CN107286501A - 一种高强度高抗冲聚氯乙烯防水卷材及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高强度高抗冲聚氯乙烯防水卷材及其制备方法，该防水卷材由以下质量份的原料经塑化、熔融挤出、斜拉得到：聚氯乙烯树脂粉：100份；增塑剂：45～65份；热稳定剂：4～6份；填料：30～40份；抗冲改性剂：8～10份；润滑剂：0.2～0.6份；钛白粉：1～2份；光稳定剂：0.2～0.4份。该防水卷材的制备方法如下：将各原料按比例加入双螺杆挤出机，进行预塑化、熔融挤出、五辊压光，再斜拉成聚氯乙烯防水卷材，冷却定型。本发明的聚氯乙烯防水卷材物理机械性能优异、防水性能佳、耐冲击耐撕裂性能好，横向强度和纵向强度均较高，且横向强度和纵向强度相当，无毒环保，具有良好的施工性能，安全环保。

Description

一种高强度高抗冲聚氯乙烯防水卷材及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种高强度高抗冲聚氯乙烯防水卷材及其制备方法。
背景技术
聚氯乙烯防水卷材是以聚氯乙烯树脂粉为主要原材料，掺入适量的稳定剂、增塑剂、填充剂、改性剂等，经预塑化、熔融挤出、五辊压光、冷却定型、收卷等工艺加工而成。聚氯乙烯防水卷材具有力学强度高、低温柔性好、耐侯性优异、防水性能优良、原料来源丰富等优点，被广泛应用于屋面、地下、交通隧道等防水防渗工程，在欧美、日本及我国均得到了广泛应用。
近年来，聚氯乙烯防水卷材在产品质量、产品种类及市场份额方面都有了较大的提升。公开号为CN 1035890920A的中国专利，公开了一种环保型耐寒聚氯乙烯防水卷材及其制作方法，采用合成植物酯、乙烯类三元共聚物或多元醇苯甲酸酯中的一种作为聚氯乙烯的增塑剂，取代传统铅盐稳定剂，加入环保型热稳定剂，保证了聚氯乙烯的环保性及耐寒性。公开号为CN 105419162A的中国专利，公开了一种弹性体改性PVC防水卷材及其生产工艺，采用传统复配铅盐为热稳定剂，CPE弹性体作为改性剂，有效提高了聚氯乙烯防水卷材的低温柔性和撕裂强度。然而，上述方法都只是通过调整配方体系来针对性地解决聚氯乙烯防水卷材所存的某一问题，至于怎样从聚氯乙烯防水卷材配方体系和设备工艺两方面同时入手来整体提高聚氯乙烯防水卷材的环保性、强度均一性和抗冲击性能等性能，还需进一步研究。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高强度高抗冲聚氯乙烯防水卷材及其制备方法。
本发明所采取的技术方案是：
一种高强度高抗冲聚氯乙烯防水卷材，由以下质量份的原料经塑化、熔融挤出、斜拉得到：
聚氯乙烯树脂粉：100份；
增塑剂：45～65份；
热稳定剂：4～6份；
填料：30～40份；
抗冲改性剂：8～10份；
润滑剂：0.2～0.6份；
钛白粉：1～2份；
光稳定剂：0.2～0.4份。
熔融挤出时卷材所在的平面和斜拉时卷材所在的平面之间的夹角为20～60度。
所述的聚氯乙烯树脂粉为SG-3型，平均聚合度为1350～1500。
所述的增塑剂为邻苯二甲酸二辛酯、己二酸二辛酯、对苯二甲酸二辛酯、环氧大豆油、偏苯三酸三辛酯中的至少一种。
所述的热稳定剂为盐基类热稳定剂、脂肪酸皂类热稳定剂、有机锡热稳定剂、稀土热稳定剂、钙锌热稳定剂中的至少一种。
所述的填料为纳米碳酸钙、普通轻钙、重质碳酸钙中的至少一种。
所述的抗冲改性剂为氯化聚乙烯、甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物、苯乙烯-丁二烯-丙烯腈共聚物、甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸酯共聚物、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物的至少一种。
所述的润滑剂为硬脂酸、硬脂酸钙、硬脂酸锌、硬脂酸丁酯、钛酸酯、油酰胺、铝酸酯、石蜡、聚乙烯蜡中的至少一种。
所述的光稳定剂为苯并三唑类紫外光稳定剂、二苯甲酮类紫外光吸收剂、镍盐及镍螯合物类紫外光吸收剂、三嗪类紫外光吸收剂中的至少一种。
上述高强度高抗冲聚氯乙烯防水卷材的制备方法，包括以下步骤：包括以下步骤：将聚氯乙烯树脂粉、增塑剂、热稳定剂、填料、抗冲改性剂、润滑剂、钛白粉和光稳定剂加入双螺杆挤出机，进行塑化、熔融挤出、斜拉，得到聚氯乙烯防水卷材。
本发明的有益效果是：本发明的聚氯乙烯防水卷材物理机械性能优异、防水性能佳、耐冲击耐撕裂性能好，横向强度和纵向强度均较高，且横向强度和纵向强度相当，无毒环保，具有良好的施工性能，安全环保。
1)本发明将稀土稳定剂和复合热稳定剂复配使用，可以有效提高聚氯乙烯防水卷材的热稳定性，且无毒环保；
2)本发明将耐高温增塑剂和辅助增塑剂搭配使用，可以显著降低普通聚氯乙烯防水卷材容易出现的增塑剂迁移现象；
3)本发明采用复配的抗冲击改性剂，可以有效改善聚氯乙烯防水卷材的耐冲击性能，提高了防水卷材的耐撕裂性能；
4)通常用双螺杆挤出机成型卷材时，卷材都是从纵向设置的双螺杆之间水平挤出，再在水平方向上进行收卷，本发明在挤出时对卷材进行斜拉，使卷材与水平方向之间呈一定夹角，再进行收卷，使得聚氯乙烯防水卷材横纵向强度更均一，性能更好。
附图说明
图1为常规的挤出、收卷操作的示意图。
图2为本发明的挤出、斜拉、收卷操作的示意图。
附图标识说明：1、螺杆；2、收卷机。
具体实施方式
一种高强度高抗冲聚氯乙烯防水卷材，由以下质量份的原料经塑化、熔融挤出、斜拉得到：
聚氯乙烯树脂粉：100份；
增塑剂：45～65份；
热稳定剂：4～6份；
填料：30～40份；
抗冲改性剂：8～10份；
润滑剂：0.2～0.6份；
钛白粉：1～2份；
光稳定剂：0.2～0.4份。
优选的，熔融挤出时卷材所在的平面和斜拉时卷材所在的平面之间的夹角为20～60度。
进一步优选的，熔融挤出时卷材所在的平面和斜拉时卷材所在的平面之间的夹角为50～60度。
优选的，所述的聚氯乙烯树脂粉为SG-3型，平均聚合度为1350～1500。
优选的，所述的增塑剂为邻苯二甲酸二辛酯、己二酸二辛酯、对苯二甲酸二辛酯、环氧大豆油、偏苯三酸三辛酯中的至少一种。
进一步优选的，所述的增塑剂为偏苯三酸三辛酯和环氧大豆油所组成的复配物。
优选的，所述的热稳定剂为盐基类热稳定剂、脂肪酸皂类热稳定剂、有机锡热稳定剂、稀土热稳定剂、钙锌热稳定剂中的至少一种。
进一步优选的，所述的热稳定剂为稀土热稳定剂和钙锌热稳定剂所组成的复配物。
优选的，所述的填料为纳米碳酸钙、普通轻钙、重质碳酸钙中的至少一种。
进一步优选的，所述的填料为纳米碳酸钙。
优选的，所述的抗冲改性剂为氯化聚乙烯、甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物、苯乙烯-丁二烯-丙烯腈共聚物、甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸酯共聚物、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物的至少一种。
进一步优选的，所述的抗冲改性剂为甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸酯共聚物和甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物所组成的复配物。
优选的，所述的润滑剂为硬脂酸、硬脂酸钙、硬脂酸锌、硬脂酸丁酯、钛酸酯、油酰胺、铝酸酯、石蜡、聚乙烯蜡中的至少一种。
进一步优选的，所述生物润滑剂为硬脂酸和聚乙烯蜡所组成的复配物。
优选的，所述的钛白粉为金红石型钛白粉。
优选的，所述的光稳定剂为苯并三唑类紫外光稳定剂、二苯甲酮类紫外光吸收剂、镍盐及镍螯合物类紫外光吸收剂、三嗪类紫外光吸收剂中的至少一种。
进一步优选的，所述的光稳定剂为苯并三唑类紫外光稳定剂。
上述高强度高抗冲聚氯乙烯防水卷材的制备方法，包括以下步骤：包括以下步骤：将聚氯乙烯树脂粉、增塑剂、热稳定剂、填料、抗冲改性剂、润滑剂、钛白粉和光稳定剂加入双螺杆挤出机，进行塑化、熔融挤出、斜拉，得到聚氯乙烯防水卷材。
下面结合具体实施例对本发明作进一步的解释和说明。
实施例1：
一种高强度高抗冲聚氯乙烯防水卷材，其原料组成如下表所示：
表1高强度高抗冲聚氯乙烯防水卷材的原料组成表
将聚氯乙烯树脂粉、增塑剂、热稳定剂、填料、抗冲改性剂、润滑剂、钛白粉和光稳定剂加入双螺杆挤出机，双螺杆挤出机各区温度为170℃，进行塑化、熔融挤出、斜拉，斜拉角为50度，得到聚氯乙烯防水卷材。对所得的聚氯乙烯防水卷材按GB/T 12952-2011标准进行性能测试，测试结果如表7所示。
实施例2：
一种高强度高抗冲聚氯乙烯防水卷材，其原料组成如下表所示：
表2高强度高抗冲聚氯乙烯防水卷材的原料组成表
将聚氯乙烯树脂粉、增塑剂、热稳定剂、填料、抗冲改性剂、润滑剂、钛白粉和光稳定剂加入双螺杆挤出机，双螺杆挤出机各区温度为170℃，进行塑化、熔融挤出、斜拉，斜拉角为50度，得到聚氯乙烯防水卷材。对所得的聚氯乙烯防水卷材按GB/T 12952-2011标准进行性能测试，测试结果如表7所示。
实施例3：
一种高强度高抗冲聚氯乙烯防水卷材，其原料组成如下表所示：
表3高强度高抗冲聚氯乙烯防水卷材的原料组成表
将聚氯乙烯树脂粉、增塑剂、热稳定剂、填料、抗冲改性剂、润滑剂、钛白粉和光稳定剂加入双螺杆挤出机，双螺杆挤出机各区温度为170℃，进行塑化、熔融挤出、斜拉，斜拉角为55度，得到聚氯乙烯防水卷材。对所得的聚氯乙烯防水卷材按GB/T 12952-2011标准进行性能测试，测试结果如表7所示。
实施例4：
一种高强度高抗冲聚氯乙烯防水卷材，其原料组成如下表所示：
表4高强度高抗冲聚氯乙烯防水卷材的原料组成表
将聚氯乙烯树脂粉、增塑剂、热稳定剂、填料、抗冲改性剂、润滑剂、钛白粉和光稳定剂加入双螺杆挤出机，双螺杆挤出机各区温度为170℃，进行塑化、熔融挤出、斜拉，斜拉角为60度，得到聚氯乙烯防水卷材。对所得的聚氯乙烯防水卷材按GB/T 12952-2011标准进行性能测试，测试结果如表7所示。
对比例1：
一种普通聚氯乙烯防水卷材，其原料组成如下表所示：
表5普通聚氯乙烯防水卷材的原料组成表
将聚氯乙烯树脂粉、增塑剂、热稳定剂、填料、抗冲改性剂、润滑剂、钛白粉和光稳定剂加入双螺杆挤出机，双螺杆挤出机各区温度为170℃，进行塑化、熔融挤出，得到聚氯乙烯防水卷材。对所得的聚氯乙烯防水卷材按GB/T 12952-2011标准进行性能测试，测试结果如表7所示。
对比例2：
一种普通聚氯乙烯防水卷材，其原料组成如下表所示：
表6普通聚氯乙烯防水卷材的原料组成表
将聚氯乙烯树脂粉、增塑剂、热稳定剂、填料、抗冲改性剂、润滑剂、钛白粉和光稳定剂加入双螺杆挤出机，双螺杆挤出机各区温度为170℃，进行塑化、熔融挤出，得到聚氯乙烯防水卷材。对所得的聚氯乙烯防水卷材按GB/T 12952-2011标准进行性能测试，测试结果如表7所示。
测试例：
对实施例1～4和对比例1～2制备的聚氯乙烯防水卷材按GB/T 12952-2011标准进行性能测试，测试结果如下表：
表7实施例1～4和对比例1～2的聚氯乙烯防水卷材的性能测试结果
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种高强度高抗冲聚氯乙烯防水卷材，其特征在于：由以下质量份的原料经塑化、熔融挤出、斜拉得到：
聚氯乙烯树脂粉：100份；
增塑剂：45～65份；
热稳定剂：4～6份；
填料：30～40份；
抗冲改性剂：8～10份；
润滑剂：0.2～0.6份；
钛白粉：1～2份；
光稳定剂：0.2～0.4份。
2.根据权利要求1所述的高强度高抗冲聚氯乙烯防水卷材，其特征在于：熔融挤出时卷材所在的平面和斜拉时卷材所在的平面之间的夹角为20～60度。
3.根据权利要求1所述的高强度高抗冲聚氯乙烯防水卷材，其特征在于：所述的聚氯乙烯树脂粉为SG-3型，平均聚合度为1350～1500。
4.根据权利要求1所述的高强度高抗冲聚氯乙烯防水卷材，其特征在于：所述的增塑剂为邻苯二甲酸二辛酯、己二酸二辛酯、对苯二甲酸二辛酯、环氧大豆油、偏苯三酸三辛酯中的至少一种。
5.根据权利要求1所述的高强度高抗冲聚氯乙烯防水卷材，其特征在于：所述的热稳定剂为盐基类热稳定剂、脂肪酸皂类热稳定剂、有机锡热稳定剂、稀土热稳定剂、钙锌热稳定剂中的至少一种。
6.根据权利要求1所述的高强度高抗冲聚氯乙烯防水卷材，其特征在于：所述的填料为纳米碳酸钙、普通轻钙、重质碳酸钙中的至少一种。
7.根据权利要求1所述的高强度高抗冲聚氯乙烯防水卷材，其特征在于：所述的抗冲改性剂为氯化聚乙烯、甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物、苯乙烯-丁二烯-丙烯腈共聚物、甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸酯共聚物、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物的至少一种。
8.根据权利要求1所述的高强度高抗冲聚氯乙烯防水卷材，其特征在于：所述的润滑剂为硬脂酸、硬脂酸钙、硬脂酸锌、硬脂酸丁酯、钛酸酯、油酰胺、铝酸酯、石蜡、聚乙烯蜡中的至少一种。
9.根据权利要求1所述的高强度高抗冲聚氯乙烯防水卷材，其特征在于：所述的光稳定剂为苯并三唑类紫外光稳定剂、二苯甲酮类紫外光吸收剂、镍盐及镍螯合物类紫外光吸收剂、三嗪类紫外光吸收剂中的至少一种。
10.权利要求1～9中任意一项所述的高强度高抗冲聚氯乙烯防水卷材的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：将聚氯乙烯树脂粉、增塑剂、热稳定剂、填料、抗冲改性剂、润滑剂、钛白粉和光稳定剂加入双螺杆挤出机，进行塑化、熔融挤出、斜拉，得到聚氯乙烯防水卷材。
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