CN105254936B - 一种胶粉基动态硫化热塑性弹性体防水卷材用料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种胶粉基动态硫化热塑性弹性体防水卷材用料及其制备方法，它包括橡胶部分和塑料部分；在橡胶部分中加入改性胶粉，制备橡胶混炼胶，并和塑料部分通过混料器进行充分混合，利用双螺杆挤出机制备热塑性弹性体，在螺杆的剪切作用下，橡胶边硫化边被剪切成小尺寸成为分散相，塑料成为连续相，完成动态硫化过程；本发明制备的防水卷材用料性能优异，生产成本低，有广泛的应用前景。
Description
技术领域
本发明涉及一种胶粉基动态硫化热塑性弹性体防水卷材用料及其制备方法，属于高分子防水卷材技术领域。
背景技术
热塑性弹性体因其良好的力学性能、耐候性、尺寸稳定性、易焊接性等优点在防水卷材领域成为近年来发展较快的品种。废旧橡胶作为工业固体废弃物中的一大类，主要来源于废弃的轮胎、胶管、胶带、胶鞋和密封件、垫板类工业杂品等橡胶制品，橡胶工厂生产过程中产生的边角余料和废品也是来源之一。废旧橡胶的回收利用可减少对环境的污染，实现资源的循环利用。由于再生胶在生产过程中存在二次污染，发达国家对废旧橡胶的处理已由再生胶行业转向生产胶粉的行业，胶粉的生产与再利用已成为发达国家的朝阳行业。胶粉在热塑性弹性体防水卷材领域中使用较少，尤其在动态硫化热塑性弹性体中作为防水卷材用料的使用鲜有报道。胶粉在热塑性弹性体防水卷材中的应用，有利于降低此类防水卷材的价格且有利于推广使用。
发明内容
为了克服上述现有技术的不足，本发明提供了一种胶粉基动态硫化热塑性弹性体防水卷材用料，其特征在于：它包括橡胶部分和塑料部分；
所述的橡胶部分的各组分及其质量份数为：
乙丙橡胶 0-60份，充油乙丙橡胶 0-60份，溴化丁基橡胶10-20份；
改性胶粉 20-60份；
硫化体系 4.2-9.8份；
软化增塑剂 1.5-10份；
防老剂RD，0.7-1.5份；
所述的塑料部分的各组分及其质量份数为：
聚丙烯 30-40份；
马来酸酐接枝聚丙烯 0-10份；
抗氧剂1010，0.2-0.5份；
所述的改性胶粉的各组分及其质量份数为：
废旧胶粉 100份；
改性剂 7-25份；
所述的改性剂的质量份数优选为10-23份。
所述的改性剂为：松香，酚醛树脂，橡胶再生剂RV和大蒜汁中的两种或多种混合。
所述的改性胶粉的制备方法为：先将60-120目的废旧胶粉在开炼机上薄通5-10次，再加入改性剂进行薄通20-35次，开炼机的温度控制在40-80℃，辊距控制在0.05-0.1mm，然后置于精炼机中出片，即得到改性胶粉。
所述的硫化体系由氧化锌，硬脂酸，促进剂TT和硫化剂组成。
所述的硫化剂为硫黄，交联剂DCP和201树脂(化学名称：溴化对-特辛基酚醛硫化树脂)中的两种或多种混合。
所述的软化增塑剂为松香，古马隆。
所述的废旧胶粉为以天然橡胶为主体的废旧外胎胶粉，以丁基橡胶为主体的废旧内胎胶粉和废旧胶鞋胶粉中的一种或多种的混合。
所述的大蒜汁制作方法为：采用榨汁机将新鲜大蒜榨汁，按照质量比水：纯大蒜汁=100：（50-100），进行共混，即得到大蒜汁。
所述的改性胶粉中还包含2-3份丁基橡胶或溴化丁基橡胶。目的是为了提高胶粉与橡胶部分中的乙丙橡胶，充油乙丙橡胶等的相容性。
所述的一种胶粉基动态硫化热塑性弹性体防水卷材用料的制备方法，按如下步骤制备：
步骤1）橡胶混炼胶的制备：使用开放式炼胶机，加料顺序依次为：乙丙橡胶，充油乙丙橡胶，溴化丁基橡胶，改性胶粉，氧化锌，硬脂酸，防老剂，软化增塑剂，促进剂，硫化剂；开炼机的温度控制在40-60℃，辊距控制在0.1-0.2mm；胶料在室温下停放12小时以上，制得橡胶混炼胶。
步骤2）热塑性弹性体的制备：将步骤1）中制备的橡胶混炼胶与聚丙烯、改性聚丙烯、抗氧剂1010置于混料器中进行预混，再将预混料加入双螺杆挤出机料筒，双螺杆挤出机的参考工艺条件为：加料段160℃-180℃，塑化段180℃-200℃，计量段190℃-210℃，模口温度190-200℃，螺杆转速为60-80转/分；在螺杆的剪切作用下，橡胶边硫化边被剪切成小尺寸成为分散相，塑料成为连续相，完成动态硫化过程；经过挤出、造粒，即得到胶粉基热塑性弹性体防水卷材用料。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。
实施例1
称取100目废旧胶粉100份（以天然橡胶为主体的废旧外胎胶粉80份，以丁基橡胶为主体的废旧内胎胶粉20份，重量份，下同）在开炼机上薄通5-10次，而后加入松香15份薄通15次，再加入橡胶再生剂RV，2份薄通15次，即得到改性胶粉；改性后的胶粉再加入3份溴化丁基橡胶再薄通5遍，辊距0.05mm左右，辊温在70℃左右，然后置于精炼机中出片，包装，待用。
使用开放式炼胶机混炼，加入乙丙橡胶30份、溴化丁基橡胶10份、改性胶粉30份混合均匀，依次加入氧化锌2.1份，硬脂酸0.7份，防老剂RD，1份，松香3.5份，促进剂TT，0.4份，硫黄 0.4份，交联剂DCP，1.5份，201树脂2份；开炼机的温度控制在40℃左右，辊距控制在0.1mm左右；所得共混胶在室温下停放12小时以上，待用。
取上述共混胶81.6份与聚丙烯30份、马来酸酐接枝聚丙烯10份、抗氧剂1010为0.3份在混料器中进行预混，再将预混料加入双螺杆挤出机料筒。挤出机的参考工艺条件为：从挤出机料斗到机头的温度各段温度依次设为170℃，175℃，180℃，185℃，190℃，195℃，200℃，200℃，螺杆转速为80转/分。经过挤出、造粒即得到胶粉基热塑性弹性体防水卷材用料。该实施例制备的热塑性弹性体是按照GB/18173.1-2012（高分子防水材料 第一部分：片材）中的要求进行相关性能测试，见表1。
实施例2：
称取100目废旧胶粉100份（以天然橡胶为主体的废旧外胎胶粉100份，重量份，下同）在开炼机上薄通5-10次，而后加入松香15份薄通15次，再加入大蒜汁6份薄通15次，即得到改性胶粉；改性胶粉中再加入2份丁基橡胶再薄通5遍，辊距0.05mm左右，辊温在50℃左右。然后置于精炼机中出片，包装，待用。
使用开放式炼胶机混炼，加入乙丙橡胶20份、溴化丁基橡胶10份、改性胶粉40份混合均匀，依次加入氧化锌2.1份，硬脂酸0.7份，防老剂RD，1份，古马隆1.5份，促进剂TT，0.5份，硫黄 0.5份，交联剂DCP，1份，201树脂2份。开炼机的温度控制在40℃左右，辊距控制在0.15mm左右；所得共混胶在室温下停放12小时以上，待用。
取上述共混胶79.3份与聚丙烯30份、马来酸酐接枝聚丙烯10份、抗氧剂1010为0.5份在混料器中进行预混，再将预混料加入双螺杆挤出机料筒。挤出机的参考工艺条件为：从挤出机料斗到机头的温度各段温度依次设为170℃，175℃，180℃，185℃，190℃，195℃，200℃，200℃，螺杆转速为70转/分。经过挤出、造粒即得到胶粉基热塑性弹性体防水卷材用料。该实施例制备的热塑性弹性体是按照GB/18173.1-2012（高分子防水材料 第一部分：片材）中的要求进行相关性能测试，见表1。
实施例3：
称取80目废旧胶粉100份（以天然橡胶为主体的废旧外胎胶粉80份，以丁基橡胶为主体的废旧内胎胶粉10份和废旧胶鞋胶粉10份，重量份，下同）在开炼机上薄通5-10次，而后加入酚醛树脂15份薄通15次，再加入橡胶再生剂RV，2份薄通15次，即得到改性胶粉。改性后的胶粉加入3份丁基橡胶再薄通5遍，辊距0.05mm左右，辊温在70℃左右。然后置于精炼机中出片，包装，待用。
使用开放式炼胶机混炼，依次加入乙丙橡胶25份、充油乙丙橡胶5份、丁基橡胶10份、改性胶粉25份混合均匀，再依次加入氧化锌2份，硬脂酸0.8份，防老剂RD，1份，松香4份，促进剂TT，1份，硫黄 0.5份,交联剂DCP，2份；开炼机的温度控制在50℃左右，辊距控制在0.15mm左右；所得共混胶在室温下停放12小时以上，待用。
取上述共混胶76.3份与聚丙烯35份、马来酸酐接枝聚丙烯10份、抗氧剂1010为0.5份在混料器中进行预混，再将预混料加入双螺杆挤出机料筒。挤出机的参考工艺条件为：从挤出机料斗到机头的温度各段温度依次设为170℃，175℃，180℃，185℃，190℃，195℃，200℃，200℃，螺杆转速为60转/分。经过挤出、造粒即得到胶粉基热塑性弹性体防水卷材用料。该实施例制备的热塑性弹性体是按照GB/18173.1-2012（高分子防水材料 第一部分：片材）中的要求进行相关性能测试，见表1。
表1
Claims (3)
1.一种胶粉基动态硫化热塑性弹性体防水卷材用料，其特征在于：下述份数均为质量份数；称取100目废旧胶粉100份在开炼机上薄通5-10次，而后加入松香15份薄通15次，再加入橡胶再生剂RV，2份薄通15次，即得到改性胶粉；改性后的胶粉再加入3份溴化丁基橡胶再薄通5遍，辊距0.05mm，辊温在70℃，然后置于精炼机中出片，包装，待用；
使用开放式炼胶机混炼，加入乙丙橡胶30份、溴化丁基橡胶10份、改性胶粉30份混合均匀，依次加入氧化锌2.1份，硬脂酸0.7份，防老剂RD，1份，松香3.5份，促进剂TT，0.4份，硫黄0.4份，交联剂DCP，1.5份，201树脂2份；开炼机的温度控制在40℃左右，辊距控制在0.1mm；所得共混胶在室温下停放12小时以上，待用；
取上述共混胶81.6份与聚丙烯30份、马来酸酐接枝聚丙烯10份、抗氧剂1010为0.3份在混料器中进行预混，再将预混料加入双螺杆挤出机料筒；挤出机的参考工艺条件为：从挤出机料斗到机头的温度各段温度依次设为170℃，175℃，180℃，185℃，190℃，195℃，200℃，200℃，螺杆转速为80转/分；经过挤出、造粒即得到胶粉基热塑性弹性体防水卷材用料；
所述废旧胶粉100份是以天然橡胶为主体的废旧外胎胶粉80份，以丁基橡胶为主体的废旧内胎胶粉20份。
2.一种胶粉基动态硫化热塑性弹性体防水卷材用料，其特征在于：下述份数均为质量份数；称取100目废旧胶粉100份在开炼机上薄通5-10次，而后加入松香15份薄通15次，再加入大蒜汁6份薄通15次，即得到改性胶粉；改性胶粉中再加入2份丁基橡胶再薄通5遍，辊距0.05mm，辊温在50℃；然后置于精炼机中出片，包装，待用；
使用开放式炼胶机混炼，加入乙丙橡胶20份、溴化丁基橡胶10份、改性胶粉40份混合均匀，依次加入氧化锌2.1份，硬脂酸0.7份，防老剂RD，1份，古马隆1.5份，促进剂TT，0.5份，硫黄 0.5份，交联剂DCP，1份，201树脂2份；
开炼机的温度控制在40℃，辊距控制在0.15mm；所得共混胶在室温下停放12小时以上，待用；
取上述共混胶79.3份与聚丙烯30份、马来酸酐接枝聚丙烯10份、抗氧剂1010为0.5份在混料器中进行预混，再将预混料加入双螺杆挤出机料筒；挤出机的参考工艺条件为：从挤出机料斗到机头的温度各段温度依次设为170℃，175℃，180℃，185℃，190℃，195℃，200℃，200℃，螺杆转速为70转/分；经过挤出、造粒即得到胶粉基热塑性弹性体防水卷材用料；
所述废旧胶粉100份是以天然橡胶为主体的废旧外胎胶粉80份，以丁基橡胶为主体的废旧内胎胶粉20份。
3.一种胶粉基动态硫化热塑性弹性体防水卷材用料，其特征在于：下述份数均为质量份数；称取80目废旧胶粉100份在开炼机上薄通5-10次，而后加入酚醛树脂15份薄通15次，再加入橡胶再生剂RV，2份薄通15次，即得到改性胶粉；
改性后的胶粉加入3份丁基橡胶再薄通5遍，辊距0.05mm，辊温在70℃；
然后置于精炼机中出片，包装，待用；
使用开放式炼胶机混炼，依次加入乙丙橡胶25份、充油乙丙橡胶5份、丁基橡胶10份、改性胶粉25份混合均匀，再依次加入氧化锌2份，硬脂酸0.8份，防老剂RD，1份，松香4份，促进剂TT，1份，硫黄 0.5份,交联剂DCP，2份；开炼机的温度控制在50℃，辊距控制在0.15mm；所得共混胶在室温下停放12小时以上，待用；
取上述共混胶76.3份与聚丙烯35份、马来酸酐接枝聚丙烯10份、抗氧剂1010为0.5份在混料器中进行预混，再将预混料加入双螺杆挤出机料筒；
挤出机的参考工艺条件为：从挤出机料斗到机头的温度各段温度依次设为170℃，175℃，180℃，185℃，190℃，195℃，200℃，200℃，螺杆转速为60转/分；经过挤出、造粒即得到胶粉基热塑性弹性体防水卷材用料；
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