBR丁苯胶乳。
为达到上述第三目的，一种强力交叉膜沥青胶料的制备方法，包括如下步骤：
（1）计量加入重量百分比为35%-45%的90#沥青于反应釜；
（2）待反应釜中温度升至175-185℃计量加入重量百分比为1%-3%的SBS和重量百分比为0.1%-0.5%的SBR丁苯胶乳继续保持温度在180℃-190℃下搅拌改性；
（3）待SBS搅拌改性2小时后计量加入重量百分比为1%-3%的增粘树脂和重量百分比为8%-15%的橡胶胶粉保持温度在180℃-190℃下继续搅拌改性；
（4）加入橡胶胶粉搅拌0.5小时后依次计量加入重量百分比为10%-15%的橡胶油继续保持温度在180℃-190℃搅拌改性；
（5）待橡胶油加入1小时以后，过一遍胶体磨；
（6）计量加入重量百分比为28%-40%的滑石粉，保持温度在160℃-170℃下改性0.5小时以上。
（7）将温度控制在160℃-170℃出料。
作为改进，SBR丁苯胶乳为苯乙烯一丁二烯橡胶胶乳。
90#沥青是沥青胶料中的基料，由不同分子量的碳氢化合物及其非金属衍生物组成的黑褐色复杂混合物，呈液态、半固态或固态，是一种防水防潮和防腐的有机胶凝材料。沥青主要可以分为煤焦沥青、石油沥青和天然沥青三种，其均可以实现本发明。
本发明中的改性剂主要有橡胶油、SBS、增粘树脂、橡胶胶粉、SBR丁苯胶乳。
橡胶油是一种良好的沥青改性剂，其可以减少SBS的使用量，降低成本。并且，添加橡胶油可以显著提高防水卷材的低温柔性、明显改善弹塑性、增加撕裂强度，并且可以提高抗刺穿性，增强耐老化性。橡胶油与橡胶的相容性好，可提高沥青的自粘性。
苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物(SBS)，受热后材料可以流动，容易加工成型。冷却到室温后，聚苯乙烯链段聚集成玻璃态微区，对聚丁二烯链段起到了物理交联点的作用，从而使材料表现出橡胶的特性。SBS具有两相结构：聚丁二烯相为连续相，聚苯乙烯相为分散相。SBS改性沥青胶料可以提高防水卷材的耐高、低温性能，有较高的弹性和耐疲劳性，以及高的伸长率和较强的耐穿刺能力、耐撕裂能力，可以适用于寒冷地区。
增粘树脂是石油裂解所副产的C5、C9馏份，经前处理、聚合、蒸馏等工艺生产的一种热塑性树脂，它不是高聚物，而是分子量介于300-3000的低聚物，是一种优质的增粘剂，是沥青胶料粘性的主要提供者。
橡胶胶粉是指废旧橡胶制品经粉碎加工处理而得到的粉末状橡胶材料，
SBR丁苯胶乳是以丁二烯和苯乙烯经低温乳液合成的稳定乳液，该产品是根据改性乳化沥青的特性专门研制开发的，在公路工程中，广泛用于制备各种微表处、稀浆封层、喷洒等改性乳化沥青，同时也可用于防水涂料、防水油膏等方面，通过丁苯胶乳改性后可以显著改善沥青的感温性能、低温性能、粘度、抗裂性能及抗老化性能等指标。
加入适量的滑石粉填充料不仅可以降低成本，还能提高防水卷材的尺寸稳定性，本发明采用滑石粉作为填充料。
在本发明中由于加入了液体的SBR丁苯胶乳，相对于现有技术，本发明的有益效果是：
1、SBR丁苯胶乳加入量少。
2、SBR丁苯胶乳在使用过程中改性效果好。
3、SBR丁苯胶乳在改性过程中不会出现结团堵塞现象。
4、SBR丁苯胶乳在投料时简单方便。
5、SBR丁苯胶乳在改性过程中所需改性时间短。
6、SBR丁苯胶乳所制得防水卷材的粘接性能好。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明进行进一步详细说明。
一种强力交叉膜沥青胶料按重量百分比包括35%-45%的90#沥青、10%-15%的橡胶油、1%-3%的SBS、0.1%-0.5%的SBR丁苯胶乳、1%-3%的增粘树脂、8%-15%的橡胶胶粉和28%-40%的滑石粉。其中，SBR丁苯胶乳为苯乙烯一丁二烯橡胶胶乳，所述SBR丁苯胶乳为高含量阴离子SBR丁苯胶乳。
一种强力交叉膜防水卷材，自下而上包括强力交叉层压膜、加强筋、隔离膜和由上述强力交叉膜沥青胶料构成的防水卷材沥青胶料层。所述强力交叉膜防水卷材的两端设置有搭接边；一端搭接边的宽度为2-3cm，另一端搭接边的宽度为5cm。
上述强力交叉膜沥青胶料的制备方法包括如下步骤。
（1）计量加入重量百分比为35%-45%的90#沥青于反应釜。
（2）待反应釜中温度升至175-185℃计量加入重量百分比为1%-3%的SBS和重量百分比为0.1%-0.5%的SBR丁苯胶乳继续保持温度在180℃-190℃下搅拌改性。
（3）待SBS搅拌改性2小时后计量加入重量百分比为1%-3%的增粘树脂和重量百分比为8%-15%的橡胶胶粉保持温度在180℃-190℃下继续搅拌改性。
（4）加入橡胶胶粉搅拌0.5小时后依次计量加入重量百分比为10%-15%的橡胶油继续保持温度在180℃-190℃搅拌改性。
（5）待橡胶油加入1小时以后，过一遍胶体磨。
（6）计量加入重量百分比为28%-40%的滑石粉，保持温度在160℃-170℃下改性0.5小时以上。
（7）将温度控制在160℃-170℃出料。
在本发明中，90#沥青是沥青胶料中的基料，由不同分子量的碳氢化合物及其非金属衍生物组成的黑褐色复杂混合物，呈液态、半固态或固态，是一种防水防潮和防腐的有机胶凝材料。沥青主要可以分为煤焦沥青、石油沥青和天然沥青三种，其均可以实现本发明。
本发明中的改性剂主要有橡胶油、SBS、增粘树脂、橡胶胶粉、SBR丁苯胶乳。
橡胶油是一种良好的沥青改性剂，其可以减少SBS的使用量，降低成本。并且，添加橡胶油可以显著提高防水卷材的低温柔性、明显改善弹塑性、增加撕裂强度，并且可以提高抗刺穿性，增强耐老化性。橡胶油与橡胶的相容性好，可提高沥青的自粘性。
苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物(SBS)，受热后材料可以流动，容易加工成型。冷却到室温后，聚苯乙烯链段聚集成玻璃态微区，对聚丁二烯链段起到了物理交联点的作用，从而使材料表现出橡胶的特性。SBS具有两相结构：聚丁二烯相为连续相，聚苯乙烯相为分散相。SBS改性沥青胶料可以提高防水卷材的耐高、低温性能，有较高的弹性和耐疲劳性，以及高的伸长率和较强的耐穿刺能力、耐撕裂能力，可以适用于寒冷地区。
增粘树脂是石油裂解所副产的C5、C9馏份，经前处理、聚合、蒸馏等工艺生产的一种热塑性树脂，它不是高聚物，而是分子量介于300-3000的低聚物，是一种优质的增粘剂，是沥青胶料粘性的主要提供者。
橡胶胶粉是指废旧橡胶制品经粉碎加工处理而得到的粉末状橡胶材料，
SBR丁苯胶乳是以丁二烯和苯乙烯经低温乳液合成的稳定乳液，该产品是根据改性乳化沥青的特性专门研制开发的，在公路工程中，广泛用于制备各种微表处、稀浆封层、喷洒等改性乳化沥青，同时也可用于防水涂料、防水油膏等方面，通过丁苯胶乳改性后可以显著改善沥青的感温性能、低温性能、粘度、抗裂性能及抗老化性能等指标。
加入适量的滑石粉填充料不仅可以降低成本，还能提高防水卷材的尺寸稳定性，本发明采用滑石粉作为填充料。
以下为本发明加入SBR丁苯胶乳与传统的加入P-SBR丁苯橡胶胶粉的对比实例。
原材料 90#沥青 橡胶油 SBS 增粘树脂 P-SBR丁苯橡胶 SBR丁苯胶乳 橡胶胶粉 滑石粉 实例1 35 15 1 3 —— 0.5 15 30.5 实例2 45 14.9 3 1 —— 0.1 8 28 实例3 37 10 1 2 —— 0.3 9.7 40 实例4 35 15 1 3 0.5 —— 15 30.5 实例5 45 14.9 3 1 0.1 —— 8 28 实例6 37 10 1 2 0.3 —— 9.7 40
实例1、实例2、实例3加入SBR丁苯胶乳后改性时间为1小时；实例4、实例5、实例6加入P-SBR丁苯橡胶后改性时间为6小时。
测试方法如下所述：
与铝板的剥离强度测试。
根据GB23441-2009中5.12.2制样方法进行制样，在(23±2)℃条件下，参考GB/T328.20-2007将本发明所述强力交叉膜防水卷材粘在已用溶剂清洁干净光滑的镜面铝板上，铝板上的粘结面积为50mm×75mm，强力交叉膜防水卷材粘结部位不允许接触手和其他物体，然后用质量为2千克、宽度为50mm～60mm的压辊反复滚压三次粘合后放置24小时，铝板的一端夹入夹具，将同一端的强力交叉膜防水卷材弯折180度夹入另一夹具进行测试。用最大力计算剥离强度，单位为N/mm，取五个试件结果的算术平均值作为实验结果。
与后浇混凝土剥离强度的测定。
粘结面积尺寸为100mm×100mm，如果强力交叉膜防水卷材有防粘材料，则将其取去除，将本发明所述强力交叉膜防水卷材放在模具的底部，粘结面朝上，然后将混凝土倒入模具，在振动台上振实，厚度约50mm。在(20±2)℃放置24h脱模，在标准养护条件养护到7天。
强力交叉膜防水卷材在(23±2)℃下放置4h，将混凝土板装在试验机一端的夹具上，将未粘结强力交叉膜防水卷材一端翻转180℃夹在试验机另一端的夹具中，使强力交叉膜防水卷材的纵向轴线与拉伸试验机及夹具的轴线重合。夹具间距离至少为100mm，不承受预载荷。试验在(23±2)℃进行，拉伸速度(100±10)mm/min。连续记录拉力直至分离。
按GB/T328.20-2007计算平均剥离强度，单位为N/mm。
本发明所述强力交叉膜防水卷材与铝板的剥离强度和与后浇混凝土的剥离强度如下表所示：
项目 与铝板的剥离强度（N/mm） 与后浇混凝土的玻璃强度（N/mm） 实例1 1.8 2.2 实例2 2.2 2.5 实例3 2.5 3.0 实例4 1.6 1.5 实例5 1.7 1.6 实例6 1.8 2.0
由上表可明显看出加入SBR丁苯胶乳的实例所对应的与铝板的剥离强度和与后浇混凝土的剥离强度比加入P-SBR丁苯橡胶胶粉的与铝板的剥离强度和与后浇混凝土的剥离强度高。由此在本发明中：
1、SBR丁苯胶乳加入量少。
2、SBR丁苯胶乳在使用过程中改性效果好。
3、SBR丁苯胶乳在改性过程中不会出现结团堵塞现象。
4、SBR丁苯胶乳在投料时简单方便。
5、SBR丁苯胶乳在改性过程中所需改性时间短。
6、SBR丁苯胶乳所制得防水卷材的粘接性能好。