CN109401650A - 一种极性高密度聚乙烯自粘胶膜防水卷材及制备方法 - Google Patents

一种极性高密度聚乙烯自粘胶膜防水卷材及制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种极性高密度聚乙烯自粘胶膜防水卷材及制备方法，所述防水卷材包括极性高密度聚乙烯片材以及自粘胶料；所述极性高密度聚乙烯片材，包括以下重量份数的原料，高密度聚乙烯30～35份、醋酸乙烯20～30份、尼龙20‑30份、马来酸酐聚乙烯10‑20份、抗氧剂0.1‑0.2份。自粘胶料，包括以下重量份数的原料，石油沥青30‑40份、帖烯树脂8‑10份，芳烃油10‑30份，SBR 8‑10份，聚丙烯PP 2‑4份，轻钙10‑20份，马来酸酐聚乙烯5‑10份。本发明提供的一种极性高密度聚乙烯自粘胶膜防水卷材，克服了传统高密度聚乙烯自粘胶膜防水卷材因自粘层中的低分子油分渗透到聚乙烯片材层中而引起的聚乙烯片材老化的现象，影响高密度聚乙烯自粘胶膜的使用寿命。

Description

一种极性高密度聚乙烯自粘胶膜防水卷材及制备方法
技术领域
本发明属于防水建筑材料技术领域，尤其是涉及一种极性高密度聚乙烯自粘胶膜防水卷材及制备方法。
背景技术
高密度聚乙烯自粘胶膜防水卷材因其施工简便、预铺反粘施工，防水效果好等优点，市场应用越来越广泛。但由于自粘胶料沥青中的低分子油分向片材中渗透，而引起片材溶胀影响材料的使用寿命。再加上由于高密度聚乙烯片材是非极性分子与自粘胶料粘接性能差，容易造成高密度聚乙烯片材与自粘胶料分离的问题，影响防水效果，导致防水系统的失败。
发明内容
有鉴于此，本发明旨在提出一种极性高密度聚乙烯自粘胶膜防水卷材及制备方法，以克服沥青中的油分向片材中渗透的现象、延长了高密度聚乙烯自粘胶膜防水卷材的使用寿命，由于对高密度聚乙烯片材的极性进行了改性，由高密度聚乙烯的非极性改性成了极性高密度聚乙烯片材，极大地提高了高密度聚乙烯片材与自粘胶料的粘接性能。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种极性高密度聚乙烯自粘胶膜防水卷材，包括极性高密度聚乙烯片材以及自粘胶料；
极性高密度聚乙烯片材，包括以下重量份数的原料，高密度聚乙烯(HDPE)30～35份、醋酸乙烯(EVA)20～30份、尼龙(PA)20-30份、马来酸酐聚乙烯(PE-g-MAH)10-20份、抗氧剂(1010)0.1-0.2份。
自粘胶料材，包括以下重量份数的原料，石油沥青30-40份、帖烯树脂8-10份，芳烃油10-30份，SBR 8-10份，聚丙烯PP 2-4份，轻钙10-20份，马来酸酐聚乙烯(PE-g-MAH)：5-10份。
优选的，所述的高密度聚乙烯颗粒熔融指数MI(测定温度为190℃)为0.8-1.2g/10min；可选型号为3300F，其指标如下：
优选的，所述的醋酸乙烯(EVA)颗粒熔融指数MI(测定温度为190℃)为1.8-2g/10min，可选型号为14-2，其指标如下：
项目 技术指标
外观 白色、透明颗粒
密度 0.935g/cm<sup>3</sup>
拉伸强度 24MPa
断裂伸长率 ≥440％
VA含量 14％
优选的，所述的尼龙(PA)为聚酰胺树脂，其型号为PA6，粘度为2.7pa-s，其指标如下：
优选的，所述的马来酸酐聚乙烯为马来酸酐接枝聚乙烯，其熔融指数MI为1-3g/10min，熔融指数MI测定温度为190℃，密度：0.9-0.94g/cm3。其可选型号为1040H，其指标如下：
项目 技术指标
外观 白色颗粒
熔融指数 1.0-3.0g/10min
密度 0.9-0.94g/cm<sup>3</sup>
拉伸断裂强度 ≥18MPa
断裂伸长率 ≥250％
优选的，所述的抗氧剂的主要成分为四季戊四醇酯，其含量：≥98％，熔点为110-125℃。
优选的，所述石油沥青为中石油生产的重交道路石油沥青油，其型号为70#或90#的一种，其指标如下：
所述的帖烯树脂优选为天然松节油加工而成，其型号为T-100，其指标如下：
项目 技术指标
外观 淡黄色透明脆性固体
软化点 80‐120℃
密度 0.95‐1.0
优选的，自粘胶料均匀涂布在极性高密度聚乙烯片材下表面上，涂覆厚度0.4-0.5mm；极性高密度聚乙烯片材、自粘胶料、隔离膜的总厚度为1.5mm-2.0mm。
所述的芳烃油优选为含有苯环的碳氢化合物，其指标如下：
项目 技术指标
外观 黑色透亮、无杂质、无异味
倾点 ‐25℃4h流动
闪点 ≥200℃
所述的SBR优选为SBR沥青改性剂，是在丁苯橡胶的基础上接枝苯乙烯等单体而生成的丁苯橡胶，它除了具有显著改善沥青的低温性能的特点外，还具有明显改善沥青高温性能的特点，其技术指标如下：
项目 技术指标
外观 无结块、乳白色、无杂物
灰分 ≤55％
所述的聚丙颗粒(pp)优选为等规聚丙烯树脂，其长度为3-5mm，该树脂具有优异的耐紫外线照射和耐老化性能，当聚丙颗粒加入到热沥青，沥青温度在160～180℃之间时，聚丙颗粒在搅拌器搅拌桨的作用下呈粘稠态与沥青形成均匀的混合物，改善沥青在高温条件下易变形流淌的弱点，其指标如下：
所述的轻钙优选为轻质碳酸钙，其指标如下：
本发明还提供一种制备如上所述的极性高密度聚乙烯自粘胶膜防水卷材的方法，包括如下制备步骤，将高密度聚乙烯(HDPE)30～35份、醋酸乙烯(EVA)20-30份、尼龙(PA)20-30份、马来酸酐聚乙烯(PE-g-MAH)10-20份、抗氧剂(1010)0.1-0.2份；按配方比例计量，计量后再把上述原料加入到混合机中搅拌，搅拌速度为1000-1200r/min，搅拌时间为3min-5min充分混合，然后将混合好的物料加入到挤出机的料斗，挤出机的温度为1段：200-210℃、2段：210-220℃、3段：210-220℃、4段：220-230℃、5段：220-230℃、6段：210-220℃、7段：210-2210℃；达到塑化温度后开启挤出机，挤出机速度为50-55RPM，三辊机速度为5-6m/min,三辊机温度为80-90℃，经冷却、牵引、卷曲制得极性高密度聚乙烯片材。再将石油沥青30-40份，通过计量罐计量后加入到1#搅拌罐中，搅拌罐的温度为170-180℃，搅拌时间为60-90min，边搅拌边加入已经计量后的帖烯树脂8-10份、芳烃油10-30份，SBR8-10份，聚丙烯2-4份、马来酸酐聚乙烯(PE-g-MAH)5-10份，充分搅拌均匀后，再通过胶体磨研磨，研磨时间≥60min，将1#罐的物料通过胶体磨倒入到2#配料罐中，2#搅拌罐的温度为170-180℃，搅拌时间为90-120min，边搅拌边加入轻钙10-20份，充分搅拌均匀后利用熔体泵将配好的物料加入到中间存料罐中，再将中间存料罐中的物料放到对辊中，通过对辊将自粘胶料均匀涂覆在极性高密度聚乙烯片材上，涂覆温度为170-180℃，同时复合上隔离膜，经定型冷却，得到极性高密度聚乙烯自粘胶膜防水卷材。
本发明同时提供如上所述的极性高密度聚乙烯自粘胶膜防水卷材或如上所述的制备方法得到的防水卷材在防水建筑或防水建筑材料中的应用。
本发明提供的极性高密度聚乙烯自粘胶膜防水卷材具有良好的防水性能及较好的耐老化性能，相对于现有高密度聚乙烯自粘胶膜防水卷材具有更长的使用寿命、施工简便、更好的防水性能，特别适合于地下防水工程。同时由于原材料易得，制备工艺简便，施工方便，安全可靠，使得本发明产品综合成本低廉，适用于大规模工业生产和广泛使用。
本发明提供的防老化沥青瓦与普通沥青瓦在性能上的综合区别见下表1。
表1
具体实施方式
除有定义外，以下实施例中所用的技术术语具有与本发明所属领域技术人员普遍理解的相同含义。以下实施例中所用的试验试剂，如无特殊说明，均为常规生化试剂；所述实验方法，如无特殊说明，均为常规方法。
下面结合实施例来详细说明本发明。
实施例1
将高密度聚乙烯(HDPE)30份、醋酸乙烯(EVA)30份、尼龙(PA)20份、马来酸酐聚乙烯(PE-g-MAH)20份、抗氧剂(1010)0.1份；按配方比例计量，计量后再把上述原料加入到混合机中搅拌，搅拌速度为1000-1200r/min，搅拌时间为3min-5min充分混合，然后将混合好的物料加入到挤出机的料斗，挤出机的温度为1段：200-210℃、2段：210-220℃、3段：210-220℃、4段：220-230℃、5段：220-230℃、6段：210-220℃、7段：210-2210℃；达到塑化温度后开启挤出机，挤出机速度为50-55RPM，三辊机速度为5-6m/min,三辊机温度为80-90℃，经冷却、牵引、卷曲制得极性高密度聚乙烯片材。再将90#石油沥青30份，通过计量罐计量后加入到1#搅拌罐中，搅拌罐的温度为170-180℃，搅拌时间为60-90min，边搅拌边加入已经计量后的帖烯树脂10份、芳烃油30份，SBR 9份，聚丙烯2份、马来酸酐聚乙烯(PE-g-MAH)8份，充分搅拌均匀后，再通过胶体磨研磨，研磨时间≥60min，将1#罐的物料通过胶体磨倒入到2#配料罐中，2#搅拌罐的温度为170-180℃，搅拌时间为90-120min，边搅拌边加入轻钙10份，充分搅拌均匀后利用熔体泵将配好的物料加入到中间存料罐中，再将中间存料罐中的物料放到对辊中，通过对辊将自粘胶料均匀涂覆在极性高密度聚乙烯片材上，涂覆温度为170-180℃，同时复合上隔离膜，经定型冷却，得到极性高密度聚乙烯自粘胶膜防水卷材。
实施例2
将高密度聚乙烯(HDPE)32份、醋酸乙烯(EVA)25份、尼龙(PA)30份、马来酸酐聚乙烯(PE-g-MAH)13份、抗氧剂(1010)0.15份；按配方比例计量，计量后再把上述原料加入到混合机中搅拌，搅拌速度为1000-1200r/min，搅拌时间为3min-5min充分混合，然后将混合好的物料加入到挤出机的料斗，挤出机的温度为1段：200-210℃、2段：210-220℃、3段：210-220℃、4段：220-230℃、5段：220-230℃、6段：210-220℃、7段：210-2210℃；达到塑化温度后开启挤出机，挤出机速度为50-55RPM，三辊机速度为5-6m/min,三辊机温度为80-90℃，经冷却、牵引、卷曲制得极性高密度聚乙烯片材。再将90#石油沥青35份，通过计量罐计量后加入到1#搅拌罐中，搅拌罐的温度为170-180℃，搅拌时间为60-90min，边搅拌边加入已经计量后的帖烯树脂8份、芳烃油25份，SBR 10份，聚丙烯3份、马来酸酐聚乙烯(PE-g-MAH)5份，充分搅拌均匀后，再通过胶体磨研磨，研磨时间≥60min，将1#罐的物料通过胶体磨倒入到2#配料罐中，2#搅拌罐的温度为170-180℃，搅拌时间为90-120min，边搅拌边加入轻钙15份，充分搅拌均匀后利用熔体泵将配好的物料加入到中间存料罐中，再将中间存料罐中的物料放到对辊中，通过对辊将自粘胶料均匀涂覆在极性高密度聚乙烯片材上，涂覆温度为170-180℃，同时复合上隔离膜，经定型冷却，得到极性高密度聚乙烯自粘胶膜防水卷材。
实施例3
将高密度聚乙烯(HDPE)35份、醋酸乙烯(EVA)23份、尼龙(PA)28份、马来酸酐聚乙烯(PE-g-MAH)15份、抗氧剂(1010)0.2份；按配方比例计量，计量后再把上述原料加入到混合机中搅拌，搅拌速度为1000-1200r/min，搅拌时间为3min-5min充分混合，然后将混合好的物料加入到挤出机的料斗，挤出机的温度为1段：200-210℃、2段：210-220℃、3段：210-220℃、4段：220-230℃、5段：220-230℃、6段：210-220℃、7段：210-2210℃；达到塑化温度后开启挤出机，挤出机速度为50-55RPM，三辊机速度为5-6m/min,三辊机温度为80-90℃，经冷却、牵引、卷曲制得极性高密度聚乙烯片材。再将90#石油沥青40份，通过计量罐计量后加入到1#搅拌罐中，搅拌罐的温度为170-180℃，搅拌时间为60-90min，边搅拌边加入已经计量后的帖烯树脂9份、芳烃油10份，SBR 8份，聚丙烯4份、马来酸酐聚乙烯(PE-g-MAH)10份，充分搅拌均匀后，再通过胶体磨研磨，研磨时间≥60min，将1#罐的物料通过胶体磨倒入到2#配料罐中，2#搅拌罐的温度为170-180℃，搅拌时间为90-120min，边搅拌边加入轻钙20份，充分搅拌均匀后利用熔体泵将配好的物料加入到中间存料罐中，再将中间存料罐中的物料放到对辊中，通过对辊将自粘胶料均匀涂覆在极性高密度聚乙烯片材上，涂覆温度为170-180℃，同时复合上隔离膜，经定型冷却，得到极性高密度聚乙烯自粘胶膜防水卷材。
对比例1
采用同实施例1的制备方法，自粘胶料其他成分不变，将配方中90#沥青换成70#沥青，将高密度聚乙烯片材、自粘胶料配方中的不采用马来酸酐聚乙烯而获得的一种极性高密度聚乙烯自粘胶膜防水卷材。
对比例2
采用同实施例1的制备方法，其他成分不变，将高密度聚乙烯片材配方中的PA也换成EVA，而获得的极性高密度聚乙烯自粘胶膜防水卷材。
上述各实施例和对比例所获得的产品的性能测试结果如下表所示。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，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。

Claims (10)

1.一种极性高密度聚乙烯自粘胶膜防水卷材，其特征在于：包括极性高密度聚乙烯片材以及自粘胶料；
所述极性高密度聚乙烯片材，包括以下重量份数的原料，高密度聚乙烯30～35份、醋酸乙烯20～30份、尼龙20-30份、马来酸酐聚乙烯10-20份、抗氧剂0.1-0.2份。
自粘胶料，包括以下重量份数的原料，石油沥青30-40份、帖烯树脂8-10份，芳烃油10-30份，SBR 8-10份，聚丙烯PP 2-4份，轻钙10-20份，马来酸酐聚乙烯5-10份。
2.根据权利要求1所述的极性高密度聚乙烯自粘胶膜防水卷材，其特征在于：所述高密度聚乙烯的熔融指数MI为0.8-1.2g/10min，测定温度为190℃。
3.根据权利要求1所述的极性高密度聚乙烯自粘胶膜防水卷材，其特征在于：所述醋酸乙烯的熔融指数为1.8-2g/10min，测定温度为190℃。
4.根据权利要求1所述的极性高密度聚乙烯自粘胶膜防水卷材，其特征在于：所述尼龙为聚酰胺树脂；其型号为PA6，粘度为2.7pa-s。
5.根据权利要求1所述的极性高密度聚乙烯自粘胶膜防水卷材，其特征在于：所述的马来酸酐聚乙烯为马来酸酐接枝聚乙烯，其熔融指数MI为1-3g/10min，熔融指数MI测定温度为190℃，密度：0.9-0.94g/cm3。
6.根据权利要求1所述的极性高密度聚乙烯自粘胶膜防水卷材，其特征在于：所述的抗氧剂的主要成分为四季戊四醇酯，其含量：≥98％，熔点为110-125℃。
7.根据权利要求1所述的极性高密度聚乙烯自粘胶膜防水卷材，其特征在于：所述的石油沥青为重交石油沥青，其型号为70#、90#其中一种；所述的帖烯树脂为天然松节油加工而成，其型号为T-10；所述的聚丙烯PP为等规聚丙烯颗粒，其长度为3-5mm。
8.根据权利要求1所述的极性高密度聚乙烯自粘胶膜防水卷材，其特征在于：自粘胶料均匀涂布在极性高密度聚乙烯片材下表面上，涂覆厚度0.4-0.5mm；极性高密度聚乙烯片材、自粘胶料、隔离膜的总厚度为1.5mm-2.0mm。
9.一种制备如权利要求1～8任一项所述的极性高密度聚乙烯自粘胶膜防水卷材的方法，其特征在于：极性高密度聚乙烯片材的制备包括如下步骤，将高密度聚乙烯30～35份、醋酸乙烯20-30份、尼龙20-30份、马来酸酐聚乙烯10-20份、抗氧剂0.1-0.2份；按配方比例计量，计量后再把上述原料加入到混合机中搅拌，搅拌速度为1000-1200r/min，搅拌时间为3min-5min充分混合，然后将混合好的物料加入到挤出机的料斗，挤出机的温度为1段：200-210℃、2段：210-220℃、3段：210-220℃、4段：220-230℃、5段：220-230℃、6段：210-220℃、7段：210-2210℃；达到塑化温度后开启挤出机，挤出机速度为50-55RPM，三辊机速度为5-6m/min,三辊机温度为80-90℃，经冷却、牵引、卷曲制得极性高密度聚乙烯片材；
所述自粘胶料的制备包括如下步骤，将石油沥青30-40份，通过计量罐计量后加入到1#搅拌罐中，搅拌罐的温度为170-180℃，搅拌时间为60-90min，边搅拌边加入已经计量后的帖烯树脂8-10份、芳烃油10-30份，SBR8-10份，聚丙烯2-4份、马来酸酐聚乙烯5-10份，充分搅拌均匀后，再通过胶体磨研磨，研磨时间≥60min，将1#罐的物料通过胶体磨倒入到2#配料罐中，2#搅拌罐的温度为170-180℃，搅拌时间为90-120min，边搅拌边加入轻钙10-20份，充分搅拌均匀后利用熔体泵将配好的物料加入到中间存料罐中；
将中间存料罐中的物料放到对辊中，通过对辊将自粘胶料均匀涂覆在极性高密度聚乙烯片材上，涂覆温度为170-180℃，同时复合上隔离膜，经定型冷却，得到极性高密度聚乙烯自粘胶膜防水卷材。
10.根据权利要求1～8任一项所述的极性高密度聚乙烯自粘胶膜防水卷材或权利要求9或10所述的制备方法得到的防水卷材在防水建筑或防水建筑材料中的应用。
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