CN107586411A - 一种高抗穿刺强度高极性阻燃防水片材及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种高抗穿刺强度高极性阻燃防水片材及其制备方法,按重量百分含量计,所述防水片材的原料配方包括以下组分:高密度聚乙烯10~30%;线性低密度聚乙烯0~10%;茂金属催化线性低密度聚乙烯30~60%;改性树脂10~20%;阻燃剂5~15%;其中,所述改性树脂为含有极性基团的树脂。本发明的防水片材以高密度聚乙烯、茂金属催化线性低密度聚乙烯为主体树脂,辅以添加改性树脂和阻燃剂,使得制备出防水片材不仅具有高抗穿刺强度,优异的拉伸性能和伸长率,具有阻燃性,还提高了防水片材表面的极性,增大表面能,提高润湿性,进而改善防水片材与胶层的粘结性能。
Description
技术领域
本发明属于地下防水技术领域,用于建筑防水行业高分子自粘胶膜防水卷材的主材,具体涉及一种高抗穿刺强度高极性阻燃防水片材及其制备方法和防水卷材。
背景技术
现有技术中,地下防水工程的主体结构一般采用防水混凝土,常将防水材料的主体材料层铺设于混凝土结构的迎水面。但还是存在如下问题:
(1)高分子自粘胶膜防水卷材的主材是以HDPE为主要材料,辅以LDPE或者LLDPE进行增韧改性通过挤出生产而成。但类似PE、TPO等聚烯烃类材料的表面极性极低,制成的片材表面能低,润湿性差,严重影响热熔压敏胶与片材的粘结,造成漏水情况。
(2)施工过程中由于被钢筋等硬物损伤或者地基沉降情况的发生,造成材料被破坏,产生漏水点。
(3)HDPE本身耐高、低温性很好,生产的高分子自粘胶膜防水卷材经常应用于不同场合,甚至用到核电等特殊场合,但由于工地现场有时会动用明火、电焊等,存在着火等安全隐患。
公开号为CN106285727A的中国专利公开了一种反粘式防水板,包括依次层叠设置的防水片材层、自粘胶层和防粘涂膜层,该防水片材层的材料包括20~40重量份高密度聚乙烯、10~30重量份线性低密度聚乙烯、10~20重量份茂金属聚乙烯、15~30重量份乙烯-醋酸乙烯共聚物和15~30重量份乙烯-醋酸乙烯共聚物改性聚乙烯。然而该防水片材层的拉伸强度仅为24MPa,且还存在片材与胶层分开的风险,不具有耐火性能,存在安全隐患。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的不足,提供一种高抗穿刺强度高极性阻燃防水片材及其制备方法。
为解决以上技术问题,本发明采用如下技术方案:
一种高抗穿刺强度高极性阻燃防水片材,按重量百分含量计,所述防水片材的原料配方包括以下组分:
其中,所述改性树脂为含有极性基团的树脂。
优选地,所述改性树脂为马来酸酐接枝物、氯化聚乙烯中的一种或几种的组合。
更优选地,所述改性树脂为马来酸酐接枝聚乙烯、马来酸酐接枝乙烯-醋酸乙烯共聚物中的一种或几种的组合。
进一步地,所述阻燃剂为溴-锑阻燃体系。所述溴-锑阻燃体系采用密闭高速包覆的方式,对阻燃剂微颗粒完全包覆,具有与PE树脂分散好、相容性好、塑化均匀、可连续生产不堵网等优点,能够有效提高PE材料的阻燃性。如广州琪原新材料有限公司的牌号为WT-S083的溴-锑阻燃剂。
进一步地,所述高密度聚乙烯的密度为945kg/m3~970kg/m3。
进一步地,所述线性低密度聚乙烯的密度为915kg/m3~945kg/m3。
进一步地,所述茂金属催化线性低密度聚乙烯的密度为915kg/m3~925kg/m3。
本发明采取的又一技术方案:上述高抗穿刺强度高极性阻燃防水片材的制备方法,包括以下步骤:
(1)按配方将所述高密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯、茂金属催化线性低密度聚乙烯、改性树脂、阻燃剂混合均匀制得混合料;
(2)将步骤(1)制备得到的混合料通过单螺杆挤出机熔融挤出,三辊压光成型,展平定型后得到所述防水片材。
进一步地,所述单螺杆挤出机的挤出工艺参数为:主机机筒温度190-230℃,流道及换网区温度200-220℃,模具温度220-230℃。
进一步地,所述三辊压光成型工艺参数为:上辊、中辊、下辊设定温度分别为45~55℃、55~65℃、35~45℃。优选地,所述三辊压光成型工艺参数为:上辊、中辊、下辊设定温度分别为50℃、60℃、40℃。
由于上述技术方案的实施,本发明与现有技术相比具有如下优点:
本发明的防水片材以高密度聚乙烯、茂金属催化线性低密度聚乙烯为主体树脂,辅以添加改性树脂和阻燃剂,使得制备出防水片材具有高抗穿刺强度,优异的拉伸性能和伸长率,克服了普通PE片材不耐火的特性,提高工地使用的安全,规避风险,还提高了防水片材表面的极性,增大表面能,提高润湿性,进而改善防水片材与胶层的粘结性能,有效避免片材与胶层分开的风险,提高材料防水性能,片材原料中改性树脂的加入还能起到增韧的作用,提高防水片材的柔软性。
本发明的制备方法,使用单螺杆挤出机经过配料、混合、烘干、挤出、三辊亚光定型、展平定型、收卷等工序,得到高抗穿刺强度、高表面能、阻燃性的防水片材,工艺简单,易于实现量产。本发明的片材适用于地下工程防水领域,能够很好的适应各种复杂的地下环境,热熔焊接性能更方便施工。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做进一步详细的说明,但本发明并不限于以下实施例。实施例中使用的原料可通过商购获得。
实施例1
本实施例提供一种高抗穿刺强度高极性阻燃防水片材,其原料组成及用量参见表1,其中,
高密度聚乙烯(HDPE):采用密度948kg/m3、熔融指数10g/10min的HDPE,来源于齐鲁石化公司,牌号为6098。
线性低密度聚乙烯(LLDPE):采用密度920kg/m3、熔融指数0.9g/10min的LLDPE,来源于上海赛科公司,牌号为0209AA。
茂金属催化线性低密度聚乙烯(MLLDPE):采用密度918kg/m3、熔融指数1.0g/10min的MLLDPE,来源于埃克森美孚公司,牌号为3518。
改性树脂:马来酸酐接枝聚乙烯,来源于南京强韧塑胶有限责任公司,牌号为MHDPE。
阻燃剂:溴-锑阻燃体系,来源于广州琪原新材料有限公司,牌号为WT-S083。
该防水片材通过以下方法制备:
(1)按配方将所述高密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯、茂金属催化线性低密度聚乙烯、改性树脂、阻燃剂混合均匀制得混合料;
(2)根据生产工艺操作指导书设定相应工艺参数,将步骤(1)制备得到的混合料通过单螺杆挤出机熔融挤出,三辊压光成型,展平定型后得到所述防水片材,其中,单螺杆挤出机的挤出工艺参数为:主机机筒温度190-230℃,流道及换网区温度200-220℃,模具温度220-230℃;三辊压光成型工艺参数为:上辊、中辊、下辊设定温度分别为50℃、60℃、40℃。
实施例2
本实施例提供一种高抗穿刺强度高极性阻燃防水片材,除以下原料外,其他原料选择同实施例1,各组成用量参见表1,其中,
高密度聚乙烯(HDPE):采用密度950kg/m3、熔融指数0.8-1.2g/10min的HDPE,来源于兰州石化公司,牌号为5000S。
线性低密度聚乙烯(LLDPE):采用密度920kg/m3、熔融指数1.8g/10min的LLDPE,来源于兰州石化公司,牌号为7042。
茂金属催化线性低密度聚乙烯(MLLDPE):采用密度927kg/m3、熔融指数1.3g/10min的MLLDPE,来源于埃克森美孚公司,牌号为1327HA。
改性树脂:马来酸酐接枝乙烯-醋酸乙烯共聚物,来源于南京塑泰高分子科技有限公司,牌号为EVA-G-3。
防水片材的制备方法同实施例1。
实施例3
本实施例提供一种高抗穿刺强度高极性阻燃防水片材,除以下原料外,其他原料选择同实施例1,各组成用量参见表1,其中,
改性树脂:氯化聚乙烯,来源于潍坊亚星化学股份有限公司,牌号为5236。
防水片材的制备方法同实施例1。
实施例4
本实施例提供一种高抗穿刺强度高极性阻燃防水片材,除以下原料外,其他原料选择同实施例1,各组成用量参见表1,其中,
改性树脂:马来酸酐接枝PE和马来酸酐接枝EVA按质量比1:1的混合物。
防水片材的制备方法同实施例1。
对比例1
本对比例提供一种防水片材,其原料选择同实施例1,各组成用量参见表1。
对比例2
本对比例提供一种防水片材,其原料选择同实施例1,各组成用量参见表1。
对比例3
本对比例提供一种防水片材,除改性树脂外,其他原料选择同实施例1,各组成用量参见表1。
本例中的改性树脂采用乙烯-醋酸乙烯共聚物(扬子石化巴斯夫V5110J)。
对比例4
本对比例提供一种防水片材,本例中阻燃剂为氢氧化铝,其他原料选择同实施例1,各组成用量参见表1。
表1为实施例1~4和对比例1~4的原料组成(百分含量)
原料组分 | 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 实施例4 | 对比例1 | 对比例2 | 对比例3 | 对比例4 |
HDPE | 20 | 15 | 15 | 25 | 30 | 20 | 20 | 20 |
LLDPE | 5 | 10 | 10 | 0 | 5 | 5 | 5 | 5 |
MLLDPE | 50 | 57 | 50 | 50 | 55 | 35 | 50 | 50 |
改性树脂 | 15 | 10 | 15 | 10 | 0 | 30 | 15 | 15 |
阻燃剂 | 10 | 8 | 10 | 15 | 10 | 10 | 10 | 10 |
性能测试
对实施例1~4和对比例1~4的防水片材进行性能测试,结果如表2所示。
测试方法参照:
(1)达因值使用Arcotest达因笔进行测试,在实验的片材上画一条线,3秒内观察收缩情况。若收缩较快,则换小标号的达因笔继续测试;若无收缩,更换大标号达因笔测试。
(2)拉伸强度和伸长率:按照ASTM D412哑铃型测试。
(3)抗冲击性:按照GB/T 23457-2009预铺防水卷材中规定的抗冲击性能测试。
(4)阻燃性:按照GB/T2408-2008《塑料燃烧性能的测定水平法和垂直法》垂直法测试。
表2为实施例1~4和对比例1~4的防水片材性能测试结果
以上对本发明做了详尽的描述,其目的在于让熟悉此领域技术的人士能够了解本发明的内容并加以实施,并不能以此限制本发明的保护范围,且本发明不限于上述的实施例,凡根据本发明的精神实质所作的等效变化或修饰,都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种高抗穿刺强度高极性阻燃防水片材,其特征在于,按重量百分含量计,所述防水片材的原料配方包括以下组分:
高密度聚乙烯 10~30%;
线性低密度聚乙烯 0~10%;
茂金属催化线性低密度聚乙烯 30~60%;
改性树脂 10~20%;
阻燃剂 5~15%;
其中,所述改性树脂为含有极性基团的树脂。
2.根据权利要求1所述的高抗穿刺强度高极性阻燃防水片材,其特征在于:所述改性树脂为马来酸酐接枝物、氯化聚乙烯一种或几种的组合。
3.根据权利要求2所述的高抗穿刺强度高极性阻燃防水片材,其特征在于:所述马来酸酐接枝物为马来酸酐接枝聚乙烯、马来酸酐接枝乙烯-醋酸乙烯共聚物中的一种或几种的组合。
4.根据权利要求1所述的高抗穿刺强度高极性阻燃防水片材,其特征在于:所述阻燃剂为溴-锑阻燃体系。
5.根据权利要求1所述的高抗穿刺强度高极性阻燃防水片材,其特征在于:所述高密度聚乙烯的密度为945kg/m3~970kg/m3。
6.根据权利要求1所述的高抗穿刺强度高极性阻燃防水片材,其特征在于:所述线性低密度聚乙烯的密度为915 kg/m3~945kg/m3。
7.根据权利要求1所述的高抗穿刺强度高极性阻燃防水片材,其特征在于:所述茂金属催化线性低密度聚乙烯的密度为915kg/m3~925kg/m3。
8.权利要求1~7中任一项权利要求所述的高抗穿刺强度高极性阻燃防水片材的制备方法,其特征在于,所述制备方法包括以下步骤:
(1)按配方将所述高密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯、茂金属催化线性低密度聚乙烯、改性树脂、阻燃剂混合均匀制得混合料;
(2)将步骤(1)制备得到的混合料通过单螺杆挤出机熔融挤出,三辊压光成型,展平定型后得到所述防水片材。
9.根据权利要求8所述的高抗穿刺强度高极性阻燃防水片材的制备方法,其特征在于:所述单螺杆挤出机的挤出工艺参数为:主机机筒温度190-230℃,流道及换网区温度200-220℃,模具温度220-230℃。
10.根据权利要求8所述的高抗穿刺强度高极性阻燃防水片材的制备方法,其特征在于:所述三辊压光成型工艺参数为:上辊、中辊、下辊设定温度分别为45~55℃、55~65℃、35~45℃。
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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GR01 | Patent grant | ||
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