CN103088923A - 一种改性防水卷材及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于高分子材料改性和加工技术领域，涉及一种防水卷材及其制备方法。该防水卷材，其包含以下组分及其重量份：改性塑料100份，无纺布10～15份。本发明与现有技术相比，具有如下优点和有益效果：本发明的改性复合防水卷材力学性能强、耐候性好、防水防漏、弹性大延伸性好，该材料防水卷材具有使用寿命长、耐候耐老化、延伸性好，耐腐蚀，原料来源广泛生产成本低，有很大的发展前景。

Description

一种改性防水卷材及其制备方法

技术领域

本发明属于高分子材料改性和加工技术领域，涉及一种防水卷材及其制备方法。

背景技术

防水卷材在建筑、地下工程、储水池等工程中有很重要的地位，随着科学技术的发展，各种高分子卷材发展也很快。传统的防水卷材以石油沥青油毡为主，这种材料存在着低温脆裂、高温流淌、抗拉强度低，易老化龟裂缺点。目前生产使用的新型防水材料种类也繁多。如改性沥青油毡，高分子防水卷材和防水涂料等。其分子系列的三元乙丙-丁基橡胶卷材材料坚固、柔弹性大、粘接力强、耐久、耐候、抗漏、防水等性能好，但是其成本高，搭接处粘结不够牢固。大部分高分子防水卷材材料柔软、弹性大、耐候、防水，但表面比较光洁、粗糙度低，在水泥凝固过程中卷材与水泥不能直接粘合，面含水量超过8％，不能施工或严重影响防水工程质量。

发明内容

本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种具有良好表面粗糙度，极佳的抗紫外线能力，拉伸强度、耐候、防水等各种性能均好，可与水泥材料在固化过程中直接粘合的改性聚氯乙烯复合无纺布高分子复合型防水卷材。

本发明的另一个目的是提供上述的改性防水卷材的制作方法，该发明所用的材料为化纤无纺布与改性塑料通过加热加压方法使其复合成为一体，其中无纺布层作为面层所起的作用是能更好地与水泥(基本结构)粘接，改性塑料层起防水作用，作为防水层即基层。

本发明是通过以下技术方案实现上述目的的：

本发明的改性防水卷材，由改性塑料与无纺布复合而成的高分子复合型防水卷材。

一种防水卷材，其包含以下组分及其重量份：

改性塑料                100份，

无纺布                  10～15份。

所述的无纺布选自聚丙烯无纺布、涤纶无纺布或聚酯无纺布。所述的改性塑料由包含以下重量份的组分制成：

聚氯乙烯          100份，

增塑剂            23～45份，

加工助剂          15～30份，

混合稳定剂        3～4.4份，

填充剂            22～38份，

抗氧剂            10～15份，

光稳定剂          4～10份，

紫外线吸收剂      2.2～3.3份，

抗老化剂          0.6～1.4份，

润滑剂            0.6～0.8份。

所述的聚氯乙烯的聚合度为1200～1800。

所述的增塑剂选自邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二壬酯或对苯二甲酸二辛酯中的一种或一种以上。

所述的加工助剂选自ACR(甲基丙烯酸甲酯共聚物)或AMS(α-甲基苯乙烯低聚物)。

所述的混合稳定剂选自硬脂酸钡、硬脂酸铅、硬脂酸镉、硬脂酸钙、三碱式硫酸铅或二碱式亚磷酸铅中的两种或以上的组合物。

所述的填充剂选自滑石粉、碳酸钙、红泥或沥青中的一种或一种以上。

所述的抗氧剂选自N，N′-二(β-萘基)对苯二胺、硫代二丙酸十八酯、硫代二丙酸二月桂酯或1，1，3-三(2-甲基-4-羟基-5-叔丁苯基)丁烷。

所述的光稳定剂选自对，对’-异亚丙基双酚双水杨酸酯(BAD)、亚磷酸三(1，2，2，6，6-五甲基哌啶)酯、水杨酸-4-叔丁基苯酯、2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮或2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮。

所述的紫外线吸收剂选自UV-328(2-(2’-羟基-3’，5’-二戊基苯基)苯并三唑)或UV-329(2-(2’-羟基-5’-叔辛基苯基)苯并三唑)。

所述的抗老化剂选自四-季戊四醇酯、2，6-二叔丁基对甲酚或氧化锌。

所述的润滑剂选自硬脂酸、硬脂酸锂、N，N’-亚乙基双硬脂酸胺或硬脂酸锌。

一种上述防水卷材的制备方法，其包括以下步骤：

(1)按上述配比称取各原料，先将聚氯乙烯树脂100份和增塑剂23～45份加入捏合机中，升温至90～100℃，再依次加入加工助剂15～30份、混合稳定剂3～4.4份、填充剂20～38份、抗氧剂10～15份、光稳定剂4～10份、紫外线吸收剂2～3.3份、抗老化剂0.6～1.4份、润滑剂0.6～0.8份于捏合机中，升温至100～130℃，捏合8～15min；

(2)再将步骤(1)捏合好的混合物料于二辊炼塑机中塑化，前辊转速15～24r/min，后辊转速25～32r/min，辊温140～170℃，塑化时间为6～12min，得改性塑料；

(3)最后将步骤(2)所得改性塑料100份于平板硫化机上压延成型与10～15份无纺布复合而成高分子复合型防水卷材，冷却卷取。

所述的步骤(1)中捏合机转速为500～900r/min，优选600～800r/min。

所述的步骤(3)中平板硫化机温度设定在125～160℃，压力为15～24MPa，保压时间在10～15min。

本发明与现有技术相比，具有如下优点和有益效果：

1、本发明所提供的改性防水卷材具有良好表面粗糙度，极佳的抗紫外线能力，拉伸强度、耐候、防水、弹性、延伸性等各种性能均好，可与水泥材料在固化过程中直接粘合的改性聚氯乙烯复合无纺布高分子复合型防水卷材。

2、本发明所提供的制造方法无环境污染，该材料防水卷材具有使用寿命长、耐候耐老化、延伸性好，耐腐蚀，原料来源广泛生产成本低，有很大的发展前景，适合于大规模工业化生产。

具体实施方式

以下结合具体实施例，对如上所述的改性防水卷材作进一步详细的说明。

实施例中采用GB(国标)测定材料的各项性能，如无特别说明，组分的份数均为重量份数。

实施例1

按原料配方比称取原料，先将聚氯乙烯树脂100份(聚合度为1200～1800)和邻苯二甲酸二辛酯32份加入捏合机中，升温至95～100℃，再依次加入AMS(α-甲基苯乙烯低聚物)24份、混合稳定剂(三碱式硫酸铅2.5份与硬脂酸铅1.2份)、红泥28份、硫代二丙酸十八酯12.6份、2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮6.3份、2-(2’-羟基-3’，5’-二戊基苯基)苯并三唑2.7份、四-季戊四醇酯0.8份、硬脂酸锌0.6份于捏合机中，转速为720r/min，升温至100～105℃，捏合10min；

再将捏合后的混合物料于二辊炼塑机中塑化，前辊18～22r/min，后辊26～30r/min，辊温150～165℃，塑化8min，得改性塑料；最后取改性塑料100份于平板硫化机上压延成型与涤纶无纺布12份复合而成高分子复合型防水卷材，平板硫化机温度设定在140～150℃，压力为18MPa，保压时间在10min，冷却卷取。将所得材料按标准实验要求加工成测试样条，测试其性能列于表1中。

实施例2

按原料配方比称取原料，先将聚氯乙烯树脂100份(聚合度为1200～1800)和邻苯二甲酸二丁酯23份加入捏合机中，升温至92～98℃，再依次加入AMS(α-甲基苯乙烯低聚物)15份、混合稳定剂(二碱式亚磷酸铅2.7份与硬脂酸铅1.3份)、红泥22份、N，N′-二(β-萘基)对苯二胺10份、水杨酸-4-叔丁基苯酯4份、2-(2’-羟基-3’，5’-二戊基苯基)苯并三唑2.2份、2，6-二叔丁基对甲酚0.6份、硬脂酸0.6份于捏合机中，转速为660r/min，升温至120～125℃，捏合8min；

再将捏合后的混合物料于二辊炼塑机中塑化，前辊20～24r/min，后辊28～32r/min，辊温145～160℃，塑化10min，得改性塑料；最后取改性塑料100份于平板硫化机上压延成型与涤纶无纺布10份复合而成高分子复合型防水卷材，平板硫化机温度设定在135～145℃，压力为15MPa，保压时间在10min，冷却卷取。将所得材料按标准实验要求加工成测试样条，测试其性能列于表1中。

实施例3

按原料配方比称取原料，先将聚氯乙烯树脂100份(聚合度为1200～1800)和邻苯二甲酸二辛酯38份加入捏合机中，升温至90～96℃，再依次加入ACR(甲基丙烯酸甲酯共聚物)25份、混合稳定剂(三碱式硫酸铅2.8份与硬脂酸铅1.2份)、碳酸钙38份、硫代二丙酸十八酯11.8份、2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮7.5份、2-(2’-羟基-5’-叔辛基苯基)苯并三唑2.5份、四-季戊四醇酯0.9份、硬脂酸0.8份于捏合机中，转速为620r/min，升温至110～115℃，捏合15min；

再将捏合后的混合物料于二辊炼塑机中塑化，前辊15～20r/min，后辊25～28r/min，辊温145～155℃，塑化6min，得改性塑料；最后取改性塑料100份于平板硫化机上压延成型与涤纶无纺布10份复合而成高分子复合型防水卷材，平板硫化机温度设定在125～135℃，压力为20MPa，保压时间在13min，冷却卷取。将所得材料按标准实验要求加工成测试样条，测试其性能列于表1中。

实施例4

按原料配方比称取原料，先将聚氯乙烯树脂100份(聚合度为1200～1800)和(邻苯二甲酸二壬酯25份、对苯二甲酸二辛酯20份)加入捏合机中，升温至90～95℃，再依次加入AMS(α-甲基苯乙烯低聚物)28份、混合稳定剂(二碱式亚磷酸铅3.0份与硬脂酸铅1.4份)、碳酸钙33份、N，N′-二(β-萘基)对苯二胺13.4份、水杨酸-4-叔丁基苯酯6.8份、2-(2’-羟基-3’，5’-二戊基苯基)苯并三唑3.1份、2，6-二叔丁基对甲酚11份、硬脂酸锌0.7份于捏合机中，转速为740r/min，升温至125～130℃，捏合12min；

再将捏合后的混合物料于二辊炼塑机中塑化，前辊18～22r/min，后辊25～28r/min，辊温150～165℃，塑化12min，得改性塑料；最后取改性塑料100份于平板硫化机上压延成型与聚丙烯无纺布15份复合而成高分子复合型防水卷材，平板硫化机温度设定在140～155℃，压力为22MPa，保压时间在15min，冷却卷取。将所得材料按标准实验要求加工成测试样条，测试其性能列于表1中。

实施例5

按原料配方比称取原料，先将聚氯乙烯树脂100份(聚合度为1200～1800)和邻苯二甲酸二辛酯42份加入捏合机中，升温至95～98℃，再依次加入ACR(甲基丙烯酸甲酯共聚物)30份、混合稳定剂(三碱式硫酸铅3.1份与硬脂酸铅1.3份)、碳酸钙35份、硫代二丙酸二月桂酯15份、对，对’-异亚丙基双酚双水杨酸酯10份、2-(2’-羟基-5’-叔辛基苯基)苯并三唑3.3份、四-季戊四酯脂1.4份、N，N’-亚乙基双硬脂酸胺0.8份于捏合机中，转速为780r/min，升温至120～125℃，捏合10min；

再将捏合后的混合物料于二辊炼塑机中塑化，前辊20～22r/min，后辊25～30r/min，辊温160～170℃，塑化10min，得改性塑料；最后取改性塑料100份于平板硫化机上压延成型与聚丙烯无纺布14份复合而成高分子复合型防水卷材，平板硫化机温度设定在145～160℃，压力为24MPa，保压时间在12min，冷却卷取。将所得材料按标准实验要求加工成测试样条，测试其性能列于表1中。

比较例1

不添加填充剂，其余同实施例3步骤。按原料配方比称取原料，先将聚氯乙烯树脂100份(聚合度为1200～1800)和邻苯二甲酸二辛酯38份加入捏合机中，升温至90～96℃，再依次加入ACR(甲基丙烯酸甲酯共聚物)25份、混合稳定剂(三碱式硫酸铅2.8份与硬脂酸铅1.2份)、硫代二丙酸十八酯11.8份、2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮7.5份、2-(2’-羟基-5’-叔辛基苯基)苯并三唑2.5份、四-季戊四醇酯0.9份、硬脂酸0.8份于捏合机中，转速为620r/min，升温至110～115℃，捏合15min；

再将捏合后的混合物料于二辊炼塑机中塑化，前辊15～20r/min，后辊25～28r/min，辊温145～155℃，塑化6min，得改性塑料；最后取改性塑料100份于平板硫化机上压延成型与涤纶无纺布10份复合而成高分子复合型防水卷材，平板硫化机温度设定在125～135℃，压力为20MPa，保压时间在13min，冷却卷取。将所得材料按标准实验要求加工成测试样条，测试其性能列于附表1中。

比较例2

不添加增塑剂和加工助剂，其余同实施例4步骤。按原料配方比称取原料，先将聚氯乙烯树脂100份(聚合度为1200～1800)加入捏合机中，升温至90～95℃，再依次加入混合稳定剂(二碱式亚磷酸铅3.0份与硬脂酸铅1.4份)、碳酸钙33份、N，N′-二(β-萘基)对苯二胺13.4份、水杨酸-4-叔丁基苯酯6.8份、2-(2’-羟基-3’，5’-二戊基苯基)苯并三唑3.1份、2，6-二叔丁基对甲酚11份、硬脂酸锌0.7份于捏合机中，转速为740r/min，升温至125～130℃，捏合12min；

再将捏合后的混合物料于二辊炼塑机中塑化，前辊18～22r/min，后辊25～28r/min，辊温150～165℃，塑化12min，得改性塑料；最后取改性塑料100份于平板硫化机上压延成型与聚丙烯无纺布15份复合而成高分子复合型防水卷材，平板硫化机温度设定在140～155℃，压力为22MPa，保压时间在15min，冷却卷取。将所得材料按标准实验要求加工成测试样条，测试其性能列于附表1中。

比较例3

不添加防老剂和抗氧剂，其余同实施例5步骤。按原料配方比称取原料，先将聚氯乙烯树脂100份(聚合度为1200～1800)和邻苯二甲酸二辛酯42份加入捏合机中，升温至95～98℃，再依次加入ACR(甲基丙烯酸甲酯共聚物)30份、混合稳定剂(三碱式硫酸铅3.1份与硬脂酸铅1.3份)、碳酸钙35份、对，对’-异亚丙基双酚双水杨酸酯10份、2-(2’-羟基-5’-叔辛基苯基)苯并三唑3.3份、N，N’-亚乙基双硬脂酸胺0.8份于捏合机中，转速为780r/min，升温至120～125℃，捏合10min；

再将捏合后的混合物料于二辊炼塑机中塑化，前辊20～22r/min，后辊25～30r/min，辊温160～170℃，塑化10min，得改性塑料；最后取改性塑料100份于平板硫化机上压延成型与聚丙烯无纺布14份复合而成高分子复合型防水卷材，平板硫化机温度设定在145～160℃，压力为24MPa，保压时间在12min，冷却卷取。将所得材料按标准实验要求加工成测试样条，测试其性能列于附表1中。

表1

由表1中各项数据看出，实施例3、4、5所得改性防水卷材材料的综合性能较好，可以提高产品性能。比较例1中不添加填充剂使材料拉伸强度和伸长率大幅度下降，材料力学强度达不到产品性能要求；比较例2不添加增塑剂和加工助剂使材料缺口冲击强度下降很多，材料的可粘性减小，透水试验时透水，不能满足防水卷材的正常使用；比较例3不添加防老剂和抗氧剂使材料的热老化保持率下降，耐候性变差，产品的使用寿命减短。

上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和应用本发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于这里的实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种防水卷材，其特征在于：其包含以下组分及其重量份：

改性塑料              100份，

无纺布                10～15份。

2.根据权利要求1所述的防水卷材，其特征在于：所述的无纺布选自聚丙烯无纺布、涤纶无纺布或聚酯无纺布。

3.根据权利要求1所述的防水卷材，其特征在于：所述的改性塑料由包含以下重量份的组分制成：

聚氯乙烯                100份，

增塑剂                  23～45份，

加工助剂                15～30份，

混合稳定剂              3～4.4份，

填充剂                  22～38份，

抗氧剂                  10～15份，

光稳定剂                4～10份，

紫外线吸收剂            2.2～3.3份，

抗老化剂                0.6～1.4份，

润滑剂                   0.6～0.8份。

4.根据权利要求3所述的防水卷材，其特征在于：所述的聚氯乙烯的聚合度为1200～1800；

或所述的增塑剂选自邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二壬酯或对苯二甲酸二辛酯中的一种或一种以上。

5.根据权利要求3所述的防水卷材，其特征在于：所述的加工助剂选自甲基丙烯酸甲酯共聚物或α-甲基苯乙烯低聚物；

或所述的混合稳定剂选自硬脂酸钡、硬脂酸铅、硬脂酸镉、硬脂酸钙、三碱式硫酸铅或二碱式亚磷酸铅中的两种或以上的组合物。

6.根据权利要求3所述的防水卷材，其特征在于：所述的填充剂选自滑石粉、碳酸钙、红泥或沥青中的一种或一种以上；

所述的抗氧剂选自N，N′-二(β-萘基)对苯二胺、硫代二丙酸十八酯、硫代二丙酸二月桂酯或1，1，3-三(2-甲基-4-羟基-5-叔丁苯基)丁烷。

7.根据权利要求3所述的防水卷材，其特征在于：所述的光稳定剂选自对，对’-异亚丙基双酚双水杨酸酯、亚磷酸三(1，2，2，6，6-五甲基哌啶)酯、水杨酸-4-叔丁基苯酯、2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮或2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮；

或所述的紫外线吸收剂选自2-(2’-羟基-3’，5’-二戊基苯基)苯并三唑或2-(2’-羟基-5’-叔辛基苯基)苯并三唑。

8.根据权利要求3所述的防水卷材，其特征在于：所述的抗老化剂选自四-季戊四醇酯、2，6-二叔丁基对甲酚或氧化锌；

或所述的润滑剂选自硬脂酸、硬脂酸锂、N，N’-亚乙基双硬脂酸胺或硬脂酸锌。

9.一种上述权利要求1-8中任一所述的防水卷材的制备方法，其特征在于：其包括以下步骤：

(1)称取各原料，先将聚氯乙烯树脂100份和增塑剂23～45份加入捏合机中，升温至90～100℃，再依次加入加工助剂15～30份、混合稳定剂3～4.4份、填充剂22～38份、抗氧剂10～15份、光稳定剂4～10份、紫外线吸收剂2～3.3份、抗老化剂0.6～1.4份、润滑剂0.6～0.8份于捏合机中，升温至100～130℃，捏合8～15min；

(2)再将步骤(1)捏合好的混合物料于二辊炼塑机中塑化，前辊转速15～24r/min，后辊转速25～32r/min，辊温140～170℃，塑化时间为6～12min，得改性塑料；

(3)最后将步骤(2)所得改性塑料100份于平板硫化机上压延成型与10～15份无纺布复合而成高分子复合型防水卷材，冷却卷取。

10.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于：所述的步骤(1)中捏合机转速为500～900r/min，优选600～800r/min；

或所述的步骤(3)中平板硫化机温度设定在125～160℃，压力为15～24MPa，保压时间在10～15min。