CN102115608B - 改性沥青合成树脂高分子防水材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种合成树脂高分子防水材料，其以重量百分比计包括50％～60％的乙烯-乙酸乙烯共聚物改性沥青以及30％～40％的聚乙烯；本发明还涉及该防水材料的制备方法；本发明所提供的防水材料具有优良防渗性；高阻隔性；高抗穿刺性；无化学污染；耐酸碱及多种化学物质；优良延伸率及耐磨性的合成树脂高分子防水板及其制备方法，该防水板适用于各种隧道、地下土木工程、城市地铁、水利、人工湖、垃圾填埋场、石化厂废渣处理场、污水调节池等土木工程的防水防渗。

Description

改性沥青合成树脂高分子防水材料及其制备方法
技术领域：
本发明涉及防水防渗领域，特别涉及合成树脂高分子防水材料及其制备方法。
背景技术：
目前地下施工时使用的防水材料都有不同程度的缺点，有工程的检验LDPE膜较薄，抗刺穿能力弱，二衬钢筋施工过程中容易破坏；PVC板在热熔焊接时产生有毒气体，危害人体健康，且焊接质量不易保证，现已较少使用。乙烯共聚物改性沥青树脂(ECB)板在抗拉、断裂延伸率、就抗刺穿性能上均优于前者，但ECB材料本身的硬度较大，柔韧性较差，给施工造成了一定的困难，而且耐久性也不好。由于ECB原料中含有沥青成分，在与线性低密度聚乙烯复合的过程中，需要克服材料之间相容性的问题。
发明内容：
为了克服现有技术的缺点和不足，本发明提供一种硬度及柔韧性均适于施工且耐久性好的合成树脂高分子防水材料
本发明提供一种沥青改性合成树脂高分子防水材料，以重量百分比计包括50％～60％的乙烯-乙酸乙烯共聚物改性沥青以及30％～40％的聚乙烯。
以重量百分比计所述的乙烯-乙酸乙烯改性沥青中乙酸乙烯含量为10％～15％，沥青可溶物含量为5％～10％。
所述的聚乙烯树脂为茂金属催化线性低密度聚乙烯，其密度为0.8～1克每立方厘米，熔点为120±5℃。
所述防水材料进一步包括1％～3％的色母粒和4％～8％抗氧剂，所述的色母粒中颜料含量为34％-40％，色母粒耐热性为250℃～280℃。
本发明还提供一种合成树脂高分子防水材料的制备方法，其特征在于包括以下工艺步骤：
a.将重量百分比计50％～60％的乙烯-乙酸乙烯共聚物改性沥青以及30％～40％的聚乙烯熔融共混；
b.将所得共混物经挤出机挤出成材。
所述熔融共混步骤中还包括将以重量百分比计1％～3％的色母粒和4％～8％抗氧剂与乙烯-乙酸乙烯共聚物改性沥青以及聚乙烯熔融共混。
所述熔融共混温度为120℃～150℃。
熔融共混时间为1～5分钟。
所述挤出机的挤出速度为400～600mm/min。
挤出温度为130℃～140℃。
本发明采用将聚乙烯树脂与乙烯乙酸乙烯改性沥青在熔融状态下共混，进行复合加工，这有效的利用了ECB树脂与聚乙烯树脂各自的优点，达到了优势互补的效果，因此得到了具有良好的抗拉、断裂延伸率、抗刺穿性能，热焊接时不产生有毒气体的合成高分子防水材料，同时制备该防水材料不需要挤出造粒设备，是制造费用及能耗大幅的降低，在制备过程中无有害物排放，是一种制备简单、环保节能、使用方便的新型防水材料。
采用的抗氧剂为市售抗氧剂(168、1010均可)，挤出后在用三辊压光机上压延成形，其厚度及宽度视具体用途而定。
本发明的优点在于：
a生产简单，不需要挤出造粒设备，降低能耗；
b生产中无有害物质排放，施工时加热条件下无有害气体，属环境友好产品；
c该产品具有优良防渗性；高阻隔性；高抗穿刺性；无化学污染；耐酸碱及多种化学物质；优良延伸率及耐磨性。
具体实施方式：
例1
将2kg的ECB树脂(ECB-103，下同)与20g色母粒(通用)与40g抗氧剂(抗氧剂168，下同)在容器中预混后加入料桶，在螺杆加料段：100℃～120℃，螺杆熔融段：120℃～140℃，螺杆计量段：130℃～150℃，模口：130℃～140℃。挤出速度：400～600mm/min的条件下挤出加工，压延厚度为1mm厚的片材，测定片材的性能，见表1。
例2
将2kg的LLDPE树脂(吉林石化7042，下同)与20g色母粒与40g抗氧剂168在容器中预混后加入料桶，在螺杆加料段：100℃～120℃，螺杆熔融段：120℃～140℃，螺杆计量段：130℃～150℃，模口：130℃～140℃。挤出速度：400～600mm/min的条件下挤出加工，压延厚度为1mm厚的片材，测定片材的性能，见表1。
例3
将1.2kg的ECB树脂、800g的LLDPE树脂、20g色母粒与40g抗氧剂168在容器中预混后加入料桶，在螺杆加料段：100℃～120℃，螺杆熔融段：120℃～140℃，螺杆计量段：130℃～150℃，模口：130℃～140℃。挤出速度：400～600mm/min的条件下挤出加工，压延厚度为1mm厚的片材，按GB/T18173.1测定片材的性能，见表1。
表1 合成树脂高分子防水板的性能
项目               例1        例2        例3
硬度(邵D)          70         46         61
断裂伸长率(％)     286        713        540
钉杆撕裂(KN/mm)    0.42       0.97       0.67
拉伸强度(MPa)      8.4        28         17
由表1可以看到，ECB中加入聚乙烯树脂后，硬度降低，说明其柔韧性能变好，利于加工和施工，断裂伸长率增加，表示其延展性较纯ECB片材有提高，钉杆撕裂强度增加，表示该材料的耐穿刺性能又提高，而拉伸强度增加，表示材料的抗拉性能也有提高。该防水板具有良好的高抗穿刺性、优良延伸率及柔软性及耐磨性。
例4
将1.0kg的ECB树脂、1.0kg的LLDPE树脂在容器中预混后加入料桶，在螺杆加料段：100℃～120℃，螺杆熔融段：120℃～140℃，螺杆计量段：130℃～150℃，模口：130℃～140℃。挤出速度：400～600mm/min的条件下挤出加工，压延厚度为1mm厚的片材。
例5
将1.1kg的ECB树脂、900g的LLDPE树脂在容器中预混后加入料桶，在螺杆加料段：100℃～120℃，螺杆熔融段：120℃～140℃，螺杆计量段：130℃～150℃，模口：130℃～140℃。挤出速度：400～600mm/min的条件下挤出加工，压延厚度为1mm厚的片材。
例6
将1.2kg的ECB树脂、800g的LLDPE树脂在容器中预混后加入料桶，在螺杆加料段：100℃～120℃，螺杆熔融段：120℃～140℃，螺杆计量段：130℃～150℃，模口：130℃～140℃。挤出速度：400～600mm/min的条件下挤出加工，压延厚度为1mm厚的片材。
例7
将1.3kg的ECB树脂、700g的LLDPE树脂在容器中预混后加入料桶，在螺杆加料段：100℃～120℃，螺杆熔融段：120℃～140℃，螺杆计量段：130℃～150℃，模口：130℃～140℃。挤出速度：400～600mm/min的条件下挤出加工，压延厚度为1mm厚的片材。
例8
将1.4kg的ECB树脂、600g的LLDPE树脂在容器中预混后加入料桶，在螺杆加料段：100℃～120℃，螺杆熔融段：120℃～140℃，螺杆计量段：130℃～150℃，模口：130℃～140℃。挤出速度：400～600mm/min的条件下挤出加工，压延厚度为1mm厚的片材，测定片材的性能，见表2。
表2合成树脂高分子防水板的性能
项目               例4    例5    例6    例7    例8
硬度(邵D)          55     57     61     62     64
断裂伸长率(％)     490    520    540    557    568
钉杆撕裂(KN/mm)    0.58   0.62   0.67   0.71   0.75
拉伸强度(MPa)      14     15     17     18     19
由表2可以看到，ECB中加入不同量的聚乙烯树脂后，各种性能都有不同程度变化，如果以ECB为1.0kg的话，当聚乙烯树脂添加量为800g及其以下时，片材的各种性能是合格的；当聚乙烯树脂添加量为800g及其以上时，片材的拉伸性能是不合格的；从而确定本发明提供的这种沥青改性合成树脂高分子防水材料的最佳重量百分比为50％～60％的乙烯-乙酸乙烯共聚物改性沥青以及30％～40％的聚乙烯。

Claims (9)

1.一种改性沥青合成树脂高分子防水材料，其特征在于以重量百分比计由50％～60％的乙烯-乙酸乙烯共聚物改性沥青，30％～40％的聚乙烯，1％～3％的色母粒和4％～8％抗氧剂组成。
2.根据权利要求1所述的合成树脂高分子防水材料，其特征在于以重量百分比计所述的乙烯-乙酸乙烯共聚物改性沥青中乙酸乙烯含量为10％～15％，沥青可溶物含量为5％～10％。
3.根据权利要求1所述的合成树脂高分子防水材料，其特征在于所述的聚乙烯为茂金属催化线性低密度聚乙烯，其密度为0.8～1克每立方厘米，熔点为120±5℃。
4.根据权利要求1-3中任一所述的合成树脂高分子防水材料，其特征在于以重量百分比计所述的色母粒中颜料含量为34％-40％，色母粒耐热性为250℃～280℃。
5.一种改性沥青合成树脂高分子防水材料的制备方法，其特征在于包括以下工艺步骤：
a.将重量百分比计50％～60％的乙烯-乙酸乙烯共聚物改性沥青、30％～40％的聚乙烯、1％～3％的色母粒和4％～8％抗氧剂熔融共混；
b.将所得共混物经挤出机挤出成材。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于所述熔融共混温度为120℃～150℃。
7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于熔融共混时间为1～5分钟。
8.根据权利要求5所述的方法，其特征在于所述挤出机的挤出速度为400～600mm/分钟。
9.根据权利要求5所述的方法，其特征在于挤出温度为130℃～140℃。
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