CN105419071A - 一种改性pe防水板及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种改性PE防水板，所述的防水板包括以下原料组分：LLDPE、POE、抗氧剂、光稳定剂。所述防水板的各原料组分，以质量份计，含量为：LLDPE？50~75份、POE？25~50份、抗氧剂？0.2~0.4份、光稳定剂？0.2~0.4份。本发明改性PE防水板焊接温度低，柔软性好，且机械强度高。

Description

一种改性PE防水板及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种防水板，具体涉及到一种改性聚乙烯防水板，为建筑、地铁、隧道、工程建筑等所使用，属于防水材料领域。
背景技术
聚乙烯防水板是近几年发展起来的一种新型的高档防水材料，主要用于水利、土建工程中的基面防水处理。聚乙烯（PE）防水板广泛运用于建筑、地铁、隧道、工程建筑等领域，是一种优异的防渗材料。
成品卷制成卷状，使用时将卷置的聚乙烯防水板展开，展开后各卷的纵边或横边之间搭接在一起，利用塑料焊接设备将搭接边热熔焊接在一起形成防水界面。但由于其施工时需要的焊接温度较高，施工时仅在保持低速焊接的情况下才能保证焊缝具有一定的焊接强度；焊接速度过慢远远不能满足施工的需要。
同时，由于PE防水板材质较硬，在进行阴阳角或弧度较大区域焊接时，极易造成虚焊或焊接强度不高，留下了渗漏隐患，其焊接质量不能满足各种工程对防水、防渗的需求。
现有技术的PE防水板具有以下缺陷：（1）焊接温度太高，既不方便也不安全；（2）焊接缝的抗剥离强度低，易造成渗漏；（3）防水板的硬度太大。
发明内容
本发明为解决现有技术存在的不足，提供一种改性聚乙烯防水板及其制备方法，以实现以下发明目的：
（1）降低PE防水板的焊接温度至300~320oC,提高PE防水板的焊接强度；
（2）提高PE防水板的焊接缝的抗剥离强度；
（3）提高PE防水板的柔软度，降低防水板的硬度；
（4）降低热风焊接施工温度。
为解决上述技术问题，采用以下技术方案：
一种改性PE防水板，所述的防水板包括以下原料组分：LLDPE、POE、抗氧剂、光稳定剂。
以下是对上述技术方案的进一步改进：
所述防水板的各原料组分，以质量份计，含量为：LLDPE50~75份、POE25~50份、抗氧剂0.2~0.4份、光稳定剂0.2~0.4份。
所述防水板的各原料组分，以质量份计，含量为：LLDPE65份；POE38份；抗氧剂0.3份；光稳定剂0.3份。
所述LLDPE为纯原料，不含开口剂，熔融温度为110~120oC。
所述POE为纯原料，不含开口剂，熔融温度为50~65oC，硬度为邵A硬度30~50。
所述抗氧剂为复合抗氧剂B225；
所述光稳定剂为受阻胺类光稳定剂2020。
一种改性PE防水板的制备方法，包括LLDPE母料制备、捏合、挤出、压延步骤。
所述的LLDPE母料制备：将抗氧剂、光稳定剂置于高速捏合机内，向高速捏合机加入LLDPE总用量的5%；控制搅拌速度1000-1500rpm/min，搅拌3~5min；挤出造粒，双螺杆挤出机的螺杆温度为130~150oC，机头温度为145oC。
所述的捏合：将POE和剩余的LLDPE投入高速捏合机内，控制搅拌速度1000-1500rpm/min，搅拌8~10min。
所述的挤出：挤出过程中机筒温度控制在150~190℃，模头温度控制在190~210℃；
所述的压延：三辊压延机的三辊内水温50~60oC。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
（1）本发明改性PE防水板焊接温度降低至300~330oC之间，而传统PE防水板焊接温度为350~400oC，显著降低了改性PE防水板的熔融温度；
（2）本发明改性PE防水板焊接部分的抗剥离强度达8~10N/mm；
（3）本发明改性PE防水板的柔软度为邵A硬度75~80，在阴阳角和弧度较大区域焊接时更容易施工，同时保证了焊接质量和焊接强度；
（4）本发明改性PE防水板：横向拉伸强度为19.8~20.5MPa，横向断裂伸长率为874~879%，纵向拉伸强度为21.5~21.9MPa，纵向断裂伸长率为821~825%，横向撕裂强度为85~86N/mm，纵向撕裂强度为102~105N/mm。
具体实施方式
实施例1一种改性PE防水板
所述PE防水板包括以下原料，以质量份计：
LLDPE（线性低密度聚乙烯）50份；POE（聚烯烃热塑性弹性体）25份；抗氧剂0.2份；光稳定剂0.2份。
所述LLDPE为纯原料，不含开口剂，熔融温度为110~120oC；
所述POE为纯原料，不含开口剂，熔融温度为50~65oC；
所述POE的邵A硬度为30~50；
所述抗氧剂为复合抗氧剂B225；
所述光稳定剂为受阻胺类光稳定剂2020。
实施例2一种改性PE防水板
所述PE防水板包括以下原料，以质量份计：
LLDPE（线性低密度聚乙烯）65份；POE（聚烯烃热塑性弹性体）38份；抗氧剂0.3份；光稳定剂0.3份。
所述LLDPE为纯原料，不含开口剂，熔融温度为110~120oC；
所述POE为纯原料，不含开口剂，熔融温度为50~65oC；
所述POE的邵A硬度为30~50；
所述抗氧剂为复合抗氧剂B225；
所述光稳定剂为受阻胺类光稳定剂2020。
实施例3一种改性PE防水板
所述PE防水板包括以下原料，以质量份计：
LLDPE（线性低密度聚乙烯）75份；POE（聚烯烃热塑性弹性体）50份；抗氧剂0.4份；光稳定剂0.4份。
所述LLDPE为纯原料，不含开口剂，熔融温度为110~120oC；
所述POE为纯原料，不含开口剂，熔融温度为50~65oC；
所述POE的邵A硬度为30~50；
所述抗氧剂为复合抗氧剂B225；
所述光稳定剂为受阻胺类光稳定剂2020。
实施例4一种改性PE防水板的制备方法
步骤1、LLDPE母料制备
按配方比例称量抗氧剂、光稳定剂、POE和LLDPE；
将抗氧剂、光稳定剂置于高速捏合机内，向高速捏合机加入LLDPE总用量的5%；控制搅拌速度1000-1500rpm/min，搅拌3~5min，确保以上物料分散均匀；
经双螺杆挤出造粒机造粒制备母料，造粒时保持双螺杆挤出机螺杆温度在130~150oC，机头温度设定在145oC。
步骤2、捏合
将POE和剩余95%的LLDPE，投入高速捏合机内，控制搅拌速度1000-1500rpm/min，搅拌8~10min，确保以上原料分散均匀。
步骤3、挤出
采用双螺杆挤出机，将捏合好的混合料经双螺杆挤出机塑化挤出，挤出过程中机筒温度控制在150~190℃，模头温度控制在190~210℃，其中模头温度由中间向两侧逐渐升高。
步骤4、压延
经三辊压延机压延定型，为保证其迅速冷却，三辊内通冷却水，控制三辊内水温50~60oC；最后按规定尺寸切割、卷取、检测、包装入库。
本发明与现有PE防水板相比，具有以下优点：
（1）显著降低了改性PE防水板的熔融温度，使实际焊接温度降低至300~320oC之间，而传统PE防水板焊接温度为380~400oC；
（2）改性PE防水板抗剥离强度达8~10N/mm；（GB18173.1-2012《高分子防水材料第1部分：片材》片材与片材粘结剥离强度要求仅为1.5N/mm）通过选用粘合性能好的LLDPE和POE，提高了焊接缝的焊接强度和抗剥离强度；
（3）提高了改性PE防水板的柔软度，邵A硬度75~80，使在阴阳角和弧度较大区域焊接时更易施工，同时保证焊接质量和焊接强度；
（4）经试验，1.5mm厚传统PE防水板和1.5mm厚本发明改性PE防水板，其性能对比见表1：
表1
邵A硬度和邵D硬度说明：邵氏A型硬度计主要用来测定软塑料和常规橡胶的硬度，如：软塑料、合成橡胶、打印胶辊、热塑性弹性体、皮革等。邵氏D型硬度计主要用来测定硬塑料和硬橡胶的硬度，如：热塑型塑料、硬树脂、地板材料。传统PE防水板太硬无法用邵A硬度计测量，只能改用邵D。
实施例5一种改性PE防水板
所述PE防水板包括以下原料，以质量份计：
线性低密度聚乙烯84份；聚烯烃树脂20份；乙丙橡胶3.4份；氢化丁腈胶5.6份；邻羟基二苯甲酮0.4份；水杨酸甲酯0.3份；POE（聚烯烃热塑性弹性体）40份；木蜡2.1份；镁铬砂0.5份；月桂烯1.4份。
所述线性低密度聚乙烯：熔融温度为110~120oC；
所述POE：熔融温度为50~65oC；邵A硬度为30~50；
所述乙丙橡胶为型号为美国杜邦3720P；
所述氢化丁腈胶：丙烯腈含量为44%，密度为0.98g/cm3,饱和度为99%；
所述水杨酸甲酯：密度为1.174g/cm3，含量为99%；
所述镁铬砂：密度为4.429g/cm3，熔点2180℃，莫氏硬度5.5；
所述月桂烯：比重(20℃)为0.790~0.805，折光率(20℃)为1.4670~1.4740。
所述防水板的制备方法：
步骤1、母料制备
按配方比例称量各原料；
将线性低密度聚乙烯、聚烯烃树脂、乙丙橡胶和氢化丁腈胶，置于高速捏合机内，控制搅拌速度1200rpm/min，搅拌6min，确保以上物料分散均匀；
经双螺杆挤出造粒机造粒制备母料，造粒时保持双螺杆挤出机螺杆温度在156oC，机头温度设定在147oC。
步骤2、捏合
将步骤1制备的母料、邻羟基二苯甲酮、水杨酸甲酯、POE、木蜡、镁铬砂和月桂烯，投入高速捏合机内，控制搅拌速度1400rpm/min，搅拌11min，确保以上原料分散均匀。
步骤3、挤出
采用双螺杆挤出机，将捏合好的混合料经双螺杆挤出机塑化挤出，挤出过程中机筒温度控制在196℃，模头温度控制在210℃，其中模头温度由中间向两侧逐渐升高。
步骤4、压延
经三辊压延机压延定型，为保证其迅速冷却，三辊内通冷却水，控制三辊内水温45oC；最后按规定尺寸切割、卷取、检测、包装入库。
经试验：本改性PE防水板焊接温度降低至280oC；焊接部分的抗剥离强度达12N/mm；柔软度为邵A硬度76，横向拉伸强度为22MPa，横向断裂伸长率为880%，纵向拉伸强度为23MPa，纵向断裂伸长率为826%，横向撕裂强度为87N/mm，纵向撕裂强度为110N/mm。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。以上所述为本发明最佳实施方式的举例，其中未详细述及的部分均为本领域普通技术人员的公知常识；本发明的保护范围以权利要求的内容为准，任何基于本发明的技术启示而进行的等效变换，也在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种改性PE防水板，其特征在于：所述的防水板包括以下原料组分：LLDPE、POE、抗氧剂、光稳定剂。
2.根据权利要求1所述的一种改性PE防水板，其特征在于：所述防水板的各原料组分，以质量份计，含量为：LLDPE50~75份、POE25~50份、抗氧剂0.2~0.4份、光稳定剂0.2~0.4份。
3.根据权利要求1所述的一种改性PE防水板，其特征在于：所述防水板的各原料组分，以质量份计，含量为：LLDPE65份；POE38份；抗氧剂0.3份；光稳定剂0.3份。
4.根据权利要求1所述的一种改性PE防水板，其特征在于：所述LLDPE：熔融温度为110~120oC。
5.根据权利要求1所述的一种改性PE防水板，其特征在于：所述POE：熔融温度为50~65oC，硬度为邵A硬度30~50。
6.根据权利要求1所述的一种改性PE防水板，其特征在于：
所述抗氧剂为复合抗氧剂B225；
所述光稳定剂为受阻胺类光稳定剂2020。
7.一种改性PE防水板的制备方法，其特征在于：包括LLDPE母料制备、捏合、挤出、压延步骤。
8.根据权利要求7所述的一种改性PE防水板的制备方法，其特征在于：所述的LLDPE母料制备：将抗氧剂、光稳定剂置于高速捏合机内，向高速捏合机加入LLDPE总用量的5%；控制搅拌速度1000~1500rpm/min，搅拌3~5min；挤出造粒，双螺杆挤出机的螺杆温度为130~150oC，机头温度为145oC。
9.根据权利要求7所述的一种改性PE防水板的制备方法，其特征在于：所述的捏合：将POE和剩余的LLDPE投入高速捏合机内，控制搅拌速度1000-1500rpm/min，搅拌8~10min。
10.根据权利要求7所述的一种改性PE防水板的制备方法，其特征在于：所述的挤出：挤出过程中机筒温度控制在150~190℃，模头温度控制在190~210℃；
所述的压延：三辊压延机的三辊内水温50~60oC。
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