CN101624834A - 阻燃抗穿刺防水片材及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了阻燃抗穿刺防水片材及其制备方法与应用，它是由75～90份抗穿刺防水片材原料、10～20份复合型阻燃母料和1～5份其它助剂组成。将抗穿刺防水片材原料、复合型阻燃母料和其它助剂按配方计量混合均匀，采用挤出压延成型的方法制成阻燃抗穿刺防水片材。本发明的阻燃抗穿刺防水片材具有优良的阻燃、防水、防渗漏、耐候性、高拉伸强度、低线体膨胀、摩擦系数大、变形适应性强、温度适应范围宽、使用方便、寿命长、易施工及造价低等诸多优良综合经济、技术性能指标。可用于高速铁路、隧道、涵洞和地下大型工程等防水工程。

Description

阻燃抗穿刺防水片材及其制备方法

技术领域

本发明属于建筑防水材料制备技术领域，涉及一种具有防火阻燃的抗穿刺防水片材(简称ZLECB)及其制备方法。

背景技术

目前，随着建筑用塑料材料和普通民用塑料的大量应用，其塑料材料在阻燃性能上的要求也越来越高，为了适应国民经济的发展需要，越来越多的塑料都要求达到一定的阻燃级别，而目前常规的方法是直接生产阻燃材料，使塑料制品获得阻燃性能。本发明人多年从事建筑防水材料的研究工作，曾于2006年09月05日，申请抗穿刺防水片材及其制备方法(申请号：200610015582.6)发明专利，该专利已于2009年03月11日，授予专利权。同时于2007年08月07日，申请一种LECB纤维复合防水片材(申请号：200720096988.1)的专利申请，该专利已于2008年10月8日，授予专利权。但随着研究的不断深入，本发明人发现：目前制备防水卷材的材料，大多是聚乙烯类的塑料，聚乙烯类的塑料已广泛用作建筑防水材料，它属于易燃材料，因为它的氧指数只有18.5。为了提高聚乙烯类塑料材料的阻燃性，必须添加阻燃剂。因此考虑在抗穿刺防水片材的原料中添加复合型阻燃母料，制成阻燃抗穿刺防水片材，达到防火阻燃的目的。

发明内容

本发明的第一个目的在于，克服现有抗穿刺防水片材不能阻燃防火的不足，提供一种具有防火阻燃的抗穿刺防水片材(简称ZLECB)。

本发明的第二个目的在于，公开了具有防火阻燃的抗穿刺防水片材的制备方法。

为实现上述目标，本发明提供了如下的技术方案：

一种阻燃抗穿刺防水片材，其特征在于：由下述重量份数的原料组成：

抗穿刺防水片材原料  75～90份

复合型阻燃母料      10～20份

其它助剂            1～5份。

本发明所述的阻燃抗穿刺防水片材，其中的复合型阻燃母料是由载体树脂8～12份，十溴二苯醚60～75份，三氧化二锑17～25份，氯化石蜡-705～10份复合组成。

本发明所述的阻燃抗穿刺防水片材，其中的其它助剂为：0.5～1份偶联剂，0.2～0.6份光稳定剂，0.2～0.8份抗氧剂，0.3～1份润滑剂。其中的偶联剂为钛酸酯偶联剂或硅烷偶联剂；光稳定剂为紫外线吸收剂UV531；抗氧剂为抗氧剂1010；润滑剂为硬脂酸或硬脂酸锌。

本发明所述阻燃抗穿刺防水片材，其中的载体树脂为低密度聚乙烯。

本发明所述的阻燃抗穿刺防水片材的制备方法，其特征在于：

(1)将载体树脂低密度聚乙烯、十溴二苯醚、三氧化二锑和氯化石蜡-70、偶联剂、光稳定剂、抗氧剂和润滑剂，按配方要求进行计量，放入高速搅拌机中搅拌至70℃～110℃，当无粉尘时，将混合后的物料加入到挤出机中熔融、塑化、挤出，再切粒制成复合型阻燃母料，备用；

(2)将抗穿刺防水片材原料与复合型阻燃母料，按配方要求计量放进高速混合机中进行混合均匀，制成防火阻燃抗穿刺防水片材的混合料；

(3)然后将混合均匀的混合料加到挤出机料斗中，进入加热的挤出机料筒、衣架式模唇中成熔融的片状，再进入三辊压延机压延成一定厚度的薄片；

(4)经截切成一定宽度的片，经牵引机牵引，切成一定长度的卷，制成阻燃抗穿刺防水片材。

阻燃是使可燃物具有防止、减慢或终止有焰燃烧的性能，为了改善建筑材料的阻燃性能，常用的阻燃方法是在产品的生产过程中添加阻燃剂，阻燃剂是一种可以提高可燃物阻燃性的一类助剂，它的存在可以改变材料的热值或分解热，从而可以改变材料的燃烧过程。本发明人仔细研究了目前使用的抗穿刺防水片材的原料，聚乙烯类的塑料，因为它的氧指数只有18.5，属于易燃材料。为了解决这一长期不能解决的难题，本发明对目前使用的抗穿刺防水片材进行了分析，尤其是原材料的选用、配方的设计和增强抗穿刺防水片材防火阻燃性能方面进行了研究。在材料的选用、配方的设计中进行了一系列实验，包括：

(1)在抗穿刺防水片材中加入复合型阻燃剂母料和其它助剂得到性价比最佳的配方；

(2)用正交设计的方法，选择复合型阻燃剂母料、偶联剂和抗氧剂等助剂与阻燃抗穿刺防水片材性能之间的关系进行了实验，选定各种原料的最佳用量。

(3)目前抗穿刺防水片材的氧指数只有18.5，属于易燃材料，为了增加抗穿刺防水片材的阻燃性、氧指数，本发明在配方中加入了14份复合型阻燃剂母料，使得所制备的防火阻燃抗穿刺防水片材的氧指数达到26，提高了阻燃性，达到防火阻燃的目的。

本发明优选的复合型阻燃母料其组成如下：载体树脂(低密度聚乙烯)10份，十溴二苯醚64份，三氧化二锑19.5份，氯化石蜡-70 5份，硅烷偶联剂0.7份，光稳定剂(紫外线吸收剂UV531)0.2份，抗氧剂1010 0.2份，硬脂酸锌0.4份。

本发明优选的阻燃抗穿刺防水片材其组成如下：抗穿刺防水片材原料83kg，复合型阻燃母料14kg，其它助剂3kg。

其中其它助剂：偶联剂(钛酸酯偶联剂)1kg，光稳定剂(紫外线吸收剂UV531)0.5kg，抗氧剂(抗氧剂1010)0.5kg，和润滑剂(硬脂酸)1kg；

本发明的阻燃抗穿刺防水片材(简称ZLECB)与目前使用的抗穿刺防水片材相比所具有的积极效果在于：

(1)本发明的阻燃抗穿刺防水片材具有优良的抗穿刺性、阻燃性、防水、防渗漏、耐候性、高拉伸强度、低线体膨胀、摩擦系数大、变形适应性强、温度适应范围宽、使用方便、寿命长的特点。

(2)本发明的阻燃抗穿刺防水片材具有高效的阻燃性能，优良的综合力学性能，并且提高了耐久性和耐候性。

附图说明：

图1为阻燃抗穿刺防水片材(ZLECB)的挤出压延工艺流程流程图。

具体实施方式：

为了简单和清楚的目的，下文恰当的省略了公知技术的描述，以免那些不必要的细节影响对本技术方案的描述。以下结合实例对本发明做进一步的说明。其中的抗穿刺防水片材原料采用ZL200610015582.6公开的制备方法获得。组成中所采用的各原料均市售。本发明所述的份数既可以是克，也可以是公斤，具体根据生产的需要加以选择。

实施例1

复合型阻燃母料的制备

配方：

载体树脂(低密度聚乙烯)       10份

十溴二苯醚                   64份

三氧化二锑                   19.5份

氯化石蜡-70                  5份

硅烷偶联剂                   0.7份

光稳定剂(紫外线吸收剂UV531)  0.2份

抗氧剂1010                   0.2份

硬脂酸锌                     0.4份

制备方法：

将按配方计量的十溴二苯醚主阻燃剂和三氧化二锑放入高速搅拌机高速搅拌至35℃±2℃，搅拌约5分钟左右。再将低密度聚乙烯，氯化石蜡-70，偶联剂，光稳定剂，抗氧剂和润滑剂放入高速搅拌机高速搅拌至95℃±2℃，大约30分钟，当无粉尘时将混合后的物料，加入到长径比为44双螺杆挤出机中，双螺杆挤出机料筒六个区的控制温度分别为I区110℃，II区120℃，III区130℃，IV区140℃，V区150℃，VI区160℃，物料在双螺杆挤出机料筒熔融、塑化、挤出，再磨面切粒，制成复合型阻燃母料。

实施例2

配方：

载体树脂(低密度聚乙烯)       8份

十溴二苯醚                   70份

三氧化二锑                   12份

氯化石蜡-70                  8份

偶联剂(钛酸酯)               0.7份

光稳定剂(紫外线吸收剂UV531)  0.4份

抗氧剂(抗氧剂1010)           0.3份

润滑剂(硬脂酸)               0.6份

制备方法同实施例1。

实施例3

配方：

抗穿刺防水片材原料  83kg

复合型阻燃母料      14kg

其它助剂            3kg

其它助剂：偶联剂(钛酸酯偶联剂)1kg，光稳定剂(紫外线吸收剂UV531)0.5kg，抗氧剂(抗氧剂1010)0.5kg，和润滑剂(硬脂酸)1kg；

制备方法：

将所有原料按配方要求计量放进高速混合机进行混合均匀，然后将混合均匀的物料投到挤出机料斗中，按说明书附图所描述的工艺流程进行挤出压延成型，制成ZLECB防水片材。挤出机料筒和衣架模唇各段加工温度如下：

料筒：一区  二区  三区  四区  五区  六区  七区  法兰

      140℃ 150℃ 155℃ 160℃ 165℃ 175℃ 185℃ 175℃

衣架模唇：一区  二区  三区  四区  五区  六区  七区  八区  九区

          195℃ 190℃ 185℃ 180℃ 180℃ 185℃ 185℃ 190℃ 195℃

本发明所制备的ZLECB防水片材的主要性能：

序号	项目	指标
			1	拉伸强度MPa≥	14
2	断裂伸长率％≥	500
			3	撕裂强度N/mm≥	60
4	氧指数	26

根据阻燃性能的要求，可改变添加复合型阻燃母料的量，达到防火阻燃的目的。

实施例4

抗穿刺防水片材原料  81kg

复合型阻燃母料      16kg

其它助剂            3kg

其它助剂：偶联剂(钛酸酯偶联剂)0.8kg，光稳定剂(紫外线吸收剂UV531)0.4kg，抗氧剂(抗氧剂1010)0.5kg，和润滑剂(硬脂酸)1.3kg。

制备方法同实施例3。

实施例5

抗穿刺防水片材原料  79kg

复合型阻燃剂        18kg

其它助剂            3kg

其它助剂：偶联剂(钛酸酯偶联剂)0.5kg，光稳定剂(紫外线吸收剂UV531)0.5kg，抗氧剂(抗氧剂1010)0.3kg，和润滑剂(硬脂酸)1.7kg。

制备方法同实施例3。

性能比较表

	实施例3	实施例4	实施例5
				拉伸强度MPa	17	16.4	16
断裂伸长率％	630	609	525
				撕裂强度N/mm	70	65	60
氧指数	26	28	30

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (5)

1、阻燃抗穿刺防水片材，其特征在于：由下述重量份数的原料组成：

抗穿刺防水片材原料                    75～90份

复合型阻燃母料                        10～20份

其它助剂                              1～5份。

2、根据权利要求1所述的阻燃抗穿刺防水片材，其中的复合型阻燃母料是由载体树脂8～12份，十溴二苯醚60～75份，三氧化二锑17～25份，氯化石蜡-705～10份复合组成。

3、根据权利要求1所述的阻燃抗穿刺防水片材，其中的其它助剂为：0.5～1份偶联剂，0.2～0.6份光稳定剂，0.2～0.8份抗氧剂，0.3～1份润滑剂。

4、根据权利要求3所述的阻燃抗穿刺防水片材，其中的偶联剂为钛酸酯偶联剂或硅烷偶联剂；光稳定剂为紫外线吸收剂UV531；抗氧剂为抗氧剂1010；润滑剂为硬脂酸或硬脂酸锌。

5、权利要求1-4任一项所述阻燃抗穿刺防水片材的制备方法，其特征在于：

(1)将载体树脂、十溴二苯醚、三氧化二锑和氯化石蜡-70、偶联剂、光稳定剂、抗氧剂和润滑剂，按配方要求进行计量，放入高速搅拌机中搅拌至70℃～110℃，当无粉尘时，将混合后的物料加入到挤出机中熔融、塑化、挤出，再切粒制成复合型阻燃母料，备用；

(2)将抗穿刺防水片材原料与复合型阻燃母料，按配方要求计量放进高速混合机进行混合均匀，制成防火阻燃抗穿刺防水片材的混合料；

(3)然后将混合均匀的混合料加到挤出机料斗中，进入加热的挤出机料筒、衣架式模唇中成熔融的片状，再进入三辊压延机压延成一定厚度的薄片；

(4)经截切成一定宽度的片，经牵引机牵引，切成一定长度的卷，制成阻燃抗穿刺防水片材。

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