CN105415823A

CN105415823A - 一种热塑性聚烯烃阻燃耐根穿刺防水卷材

Info

Publication number: CN105415823A
Application number: CN201510801384.1A
Authority: CN
Inventors: 张玉兰; 付绍华
Original assignee: CHENGDU JIAZHOU NEW WATERPROOF MATERIALS Co Ltd
Current assignee: CHENGDU JIAZHOU NEW WATERPROOF MATERIALS Co Ltd
Priority date: 2015-11-19
Filing date: 2015-11-19
Publication date: 2016-03-23

Abstract

本发明公开了一种热塑性聚烯烃阻燃耐根穿刺防水卷材，其为多层对称式结构，所述多层对称式结构中包括热塑性烯烃防水阻燃穿刺层，所述热塑性烯烃防水阻燃穿刺层采用热塑性聚烯烃阻燃耐穿刺专用颗粒制成，所述热塑性烯烃阻燃耐穿刺专用颗粒的主要组成材料包括：热塑性聚烯烃颗粒、双抗母料、环保型阻燃母料、化学阻燃剂，其成分重量比如下：热塑性聚烯烃颗粒50-70％、环保型阻燃母粒10-20％、双抗母料5-10％、溴锑类环保型阻燃母粒10-20％、B2或B5化学阻根剂1-3％，本发明所述的热塑性聚烯烃阻燃耐根穿刺防水卷材兼具防水、耐穿刺和阻燃的性能。

Description

一种热塑性聚烯烃阻燃耐根穿刺防水卷材

技术领域

本发明涉及一种防水材料，尤其涉及一种以聚烯烃材料为主要组份的耐穿刺的热塑性防水卷材。

背景技术

近年来，防水行业在“低碳”这一全球化发展趋势的推动下，朝着“节能、节材、绿色、减排”的目标迈进，而北京“7·21”特大自然灾害发生后，除了道路、桥梁的安全外，如何让建筑物的防水工作做得更好，亦成各界热议话题。如申请号为CN201410800188.8的中国发明专利申请，公开了一种热塑性聚烯烃防水卷材及其制备方法，该热塑性聚烯烃防水卷材用于预铺反粘施工，包括依次设置的表面防粘隔离层、保护涂层、热熔压敏胶层、热塑性聚烯烃片材层；热塑性聚烯烃片材层由热塑性聚烯烃树脂的基料、辅助填料及添加剂制成；热熔压敏胶层采用热塑性橡胶制成的高分子胶；保护涂层由聚合物乳液的基料、填料以及添加剂的原料制成；表面防粘隔离层采用涂硅隔离膜；热塑性聚烯烃片材层的长边处设置有用于热熔焊接的搭接边。该热塑性聚烯烃防水卷材将四种不同材料复合为一体，是可用于预铺反粘施工的自粘性防水卷材。

建筑防水关系到建筑安全、民生工程、环境保护等方方面面。在建筑防水产品中，防水卷材的用量占70％左右，防水卷材产品主要有沥青防水卷材和高分子防水卷材。在各种高分子防水卷材中，三元乙丙橡胶(EPDM)、聚氯乙烯(PVC)、热塑性聚烯烃(TPO)防水卷材，具有良好的耐温和抗老化功能，成为三大绿色防水卷材。TPO防水卷材是用TPO树脂，根据需要加入改性剂(如阻燃剂)和色母料进行共混，制造成的适合屋顶暴露环境的防水卷材。TPO兼有乙丙橡胶的物理性能和聚丙烯的可焊接性，不含增塑剂，耐臭氧、化学物质及某些烃油，耐微生物侵蚀，又耐火，对环境友好，且白色膜有反射太阳光功能，节约能源、减少城市热岛效应明显，可全部再生利用，是一种功能最为全面的防水卷材。但现有TPO防水卷材材料无法较好的兼具阻燃、耐穿刺、防水等性能。

发明内容

针对现有技术存在的上述不足，本发明提出一种热塑性聚烯烃阻燃耐根穿刺防水卷材，其为多层对称式结构，所述多层对称式结构中包括热塑性烯烃防水阻燃穿刺层，所述热塑性烯烃防水阻燃穿刺层采用热塑性聚烯烃阻燃耐穿刺专用颗粒制成，所述热塑性烯烃阻燃耐穿刺专用颗粒的主要组成材料包括：热塑性聚烯烃颗粒、双抗母料、环保型阻燃母料、化学阻燃剂，其成分重量比如下：热塑性聚烯烃颗粒50-70％、环保型阻燃母粒10-20％、双抗母料5-10％、溴锑类环保型阻燃母粒10-20％、B2或B5化学阻根剂1-3％，本发明所述的热塑性聚烯烃阻燃耐根穿刺防水卷材兼具防水、耐穿刺和阻燃的性能。

本发明解决其技术问题，所采用的技术方案是：一种热塑性聚烯烃阻燃耐根穿刺防水卷材，其为多层结构，包括阻燃布层和TPO防水阻燃穿刺层，所述TPO防水阻燃穿刺层采用热塑性聚烯烃阻燃耐穿刺专用颗粒经熔融、挤出制成，所述热塑性聚烯烃阻燃耐穿刺专用颗粒的原料按重量份计包括：

热塑性聚烯烃TPO颗粒.....................................50-70％，

氮、磷类环保型阻燃母粒..................................10-20％，

溴锑类环保型阻燃母粒...................................10-20％

双抗母料...............................................5-10％

化学阻根剂............................................1-3％。

进一步地，所述阻燃布层共设置了上下两层，上下两层阻燃布层均为阻燃无纺布层，所述TPO防水阻燃穿刺层夹设在两层阻燃无纺布层之间。

优选的，所述阻燃布层为耐碱高温阻燃网格布层，所述TPO防水阻燃穿刺层共设置了上下两层，所述耐碱高温阻燃网格布层夹设在两层TPO防水阻燃穿刺层之间。

进一步地，所述热塑性聚烯烃阻燃耐穿刺专用颗粒是将其各组成原料投入到造粒设备内经混合、熔融、挤出加工而形成，在其加工过程中，将其造粒设备的工艺参数设置为：

a)、将造粒设备的主机速度控制在40-45Hz；

b)、将造粒设备的切粒速度控制在20-25Hz；

c)、将造粒设备的主机电流控制在180A以内；

d)、将造粒设备的主机温度范围设置为第一工作区170—180℃，第二至第八工作区设置为180-190℃。

进一步地，所述TPO防水阻燃穿刺层是将热塑性聚烯烃阻燃耐穿刺专用颗粒投入到防水卷材加工设备中进行熔融、挤压加工而形成，在其加工过程中，将其防水卷材加工设备的工艺参数设置为：

a)、将防水卷材加工设备的主机速度和副机速度分别设置为40±1hz；

b)、将防水卷材加工设备的压延速度设置为19±1hz；

c)、将防水卷材加工设备的牵引速度和收卷速度分别设置为500±50r/min；

d)、将防水卷材加工设备的主机料筒和副机料筒的加工温度分别设置为：第1工作区为175±2℃、第2至第7工作区分别为180±2℃、连接体处的温度为170±2℃；

e)、将防水卷材加工设备的主区和副区的滤网温度均设置为170±2℃；

f)、将防水卷材加工设备模头的加工温度设置为：第1工作区为180±2℃、第2工作区为190±2℃、第3至第10工作区分别为195±2℃、第11工作区为180±2℃、第12工作区为170±2℃；

g)、防水卷材加工设备的模温机的水温设置为35±5℃。

优选的，所述双抗母料采用抗静电阻燃型双抗母料。

优选的，所述化学阻根剂采用B2化学阻根剂或B5化学阻根剂。

更优选的，所述双抗母料采用LL2590双抗母料。

进一步地，所述阻燃无纺布层采用环保阻燃短纤维，在阻燃无纺布层的制备过程中通过喷雾的方式添加液体环保阻燃剂。

进一步地，所述耐碱高温阻燃网格布层采用环保阻燃短纤维织造，经耐碱高分子乳液涂覆，并再经过喷雾的方式添加液体类环保阻燃剂。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明提出的一种热塑性聚烯烃阻燃耐根穿刺防水卷材，由于在热塑性聚烯烃TPO颗粒中添加了适当比例的氮、磷类环保型阻燃母粒、溴锑类环保型阻燃母粒、双抗母料和化学阻根剂，且采用了特定的加工工艺参数，从而使得本发明提出的热塑性聚烯烃阻燃耐根穿刺防水卷材兼具防水、耐穿刺和阻燃的性能。

附图说明

图1为本发明热塑性聚烯烃阻燃耐根穿刺防水卷材的第一种具体实施方式的结构示意图；

图2为本发明热塑性聚烯烃阻燃耐根穿刺防水卷材的第二种具体实施方式的结构示意图；

图中：1—阻燃无纺布层；2—TPO防水阻燃穿刺层；3—耐碱高温阻燃网格布层。

具体实施方式

下面结合说明书附图和实施例，对本发明的具体实施例做进一步详细描述：

现有技术的热塑性聚烯烃类防水卷材，简称：TPO防水卷材。是采用聚合技术将乙丙橡胶与聚丙烯结合在一起的以热塑性聚烯烃(TPO)合成树脂为基料，加入抗氧剂、防老剂、软化剂制成的防水卷材，可以用聚酯纤维网格布做内部增强材料制成增强型防水卷材，属合成高分子防水卷材类防水产品。

本发明所述的热塑性聚烯烃阻燃耐根穿刺防水卷材(简称TPO防水耐穿刺卷材)的较佳实施方式设置为多层式结构，包括阻燃布层和热塑性聚烯烃防水阻燃穿刺层(简称TPO防水阻燃穿刺层)，其较佳实施方式采用三层式结构。所述三层结构包括两外层及夹设于两外层之间的中间层。所述两外层的材质相同，所述中间层的材质异于所述两外层的材质。

本发明的第一种具体实施方式如图1所示，所述两外层为阻燃无纺布层1，所述中间层为TPO防水阻燃穿刺层2。

所述中间层中的TPO防水阻燃穿刺层2采用热塑性聚烯烃阻燃耐穿刺专用颗粒(简称TPO阻燃耐穿刺专用颗粒)制成，该TPO阻燃耐穿刺专用颗粒的主要组成材料包括：热塑性聚烯烃TPO颗粒(简称TPO颗粒)、双抗母料、环保型阻燃母料、化学阻燃剂和功能助剂。

其中所述TPO颗粒采用现有技术中已有的TPO颗粒，具体可采用陶氏TPO2300颗粒，在该TPO颗粒料中已按现有技术的常规配制方法加入了防老剂、抗氧剂和紫外线吸收剂。

在本实施方式中，所述双抗母料采用抗静电阻燃专用母料，优选LL2590双抗母料，所述双抗母料可以使阻燃性能提高到V-0级。本发明通过在TPO颗粒的树脂内部添加抗静电阻燃专用的双抗母料，赋予了TPO防水耐穿刺卷材优良的阻燃性能，满足了各类防水工程对防火阻燃性的要求。

在本实施方式中，所述环保型阻燃母料采用氮、磷类环保型阻燃母粒，该阻燃母料是以TPO颗粒为载体并以磷氮系膨胀型为主要成分的无机环保阻燃剂，所述环保型阻燃母料中的P、N阻燃元素含量高，热稳定性好，化学性质几乎呈中性，且无毒、低烟。

在本实施方式中，所述化学阻燃剂采用溴锑类环保型阻燃母粒。即在本实方施中，采用了氮、磷类环保型阻燃母粒，以及溴锑类环保型阻燃母粒混合而成的两种阻燃母料，进而达到了优良的双重阻燃功效，增强了其阻燃效果。

在本实施方式中，所述功能助剂为化学阻根剂，所述化学阻根剂采用目前市面上常用的B2化学阻根剂或B5化学阻根剂，以使本发明达到耐根穿的性能要求。植物的根茎在生长时如接触到本实施方式中添加的B2化学阻根剂或B5化学阻根剂时，其植物的根茎会改变生长方向，不再继续向含有阻根剂的卷材方向生长，以阻止卷材被植物的根系穿刺。

一种TPO防水耐穿刺卷材，所述TPO防水阻燃穿刺层采用TPO阻燃耐穿刺专用颗粒经熔融、挤出制成，所述TPO阻燃耐穿刺专用颗粒的原料按重量份计包括：

热塑性聚烯烃TPO颗粒.....................................50-70％，

氮、磷类环保型阻燃母粒..................................10-20％，

溴锑类环保型阻燃母粒...................................10-20％

双抗母料...............................................5-10％

化学阻根剂............................................1-3％。

更细化的，在本实施方式中，所述TPO阻燃耐穿刺专用颗粒中各组份的重量配比如下：

1、陶氏TPO2300颗粒.....................................50-70％，

2、氮、磷类环保型阻燃母粒...............................10-20％，

3、溴锑类环保型阻燃母粒.................................10-20％

4、双抗母料............................................5-10％

5、B2化学阻根剂或B5化学阻根剂...........................1-3％。

以上重量配比的材料经混合、混炼、精炼、熔融、挤出、冷却、造粒而形成本实施方式所需的TPO阻燃耐穿刺专用颗粒料，其造粒在本行业通用的造粒设备——塑料造粒机上进行，生产该TPO阻燃耐穿刺专用颗粒料的加工工艺参数为：

1、将造粒设备的主机速度控制在40-45Hz；

2、将造粒设备的切粒速度控制在20-25Hz；

3、将造粒设备的主机电流控制在180A以内；

4、将造粒设备的主机温度范围设置为第一工作区170—180℃，第二至第八工作区设置为180-190℃。

将造粒设备在上述工艺条件下造粒形成的TPO阻燃耐穿刺专用颗粒料投入防水卷材加工设备进行熔融、挤压、冷却而形成TPO防水阻燃穿刺层，其防水卷材加工设备采用本行业通用的塑料挤出流延生产线，在本实施方式中，所述TPO防水阻燃穿刺层的加工厚度和宽度，其优选厚度为1.5mm，优选宽度为3米。

采用防水卷材加工设备生产TPO防水阻燃穿刺层的加工工艺参数为：

1、将防水卷材加工设备的主机速度和副机速度分别设置为40±1hz；

2、将防水卷材加工设备的压延速度设置为19±1hz；

3、将防水卷材加工设备的牵引速度和收卷速度分别设置为500±50r/min；

4、将防水卷材加工设备的主机料筒和副机料筒的加工温度分别设置为：第1工作区为175±2℃，第2至第7工作区分别为180±2℃；连接体处的温度为170±2℃；

5、将防水卷材加工设备的主区和副区的滤网温度均设置为170±2℃；

6、将防水卷材加工设备模头的加工温度设置为：第1工作区为180±2℃，第2工作区为190±2℃；第3至第10工作区分别为195±2℃；第11工作区为180±2℃，第12工作区为170±2℃；

7、防水卷材加工设备的模温机的水温设置为35±5℃。

在本实施方式中，两外层采用的阻燃无纺布层1，其材料选取环保阻燃短纤维。在阻燃无纺布的制备过程中通过喷雾的方式填加液体环保阻燃剂，使所述阻燃无纺布可以具有阻燃性能，此时在与TPO防水阻燃穿刺层配合使用可达到双重阻燃的效果。

采用上述配方及工艺加工得到的热塑性聚烯烃阻燃耐根穿刺防水卷材，经国家防火建筑材料质量监督检验中心检测，其产品所能达到的性能指标如下：

1、燃烧增长速度指数(FIGRA)，W/s：检验结果为54(标准要求不高于120)；

2、600s内总热释放量，MJ：检验结果为5.3(标准要求不高于7.5)；

3、焰尖高度，mm：检验结果为55(标准要求不高于150)；

4、烟气生成速度率指数，m²/s²：检验结果为38(标准要求不高于180)；

5、产烟毒性：检验结果为ZA3级，标准要求为应达到ZA3级；

6、燃烧滴落物/微粒指标：达到标准要求，600s内无燃烧滴落物/微粒；

7、过滤纸是否被引燃：达到标准要求，过滤纸未被引燃。

其检测结论为本实施方式的产品阻燃性能指标达到GB8624-2012国家标准的燃烧性能B1级，即达到难燃B—S1，t1级。

从以上检测指标可以看出，采用上述配方及工艺加工得到的热塑性聚烯烃阻燃耐根穿刺防水卷材，其性能指标高于国家标准，优于现有技术的同类产品。

本发明的第二种具体实施方式如图2所示，所述两外层为TPO防水阻燃穿刺层2，所述中间层为耐碱高温阻燃网格布层3，即阻燃布层采用耐碱高温阻燃网格布层3。即在第二种具体实施方式中，采用了两层TPO防水阻燃穿刺层2作为外层，所述两层TPO防水阻燃穿刺层2的材料组成及加工工艺和方法均与第一种具体实施式中的TPO防水阻燃穿刺层2相同。所述耐碱高温阻燃网格布层3是以环保阻燃短纤维织造，经耐碱高分子乳液涂覆，并经过喷雾的方式再另外填加液体类环保阻燃剂而织成的耐高温、耐碱、且能阻燃的玻纤网格布。

其经测，本发明第二种具体实施的热塑性聚烯烃阻燃耐根穿刺防水卷材，其产品阻燃性能指标依然能达到GB8624-2012国家标准规定的燃烧性能B1级，即达到难燃B—S1，t1级。其性能指标高于国家标准，优于现有技术的同类产品。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明的技术范围作出任何限制，故凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何细微修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明的技术方案的范围内。

Claims

1.一种热塑性聚烯烃阻燃耐根穿刺防水卷材，其为多层结构，包括阻燃布层和TPO防水阻燃穿刺层(2)，其特征在于：所述TPO防水阻燃穿刺层(2)采用热塑性聚烯烃阻燃耐穿刺专用颗粒经熔融、挤出制成，所述热塑性聚烯烃阻燃耐穿刺专用颗粒的原料按重量份计包括：

热塑性聚烯烃TPO颗粒.....................................50-70％，

氮、磷类环保型阻燃母粒..................................10-20％，

溴锑类环保型阻燃母粒...................................10-20％

双抗母料...............................................5-10％

化学阻根剂............................................1-3％。

2.根据权利要求1所述的一种热塑性聚烯烃阻燃耐根穿刺防水卷材，其特征在于：所述阻燃布层共设置了上下两层，上下两层阻燃布层均为阻燃无纺布层(1)，所述TPO防水阻燃穿刺层(2)夹设在两层阻燃无纺布层(1)之间。

3.根据权利要求1所述的一种热塑性聚烯烃阻燃耐根穿刺防水卷材，其特征在于：所述阻燃布层为耐碱高温阻燃网格布层(3)，所述TPO防水阻燃穿刺层(2)共设置了上下两层，所述耐碱高温阻燃网格布层(3)夹设在两层TPO防水阻燃穿刺层(2)之间。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的一种热塑性聚烯烃阻燃耐根穿刺防水卷材，其特征在于：所述热塑性聚烯烃阻燃耐穿刺专用颗粒是将其各组成原料投入到造粒设备内经混合、熔融、挤出加工而形成，在其加工过程中，将其造粒设备的工艺参数设置为：

a)、将造粒设备的主机速度控制在40-45Hz；

b)、将造粒设备的切粒速度控制在20-25Hz；

c)、将造粒设备的主机电流控制在180A以内；

5.根据权利要求1至3中任一项所述的一种热塑性聚烯烃阻燃耐根穿刺防水卷材，其特征在于：所述TPO防水阻燃穿刺层(2)是将热塑性聚烯烃阻燃耐穿刺专用颗粒投入到防水卷材加工设备中进行熔融、挤压加工而形成，在其加工过程中，将其防水卷材加工设备的工艺参数设置为：

b)、将防水卷材加工设备的压延速度设置为19±1hz；

g)、防水卷材加工设备的模温机的水温设置为35±5℃。

6.根据权利要求1至3中任一项所述的一种热塑性聚烯烃阻燃耐根穿刺防水卷材，其特征在于：所述双抗母料采用抗静电阻燃型双抗母料。

7.根据权利要求1至3中任一项所述的一种热塑性聚烯烃阻燃耐根穿刺防水卷材，其特征在于：所述化学阻根剂采用B2化学阻根剂或B5化学阻根剂。

8.根据权利要求1至3中任一项所述的一种热塑性聚烯烃阻燃耐根穿刺防水卷材，其特征在于：所述双抗母料采用LL2590双抗母料。

9.根据权利要求2所述的一种热塑性聚烯烃阻燃耐根穿刺防水卷材，其特征在于：所述阻燃无纺布层(1)采用环保阻燃短纤维，在阻燃无纺布层(1)的制备过程中通过喷雾的方式添加液体环保阻燃剂。

10.根据权利要求3所述的一种热塑性聚烯烃阻燃耐根穿刺防水卷材，其特征在于：所述耐碱高温阻燃网格布层(3)采用环保阻燃短纤维织造，经耐碱高分子乳液涂覆，并再经过喷雾的方式添加液体类环保阻燃剂。