[发明专利]一种新型耐候性复合防水材料的制备方法及应用

说明书

本发明公开了以SBS为基体的新型耐候性复合防水材料的制备方法和应用。本发明通过热诱导硫醇烯点击反应合成了不同接枝率的SBS‑g‑COOH,并加入0.5～2wt%纳米稀土氧化物，使其与SBS‑g‑COOH的羧基配位形成盐键，制备出化学界面结合的纳米稀土氧化物/SBS复合防水材料。与GB/T18242‑2008相比，该复合防水材料的最大载荷提高了200%，撕裂强度提高了300%，人工加速老化后，复合材料的外观与力学性能与老化前没有变化。本发明的纳米稀土氧化物在复合材料中起到吸收和抵御紫外线的作用，大大延长了复合防水材料的使用年限。

技术领域

本发明涉及一种新型耐候性复合防水材料的制备方法。

背景技术

防水卷材主要是用于建筑墙体、屋面，起到抵御外界雨水的柔性建材产品，是整个工程防水的第一道屏障，对整个工程起着至关重要的作用。此类材料需具有优异的耐水性与耐候性，保证使用年限，减少后期使用成本。

目前屋面防水主要使用SBS为基体的防水卷材，由于SBS大分子链中具有双键，在紫外线照射下双键被打开长链结构被破坏，加速了SBS防水卷材的老化变形，使得防水卷材会出现褪色、黄化、粉化、开裂等现象，使用寿命大大降低。为了解决这个问题大多加入抗老剂等助剂。例如专利CN109825100A公开了一种SBS改性沥青及其制备工艺，SBS改性沥青的原料中添加9～26wt%抗紫外剂与稳定剂，提高防水卷材的使用稳定性和耐老化性能。其他耐候性防水专利大多则是直接加入抗老剂、抗氧剂等化合物来防止材料老化，加入的化合物作用单一且效果一般，且需要加入其他的填料如碳酸钙、滑石粉等，由于加入的填料与基体之间的不相容性，填料与基体之间只是单纯的物理混合，使得所制备的材料力学性能与耐候性都有所降低，最终导致防水材料的使用年限下降。

稀土化合物物被称为“工业黄金”，具有丰富的电子结构，存在大量空f轨道，可以很容易与游离自由基结合，从而终止橡胶老化过程中的诸多氧化反应，另外，在热氧老化前，稀土元素与基体形成了络合结构，阻碍了热氧化过程的进行，从而提高了材料的耐候性。

为了解决上述问题，本发明采用热诱导硫醇烯点击反应制备了带有接枝化合物SBS-g-COOH基体，由于接枝化合物带有羧基，可以与加入的纳米稀土化合物形成盐键，制备出化学界面结合的纳米稀土氧化物/SBS复合防水材料，从而使复合材料的力学性能与耐候性同时大大提高，延长了其使用寿命。

发明内容

本发明的目的提出一种新型耐候性复合防水材料的制备方法。

发明的另一目的是提供该新型耐候性复合防水材料在耐候性方面的应用。

（一）新型耐候性复合防水材料的制备。

（1）SBS-g-COOH的制备。

将SBS先溶解于溶剂中，SBS溶解后加入引发剂，再通过恒压滴液漏斗加入接枝化合物;冰浴一段时间后，在流动N₂保护下，将烧瓶置于水浴中反应;反应完成后，将烧瓶放入冰浴中终止反应，得到SBS-g-COOH溶液;其具体参数：SBS与溶剂的质量比为1：2～1：4，SBS与引发剂的质量比为1：0.0075～1：0.015，SBS与接枝化合物的质量比为1：0.5～1：1.5，冰浴时间为10～30min，水浴反应温度为50～70℃，反应时间为10～15h。

SBS-g-COOH/纳米稀土化合物的制备。

将SBS-g-COOH溶液中加入一定量纳米稀土化合物，搅拌均匀，水浴加热反应，反应结束后得到SBS-g-COOH/纳米稀土化合物溶液，将溶液倒入培养皿中，放入烘箱中烘干;其具体参数：纳米稀土化合物的质量是SBS质量的0.5～2%，水浴反应温度为60～80℃，反应时间为2～4h，烘干温度为40～60℃，烘干时间为24～30h。

（二）新型耐候性复合防水材料的性能。

（1）对新型耐候性复合防水材料力学性能的试验。