CN101307219B - 多元高分子复合建筑密封材料及其生产方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种以多种高分子材料复合制备成建筑密封材料及其生产方法，采取乙烯-辛烯共聚物、聚丙烯、苯乙烯类弹性体、三元乙丙橡胶及填料等材料在相态上完全交联，使加工出的材料具有多种高分子材料的优点，弥补各自高分子材料的不足；由于采用先进的动态硫化反应挤出技术，使复合体系中的多种高分子材料互串网络结构的形成，并充分交联，以微粒形式均匀分散在聚丙烯连续相中，使加工出的建筑密封材料在强度、弹性、耐候性、抗压缩及永久变形等性能上与现有材料相比都有明显的提高，同时，耐疲劳、耐化学品以及稳定性都有明显改善；由于生产工艺可靠，可操作性强，生产自动化程度高，所以有着很大的实用和推广价值。

Description

多元高分子复合建筑密封材料及其生产方法

技术领域

本发明涉及一种多元高分子复合建筑密封材料，具体的说是一种以多种高分子材料复合制备成建筑密封材料及其生产方法。

背景技术

经检索有关专利文献，目前尚未检索到与本发明相同的多元高分子复合建筑密封材料及其生产方法。目前，国内建筑能耗已占能源总消费量的30％，其中采暖空调通风能耗约占2/3左右，即采暖空调通风能耗占社会能源总消费量20％，年约4.4亿吨标准煤。我国现有建筑中单位建筑面积能耗是发达国家的2至3倍，对社会造成了沉重的能源负担和严重的环境污染，也就是说每年至少2.2亿吨标准煤白白流失了，节约空间很大。统计发现，国内由于普遍采用低劣的PVC密封材料，15％以上的采暖空调通风能耗是通过门窗的缝隙被动流失的。所以堵住门窗的缝隙流失，不仅有助于建筑冬暖夏凉，舒适性的提高，同时可节约大量的能源。所以有必要开发新的建筑密封材料，以满足实际的需要。

发明内容

本发明的目的之一是要提供一种采用多元高分子材料进行复合，产品性能明显提高，同时价格低的一种多元高分子复合建筑密封材料。

本发明的另一目的是要提供制备上述多元高分子复合建筑密封材料的生产方法。

为了实现上述发明的目的，本发明采取以下方法进行实施：

多元高分子复合建筑密封材料，其特征在于：所述的各质量份数为：

所述的乙烯-辛烯共聚物为辛烯质量分数占20～60％的共聚物弹性体。

所述的聚丙烯为乙烯和丙烯共聚，熔融指数为0.2～18g/10min的共聚物。

所述的苯乙烯类弹性体选用聚苯乙烯含量为重量的25～35％的聚苯乙烯/聚丁二烯烃嵌段共聚物弹性体颗粒。

所述的三元乙丙橡胶选用乙烯含量为重量的55～75％，丙烯的含量为重量的25～35％，二烯ENB的含量为重量的3～10％，其门尼黏度在25～130之间的橡胶弹性颗粒。

所述的无机填料为400～1250目的表面活化偶联处理的碳酸钙、滑石粉、陶土。

所述的增塑剂为闪点在220℃以上的高粘度橡胶填充油。

所述的交联剂选用下列化合物中的一种：有机过氧化二异丙苯、过氧化特丁基异丙苯、2，5-双(特丁基过氧化)-2，5-二甲基己烷、过氧化二苯甲酰。

一种生产上述多元高分子复合建筑密封材料的方法，其特征在于：包括以下步骤：

①按质量份数取乙烯-辛烯共聚物、聚丙烯、苯乙烯类弹性体、三元乙丙橡胶、无机填料、助剂加入到高速捏合机中捏合，捏合时间为：2-5分钟，得混合料；

②将步骤①的混合料加入双螺杆挤出机料斗，主机加热，主机加热区为10段，在第七加热区按30～55％的比例加入增塑剂，使混合料充分熔化、分散、混合挤出，时间为：4-5分钟；

③将步骤②挤出的熔体经模具成线束，进行水冷却、造粒，水温控制在70℃以下；

④将步骤③输出的水和颗粒通过振动筛进行脱水、分离，得半成品；

⑤将步骤④的半成品加入到高速捏合机中，加入交联剂捏合，捏合时间为：4-6分钟，得预交联母粒；

⑥将步骤⑤的预交联母粒加入到双螺杆挤出机的料斗中，主机加热，主机加热区为10段，在第五加热区按比例加入剩下的增塑剂，使预交联母粒充分熔化、剪切、分散、动态硫化反应挤出，时间为：4-5分钟；

⑦将步骤⑥挤出的熔体经模具成线束，进行水冷却、造粒，水温控制在70℃以下；

⑧将步骤⑦输出的水和颗粒通过振动筛进行脱水、分离、干燥、包装得成品。

本发明与已有技术相比具有以下优点：

1、由于采用多元高分子材料复合，并动态交联，使该种材料具有多种高分子材料的优点，弥补各自高分子材料的不足。

2、由于采用先进的动态硫化反应挤出技术，使复合体系中的多种高分子材料互串网络结构的形成，并充分交联，以微粒形式均匀分散在聚丙烯连续相中。宏观上表现出类似聚丙烯的优异加工性能，使加工出的建筑密封材料在强度、弹性、耐候性、抗压缩及永久变形等性能上与现有材料相比都有明显的提高，同时，耐疲劳、耐化学品以及稳定性都有明显改善。

3、由于多元复合体系中选用优质的乙烯-辛烯共聚物、苯乙烯类弹性体，其相对成本较低(与三元乙丙橡胶或其它弹性体材料相比较)。与三元乙丙橡胶配合，经过动态硫化，充分交联后形成的POE-SBS-EPDM/PP热塑性弹性体TPV(POE/SBS/EPDM/PP多元高分子复合建筑密封材料)，其性能接近AES公司的EPDM/PP-TPV，而成本只有其1/3。

4、复合体系中多元组份的配方含量可以任意设计和调配，满足产品多方面需求和应用。

5、多元高分子复合建筑密封材料的压缩形变控制在50％以下，使用温度可达90-110℃，价格适中。可以替代橡胶和PVC，将是建筑密封材料很好的选择。

6、由于生产工艺可靠，可操作性强，生产自动化程度高，所以有着很大的实用和推广价值。

具体实施方式

以下将结合实施例对本发明进一步的描述：

实施例1、2

各实施例配方见表1，对应的产品性能见表2

表1：

配方组成	实施例1	实施例2
			乙烯-辛烯共聚物	55	45
聚丙烯	25	30
			苯乙烯类弹性体	15	20
三元乙丙橡胶	5	5
			碳酸钙	100	120
增塑剂	120	80
			交联剂	3	3
助剂	2	2

注：1、所有配方中，含量的数字表示重量份数。

2、填料选用800目表面偶联活化处理轻质碳酸钙。

3、增塑剂选用环烷烃橡胶填充油。

4、交联剂采用有机过氧化二异丙苯。

5、助剂为抗氧剂、聚乙烯蜡类等助剂。

制备方法：

①按质量份数取乙烯-辛烯共聚物、聚丙烯、苯乙烯类弹性体、三元乙丙橡胶、无机填料、助剂加入到高速捏合机中捏合，捏合时间为：2-5分钟，得混合料；

②将步骤①的混合料加入双螺杆挤出机料斗，主机加热，主机加热区为10段，在第七加热区按45％的比例加入增塑剂，使混合料充分熔化、分散、混合挤出，时间为：4-5分钟；

③步骤②挤出的熔体经模具成线束，进行水冷却、造粒，水温控制在70℃以下；

④将步骤③输出的水和颗粒通过振动筛进行脱水、分离，得半成品；

⑤将步骤④的半成品加入到高速捏合机中，加入交联剂捏合，捏合时间为：4-6分钟，得预交联母粒；

⑥将步骤⑤的预交联母粒加入到双螺杆挤出机的料斗中，主机加热，主机加热区为10段，在第五加热区按比例加入剩下的增塑剂，使预交联母粒充分熔化、剪切、分散、动态硫化反应挤出，时间为：4-5分钟；

⑦将步骤⑥挤出的熔体经模具成线束，进行水冷却、造粒，水温控制在70℃以下；

⑧将步骤⑦输出的水和颗粒通过振动筛进行脱水、分离、干燥、包装得成品。

表2：

Claims (6)

1.多元高分子复合建筑密封材料，其特征在于：所述的各质量份数为：

所述的聚丙烯为乙烯和丙烯共聚，熔融指数为0.2～18g/10min的共聚物；

所述的无机填料为400～1250目的表面活化偶联处理的碳酸钙、滑石粉、陶土；所述的助剂为抗氧剂、聚乙烯蜡类助剂其中的一种。

2.根据权利要求1所述的多元高分子复合建筑密封材料，其特征在于：所述的乙烯-辛烯共聚物为辛烯质量分数占20～60％的共聚物弹性体。

3.根据权利要求1所述的多元高分子复合建筑密封材料，其特征在于：所述的苯乙烯类弹性体选用聚苯乙烯含量为重量的25～35％的聚苯乙烯/聚丁二烯烃嵌段共聚物弹性体颗粒。

4.根据权利要求1所述的多元高分子复合建筑密封材料，其特征在于：所述的三元乙丙橡胶选用乙烯含量为重量的55～75％，丙烯的含量为重量的25～35％，二烯ENB的含量为重量的3～10％，其门尼黏度在25～130之间的橡胶弹性颗粒。

5.根据权利要求1所述的多元高分子复合建筑密封材料，其特征在于：所述的交联剂选用下列化合物中的一种：有机过氧化二异丙苯、过氧化特丁基异丙苯、2，5-双(特丁基过氧化)-2，5-二甲基己烷、过氧化二苯甲酰。

6.一种生产权利要求1多元高分子复合建筑密封材料的方法，其特征在于：包括以下步骤：

①按质量份数取乙烯-辛烯共聚物、聚丙烯、苯乙烯类弹性体、三元乙丙橡胶、无机填料、助剂加入到高速捏合机中捏合，捏合时间为：2-5分钟，得混合料；

②将步骤①的混合料加入双螺杆挤出机料斗，主机加热，主机加热区为10段，在第七加热区按30～55％的比例加入增塑剂，使混合料充分熔化、分散、混合挤出，时间为：4-5分钟；

③将步骤②挤出的熔体经模具成线束，进行水冷却、造粒，水温控制在70℃以下；

④将步骤③输出的水和颗粒通过振动筛进行脱水、分离，得半成品；

⑤将步骤④的半成品加入到高速捏合机中，加入交联剂捏合，捏合时间为：4-6分钟，得预交联母粒；

⑥将步骤⑤的预交联母粒加入到双螺杆挤出机的料斗中，主机加热，主机加热区为10段，在第五加热区按比例加入剩下的增塑剂，使预交联母粒充分熔化、剪切、分散、动态硫化反应挤出，时间为：4-5分钟；

⑦将步骤⑥挤出的熔体经模具成线束，进行水冷却、造粒，水温控制在70℃以下；

⑧将步骤⑦输出的水和颗粒通过振动筛进行脱水、分离、干燥、包装得成品。