CN103724840B - 一种三元乙丙橡胶防水卷材及其生产方法 - Google Patents

一种三元乙丙橡胶防水卷材及其生产方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种三元乙丙橡胶防水卷材，由以下重量份的原料制备而成，三元乙丙橡胶、DOP热焊接剂、炭黑、轻钙、硬脂酸、氧化锌、橡胶促进剂、硫磺、加工油、阻燃增塑剂、氯化聚乙烯CPE、白炭黑和橡胶促进剂TMTD。一种三元乙丙橡胶防水卷材的生产方法，包括密炼，过滤，混胶，热炼，压延，收卷，硫化，包装。本发明采用上述配比和方法制备的三元乙丙橡胶防水卷材，具有良好的耐老化性、不易开裂、防水效果好，并且具有阻燃功能，起燃温度超过了300℃，同时，经透水实验无透水现象。

Description

一种三元乙丙橡胶防水卷材及其生产方法
技术领域
本发明涉及一种建筑防水涂料，具体的说是涉及一种三元乙丙橡胶防水卷
材及其生产方法。
背景技术
三元乙丙卷材被世界公认为综合性能最好的防水卷材，美国卡莱尔公司于1987年在国内设立分支机构，进口EPDM以其优异的物理性能开始被大量的中国
建筑工程项目应用。近几年来，随着社会科技的进步和人们环保意识的增强，业界对建筑物防水材料的要求己从以往的单一防水功能开始向长寿命、阻燃、耐臭氧老化的多功能方向发展。目前市场上销售的三元乙丙橡胶防水卷材基本上均按国家高分子防水卷材标准生产，当用于建筑物上时具有良好的防水效果和较长的工作寿命，其美中不足之处在于：无论是三元乙丙橡胶防水卷材还是用以生成的防水层遇明火时均容易燃烧，因而存在一定的安全隐患，特别不适宜用于防火等级要求较高的建筑物的防水、防腐工程中，所以从实用性和经济性角度考虑，很不理想。
目前市场迫切需要一种不仅卷材自身不易燃烧、而且用以铺设于建筑物表面上生成的防水层不仅具有可靠防止渗水功能，而且还具有隔离、阻燃和永久不会从建筑物表面上脱离功能的高性能防水卷材。
发明内容
本发明要解决的问题是针对上述技术问题的不足，提供一种具有良好的耐老化性、不易开裂、防水效果好，并且具有阻燃功能的三元乙丙橡胶防水卷材及其生产方法。
为了解决上述问题，本发明采用以下技术方案：一种三元乙丙橡胶防水卷材，其特征在于：由以下重量份的原料制备而成：三元乙丙橡胶38-40份、DOP热焊接剂3-5份、炭黑15-20份、轻钙22-30份、硬脂酸7-13份、氧化锌0.5-3份、橡胶促进剂DM1-5份、硫磺1-5份、加工油30-50份、阻燃增塑剂8-15份、氯化聚乙烯CPE10-20份、白炭黑6-10份和橡胶促进剂TMTD1.5-5份。
以下是本发明的进一步改进：
所述三元乙丙橡胶防水卷材，由以下重量份的原料制备而成：三元乙丙橡胶38份、DOP热焊接剂3份、炭黑15份、轻钙28份、硬脂酸9份、氧化锌1.2份、橡胶促进剂DM3份、硫磺2份、加工油40份、阻燃增塑剂10份、氯化聚乙烯CPE15份、白炭黑8份和橡胶促进剂TMTD2份。
进一步改进：
所述三元乙丙橡胶为乙烯、丙烯和二烯烃三种单体的共聚合成体。
进一步改进：
所述阻燃增塑剂采用磷酸三甲苯酯。
进一步改进：
所述加工油为机油。
进一步改进：
所述的三元乙丙橡胶防水卷材的生产方法，包括如下步骤：
a、密炼：将三元乙丙橡胶、DOP热焊接剂、炭黑、轻钙、硬脂酸、橡胶促进剂DM、硫磺、加工油、阻燃增塑剂，氯化聚乙烯CPE，白炭黑，橡胶促进剂TMTD加入密炼机进行密炼，通过调节蒸汽阀门和循环水阀门来控制密炼温度和密炼时间，温度控制在135-140℃左右，密炼时间8分钟；
b、过滤：将密炼之后的物料用20-40目的单层铁网过滤，滤胶温度控制在70℃左右；
c、混胶：加入氧化锌和橡胶促进剂DM进行混胶，温度控制在95-105℃范围内，然后将胶休眠24h；
d、热炼：将混合均匀的混胶料在开炼机上进行热炼，温度控制在100-110℃，辊距6mm；
e、压延：将经过热炼初步成型的胶料片放入到压延机上，按照成品厚度要求调解辊距进行压延，获得半成品卷材；
f、收卷：按照成品卷材的规格长度要求，夹设隔离衬垫层，将半成品卷材整理成卷；
g、硫化：将整理好的半成品卷材进行硫化硫化处理，硫化线温度控制在180℃，速度为7-8m/min，硫化50-65分钟；
h、包装。
进一步改进：
所述三元乙丙橡胶防水卷材的断裂拉伸强度为9.7-9.8MPa。
进一步改进：
所述三元乙丙橡胶防水卷材的起燃点为310-350℃。
进一步改进：
所述三元乙丙橡胶防水卷材的焊接缝粘接剥离强度为4.2-5MPa。
进一步改进：
所述三元乙丙橡胶防水卷材的撕裂强度为45-50KN/m。
本发明采用上述配比和方法制备的三元乙丙橡胶防水卷材，具有良好的耐老化性、不易开裂、防水效果好，并且具有阻燃功能，起燃温度超过了300℃，同时，经透水实验无透水现象。
三元乙丙橡胶为含丙烯量30-40%的高速硫化原料，有助于防止卷材产品老化和抗臭氧老化功能；磷酸三甲苯酯的加入有效的提高了卷材的起燃温度、阻止火焰蔓延，炭黑的加入可促进硫化、减少硫化剂用量和硫化时间、提高拉伸强度和耐磨性；白炭黑可与黑炭黑性能互补提高撕裂强度；硬脂酸可起到润滑塑化炭黑和促进硫化的作用；机油的加入可提高加工性；促进剂TMTD的加入可提高硫化速度、降低硫化温度、缩短硫化时间、减少硫化剂用量和提高产品强度；促进剂DM可提高产品延伸率；氯化聚乙烯CPE具有提高产品耐老化性能，改善产品加工性、耐冲击性，DOP热焊接剂的加入可有效提高焊接缝粘接剥离强度，随着DOP热焊接剂加入量的增加，焊接缝粘接剥离强度逐渐增加，但是当DOP热焊接剂加入量到达一定量之后焊接缝粘接剥离强度开始逐渐下降。
具体实施方式：
实施例1，一种三元乙丙橡胶防水卷材，由以下重量份的原料制备而成：三元乙丙橡胶35份，DOP热焊接剂2份，炭黑12份，轻钙22份，硬脂酸7份，氧化锌0.5份，橡胶促进剂DM1份，硫磺1份，加工油30份，阻燃增塑剂8份，氯化聚乙烯CPE10份，白炭黑6份，橡胶促进剂TMTD1.5份。
所述三元乙丙橡胶为乙烯、丙烯和二烯烃三种单体的共聚合成体。
所述阻燃增塑剂采用磷酸三甲苯酯。
所述加工油为机油。
一种上述三元乙丙橡胶防水卷材的生产方法，包括如下步骤：
a、密炼：将三元乙丙橡胶35份、DOP热焊接剂2份、炭黑12份、轻钙22份、硬脂酸7份、橡胶促进剂DM1份、硫磺1份、加工油30份、阻燃增塑剂8份，氯化聚乙烯CPE10份，白炭黑6份，橡胶促进剂TMTD1.5份加入密炼机进行密炼，通过调节蒸汽阀门和循环水阀门来控制密炼温度和密炼时间，温度控制在135-140℃左右，密炼时间8分钟。
b、过滤：将密炼之后的物料用20-40目的单层铁网过滤，滤胶温度控制在70℃左右。
c、混胶：加入氧化锌0.5份和橡胶促进剂DM3份进行混胶，温度控制在95-105℃范围内，然后将胶休眠24h。
d、热炼：将混合均匀的混胶料在开炼机上进行热炼，温度控制在100-110℃，辊距6mm。
e、压延：将经过热炼初步成型的胶料片放入到压延机上，按照成品厚度要求调解辊距进行压延，获得半成品卷材。
f、收卷：按照成品卷材的规格长度要求，夹设隔离衬垫层，将半成品卷材整理成卷。
g、硫化：将整理好的半成品卷材进行硫化硫化处理，硫化线温度控制在180℃，速度为7-8m/min，硫化50-65分钟。
h、包装。
实施例2，一种三元乙丙橡胶防水卷材，由以下重量份的原料制备而成：三元乙丙橡胶38份，DOP热焊接剂3份，炭黑15份，轻钙28份，硬脂酸9份，氧化锌1.2份，橡胶促进剂DM3份，硫磺2份，加工油40份，阻燃增塑剂10份，氯化聚乙烯CPE15份，白炭黑8份，橡胶促进剂TMTD2份。
所述三元乙丙橡胶为乙烯、丙烯和二烯烃三种单体的共聚合成体。
所述阻燃增塑剂采用磷酸三甲苯酯。
所述加工油为机油。
一种上述三元乙丙橡胶防水卷材的生产方法，包括如下步骤：
a、密炼：将三元乙丙橡胶38份、DOP热焊接剂3份、炭黑15份、轻钙28份、硬脂酸9份、橡胶促进剂DM3份、硫磺2份、加工油40份、阻燃增塑剂10份，氯化聚乙烯CPE15份，白炭黑8份，橡胶促进剂TMTD2份加入密炼机进行密炼，通过调节蒸汽阀门和循环水阀门来控制密炼温度和密炼时间，温度控制在135-140℃左右，密炼时间8分钟。
b、过滤：将密炼之后的物料用20-40目的单层铁网过滤，滤胶温度控制在70℃左右。
c、混胶：加入氧化锌1.2份和橡胶促进剂DM3份进行混胶，温度控制在95-105℃范围内，然后将胶休眠24h。
d、热炼：将混合均匀的混胶料在开炼机上进行热炼，温度控制在100-110℃，辊距6mm。
e、压延：将经过热炼初步成型的胶料片放入到压延机上，按照成品厚度要求调解辊距进行压延，获得半成品卷材。
f、收卷：按照成品卷材的规格长度要求，夹设隔离衬垫层，将半成品卷材整理成卷。
g、硫化：将整理好的半成品卷材进行硫化硫化处理，硫化线温度控制在180℃，速度为7-8m/min，硫化50-65分钟。
h、包装。
实施例3，一种三元乙丙橡胶防水卷材，由以下重量份的原料制备而成：三元乙丙橡胶40份，DOP热焊接剂5份，炭黑20份，轻钙30份，硬脂酸13份，氧化锌3份，橡胶促进剂DM5份，硫磺5份，加工油50份，阻燃增塑剂15份，氯化聚乙烯CPE20份，白炭黑10份，橡胶促进剂TMTD5份。
所述三元乙丙橡胶为乙烯、丙烯和二烯烃三种单体的共聚合成体。
所述阻燃增塑剂采用磷酸三甲苯酯。
所述加工油为机油。
一种上述三元乙丙橡胶防水卷材的生产方法，包括如下步骤：
a、密炼：将三元乙丙橡胶40份、DOP热焊接剂5份、炭黑20份、轻钙30份、硬脂酸13份、橡胶促进剂DM5份、硫磺5份、加工油50份、阻燃增塑剂15份，氯化聚乙烯CPE20份，白炭黑10份，橡胶促进剂TMTD5份加入密炼机进行密炼，通过调节蒸汽阀门和循环水阀门来控制密炼温度和密炼时间，温度控制在135-140℃左右，密炼时间8分钟。
b、过滤：将密炼之后的物料用20-40目的单层铁网过滤，滤胶温度控制在70℃左右。
c、混胶：加入氧化锌3份和橡胶促进剂DM3份进行混胶，温度控制在95-105℃范围内，然后将胶休眠24h。
d、热炼：将混合均匀的混胶料在开炼机上进行热炼，温度控制在100-110℃，辊距6mm。
e、压延：将经过热炼初步成型的胶料片放入到压延机上，按照成品厚度要求调解辊距进行压延，获得半成品卷材。
f、收卷：按照成品卷材的规格长度要求，夹设隔离衬垫层，将半成品卷材整理成卷。
g、硫化：将整理好的半成品卷材进行硫化硫化处理，硫化线温度控制在180℃，速度为7-8m/min，硫化50-65分钟。
h、包装。
对实施例1-3生产的三元乙丙橡胶防水卷材进行性能测试，测试结果如下表。
由上表可知，采用本发明的配比制备的三元乙丙橡胶防水卷材都达到甚至超过了国家标准，综合性能优良。三元乙丙橡胶含有30-40%丙烯量，有助于防止卷材产品老化和抗臭氧老化功能；磷酸三甲苯酯的加入有效的提高了卷材的起燃温度、阻止火焰蔓延。
采用实施例1-3制备的三元乙丙橡胶防水卷材起燃温度都超过了300℃，经透水实验后，均无透水现象；炭黑的加入可促进硫化、减少硫化剂用量和硫化时间、提高拉伸强度和耐磨性，白炭黑可与黑炭黑性能互补提高撕裂强度；硬脂酸可起到润滑塑化炭黑和促进硫化的作用。
机油的加入可提高加工性；促进剂TMTD的加入可提高硫化速度、降低硫化温度、缩短硫化时间、减少硫化剂用量和提高产品强度；促进剂DM可提高产品延伸率；氯化聚乙烯CPE具有提高产品耐老化性能，改善产品加工性、耐冲击性，DOP热焊接剂的加入可有效提高焊接缝粘接剥离强度，随着DOP热焊接剂加入量的增加，焊接缝粘接剥离强度逐渐增加，但是当DOP热焊接剂加入量到达一定量之后焊接缝粘接剥离强度开始逐渐下降。
经过分析，采用实施例2中所述的制备三元乙丙橡胶防水卷材的综合性能最优，是最优的制备方法。
需要说明的是，本发明专利除有特殊声明外，所述由成分的配比关系均按照重量份进行计算。
在上述实施例中，对本发明的最佳实施方式做了描述，很显然，在本发明的发明构思下，仍可做出很多变化。在此，应该说明，在本发明的发明构思下所做出的任何改变都将落入本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种三元乙丙橡胶防水卷材，其特征在于：由以下重量份的原料制备而成：三元乙丙橡胶38-40份、DOP热焊接剂3-5份、炭黑15-20份、轻钙22-30份、硬脂酸7-13份、氧化锌0.5-3份、橡胶促进剂DM1-5份、硫磺1-5份、加工油30-50份、阻燃增塑剂8-15份、氯化聚乙烯CPE10-20份、白炭黑6-10份和橡胶促进剂TMTD1.5-5份，所述三元乙丙橡胶为含丙烯量30-40%的高速硫化原料。
2.根据权利要求1所述的一种三元乙丙橡胶防水卷材，其特征在于：由以下重量份的原料制备而成：三元乙丙橡胶38份、DOP热焊接剂3份、炭黑15份、轻钙28份、硬脂酸9份、氧化锌1.2份、橡胶促进剂DM3份、硫磺2份、加工油40份、阻燃增塑剂10份、氯化聚乙烯CPE15份、白炭黑8份和橡胶促进剂TMTD2份。
3.根据权利要求2所述的一种三元乙丙橡胶防水卷材，其特征在于：所述三元乙丙橡胶为乙烯、丙烯和二烯烃三种单体的共聚合成体。
4.根据权利要求3所述的一种三元乙丙橡胶防水卷材，其特征在于：所述阻燃增塑剂采用磷酸三甲苯酯。
5.根据权利要求4所述的一种三元乙丙橡胶防水卷材，其特征在于：所述加工油为机油。
6.根据权利要求1-5任意一项所述的三元乙丙橡胶防水卷材的生产方法，其特征在于：包括如下步骤：
a、密炼：将三元乙丙橡胶、DOP热焊接剂、炭黑、轻钙、硬脂酸、橡胶促进剂DM、硫磺、加工油、阻燃增塑剂，氯化聚乙烯CPE，白炭黑，橡胶促进剂TMTD加入密炼机进行密炼，通过调节蒸汽阀门和循环水阀门来控制密炼温度和密炼时间，温度控制在135-140℃左右，密炼时间8分钟；
b、过滤：将密炼之后的物料用20-40目的单层铁网过滤，滤胶温度控制在70℃左右；
c、混胶：加入氧化锌和橡胶促进剂DM进行混胶，温度控制在95-105℃范围内，然后将胶休眠24h；
d、热炼：将混合均匀的混胶料在开炼机上进行热炼，温度控制在100-110℃，辊距6mm；
e、压延：将经过热炼初步成型的胶料片放入到压延机上，按照成品厚度要求调解辊距进行压延，获得半成品卷材；
f、收卷：按照成品卷材的规格长度要求，夹设隔离衬垫层，将半成品卷材整理成卷；
g、硫化：将整理好的半成品卷材进行硫化处理，硫化线温度控制在180℃，速度为7-8m/min，硫化50-65分钟；
h、包装。
7.根据权利要求6所述的一种三元乙丙橡胶防水卷材的生产方法，其特征在于：所述三元乙丙橡胶防水卷材的断裂拉伸强度为9.7-9.8MPa。
8.根据权利要求6所述的一种三元乙丙橡胶防水卷材的生产方法，其特征在于：所述三元乙丙橡胶防水卷材的起燃点为310-350℃。
9.根据权利要求6所述的一种三元乙丙橡胶防水卷材的生产方法，其特征在于：所述三元乙丙橡胶防水卷材的焊接缝粘接剥离强度为4.2-5MPa。
10.根据权利要求6所述的一种三元乙丙橡胶防水卷材的生产方法，其特征在于：所述三元乙丙橡胶防水卷材的撕裂强度为45-50KN/m。
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