1.本发明涉及建筑材料技术领域，具体为一种阻燃型高聚物改性沥青防水卷材及其制备方法。
背景技术：2.防水工程是我国建筑领域一直以来面临着的一项重要项目，随着我国经济的不断发展，越来越多的建筑逐步林立，并且旧有建筑也随着时间的推移而面临着各种性能的老化，在这其中防水问题尤为严重。
3.目前建筑防水所使用的主流方法均为使用防水卷材，但是目前大多数防水卷材均面临着使用寿命短、阻燃能力低且不耐老化的问题，因此目前市场上亟需一款可以解决上述问题，满足人们使用要求的防水卷材。
技术实现要素：4.本发明的目的在于提供一种阻燃型高聚物改性沥青防水卷材及其制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
5.为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种阻燃型高聚物改性沥青防水卷材的制备方法，包括以下步骤：
6.s1.使用清水对基材表面清理，清理后将基材置于烘箱内，120-150℃干燥3-5min；
7.s2.在基材表面两侧涂覆三氧化二锑阻燃沥青涂料，冷却后形成三氧化二锑阻燃沥青层；
8.s3.在三氧化二锑阻燃沥青层表面继续涂覆改性纳米氧化锌阻燃沥青涂料，冷却后形成改性纳米氧化锌阻燃沥青层；
9.s4.涂覆完成后，在涂覆料两侧分别覆盖离型膜；即可得所述阻燃型高聚物改性沥青防水卷材。
10.进一步的，所述基材为聚酯胎或玻纤胎中的任一种；所述三氧化二锑阻燃沥青层厚度为0.8-1.5mm，所述改性纳米氧化锌阻燃沥青层厚度为1.5-2mm。
11.进一步的，所述步骤s2中，按重量份数计，三氧化二锑阻燃沥青涂料包括以下组分：100-120份沥青、15-40份改性三氧化二锑填充料、5-25份软化剂、5-8份丙酮、3-6 份三溴化四乙基铵、5-15份sbs改性剂a与3-10份抗氧化剂；所述步骤s3中，按重量份数计，改性纳米氧化锌阻燃沥青涂料包括以下组分：80-130份沥青、15-45份改性纳米氧化锌填充料、10-25份sbs改性剂b、5-10份软化剂、3-12份抗氧化剂、5-10份炭黑。
12.进一步的，所述沥青为130号沥青、110号沥青或90号沥青中的任一种；所述软化剂为芳烃油与环烃油中的任一种或两种的任意比例混合物；所述抗氧化剂为市售抗氧化剂tby-2246、md1024或ky-405中的任意一种，所述sbs改性剂a为2-5份星型sbs 与3-10份线型sbs的混合物，所述sbs改性剂b为3-12份星型sbs与7-13份线型 sbs的混合物；所述炭黑粒径为1-20μm。
13.进一步的，所述步骤s2中，三氧化二锑阻燃沥青涂料的制备方法，包括以下步骤：
14.s1.将三氧化二锑粉末加入到硅烷偶联剂内，使用频率为20-30khz的超声分散处理 10-20min后，离心烘干，得到所述改性三氧化二锑填充料；
15.s2.向反应釜内加入软化剂与沥青，将其加热至160-180℃，使用100-300rpm的速率将其搅拌混合均匀，将三溴化四乙基铵与丙酮混合溶解，与sbs改性剂同时加入反应釜内，继续搅拌反应1.5-3h，继续加入抗氧化剂与改性三氧化二锑填充料，继续搅拌1.5
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3h，搅拌均匀后，即可得三氧化二锑阻燃沥青涂料。
16.三氧化二锑是一种添加型阻燃剂，其单独作为阻燃剂使用时添加量较大，担当起与卤素物质共掺使用时，阻燃效果明显提高。三氧化二锑与卤素在加热的情况下会生成 sbox，并在温度进一步升高的情况下，还可以分解产生sb3o4x等不可燃气体逸出冰吸热，从而阻隔可燃气体的同时，降低燃烧物的温度，从而达到阻燃的目的。
17.本发明所用的溴化物为三溴化四乙基铵，常温下为固体，为保证其在沥青中的分散，本发明在混合前使用丙酮溶液溶解，从而使其在沥青基体中分散性能增强，同时三溴化四乙基铵还具有季铵盐性质，是一种阳离子表面活性剂，其机体内部含有极化的 n
+
，可以与沥青基体中含有羟基、羧基等基团的的物质电性吸附，降低其沥青的粘度，从而使沥青基体外掺物质分散阻力降低，并且三溴化四乙基铵可以与sbs发生加成反应，对sbs橡胶进行溴化，将br-负载到sbs橡胶上，改善其收缩率，提高sbs橡胶对沥青基体的改性作用，提高其工作性能。
18.进一步的，所述步骤s3中，改性纳米氧化锌阻燃沥青涂料的制备方法，包括以下步骤：
19.s1.制备改性纳米氧化锌：
20.a.将10-30份氧化锌粉末与5-15份氧化铍粉末混合，加入纯水中，以100-200rpm 的速率搅拌均匀，不断滴加草酸溶液，使溶液ph保持为3-4，升温至75-90℃，反应8
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12h；
21.b.反应结束后，将混合物移入窑内，550℃-700℃煅烧2-4h后取出，冷却后，球磨至粒径为30-90nm，得到铍掺杂的纳米氧化锌粉末；
22.c.将15-40份铍掺杂的纳米氧化锌粉末加入到乙醇溶液中，溶液升温至50-60℃，滴加浓氨水，调整ph至为7.5-8.5，以20-30khz的超声分散10-15min后，向溶液内缓慢加入3-4.5份正硅酸乙酯，反应2-3h后，离心获取沉淀；
23.d.步骤c中获得的沉淀加入到硅烷偶联剂溶液中，以20-30khz的超声分散10
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15min后，离心获得改性纳米氧化锌；
24.s2.向反应釜内加入沥青与软化剂、将其加热至160-190℃，用100-300rpm的速率将其搅拌混合均匀，加入sbs改性剂，继续搅拌反应1.5-3h，加入炭黑与改性纳米氧化锌填充料，继续搅拌2-3h，搅拌结束后，即可得改性纳米氧化锌阻燃沥青涂料。
25.纳米氧化锌常在各类有机物中作为阻燃剂使用，用于提高有机物的阻燃效果，本发明所使用的纳米氧化锌其粒径在30-90nm之间，纳米氧化锌可对紫外光区内的长波紫外线与中波紫外线实现屏蔽作用，因此当沥青基体中加入纳米氧化锌时，可是沥青基体的抗紫外光性能得到提升，但是纳米氧化锌会在紫外光的照射下产生光催化反应，对有机物产生降解作用，因此为了规避氧化锌光催化给沥青基体带来性能损失，本发明对纳米氧化锌进行了铍掺杂。
26.氧化铍为绝缘体，与氧化锌是同种晶格结构，因此具有良好的互溶性，在氧化锌中掺杂铍后，铍元素会在晶格中挤占部分锌元素的位置，对氧化锌晶格造成杂化，铍在氧化锌晶体内代替锌元素，形成be-o键，从而拓宽氧化锌基体的带隙，使得激发氧化锌光催化所需的光波能量进一步增加，降低中波紫外光对氧化锌的光催化效能，从而减小紫外光对沥青的影响。
27.同时，为了进一步降低氧化锌光催化的影响，本发明还使用了正硅酸乙酯在氧化锌粒子外表面沉积包覆了纳米氧化硅层，进一步阻隔了紫外光与氧化锌的接触，从而增加沥青基体的耐久使用性。
28.并且纳米氧化锌掺入沥青基体时，还有着抗菌作用，纳米氧化锌中的锌离子会与细菌细胞膜上所含有的羟基与羧基反应，破坏细菌上的细胞膜，对细菌的生长造成抑制。
29.与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：所述阻燃型高聚物改性沥青防水卷材包括胎基，从内到外依次涂覆于胎基两侧的三氧化二锑阻燃沥青层、改性纳米氧化锌阻燃沥青层和离型膜组成；且本发明通过调整防水卷材的组分使其增加了抗老化、抗开裂的能力，增加了其使用寿命，且本发明还通过多层涂料配合的方式，在不影响防水卷材整体强度的基础上，进一步提高防水卷材的阻燃耐火能力，并对其进行改性，延长其使用寿命，适用范围更广。
具体实施方式
30.下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
31.实施例1
32.s1.制备三氧化二锑阻燃沥青涂料：
33.按重量份数计，向反应釜内加入将110份110号石油沥青和20份烷烃油，加热至 180℃，打开搅拌机使用150rpm的速率搅拌30分钟，之后将6份三溴化四乙基铵溶解到 8份丙酮溶液中，与6份星型sbs与9份线型sbs一同加入到反应釜内，继续加热 1.5h，之后加入25份改性三氧化二锑填料与3份ky-405型抗氧化剂，继续搅拌1.5h 后，即可得三氧化二锑阻燃沥青涂料；
34.其中，改性三氧化二锑填料的制备过程，包括以下步骤：
35.将25份三氧化二锑粉末加入到kh-550硅烷偶联剂内，使用频率为20khz的超声分散处理20min后，离心烘干，得到所述改性三氧化二锑填料；
36.s2.制备改性纳米氧化锌阻燃沥青涂料：
37.向反应釜内加入120份110号石油沥青和20份烷烃油，加热至190℃，打开搅拌机，使用200rpm的速率进行搅拌30分钟，之后加入6份星型sbs、12份线型sbs改性剂与6份丙烯酸，继续搅拌加热1.5h，加入40份改性纳米氧化锌填料、10份炭黑与3 份ky-405型抗氧化剂，继续搅拌3h后即可得改性纳米氧化锌阻燃沥青涂料；
38.其中，改性纳米氧化锌填料的制备方法为：
39.a.将27份氧化锌粉末与13份氧化铍粉末混合，加入纯水中，以200rpm的速率搅拌
均匀，不断滴加草酸溶液，使溶液ph保持为3-4，水浴加热，升温至80℃，反应 12h；
40.b.反应结束后，将混合物移入窑内，600℃煅烧3h后取出，冷却后，球磨至粒径为 30-90nm，得到铍掺杂的纳米氧化锌粉末；
41.c.将40份铍掺杂的纳米氧化锌粉末加入到乙醇溶液中，水浴加热，溶液升温至 55℃，滴加浓氨水，调整ph至为7.5-8.5，以20khz的超声分散15min后，向溶液内缓慢加入4.5份正硅酸乙酯，反应3h后，离心获取沉淀；
42.d.步骤c中获得的沉淀加入到kh-550硅烷偶联剂溶液中，以20khz的超声分散 10min后，离心获得改性纳米氧化锌；
43.s3.基材使用厚度为1.5mm的聚酯胎，将其浸泡于清水中，并使用超声波对基材震荡清洗，振荡频率为20khz，浸泡结束后，基材移入烘箱内烘干，烘干温度为150℃，烘干时间为3min；
44.s4.在处理过的基材表面涂覆三氧化二锑阻燃沥青涂料，冷却后形成厚度为1.2mm的三氧化二锑阻燃沥青层，之后在三氧化二锑阻燃沥青层表面继续涂覆改性纳米氧化锌阻燃沥青涂料，冷却后形成厚度为1.2mm的改性纳米氧化锌阻燃沥青层；
45.s5.涂覆完成后，在涂覆料两侧分别覆盖离型膜，卷起后即可得阻燃型高聚物改性沥青防水卷材。
46.实施例2
47.与实施例1相比，本实施例减少了改性钠米氧化锌杂化体填料的添加量；
48.s1.制备三氧化二锑阻燃沥青涂料：
49.按重量份数计，向反应釜内加入将110份110号石油沥青和20份烷烃油，加热至180℃，打开搅拌机使用150rpm的速率搅拌30分钟，之后将6份三溴化四乙基铵溶解到8份丙酮溶液中，与6份星型sbs与9份线型sbs一同加入到反应釜内，继续加热 1.5h，之后加入25份改性三氧化二锑填料与3份ky-405型抗氧化剂，继续搅拌1.5h 后，即可得三氧化二锑阻燃沥青涂料；
50.其中，改性三氧化二锑填料的制备过程，包括以下步骤：
51.将25份三氧化二锑粉末加入到kh-550硅烷偶联剂内，使用频率为20khz的超声分散处理20min后，离心烘干，得到所述改性三氧化二锑填料；
52.s2.制备改性纳米氧化锌阻燃沥青涂料：
53.向反应釜内加入120份110号石油沥青和20份烷烃油，加热至190℃，打开搅拌机，使用200rpm的速率进行搅拌30分钟，之后加入6份星型sbs、12份线型sbs改性剂与6份丙烯酸，继续搅拌加热1.5h，加入20份改性纳米氧化锌填料、10份炭黑与3 份ky-405型抗氧化剂，继续搅拌3h后即可得改性纳米氧化锌阻燃沥青涂料；
54.其中，改性纳米氧化锌填料的制备方法为：
55.a.将14份氧化锌粉末与6份氧化铍粉末混合，加入纯水中，以200rpm的速率搅拌均匀，不断滴加草酸溶液，使溶液ph保持为3-4，水浴加热，升温至80℃，反应12h；
56.b.反应结束后，将混合物移入窑内，600℃煅烧3h后取出，冷却后，球磨至粒径为 30-90nm，得到铍掺杂的纳米氧化锌粉末；
57.c.将40份铍掺杂的纳米氧化锌粉末加入到乙醇溶液中，水浴加热，溶液升温至 55℃，滴加浓氨水，调整ph至为7.5-8.5，以20khz的超声分散15min后，向溶液内缓慢加入2份
正硅酸乙酯，反应3h后，离心获取沉淀；
58.d.步骤c中获得的沉淀加入到kh-550硅烷偶联剂溶液中，以20khz的超声分散 10min后，离心获得改性纳米氧化锌；
59.s3.基材使用厚度为1.5mm的聚酯胎，将其浸泡于清水中，并使用超声波对基材震荡清洗，振荡频率为20khz，浸泡结束后，基材移入烘箱内烘干，烘干温度为150℃，烘干时间为3min；
60.s4.在处理过的基材表面涂覆三氧化二锑阻燃沥青涂料，冷却后形成厚度为1.2mm的三氧化二锑阻燃沥青层，之后在三氧化二锑阻燃沥青层表面继续涂覆改性纳米氧化锌阻燃沥青涂料，冷却后形成厚度为1.2mm的改性纳米氧化锌阻燃沥青层；
61.s5.涂覆完成后，在涂覆料两侧分别覆盖离型膜，卷起后即可得阻燃型高聚物改性沥青防水卷材。
62.实施例3
63.与实施例1相比，本实施例减少了改性三氧化二锑填料的添加量。
64.s1.制备三氧化二锑阻燃沥青涂料：
65.按重量份数计，向反应釜内加入将110份110号石油沥青和20份烷烃油，加热至 180℃，打开搅拌机使用150rpm的速率搅拌30分钟，之后将6份三溴化四乙基铵溶解到 8份丙酮溶液中，与6份星型sbs与9份线型sbs一同加入到反应釜内，继续加热 1.5h，之后加入15份改性三氧化二锑填料与3份ky-405型抗氧化剂，继续搅拌1.5h 后，即可得三氧化二锑阻燃沥青涂料；
66.其中，改性三氧化二锑填料的制备过程，包括以下步骤：
67.将25份三氧化二锑粉末加入到kh-550硅烷偶联剂内，使用频率为20khz的超声分散处理20min后，离心烘干，得到所述改性三氧化二锑填料；
68.s2.制备改性纳米氧化锌阻燃沥青涂料：
69.向反应釜内加入120份110号石油沥青和20份烷烃油，加热至190℃，打开搅拌机，使用200rpm的速率进行搅拌30分钟，之后加入6份星型sbs、12份线型sbs改性剂与6份丙烯酸，继续搅拌加热1.5h，加入40份改性纳米氧化锌填料、10份炭黑与3 份ky-405型抗氧化剂，继续搅拌3h后即可得改性纳米氧化锌阻燃沥青涂料；
70.其中，改性纳米氧化锌填料的制备方法为：
71.a.将27份氧化锌粉末与13份氧化铍粉末混合，加入纯水中，以200rpm的速率搅拌均匀，不断滴加草酸溶液，使溶液ph保持为3-4，水浴加热，升温至80℃，反应 12h；
72.b.反应结束后，将混合物移入窑内，600℃煅烧3h后取出，冷却后，球磨至粒径为 30-90nm，得到铍掺杂的纳米氧化锌粉末；
73.c.将40份铍掺杂的纳米氧化锌粉末加入到乙醇溶液中，水浴加热，溶液升温至 55℃，滴加浓氨水，调整ph至为7.5-8.5，以20khz的超声分散15min后，向溶液内缓慢加入4.5份正硅酸乙酯，反应3h后，离心获取沉淀；
74.d.步骤c中获得的沉淀加入到kh-550硅烷偶联剂溶液中，以20khz的超声分散 10min后，离心获得改性纳米氧化锌；
75.s3.基材使用厚度为1.5mm的聚酯胎，将其浸泡于清水中，并使用超声波对基材震荡清洗，振荡频率为20khz，浸泡结束后，基材移入烘箱内烘干，烘干温度为150℃，烘干时间
为3min；
76.s4.在处理过的基材表面涂覆三氧化二锑阻燃沥青涂料，冷却后形成厚度为1.2mm的三氧化二锑阻燃沥青层，之后在三氧化二锑阻燃沥青层表面继续涂覆改性纳米氧化锌阻燃沥青涂料，冷却后形成厚度为1.2mm的改性纳米氧化锌阻燃沥青层；
77.s5.涂覆完成后，在涂覆料两侧分别覆盖离型膜，卷起后即可得阻燃型高聚物改性沥青防水卷材。
78.对比例1
79.本对比例与实施例1相比，改变了未添加改性纳米氧化锌填料。
80.s1.制备三氧化二锑阻燃沥青涂料：
81.按重量份数计，向反应釜内加入将110份110号石油沥青和20份烷烃油，加热至 180℃，打开搅拌机使用150rpm的速率搅拌30分钟，之后将6份三溴化四乙基铵溶解到 8份丙酮溶液中，与6份星型sbs与9份线型sbs一同加入到反应釜内，继续加热1.5h，之后加入25份改性三氧化二锑填料与3份ky-405型抗氧化剂，继续搅拌1.5h 后，即可得三氧化二锑阻燃沥青涂料；
82.其中，改性三氧化二锑填料的制备过程，包括以下步骤：
83.将25份三氧化二锑粉末加入到kh-550硅烷偶联剂内，使用频率为20khz的超声分散处理20min后，离心烘干，得到所述改性三氧化二锑填料；
84.s2.制备改性纳米氧化锌阻燃沥青涂料：
85.向反应釜内加入120份110号石油沥青和20份烷烃油，加热至190℃，打开搅拌机，使用200rpm的速率进行搅拌30分钟，之后加入6份星型sbs、12份线型sbs改性剂与6份丙烯酸，继续搅拌加热1.5h，加10份炭黑与3份ky-405型抗氧化剂，继续搅拌3h后即可得改性纳米氧化锌阻燃沥青涂料；
86.s3.基材使用厚度为1.5mm的聚酯胎，将其浸泡于清水中，并使用超声波对基材震荡清洗，振荡频率为20khz，浸泡结束后，基材移入烘箱内烘干，烘干温度为150℃，烘干时间为3min；
87.s4.在处理过的基材表面涂覆三氧化二锑阻燃沥青涂料，冷却后形成厚度为1.2mm的三氧化二锑阻燃沥青层，之后在三氧化二锑阻燃沥青层表面继续涂覆改性纳米氧化锌阻燃沥青涂料，冷却后形成厚度为1.2mm的改性纳米氧化锌阻燃沥青层；
88.s5.涂覆完成后，在涂覆料两侧分别覆盖离型膜，卷起后即可得阻燃型高聚物改性沥青防水卷材。
89.对比例2
90.本对比例与实施例1相比，未添加改性三氧化二锑填料；
91.s1.制备三氧化二锑阻燃沥青涂料：
92.按重量份数计，向反应釜内加入将110份110号石油沥青和20份烷烃油，加热至 180℃，打开搅拌机使用150rpm的速率搅拌30分钟，之后将6份三溴化四乙基铵溶解到 8份丙酮溶液中，与6份星型sbs与9份线型sbs一同加入到反应釜内，继续加热 1.5h，之后加入3份ky-405型抗氧化剂，继续搅拌1.5h后，即可得三氧化二锑阻燃沥青涂料；
93.s2.制备改性纳米氧化锌阻燃沥青涂料：
94.向反应釜内加入120份110号石油沥青和20份烷烃油，加热至190℃，打开搅拌机，
使用200rpm的速率进行搅拌30分钟，之后加入6份星型sbs、12份线型sbs改性剂与6份丙烯酸，继续搅拌加热1.5h，加入40份改性纳米氧化锌填料、10份炭黑与3 份ky-405型抗氧化剂，继续搅拌3h后即可得改性纳米氧化锌阻燃沥青涂料；
95.其中，改性纳米氧化锌填料的制备方法为：
96.a.将27份氧化锌粉末与13份氧化铍粉末混合，加入纯水中，以200rpm的速率搅拌均匀，不断滴加草酸溶液，使溶液ph保持为3-4，水浴加热，升温至80℃，反应 12h；
97.b.反应结束后，将混合物移入窑内，600℃煅烧3h后取出，冷却后，球磨至粒径为 30-90nm，得到铍掺杂的纳米氧化锌粉末；
98.c.将40份铍掺杂的纳米氧化锌粉末加入到乙醇溶液中，水浴加热，溶液升温至 55℃，滴加浓氨水，调整ph至为7.5-8.5，以20khz的超声分散15min后，向溶液内缓慢加入4.5份正硅酸乙酯，反应3h后，离心获取沉淀；
99.d.步骤c中获得的沉淀加入到kh-550硅烷偶联剂溶液中，以20khz的超声分散 10min后，离心获得改性纳米氧化锌；
100.s3.基材使用厚度为1.5mm的聚酯胎，将其浸泡于清水中，并使用超声波对基材震荡清洗，振荡频率为20khz，浸泡结束后，基材移入烘箱内烘干，烘干温度为150℃，烘干时间为3min；
101.s4.在处理过的基材表面涂覆三氧化二锑阻燃沥青涂料，冷却后形成厚度为1.2mm的三氧化二锑阻燃沥青层，之后在三氧化二锑阻燃沥青层表面继续涂覆改性纳米氧化锌阻燃沥青涂料，冷却后形成厚度为1.2mm的改性纳米氧化锌阻燃沥青层；
102.s5.涂覆完成后，在涂覆料两侧分别覆盖离型膜，卷起后即可得阻燃型高聚物改性沥青防水卷材。
103.按照《gb/t 328》对实施例1-3与对比例1-2进行检验，检验结果见下表。
[0104][0105]
通过实施例1-3与对比例1-2的对比，发现改性钠米氧化锌杂化体的加入与改性三氧化二锑填充料的加入可以有效改善防水卷材的耐热性能与其氧指数，提高其耐火能力，并提高防水卷材的黏结强度，使其施工时工作性能更为可靠，且防水性能优异，适用于各类
建筑、墙体、楼房的防水防渗工程。
[0106]
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
[0107]
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
