CN113930010B - 一种低弯曲模量高分子预铺防水卷材及制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种低弯曲模量高分子预铺防水卷材，专门针对地下工程需用预铺法施工的工程部位而研发的一种性能优越的多层复合防水材料，其主体片材主要由线性低密度聚乙烯、聚丙烯、碳酸钙母料以及乙烯丙烯共聚物类增容剂组成，按质量份记，其中线性低密度聚乙烯40‑65份，聚丙烯15‑30份，增容剂10‑20份，碳酸钙母料10‑20份；制备时先进行充分干燥并混合，高温融化挤出成型，涂胶覆砂后即可制成一种低弯曲模量高分子预铺防水卷材；本发明生产工艺简单、成本低；延伸性能、耐老化性能、稳定性优异，柔软易安装；材料绿色环保；适用于地下工程需用预铺法施工的一种性能优越的多层复合防水材料。

Description

一种低弯曲模量高分子预铺防水卷材及制备方法
技术领域
本发明涉及一种高分子预铺防水卷材，具体涉及一种低弯曲模量高分子预铺防水卷材的主体片材及制备方法，属于建筑防水材料领域，本发明的防水卷材适用于一般民用及工业建筑的地下室或半地下室底板防水工程的高分子自粘胶膜防水卷材施工。
背景技术
建筑防水材料是建筑防水工程的基础，其质量的好坏直接影响建筑防水工程的质量和建筑物的使用寿命。地下防水作为建筑防水的重点、难点，目前，应用最广泛的就是预铺反粘类高分子自粘胶膜。预铺高分子自粘胶膜防水卷材（非沥青）是专门针对地下工程需用预铺法施工的工程部位而研发的一种性能优越的多层复合防水材料，其主要由高密度聚乙烯片材（主体片材）、高分子自粘胶膜和有特殊性能要求的表面颗粒保护层组成。
通过预铺反粘法，将卷材与混凝土结构粘为一体，长期浸水环境下依然密不可分，有效控制窜水现象；基面要求低，无需找平及预处理，预铺后可直接绑扎钢筋，不要混凝土保护层，节约资金和工期。但高分子自粘胶膜因其自身材质主要由高密度聚乙烯生产而成，HDPE有较高的刚性及韧性，力学性能优异，但也导致卷材弯曲模量过大，应力释放时使搭接粘结处崩开，防水失效。另外，对阴阳角、桩头等部位的施工工作也造成很大困难。
发明内容
为了解决以上问题，本发明公开了一种低弯曲模量高分子预铺防水卷材及制备方法。本发明的第一个目的在于采用密度、溶体流动速率相近的线性低密度聚乙烯和聚丙烯混料配比，代替密度大、结晶度高，不易改性的高密度聚乙烯，获得同时具备高延伸和高强度的材料；本发明的第二个目的在于在线性低密度聚乙烯和聚丙烯混料过程中引入乙烯丙烯共聚物充当增容剂，改善线性低密度聚乙烯和聚丙烯共混组分之间相界面的性能，增加相间的黏合力，使共混产品性能指标长期稳定，减少次品率，提高产出比；本发明的第三个目的在于通过对线性低密度聚乙烯/聚丙烯的改性，在保持原有材料基本物理、化学性能指标的基础上获得更低的弯曲弹性模量，降低施工难度和搭接边开裂的风险；本发明的第四个目的在于可实现高速挤出，通过改性，使共混料具有较强的剪切敏感性和熔体强度，使生产效率提升30-50%。
为达到上述目的，本发明是按照以下技术方案实施的：
一种低弯曲模量高分子预铺防水卷材，所述低弯曲模量高分子预铺防水卷材的原料包括聚乙烯、聚丙烯、碳酸钙母料以及增容剂，其中，所述聚乙烯为线性低密度聚乙烯，所述聚丙烯为嵌段共聚聚丙烯，所述碳酸钙母料为聚乙烯载体母料，所述增容剂为乙烯丙烯类共聚物；
所述主体片材由以下质量分数的组分组成：
线性低密度聚乙烯40-65份；
聚丙烯15-30份；
碳酸钙母料10-20份；
增容剂10-20份；
具体的，所述线性低密度聚乙烯的密度0.918-0.930g/cm3、熔体流动速率1.8-2.3g/10min；
具体的，所述嵌段共聚聚丙烯的密度0.90g/cm3、熔体流动速率为 2.20-2.60g/10min。
具体的，所述聚乙烯载体母料的载体含量为15-20%、熔体流动速率大于5g/10min；
具体的，所述乙烯丙烯共聚物的密度0.90g/cm3、熔体流动速率≥3g/10min。
为了达到上述的发明目的，本发明还提供了一种低弯曲模量高分子预铺防水卷材的制备方法，包括以下步骤：
（1）烘干搅拌
通过螺杆输送装置将各计量后的物料依次加入烘干搅拌罐内，调整风机风量和温度输送热风，启动搅拌，保持温度在100-105℃搅拌20分钟后打入挤出机的下料斗；
（2）塑化挤出
挤出机按区域设置温度，温度范围在200-210℃，主机转速设置为45-50Rpm，主机电流360-400A，定型辊速度设置为4-4.5m/min；控制片材幅宽1-2m，厚度0.9-1.5mm；
（3）压延成型
控制片材幅宽1-2m，厚度0.9-1.5mm，调整压延辊进行定型；
（4）涂胶覆砂
熔胶箱温度设置为170-180℃，涂胶厚度0.25-0.5mm；
（5）收卷封装
设置收卷参数，切割收卷后进入塑封机进行塑封包装。
与现有技术相比，本发明的低弯曲模量高分子预铺防水卷材具备以下有益效果：
（1）本发明使用线性低密度聚乙烯和聚丙烯混料配比，使材料同时具备高延伸和高强度的优异性能，规避了单独使用高密度聚乙烯导致材料易发脆、易应力开裂的缺陷；
（2）在生产中引入增容剂，通过范德华力或链段的扩散作用与共混体系中两组分塑料相混容，增加共混体系的相容性和，使产品指标趋于稳定，降低次品率；
（3）通过增容剂，在提高共混体系的相容性的基础上，对体系中的聚乙烯、聚丙烯进行改性，提高延伸性能，降低弯曲模量，使材料更柔软，降低施工难度和搭接边开裂的风险；
（4）改性后的共混料具有较强的剪切敏感性和熔体强度，可实现高速挤出，使生产效率提升30-50%。
因此，与同类产品的综合性能比较，本发明的低弯曲模量高分子预铺防水卷材不仅具有优异的物理力学性能，而且在生产成本、施工性能上也有巨大优势，具有一定的经济效益和社会效益。
具体实施方式
下面以具体实施例对本发明作进一步描述，在此发明的示意性实施例以及说明用来解释本发明，但并不作为对本发明的限定。
实施例1
本实施例的低弯曲模量高分子预铺防水卷材的主体片材由以下质量分数的组分组成：
线性低密度聚乙烯、65份、密度0.918 g/cm3、熔体流动速率1.8 g/10min；
嵌段共聚聚丙烯、15份、密度0.90g/cm3、熔体流动速率 2.20g/10min；
碳酸钙母料、10份、载体含量15%、熔体流动速率5.3g/10min；
增容剂、10份、密度0.90g/cm3、熔体流动速率3g/10min；
本实施例中的低弯曲模量高分子预铺防水卷材的具体制备方法包括以下步骤：
（1）烘干搅拌
通过螺杆输送装置将各计量后的物料依次加入烘干搅拌罐内，调整风机风量和温度输送热风，启动搅拌，保持温度在105℃搅拌20分钟后打入挤出机的下料斗；
（2）塑化挤出
挤出机按区域设置温度，温度范围在210℃，主机转速设置为45-50Rpm，主机电流360-400A，定型辊速度设置为4.5m/min；控制片材幅宽1-2m，厚度0.9-1.5mm；
（4）压延成型
控制片材幅宽1-2m，厚度0.9-1.5mm，调整压延辊进行定型；
（4）涂胶覆砂
熔胶箱温度设置为170-180℃，涂胶厚度0.25-0.5mm；
（5）收卷封装
设置收卷参数，切割收卷后进入塑封机进行塑封包装。
实施例2
与实施例1不同的是，本实施例的低弯曲模量高分子预铺防水卷材的主体片材由以下质量分数的组分组成：
线性低密度聚乙烯、55份、密度0.920 g/cm3、熔体流动速率1.9g/10min；
嵌段共聚聚丙烯、20份、密度0.90g/cm3、熔体流动速率 2.30g/10min；
碳酸钙母料、15份、载体含量17%、熔体流动速率5.5g/10min；
增容剂、10份、密度0.90g/cm3、熔体流动速率3.2g/10min。
实施例3
与实施例1不同的是，本实施例的低弯曲模量高分子预铺防水卷材的主体片材由以下质量分数的组分组成：
线性低密度聚乙烯、50份、密度0.930 g/cm3、熔体流动速率2.3g/10min；
嵌段共聚聚丙烯、25份、密度0.90g/cm3、熔体流动速率 2.60g/10min；
碳酸钙母料、15份、载体含量17%、熔体流动速率5.4g/10min；
增容剂、10份、密度0.90g/cm3、熔体流动速率3.6g/10min。
实施例4
与实施例1不同的是，本实施例的低弯曲模量高分子预铺防水卷材的主体片材由以下质量分数的组分组成：
线性低密度聚乙烯、45份、密度0.926 g/cm3、熔体流动速率2.1g/10min；
嵌段共聚聚丙烯、25份、密度0.90g/cm3、熔体流动速率 2.30g/10min；
碳酸钙母料、20份、载体含量17%、熔体流动速率5.3g/10min；
增容剂、10份、密度0.90g/cm3、熔体流动速率3.3g/10min。
实施例5
与实施例1不同的是，本实施例的低弯曲模量高分子预铺防水卷材的主体片材由以下质量分数的组分组成：
线性低密度聚乙烯、40份、密度0.924 g/cm3、熔体流动速率2.0g/10min；
嵌段共聚聚丙烯、25份、密度0.90g/cm3、熔体流动速率 2.40g/10min；
碳酸钙母料、15份、载体含量17%、熔体流动速率5.5g/10min；
增容剂、20份、密度0.90g/cm3、熔体流动速率3.5g/10min。
将实施例1-5所得的低弯曲模量高分子预铺防水卷材的主体片材，按GB/T 23457-2017《预铺防水卷材》塑料防水卷材（P类）产品标准检测，物理力学性能指标如下表所示：
通过上述表单可以看出，本发明实施例1-5制备的低弯曲模量高分子预铺防水卷材的主体片材各方面物理学性能指标均超出国标GB/T 23457-2017《预铺防水卷材》的要求。在拉伸性能、钉杆撕裂强度/N、热老化等方面有突破性进展，本发明在试验时，严格控制各组分的配比、密度和熔体流动速率，才能得到上述性能的防水卷材。
本发明还经过了无数次的试验，其性能对照GB/T 23457-2017《预铺防水卷材》塑料防水卷材（P类）产品标准，如下表所示：
本发明的技术方案不限于上述具体实施例的限制，凡是根据本发明的技术方案做出的技术变形，均落入本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种低弯曲模量高分子预铺防水卷材，其特征在于，所述低弯曲模量高分子预铺防水卷材的主体片材原料包括聚乙烯、聚丙烯、碳酸钙母料以及增容剂，其中，所述聚乙烯为线性低密度聚乙烯，所述聚丙烯为嵌段共聚聚丙烯，所述碳酸钙母料为聚乙烯载体母料，所述增容剂为乙烯丙烯类共聚物；所述主体片材由以下质量分数的组分组成：
线性低密度聚乙烯40-65份；
聚丙烯15-30份；
碳酸钙母料10-20份；
增容剂10-20份；
所述线性低密度聚乙烯的密度0.918-0.930g/cm3、熔体流动速率1.8-2.3g/10min；
所述嵌段共聚聚丙烯的密度0.90g/cm3、熔体流动速率为2.20-2.60g/10min；
所述聚乙烯载体母料的载体含量为15-20％、熔体流动速率大于5g/10min；
所述乙烯丙烯共聚物的密度0.90g/cm3、熔体流动速率≥3g/10min。
2.一种如权利要求1所述的低弯曲模量高分子预铺防水卷材的制备方法，包括以下步骤：
(1)烘干搅拌
通过螺杆输送装置将各计量后的物料依次加入烘干搅拌罐内，调整风机风量和温度输送热风，启动搅拌，保持温度在100-105℃搅拌20分钟后打入挤出机的下料斗；
(2)塑化挤出
挤出机按区域设置温度，温度范围在200-210℃，主机转速设置为45-50Rpm，主机电流360-400A，定型辊速度设置为4-4.5m/min；控制片材幅宽1-2m，厚度0.9-1.5mm；压延成型控制片材幅宽1-2m，厚度0.9-1.5mm，调整压延辊进行定型；
(4)涂胶覆砂
熔胶箱温度设置为170-180℃，涂胶厚度0.25-0.5mm；
(5)收卷封装
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