CN110358462A - 一种热塑性聚烯烃tpo防水卷材及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种热塑性聚烯烃TPO防水卷材，由以下质量百分比的组分组成：24％‑34％TPO、14.3％‑18％茂金属催化线性低密度聚乙烯、24％‑26％热熔压敏胶、24％‑26％反应砂、3％‑5％填充料、0.5％‑0.7％抗氧化剂、0.2％‑0.3％紫外线吸收剂；其中，TPO选自美国陶氏2300。本发明还公开了一种热塑性聚烯烃TPO防水卷材的制备方法。对于本发明，不仅具有优异的耐候性、耐久性和耐化学性，在‑40℃环境下保持柔韧性，且能在高温下保持高的物理机械性能，可与混凝土无间隙结合，适应基层变形的影响，保持长久的防水功能。

Description

一种热塑性聚烯烃TPO防水卷材及其制备方法
技术领域
本发明涉及防水化学材料技术领域，具体为一种热塑性聚烯烃TPO防水卷材及其制备方法。
背景技术
随着现在建筑技术的提高，对建筑工程的防水材料需求也越来越大，对品质的要求也越来越高，因此新型高分子防水卷材的推广应用前景也是越来越广阔。高分子防水卷材是一种新型的建筑材料，它质轻高强、低能耗多功能，符合建筑革新的发展趋势，常见的品种有PVC防水卷材、EPDM防水卷材、CPE防水卷材和TPO防水卷材。
在目前防水材料中，较为成熟的是PVC防水卷材，PVC防水卷材相对价格便宜，可以本体焊接，但是却存在着PVC防水卷材里面的增塑剂易迁移外渗的技术难题，无法从根本上解决，最终降低了其使用效果，适用范围也大大地收到了限制。而TPO防水卷材是最新发展的高分子类防水卷材，综合了EPDM卷材的耐候性、低温柔度和PVC卷材的可焊接性，已成为单层屋面系统的主要材料之一。但是，现有的TPO防水卷材的物理机械性普遍较弱。
发明内容
为了克服现有技术存在的上述技术问题，本发明的第一目的是提供了一种热塑性聚烯烃TPO防水卷材，其不仅具有优异的耐候性、耐久性和耐化学性，在-40℃环境下保持柔韧性，且能在高温下保持高的物理机械性能，可与混凝土无间隙结合，适应基层变形的影响，保持长久的防水功能。
为了解决上述问题，本发明按以下技术方案予以实现的：
一种热塑性聚烯烃TPO防水卷材，由以下质量百分比的组分组成：
其中，所述TPO选自美国陶氏2300，购买于美国陶氏化学公司；所述茂金属催化线性低密度聚乙烯购买于日本普瑞曼；所述热熔压敏胶购买于广东成铭胶粘剂有限公司；所述反应砂购买于北京华林瑞思科技发展有限公司。
茂金属催化线性低密度聚乙烯mLLDPE的分子结构很规整，其分子间的作用力比较大，以及侧链的长度和支化度均受到严格控制，相对分子质量和共聚单体的分布都比较窄，具有良好的物理机械性能，其中包括高的拉伸强度、冲击强度、抗撕裂强度。三元乙丙橡胶和聚丙烯的共混改性制成的TPO具有良好的弹性、韧性、耐候性。通过将mLLDPE和TPO共混，改进了热塑性聚烯烃TPO防水卷材的物理机械性能。
防水层是用来防止建筑主体因渗漏造成使用功能受到破坏，防止建筑主体受到外力发生断裂或沉降等。本发明的热塑性聚烯烃TPO防水卷材覆上有反应砂，在浇筑混凝土时，水泥砂浆与防水卷材的特殊高分子聚合物以及反应砂固化反应积结，在固化过程中，产生物理吸附和榫卯作用，使得防水卷材与混凝土牢牢粘结在一起，形成了皮肤式防水，使得防水层与混凝土无间隙结合，从而杜绝窜水隐患，适应基层变形的影响，永久防水。
进一步地，所述填充料为钙粉，购买于广东盛朗白石工业有限公司。
进一步地，所述抗氧化剂为四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯，购买于巴斯夫股份公司。抗氧剂1010是一种高分子量的受阻酚抗氧剂，是目前抗氧剂的优秀品种之一，挥发性很低，而且不易迁移，耐萃取，对聚乙烯、聚丙烯有卓越的抗氧化作用，可延长制品的使用期限；抗氧剂1010与大多数聚合物具有很好的相容性，能够有效地防止聚合物材料在长期老化过程中的热氧化降解，同时也是一种高效的加工稳定剂，能改善聚合物材料在高温加工条件下的耐变色性。
进一步地，所述紫外线吸收剂为2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮，购买于巴斯夫股份公司。紫外线吸收剂是一种光稳定剂，能够吸收阳光及荧光光源中的紫外线部分，2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮能够强烈地吸收波长为240-340nm的紫外线，与聚乙烯、聚丙烯的相容性好，挥发性小。利用紫外线吸收剂与抗氧化剂复合的协同效应，可大幅度增强抗氧化剂、紫外线吸收剂的防老化作用。
为了解决上述问题，本发明的第二目的是提供了一种热塑性聚烯烃TPO防水卷材的制备方法，其步骤简单，制备方便。
为了解决上述问题，本发明按以下技术方案予以实现的：
一种热塑性聚烯烃TPO防水卷材的制备方法，包括如下步骤：
S1、配料：按以下质量百分比配备各组分：24％-34％TPO、14.3％-18％茂金属催化线性低密度聚乙烯、24％-26％热熔压敏胶、24％-26％反应砂、3％-5％填充料、0.5％-0.7％抗氧化剂、0.2％-0.3％紫外线吸收剂；其中，所述TPO选自美国陶氏2300；
S2、混料：将所述TPO、所述茂金属催化线性低密度聚乙烯、所述填充料放入搅拌斗中，于65-75℃下搅拌65-75分钟，再加入所述抗氧化剂、所述紫外线吸收剂，搅拌20-30分钟；
S3、塑化：将步骤S2混合后的原料经双螺杆挤出机的螺杆段分段加热后塑化，所述螺杆段的温度设定为170℃-190℃；
S4、注塑：将步骤S3塑化后的原料混合物经所述双螺杆挤出机的挤出段挤出到模具中，所述挤出段的温度设定为170℃-190℃，所述模具的温度设定为180℃-185℃，得到胶片；
S5、冷却成型：将步骤S4所得的胶片牵引至成型辊，所述成型辊的温度设定为45℃-60℃，待到收卷时将片材导入涂布装置；
S6、涂胶：先将所述热熔压敏胶投至储胶箱，温度设定为160℃-165℃，通过胶泵送至涂胶模口，所述胶泵和所述涂胶模口的温度均设定为145℃-155℃，将所述热熔压敏胶涂覆在步骤S5所得的片材上，并启动电烫装置进行电烫；
S7、覆砂：待步骤S6所得的片材通过电烫后，启动覆砂系统，将所述反应砂均匀覆在所述片材的胶面上，并按所需规格收卷打包，得到所述热塑性聚烯烃TPO防水卷材。
进一步地，在步骤S3中，所述螺杆段分为8段，温度依次设定为170℃、180℃、180℃、190℃、190℃、190℃、190℃、190℃。
进一步地，在步骤S4中，所述挤出段的温度设定为185℃；所述模具分为11段，温度从左至右依次设定为180℃、185℃、185℃、180℃、180℃、180℃、180℃、180℃、185℃、185℃、180℃。
进一步地，在步骤S5中，所述成型辊有5辊，1、2辊的温度设定为60℃，3辊的温度设定为50℃，4、5辊的温度设定为45℃。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
(1)本发明制备得到的热塑性聚烯烃TPO防水卷材，不但综合了EPDM、PVC的优点，兼有三元乙丙橡胶优异的耐候性和耐久性，在-40℃环境下仍保持柔韧性，高温下保持高的物理机械性能，以及优良的耐化学性，耐酸、碱、盐、油等腐蚀，且尺寸稳定性好，不会变脆，能够保持长期防水功能。本发明的热塑性聚烯烃TPO防水卷材覆上有反应砂，在浇筑混凝土时，水泥砂浆与防水卷材的特殊高分子聚合物以及反应砂固化反应积结，在固化过程中，产生物理吸附和榫卯作用，使得防水卷材与混凝土牢牢粘结在一起，形成了皮肤式防水，使得防水层与混凝土无间隙结合，从而杜绝窜水隐患，适应基层变形的影响，永久防水。
(2)本发明所述的热塑性聚烯烃TPO防水卷材的制备方法，步骤简单，制备方便。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明所述的一种热塑性聚烯烃TPO防水卷材的制备工艺流程图。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，本发明公开了一种热塑性聚烯烃TPO防水卷材，由以下质量百分比的组分组成：
其中，TPO购买于美国陶氏化学公司；茂金属催化线性低密度聚乙烯购买于日本普瑞曼；热熔压敏胶购买于广东成铭胶粘剂有限公司；反应砂购买于北京华林瑞思科技发展有限公司；填充料为钙粉，购买于广东盛朗白石工业有限公司；抗氧化剂为四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯，购买于巴斯夫股份公司；紫外线吸收剂为2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮，购买于巴斯夫股份公司。
实施例1
(一)一种热塑性聚烯烃TPO防水卷材，由以下质量的组分组成：
29g TPO、16.15g茂金属催化线性低密度聚乙烯、25g热熔压敏胶、25g反应砂、4g钙粉、0.6g四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、0.25g 2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮。
(二)一种热塑性聚烯烃TPO防水卷材的制备方法，包括如下步骤：
S1、配料：按以下质量配备各组分：29g TPO、16.15g茂金属催化线性低密度聚乙烯、25g热熔压敏胶、25g反应砂、4g钙粉、0.6g四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、0.25g 2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮；
S2、混料：将TPO、茂金属催化线性低密度聚乙烯、钙粉放入搅拌斗中，于70℃下搅拌70分钟，再加入四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮，搅拌25分钟；
S3、塑化：将步骤S2混合后的原料经双螺杆挤出机的螺杆段分段加热后塑化，螺杆段分为8段，温度依次设定为170℃、180℃、180℃、190℃、190℃、190℃、190℃、190℃；
S4、注塑：将步骤S3塑化后的原料混合物经所述双螺杆挤出机的挤出段挤出到模具中，挤出段的温度设定为185℃；模具分为11段，温度从左至右依次设定为180℃、185℃、185℃、180℃、180℃、180℃、180℃、180℃、185℃、185℃、180℃，得到胶片；
S5、冷却成型：将步骤S4所得的胶片牵引至成型辊，成型辊有5辊，1、2辊的温度设定为60℃，3辊的温度设定为50℃，4、5辊的温度设定为45℃，待到收卷时将片材导入涂布装置；
S6、涂胶：先将热熔压敏胶投至储胶箱，温度设定为163℃，通过胶泵送至涂胶模口，胶泵和涂胶模口的温度均设定为150℃，将热熔压敏胶涂覆在步骤S5所得的片材上，并启动电烫装置进行电烫；
S7、覆砂：待步骤S6所得的片材通过电烫后，启动覆砂系统，将反应砂均匀覆在片材的胶面上，并按所需规格收卷打包，得到所述热塑性聚烯烃TPO防水卷材。
实施例2
(一)一种热塑性聚烯烃TPO防水卷材，由以下质量的组分组成：
34g TPO、14.3g茂金属催化线性低密度聚乙烯、24g热熔压敏胶、24g反应砂、3g钙粉、0.5g四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、0.2g 2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮。
(二)一种热塑性聚烯烃TPO防水卷材的制备方法，包括如下步骤：
S1、配料：按以下质量配备各组分：34g TPO、14.3g茂金属催化线性低密度聚乙烯、24g热熔压敏胶、24g反应砂、3g钙粉、0.5g四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、0.2g 2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮；
S2、混料：将TPO、茂金属催化线性低密度聚乙烯、钙粉放入搅拌斗中，于65℃下搅拌65分钟，再加入四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮，搅拌20分钟；
S3、塑化：将步骤S2混合后的原料经双螺杆挤出机的螺杆段分段加热后塑化，螺杆段分为8段，温度依次设定为170℃、180℃、180℃、190℃、190℃、190℃、190℃、190℃；
S4、注塑：将步骤S3塑化后的原料混合物经所述双螺杆挤出机的挤出段挤出到模具中，挤出段的温度设定为185℃；模具分为11段，温度从左至右依次设定为180℃、185℃、185℃、180℃、180℃、180℃、180℃、180℃、185℃、185℃、180℃，得到胶片；
S5、冷却成型：将步骤S4所得的胶片牵引至成型辊，成型辊有5辊，1、2辊的温度设定为60℃，3辊的温度设定为50℃，4、5辊的温度设定为45℃，待到收卷时将片材导入涂布装置；
S6、涂胶：先将热熔压敏胶投至储胶箱，温度设定为160℃，通过胶泵送至涂胶模口，胶泵和涂胶模口的温度均设定为145℃，将热熔压敏胶涂覆在步骤S5所得的片材上，并启动电烫装置进行电烫；
S7、覆砂：待步骤S6所得的片材通过电烫后，启动覆砂系统，将反应砂均匀覆在片材的胶面上，并按所需规格收卷打包，得到所述热塑性聚烯烃TPO防水卷材。
实施例3
(一)一种热塑性聚烯烃TPO防水卷材，由以下质量的组分组成：
24g TPO、18g茂金属催化线性低密度聚乙烯、26g热熔压敏胶、26g反应砂、5g钙粉、0.7g四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、0.3g 2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮。
(二)一种热塑性聚烯烃TPO防水卷材的制备方法，包括如下步骤：
S1、配料：按以下质量配备各组分：24g TPO、18g茂金属催化线性低密度聚乙烯、26g热熔压敏胶、26g反应砂、5g钙粉、0.7g四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、0.3g 2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮；
S2、混料：将TPO、茂金属催化线性低密度聚乙烯、钙粉放入搅拌斗中，于75℃下搅拌75分钟，再加入四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮，搅拌30分钟；
S3、塑化：将步骤S2混合后的原料经双螺杆挤出机的螺杆段分段加热后塑化，螺杆段分为8段，温度依次设定为170℃、180℃、180℃、190℃、190℃、190℃、190℃、190℃；
S4、注塑：将步骤S3塑化后的原料混合物经所述双螺杆挤出机的挤出段挤出到模具中，挤出段的温度设定为185℃；模具分为11段，温度从左至右依次设定为180℃、185℃、185℃、180℃、180℃、180℃、180℃、180℃、185℃、185℃、180℃，得到胶片；
S5、冷却成型：将步骤S4所得的胶片牵引至成型辊，成型辊有5辊，1、2辊的温度设定为60℃，3辊的温度设定为50℃，4、5辊的温度设定为45℃，待到收卷时将片材导入涂布装置；
S6、涂胶：先将热熔压敏胶投至储胶箱，温度设定为165℃，通过胶泵送至涂胶模口，胶泵和涂胶模口的温度均设定为155℃，将热熔压敏胶涂覆在步骤S5所得的片材上，并启动电烫装置进行电烫；
S7、覆砂：待步骤S6所得的片材通过电烫后，启动覆砂系统，将反应砂均匀覆在片材的胶面上，并按所需规格收卷打包，得到所述热塑性聚烯烃TPO防水卷材。
对比例1
对比例1公开了一种热塑性聚烯烃TPO防水卷材，其组分与实施例1基本相同，区别在于：不包含茂金属催化线性低密度聚乙烯；
该热塑性聚烯烃TPO防水卷材的制备过程与实施例1相同。
效果试验例
将实施例1-3制得的热塑性聚烯烃TPO防水卷材与对比例1的热塑性聚烯烃TPO防水卷材作对比，检测结果如表1所示，执行标准：GB27789-2011《热塑性聚烯烃(TPO)防水卷材》。
表1检测结果
由表1可知，本发明所制得的热塑性聚烯烃TPO防水卷材再拉伸性能、热老化性能、耐化学性能等方面均优于对比文件1的热塑性聚烯烃TPO防水卷材。
以上是对本发明的较佳实施进行了具体说明，但本发明并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可做作出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (8)

1.一种热塑性聚烯烃TPO防水卷材，其特征在于：由以下质量百分比的组分组成：
其中，所述TPO选自美国陶氏2300。
2.根据权利要求1所述的热塑性聚烯烃TPO防水卷材，其特征在于：所述填充料为钙粉。
3.根据权利要求1所述的热塑性聚烯烃TPO防水卷材，其特征在于：所述抗氧化剂为四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯。
4.根据权利要求1所述的热塑性聚烯烃TPO防水卷材，其特征在于：所述紫外线吸收剂为2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮。
5.根据权利要求1-4任一项所述的热塑性聚烯烃TPO防水卷材的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
S1、配料：按以下质量百分比配备各组分：24％-34％TPO、14.3％-18％茂金属催化线性低密度聚乙烯、24％-26％热熔压敏胶、24％-26％反应砂、3％-5％填充料、0.5％-0.7％抗氧化剂、0.2％-0.3％紫外线吸收剂；其中，所述TPO选自美国陶氏2300；
S2、混料：将所述TPO、所述茂金属催化线性低密度聚乙烯、所述填充料放入搅拌斗中，于65-75℃下搅拌65-75分钟，再加入所述抗氧化剂、所述紫外线吸收剂，搅拌20-30分钟；
S3、塑化：将步骤S2混合后的原料经双螺杆挤出机的螺杆段分段加热后塑化，所述螺杆段的温度设定为170℃-190℃；
S4、注塑：将步骤S3塑化后的原料混合物经所述双螺杆挤出机的挤出段挤出到模具中，所述挤出段的温度设定为170℃-190℃，所述模具的温度设定为180℃-185℃，得到胶片；
S5、冷却成型：将步骤S4所得的胶片牵引至成型辊，所述成型辊的温度设定为45℃-60℃，待到收卷时将片材导入涂布装置；
S6、涂胶：先将所述热熔压敏胶投至储胶箱，温度设定为160℃-165℃，通过胶泵送至涂胶模口，所述胶泵和所述涂胶模口的温度均设定为145℃-155℃，将所述热熔压敏胶涂覆在步骤S5所得的片材上，并启动电烫装置进行电烫；
S7、覆砂：待步骤S6所得的片材通过电烫后，启动覆砂系统，将所述反应砂均匀覆在所述片材的胶面上，并按所需规格收卷打包，得到所述热塑性聚烯烃TPO防水卷材。
6.根据权利要求5所述的热塑性聚烯烃TPO防水卷材的制备方法，其特征在于：在步骤S3中，所述螺杆段分为8段，温度依次设定为170℃、180℃、180℃、190℃、190℃、190℃、190℃、190℃。
7.根据权利要求5所述的热塑性聚烯烃TPO防水卷材的制备方法，其特征在于：在步骤S4中，所述挤出段的温度设定为185℃；所述模具分为11段，温度从左至右依次设定为180℃、185℃、185℃、180℃、180℃、180℃、180℃、180℃、185℃、185℃、180℃。
8.根据权利要求5所述的热塑性聚烯烃TPO防水卷材的制备方法，其特征在于：在步骤S5中，所述成型辊有5辊，1、2辊的温度设定为60℃，3辊的温度设定为50℃，4、5辊的温度设定为45℃。
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