CN106117834A - 一种碳酸钙增强的三元乙丙橡胶/poe的防水卷材及其制备方法 - Google Patents

一种碳酸钙增强的三元乙丙橡胶/poe的防水卷材及其制备方法 Download PDF

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Abstract

一种碳酸钙增强的三元乙丙橡胶/POE的防水卷材，其特征在于，其由如下重量份的原料制备而成：三元乙丙橡胶、丁基橡胶、POE、白炭黑、1，3‑双(叔丁基过氧化二异丙基)苯、三烯丙基异氰脲酸酯、硬脂酸、2‑巯基苯并咪唑、氧化镧、聚丙烯酸钠、0.5‑1%硫酸溶液、失水山梨醇单油酸酯、甲基三乙氧基硅烷、氧化锌、过氧化二异丙苯、二硬脂酰氧异丙氧基铝酸酯、碳酸钙、钼酸钠、碳酸氢铵、月桂酸钠、2，2'‑二硫代二苯并噻唑、去离子水。本发明的防水卷材不仅可多角度折叠，从而大大减少拼接处的数量，还能有效降低渗水机率，同时具有隔热节能效果，施工简便。

Description

一种碳酸钙增强的三元乙丙橡胶/POE的防水卷材及其制备 方法
技术领域
本发明涉及一种建筑防水材料，具体的说是涉及一种碳酸钙增强的三元乙丙橡胶/POE的防水卷材及其生产方法。
技术背景
三元乙丙卷材被世界公认为综合性能最好的防水卷材，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。
曾艳在废旧橡胶/POE共混型热塑性弹性体的制备和性能研究一文中，将胶粉直接添加在饱和热塑性聚烯烃弹性体（POE）中，获得了性能优异、易加工、耐老化、耐火、防水性能突出的廉价弹性体材料。
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，提供一种碳酸钙增强的三元乙丙橡胶/POE的防水卷材及其制备方法。
为了解决上述问题，本发明采用以下技术方案：
一种碳酸钙增强的三元乙丙橡胶/POE的防水卷材，其特征在于，其由如下重量份的原料制备而成：三元乙丙橡胶500份、丁基橡胶80-100份、POE 50-60份、白炭黑30-40份、1，3-双(叔丁基过氧化二异丙基)苯10-12份、三烯丙基异氰脲酸酯12-15份、硬脂酸15-20份、2-巯基苯并咪唑5-8份、氧化镧5-8份、聚丙烯酸钠15-20份、0.5-1%硫酸溶液80-100份、失水山梨醇单油酸酯6-8份、甲基三乙氧基硅烷12-15份、氧化锌20-30份、过氧化二异丙苯5-8份、二硬脂酰氧异丙氧基铝酸酯5-8份、碳酸钙15-20份、钼酸钠12-15份、碳酸氢铵5-8份、月桂酸钠8-10份、2，2'-二硫代二苯并噻唑10-12份、去离子水适量。
所述的碳酸钙增强的三元乙丙橡胶/POE的防水卷材，其特征在于，其由如下步骤制备而成：
（1）将氧化镧和聚丙烯酸钠混合均匀，加入0.5-1%的硫酸溶液，60-80℃充分搅拌20-30min，过滤除去滤液，将滤饼进行水洗2-3次，加入失水山梨醇单油酸酯、甲基三乙氧基硅烷、氧化锌和相当于氧化锌重量份8-10倍的去离子水，在2000-2500转/min的转速下搅拌分散10-20min，再加入过氧化二异丙苯、二硬脂酰氧异丙氧基铝酸酯，充分搅拌，加热至温度为70-80℃，球磨3-4h，烘干，得到表面改性的氧化锌；
（2）将钼酸钠和去离子水配置成1%的钼酸钠溶液，加入碳酸钙和白炭黑，超声分散20-30min，升温至60℃搅拌3-4h，加入碳酸氢铵和月桂酸钠，继续搅拌5-6h，过滤、干燥；
（3）将三元乙丙橡胶、丁基橡胶、步骤（2）的产物、1，3-双(叔丁基过氧化二异丙基)苯、三烯丙基异氰脲酸酯、硬脂酸、2-巯基苯并咪唑加入密炼机进行密炼，温度控制在135-140℃左右，密炼时间8-10min；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70-80℃；加入表面改性的氧化锌和2、2'-二硫代二苯并噻唑进行混胶，温度控制在95-105℃范围内，然后将胶休眠20-24h；
（4）将混合均匀的混胶料和POE在开炼机上进行热炼，温度控制在100-110℃；放入到压延机上进行压延，夹设隔离衬垫层，整理成卷；进行硫化处理，硫化线温度控制在170-180℃，速度为7-8m/min，硫化60-70min，得到防水卷材。
所述的三元乙丙橡胶为含丙烯量30-40%的高速硫化原料。
本发明的有益效果为：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；白炭黑与碳酸钙的加入并对其进行疏水化处理，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以及提高防水卷材的防水性能；硬脂酸可起到润滑塑化白炭黑与碳酸钙和促进硫化的作用；丁基橡胶具有提高产品耐老化性能，改善产品加工性、耐冲击性；氧化锌的加入，并对其进行表面处理，促进氧化锌在橡胶中的分散，提高防水卷材的强度；具有密度小、弯曲大、低温抗冲击性能高、易加工、可重复使用等优异性能的POE的加入，使得本发明的防水卷材可多角度折叠，从而大大减少拼接处的数量。
具体实施方式
本实施例的碳酸钙增强的三元乙丙橡胶/POE的防水卷材，其由如下重量份的原料制备而成：三元乙丙橡胶500份、丁基橡胶100份、POE 60份、白炭黑40份、1，3-双(叔丁基过氧化二异丙基)苯12份、三烯丙基异氰脲酸酯15份、硬脂酸20份、2-巯基苯并咪唑8份、氧化镧8份、聚丙烯酸钠20份、1%硫酸溶液100份、失水山梨醇单油酸酯8份、甲基三乙氧基硅烷15份、氧化锌30份、过氧化二异丙苯8份、二硬脂酰氧异丙氧基铝酸酯8份、碳酸钙20份、钼酸钠15份、碳酸氢铵8份、月桂酸钠10份、2，2'-二硫代二苯并噻唑12份、去离子水适量。
本实施例的碳酸钙增强的三元乙丙橡胶/POE的防水卷材，其由如下步骤制备而成：
（1）将氧化镧和聚丙烯酸钠混合均匀，加入1%的硫酸溶液，80℃充分搅拌30min，过滤除去滤液，将滤饼进行水洗3次，加入失水山梨醇单油酸酯、甲基三乙氧基硅烷、氧化锌和相当于氧化锌重量份10倍的去离子水，在2500转/min的转速下搅拌分散20min，再加入过氧化二异丙苯、二硬脂酰氧异丙氧基铝酸酯，充分搅拌，加热至温度为80℃，球磨4h，烘干，得到表面改性的氧化锌；
（2）将钼酸钠和去离子水配置成1%的钼酸钠溶液，加入碳酸钙和白炭黑，超声分散30min，升温至60℃搅拌4h，加入碳酸氢铵和月桂酸钠，继续搅拌6h，过滤、干燥；
（3）将三元乙丙橡胶、丁基橡胶、步骤（2）的产物、1，3-双(叔丁基过氧化二异丙基)苯、三烯丙基异氰脲酸酯、硬脂酸、2-巯基苯并咪唑加入密炼机进行密炼，温度控制在140℃，密炼时间10min；将密炼之后的物料用40目的单层铁网过滤，滤胶温度控制在80℃；加入表面改性的氧化锌和2、2'-二硫代二苯并噻唑进行混胶，温度控制在105℃，然后将胶休眠24h；
（4）将混合均匀的混胶料和POE在开炼机上进行热炼，温度控制在110℃；放入到压延机上进行压延，夹设隔离衬垫层，整理成卷；进行硫化处理，硫化线温度控制在180℃，速度为8m/min，硫化70min，得到防水卷材。
本发明的防水卷材断裂拉伸强度常温时大于8MPa，60℃时大于2.3MPa、断裂伸长率常温时大于500%，-20℃时大于200%、不透水性（30min，0.3MPa）不渗透、低温弯折温度小于-40℃。

Claims (3)

1.一种碳酸钙增强的三元乙丙橡胶/POE的防水卷材，其特征在于，其由如下重量份的原料制备而成：三元乙丙橡胶500份、丁基橡胶80-100份、POE 50-60份、白炭黑30-40份、1，3-双(叔丁基过氧化二异丙基)苯10-12份、三烯丙基异氰脲酸酯12-15份、硬脂酸15-20份、2-巯基苯并咪唑5-8份、氧化镧5-8份、聚丙烯酸钠15-20份、0.5-1%硫酸溶液80-100份、失水山梨醇单油酸酯6-8份、甲基三乙氧基硅烷12-15份、氧化锌20-30份、过氧化二异丙苯5-8份、二硬脂酰氧异丙氧基铝酸酯5-8份、碳酸钙15-20份、钼酸钠12-15份、碳酸氢铵5-8份、月桂酸钠8-10份、2，2'-二硫代二苯并噻唑10-12份、去离子水适量。
2.根据权利要求1中所述的碳酸钙增强的三元乙丙橡胶/POE的防水卷材，其特征在于，其由如下步骤制备而成：
（1）将氧化镧和聚丙烯酸钠混合均匀，加入0.5-1%的硫酸溶液，60-80℃充分搅拌20-30min，过滤除去滤液，将滤饼进行水洗2-3次，加入失水山梨醇单油酸酯、甲基三乙氧基硅烷、氧化锌和相当于氧化锌重量份8-10倍的去离子水，在2000-2500转/min的转速下搅拌分散10-20min，再加入过氧化二异丙苯、二硬脂酰氧异丙氧基铝酸酯，充分搅拌，加热至温度为70-80℃，球磨3-4h，烘干，得到表面改性的氧化锌；
（2）将钼酸钠和去离子水配置成1%的钼酸钠溶液，加入碳酸钙和白炭黑，超声分散20-30min，升温至60℃搅拌3-4h，加入碳酸氢铵和月桂酸钠，继续搅拌5-6h，过滤、干燥；
（3）将三元乙丙橡胶、丁基橡胶、步骤（2）的产物、1，3-双(叔丁基过氧化二异丙基)苯、三烯丙基异氰脲酸酯、硬脂酸、2-巯基苯并咪唑加入密炼机进行密炼，温度控制在135-140℃左右，密炼时间8-10min；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70-80℃；加入表面改性的氧化锌和2、2'-二硫代二苯并噻唑进行混胶，温度控制在95-105℃范围内，然后将胶休眠20-24h；
（4）将混合均匀的混胶料和POE在开炼机上进行热炼，温度控制在100-110℃；放入到压延机上进行压延，夹设隔离衬垫层，整理成卷；进行硫化处理，硫化线温度控制在170-180℃，速度为7-8m/min，硫化60-70min，得到防水卷材。
3.根据权利要求2中所述的碳酸钙增强的三元乙丙橡胶/POE的防水卷材的制备方法，所述的三元乙丙橡胶为含丙烯量30-40%的高速硫化原料。
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