CN114292458B - 一种增强增韧的聚乙烯防排卷材及其生产方法 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种增强增韧的聚乙烯防排卷材及其生产方法，所述增强增韧的聚乙烯防排卷材的原料以重量份数计包括：高密度聚乙烯30～70份，低密度聚乙烯0‑5份，极低密度聚乙烯1‑5份，乙烯‑乙酸乙烯共聚物1‑10份，乙烯‑辛烯共聚物10‑20份，相容剂3～10份，多孔石英粉0‑5份、滑石粉5～10份，偶联剂0.01～0.5份，白油0～10份，抗老化剂0.01～0.5份，阻燃剂1～5份，相容剂、偶联剂为马来酸酐接枝聚乙烯蜡。使用本申请配方和方法可以同时提高防排卷材的刚性和韧性，特别是提高了防排卷材纵向承受的拉伸强度，开槽结构不易损坏，且加工方便，防水卷材的成型效果好。

Description

一种增强增韧的聚乙烯防排卷材及其生产方法

技术领域

本申请涉及高分子防水卷材生产技术，尤其是涉及一种增强增韧的聚乙烯防排卷材。

背景技术

聚乙烯防水卷材通常采用高密度聚乙烯、低密度聚乙烯、极低密度聚乙烯等树脂粒料制成，为改善力学性能，通常还会添加乙烯-乙酸乙烯共聚物、乙烯-辛烯共聚物等粒料进行共混改性，同时为提高刚性或强度或其他性能，也会加入一些填料、抗氧剂、阻燃剂等粉料，这些粒料和粉料通过挤出机在一定温度下挤出，即得到聚乙烯高分子防水卷材。

聚乙烯防水卷材作为预铺防水卷材的一种，由于其具有环保性能、优异的物理力学性能、可靠的安装性能及经过长期使用所证实的卓越表现已经获得了广泛认可。理论上防水材料的防水效果都很好，但是在施工过程中很难施工到位或出现硌破防水材料而造成漏水。排水板具有很好的排水功能，在隧道、管廊、地下工程中得到广泛应用。文献号为CN211892315U中国实用新型专利公开了一种复合疏防水卷材，该结构把具有横向和纵向V字型疏水沟槽的排水板和防水板通过热熔或胶粘的形式合成一个整体，在隧道或其他地下工程中既起到防水作用，又能将部分隧道渗水在到达防水板之前，提前沿V形沟槽疏导除去，从而减轻防水板的承压负担，提高防水板整体的使用寿命，避免了渗水淤积的问题，但实际上通过热熔或胶粘结合在一起的排水板和防水板，热熔胶与片材本省的粘结性能差，长期在水的浸泡下，容易造成片材与热熔胶的脱离，并不能达到预想的效果。

申请号为201610683925.X的中国专利申请公开了一种自粘性自排水防水卷材，其包括高分子片材，片材下端中间部位为织物加强层，片材下端依次连接有自粘胶料层、隔离层，所述高分子片材上设有若干条密集沟槽；该防水卷材施工方便，具有排水作用，能做到防排结合使用，从而降低渗漏现象的发生。但是，该申请文件并没有公开高分子片材的具体类型，也没有公开如何才能制得表面具有沟槽且成型效果好的防水卷材，另外，更没有公开，若要将该防水卷材用于地下防水工程，如何兼顾防水卷材刚性和韧性。

发明内容

为了改善相关技术中一体成型有排水沟槽的高分子防水卷材的加工性能并同时提高其刚性和韧性，本申请提供一种增强增韧的聚乙烯防排卷材及其生产方法。

本申请提供的一种增强增韧的聚乙烯防排卷材，采用如下的技术方案：

一种增强增韧的聚乙烯防排卷材，所述聚乙烯防排卷材由原料在熔融状态下挤成一面平行排列有若干毛细疏水槽的结构，以原料的重量份数计，包括以下成分：

所述相容剂、偶联剂为马来酸酐接枝聚乙烯蜡。

本申请通过采用特定的树脂粒料和加工辅料，调整树脂粒料中各成分的比例，特别是共混粒料低密度聚乙烯、极低密度聚乙烯、乙烯-乙酸乙烯共聚物以及乙烯-辛烯共聚物的用量，以调节材料的韧性，通过选用特定相容剂即马来酸酐接枝聚乙烯蜡及特定用量，可起到内润滑的作用，促进高密度聚乙烯和共混树脂粒料充分融合，以获得较佳的熔体流动性；同时，也采用马来酸酐接枝聚乙烯蜡作为偶联剂对填料滑石粉进行预处理，可提高填料在体系中的分散性，使得原料中的粉料和粒料在共混过程中更易于充分混合均匀，并且，由于有机粒料中的相容剂以及无机粉料中的偶联剂都采用马来酸酐接枝聚乙烯蜡，更加有利于粒料和粉料的充分混合，从而获得极佳的熔体流动性，更加有利于挤出和成型，在提高物料使用率的同时，能够获得刚性、韧性均优异的防水卷材。

可选地，以防水卷材原料的重量份数计，包括以下成分：

通过采用上述技术方案，进一步优化树脂粒料中各成分的比例，可进一步改善熔体流动性和材料的韧性；同时，由于纳米多孔粉石英具有石英的刚性，包括填料用量的优化，都可以提高材料的刚性；此外，调整相容剂、偶联剂即马来酸酐接枝聚乙烯蜡的用量，可进一步促进粒料和粉料的充分融合；另外，马来酸酐接枝聚乙烯蜡与白油配合，进一步提高无机粉体的分散作用并改善加工的润滑性能，从而提高成型效果。

可选地，所述多孔粉石英的粒度为5-80纳米，所述滑石粉500-10000目。

通过采用上述技术方案，由于滑石粉的目数为500-10000目(粒径大约在1-25微米之间)，颗粒粒径范围较宽，而多孔粉石英颗粒为纳米级，二者的复合大致起到细微颗粒的级配作用，可进一步提高填料在体系中的分散性，从而在提高材料刚性的同时，进而提高熔体的流动性和加工性能。

更优选地，滑石粉由500-800目(18-25微米)、1000-2000目(6.5-13微米)、5000-10000目(1.3—2.6微米)三种滑石粉粉体按照重量比1：1.5：1.8复合而成。

可选地，毛细疏水槽槽口宽度0.5～1.5mm，两毛细疏水槽之间的距离0.5～1.8mm，槽深度为0.8-1.8mm，槽底到卷材另一面的距离为0.7-2.0mm。

可选地，所述毛细疏水槽槽口宽度0.5～1.5mm，两毛细疏水槽之间的距离0.5～1.0mm，槽深度为0.8-1.0mm，槽底到卷材另一面的距离为0.7-1.5mm。

通过采用上述技术方案，所制得的防水卷材的毛细疏水槽的尺寸是较优的，可获得较佳的排水效果。

本申请提供的上述一种增强增韧的聚乙烯防排卷材的生产方法，包括，以下步骤：

制备混合粒料：将原料中包括高密度聚乙烯、低密度聚乙烯、超低密度聚乙烯、乙烯-乙酸乙烯共聚物、乙烯-辛烯共聚物在内的树脂粒料和相容剂混合均匀，得到混合粒料；

制备混合粉料：将纳米多孔粉石英、滑石粉与偶联剂混合均匀，并与剩余原料混合均匀，得到混合粉料；

挤出：将所得混合粒料和混合粉料投入至挤出机，通过设在挤出机出料口的模具挤出防水卷材半成品；

压延定型：采用定型辊对挤出的防水卷材半成品进行压延的同时冷却定型；

回火处理：利用回火辊对压延定型后的防水卷材半成品进行回火处理，即得防水卷材成品；其中，回火辊的个数至少为四个，且四个回火辊的温度依次为：60～65℃、55～60℃、50～55℃、45～50℃。

通过采用上述技术方案，采用特定的原料配方，并分别制备混合粒料和混合粉料，有利于物料的充分混合，从而提高熔体流动性，进而提高加工性能；其中的回火工艺采用至少四组回火辊和逐次降低的回火温度，能够更为有效的消除防水卷材上的应力，从而进一步提高防水卷材的成型效果。

可选的，压延定型步骤中，冷却定型温度控制在35-45℃。

通过采用上述技术方案，采用定型辊对防水卷材进行压延的同时，使用设在定型辊内的冷却装置对防水卷材进行降温定型，并控制冷却定型温度控制在35-45℃，能够保证防水卷材的定型效果。

可选的，制备混合粉料步骤中，首先将原料中的所有粉料预热，预热温度105～110℃，然后将纳米多孔粉石英、滑石粉与偶联剂混合均匀，与剩余原料混合后，以700-800转/分钟的转速混合1～5分钟，再以1000-1500转/分钟的转速混合3～7分钟，得到混合粉料。

通过采用上述技术方案，能够使粉料混合地更加的均匀。

可选的，挤出步骤之前，分别将混合粉料和混合粒料分别真空输送到各自的补料仓中；其中，将混合粉料输送到补料仓的时间小于15min。

通过采用上述技术方案，尽量减少粉料在输送过程中的热量损失，保持粉料与偶联剂的复合稳定性。

更可选的，挤出步骤中，将混合粉料和混合粒料投入挤出机之前，分别对相应补料仓中的混合粉料、混合粒料进行失重计量，将计量后符合配方要求的混合粉料、混合粒料投入挤出机。

通过采用上述技术方案，通过使用真空输送机对物料进行输送，能够在物料传输的过程中减少外界环境对于物料用量的影响，从而避免影响熔体流动性，避免出现成型效果差和使用变形的问题。

可选地，所述生产方法还包括，在获得的防水卷材背离疏水槽的一面涂胶；其中，涂胶量介于300～400g/㎡；涂胶厚度介于0.30mm～0.50mm。

此外，本申请中，所述抗老化剂是由抗氧剂、光稳定剂中的一种或多种复合组成；所述阻燃剂是由无机阻燃剂、有机阻燃剂中的一种或多种复合组成。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.本申请通过采用特定配比的树脂粒料、相容剂和复合的无机填料，并调整粒料和粉料中各成分的比例，能够获得刚性、柔韧性和成型效果俱佳的防水卷材。

2.本申请的优选方案中，通过调整无机填料多孔粉石英和滑石粉的粒径，颗粒呈现级配作用，可大大提高无机填料在体系中的分散性，改善熔体流动性，在提高材料的刚性的同时改善加工性能。

3.本申请的回火工艺中采用至少四组回火辊和逐次降低的回火温度，60～65℃、55～60℃、50～55℃、45～50℃，能够更为有效的消除防水卷材上的应力，进一步大大提高防水卷材的成型效果。

附图说明

图1是本申请中的一种应用于高密度聚乙烯防水卷材生产方法的生产模具的外形结构示意图。

图2是图1中A部分的局部放大示意图。

图3是凸显螺纹件一与控制杆一之间连接结构的局部剖视图。

图4是凸显螺纹件二与控制杆二之间连接结构的局部剖视图。

附图标记说明：1、底模；11、水平部；12、竖直部；13、挤出操作腔；131、挤出缝；14、滑道；15、刻度线；16、导向槽；2、顶模；21、凸模；211、成型部；212、过渡部；3、连接件；31、连接部；32、滑移部；4、调节组件；41、螺纹件；411、螺纹件一；4111、滑移件一；412、螺纹件二；4121、滑移件二；42、弹性件；43、控制杆一；431、穿孔一；4311、环形槽一；44、控制杆二；441、穿孔二；4411、环形槽二；5、导向件。

具体实施方式

以下结合附图和实施例对本申请的防水卷材及其生产方法作进一步详细说明。

在描述本申请提供的防水卷材相关技术之前，先介绍以下本申请水卷材生产工艺中使用的模具。

图1提供了一种应用于本申请聚乙烯防排卷材生产方法的模具，模具包括底模1和顶模2。底模1包括水平部11和两个竖直部12，两个竖直部12分别垂直设置于水平部11的两端，水平部11和两个竖直部12共同构成“U”形的底模1，两个竖直部12与水平部11之间形成挤出操作腔13。

顶模2设置于两个竖直部12之间形成的挤出操作腔13内，且顶模2长度方向的两端面分别与两个竖直部12相贴，顶模2与底模1之间设置为滑移连接。挤出操作腔13内位于顶模2下方的空间即形成生产卷材时供熔体通过的挤出缝131。

底模1与顶模2之间设有用于限制顶模2只能沿挤出操作腔13深度方向座往复运动的连接件3。

连接件3可以沿挤出操作腔13的深度方向固接至底模1，顶模2上开设有与连接件3配合使用的滑槽，连接件3伸入到滑槽内，且连接件3与顶模2滑移连接。

在此以连接件3固接至顶模2为例进行说明，对应的底模1上开设有沿挤出操作腔13深度方向布置且与连接件3配合使用的滑道14，连接件3伸入到滑道14内并与底模1滑移连接。

顶模2与底模1之间还设有用于限制挤出缝131高度的调节组件4。

具体来说，调节组件4包括螺纹连接至底模1的螺纹件41，螺纹件41设置于顶模2的远离挤出缝131的一侧，且螺纹件41用于限制顶模2向远离挤出缝131的方向运动。

通过旋拧螺纹件41可以改变螺纹件41至挤出缝131内底壁之前的间距，此时可对顶模2与挤出操作腔13内的底壁之间的间距进行调整，以改变防水卷材的生产厚度。

顶模2朝向挤出缝131的一面固接有若干凸模21，若干凸模21沿顶模2的长度方向均匀间隔设置，间隔距离根据防排卷材上毛细疏水槽的尺寸设定。凸模21的截面形状可以根据需要进行设计，可以是水滴形、矩形、梯形等。在图2所示的实施方案中，凸模21的截面形状为下端带圆角的梯形，凸模21包括一体连接的成型部211和过渡部212，过渡部212的一端与顶模2连接，成型部211远离过渡部212的一端的两侧作圆角处理。

通过顶模2和挤出缝131配合，挤出的防排卷材的一面会形成毛细疏水槽，能够提高防排卷材的排水效率。

为了减少滑道14对于挤出缝131内防水卷材生产造成的影响，滑道14设置于底模1的侧壁，同时为了减少滑道14对于空间的占用，滑道14设置为开设于底模1上的燕尾形槽体。

连接件3包括一体设置的连接部31和滑移部32，连接部31和滑移部32相互垂直，连接部31和滑移部32共同构成“L”形的连接件3。连接件3的连接部31固接至顶模2侧壁，连接件3的滑移部32伸入到滑道14内并与底模1滑移连接。

螺纹件41由底模1的上表面穿设至底模1并伸入到滑道14内与连接件3抵接，螺纹件41通过连接件3对顶模2的状态进行调整。

调节组件4还包括与螺纹件41配合使用的弹性件42。在图1所示实施方案中弹性件42为弹簧，弹性件42固接至连接件3和底模1之间，在对螺纹件41旋拧的过程中，弹性件42可以使连接件3始终抵紧螺纹件41。通过采用这种方案，在防排卷材生产过程中，当熔体进入到挤出缝131之前，不需要工作人员手动保持连接件3与螺纹件41的抵紧状态，从而使得生产过程更为便捷。

弹性件42可以设置于滑道14内，且弹性件42套设至螺纹件41的外围，弹性件42的两端分别与连接件3和滑道14内的上壁固接。

在本实施方案中，弹性件42设置于滑道14内，以减少弹性件42对于外部空间的占用，且弹性件42固接于连接件3和滑道14内的下壁之间。

为了使顶模2更为稳定，调节组件4设置有两组，两组调节组件4分别设置于顶模2的两端，对应的滑道14设置有两组，两组滑道14分别与两组调节组件4一一对应，且顶模2上的连接件3设置有两组，两组连接件3分别与两个滑道14一一对应。两组调节组件4的工作作用能够使顶模2更为稳定。

底模1上滑道14所在的一面设有沿底模1高度方向布置的刻度线15，通过刻度线15便于工作人员精准调整挤出缝131高度。

在底模1高度调整的过程中，当挤出缝131的高度需要调小时，工作人员需旋拧两组调节组件4中的一个螺纹件41，使顶模2运动至合适的高度，之后再旋拧另一个螺纹件41至与顶模2接触。在这个过程中，当工作人员旋拧第二个螺纹件41时，可能会推动状态调节完毕的顶模2向下运动，进而导致顶模2的高度产生误差。为此，两组调节组件4中的一个螺纹件41上转动连接有控制杆一43，另一个螺纹件41上转动连接有控制杆二44。为了便于后续表述，两组调节组件4中的安装有控制杆一43的螺纹件41命名为螺纹件一411，安装有控制杆二44的螺纹件41命名为螺纹件二412。顶模2的高度调节完毕后，两个螺纹件41分别与两个连接件3抵接，此时控制杆二44搭设至控制杆一43。

通过采用上述方案，当挤出缝131的高度需要调小时，首先对螺纹件一411进行旋拧，使挤出缝131的高度变小至预定值，之后旋拧螺纹件二412，当控制杆二44搭设至控制杆一43时，螺纹件二412与顶模2上的连接件3抵接，控制杆一43对控制杆二44形成限位，且螺纹件二411不能再向下运动。这样在将挤出缝131高度调小时能够尽可能的避免顶模2的高度产生误差。

参照图3，控制杆一43上开设有与螺纹件一411适配的穿孔一431，穿孔一431内壁开设有环形槽一4311，螺纹件一411穿设至穿孔一431内，且螺纹件一411外周面固接有环形的滑移件一4111，滑移件伸入到环形槽一4311内且与控制杆一43滑移连接。

参照图4，控制杆二44上开设有与螺纹件二412适配的穿孔二441，穿孔二441内壁开设有环形槽二4411，螺纹件二412穿设至穿孔二441内，且螺纹件二412外周面固接有环形的滑移件二4121，滑移件二4121伸入到环形槽二4411内且与控制杆二44滑移连接。

参照图1，为了尽可能的避免在旋拧螺纹件一411或螺纹件二412时，控制杆一43和控制杆二44出现错位。控制杆一43与底模1之间，以及控制杆二44与底模1之间都固接有导向件5，对应的底模1上设有两个沿底模1高度方向布置的导向槽16，两个导向槽16分别与两个导向件5一一对应，导向件5滑移连接至导向槽16内。

当挤出缝131的高度需调大时，首先旋拧螺纹件二412使螺纹件二412向上运动，之后根据底模1上的刻度旋拧螺纹件一411使顶模2运动至指定的高度，之后旋拧螺纹件二412向下运动至控制杆二44搭接至控制杆一43即可。

当挤出缝131的高度需要调小时，首先旋拧螺纹件一411使顶模2调整至合适的高度后，再旋拧螺纹件二412使控制杆二44搭设至控制杆一43即可。

以下详细说明本申请提供的防排卷材及其生产方法。下述实施例中部分原料的来源见表1。

表1

原料	规格	生产厂家
			高密度聚乙烯(HDPE)	DMDA-8920	独山子石化
低密度聚乙烯(LDPE)	2420F	中石油
			极低密度聚乙烯(VLDPE)	-	大庆石化
乙烯-乙酸乙烯共聚物(EVA)	6110M	扬子石化
			乙烯-辛烯共聚物(POE)	8480	杜邦
马来酸酐接枝聚乙烯蜡	-	广州市创锦鑫化工科技有限公司
			钛酸酯偶联剂	101	广州欧颖
抗老化剂	B215	德国巴斯夫
			阻燃剂	DC8008	道康宁
滑石粉	600～10000目	青岛华盛
			白油	8230	宁波春广
压敏胶	FS-3A	昆山市久庆新材料科技有限公司

表1中树脂粒料的物性参数如下：

高密度聚乙烯5000S的密度为0.948～0.954g/cm³、熔融指数MI@190℃2.16kg为0.9g/10min；

低密度聚乙烯2420F的密度为0.923g/cm³、熔融指数MI@190℃2.16kg为0.8g/10min；

极低密度聚乙烯(VLDPE)密度为0.880～0.915g/cm³、熔融指数MI@190℃2.16kg为0.8g/10min；

乙烯-乙酸乙烯共聚物6110M的熔融指数MI@190℃2.16kg为5.6～6.4g/10min、醋酸乙烯酯含量25.6～28.4wt％；

乙烯-辛烯共聚物8480的密度为0.860g/cm³、熔融指数MI@190℃2.16kg为1.2g/10min。

实施例1

按表2所示的原料配比准备相应的粒料和粉料。

其他实施例的原料配比一并示于表2，且所有实施例中，相容剂和偶联剂均为马来酸酐接枝聚乙烯蜡。

表2实施例1-5原料配比(单位为kg)

实施例1提供的一种增强增韧聚乙烯防排卷材的制备方法，包括以下步骤：

S1、使用混合机对原料进行混合；

混合机设有两组，用于粉料混合的混合机为高混机，用于粒料混合的混合机为粒料混合机。

按表2所示配比将偶联剂马来酸酐接枝聚乙烯蜡、滑石粉(500-1000目)加入到高混机中混合，然后再加入抗老化剂、阻燃剂，打开高混机开关将粉料预热，粉料预热温度105℃±2℃，使高混机700转/分钟下混合1～5分钟、然后1200转/分钟下混合3～7分钟，在混合过程中保持环保设备开启，同时打开高混机的盖子，让粉料中的水分得以挥发。粉料混合时间不超过15分钟。

将各种粒料按照配比投放至粒料混合机，混合均匀。

由于粉料在混合的过程中需要加热，而粒料在混合的过程中不需要加热，故将粉料和粒料分开混合，可降低能耗。

S2、真空输送

将粉料混合完毕后，使用真空上料机将混合粉料从高混机输送至粉料补料仓，输送时间小于15分钟，以减少输送过程中的热量损失。

将粒料混合完毕后，同样使用真空上料机将粒料输送至粒料补料仓。

通过使用真空输送机对物料进行输送，能够在物料传输的过程中减少外界环境对物料性能的影响。

S3、失重计量

在粉料补料仓处设置用于监控粉料补料仓内粉料存量状态的粉料失重称(可采用双螺杆式失重称)。当粉料补料仓内的粉料存量低于预设值时，粉料失重称发出警报，此时需及时对粉料补料仓进行补料。

同样，在粒料补料仓处设置用于监控粒料补料仓内粒料存量状态的粒料失重称(可采用单螺杆式失重称)。当粒料补料仓内的粉料存量低于预设值时，粒料失重称发出警报，此时需及时对粒料补料仓进行补料。

设置粉料失重称和粒料失重称，能够在粉料补料仓或粒料补料仓中的原料需要补料时发出提示，这样就尽可能的规避需要肉眼去观察粉料补料仓和粒料补料仓内的情况，更加节省人力的同时，也更为安全，尽可能的避免在防水卷材生产过程中粉料补料仓和粒料补料仓内出现空料或物料存量无法满足投料要求的情况，避免影响防水卷材生产质量。

S4、共混挤出

使用喂料机将粉料和粒料加入到挤出机内，挤出机的挤出温度为180℃～200℃。挤出机的出料口处设置由图1所示模具。

该步骤中，要预先对挤出机主机进行预热，按照挤出温度设定机筒和模具各区的温度后，开始加热，当加热温度达到设定值时，挤出机即进入自动保温状态。

开启熔体泵、开启挤出机、喂料机，设定好喂料比例(65～80)％，根据物料在是否恰好消失螺棱中调整喂料比例。逐步增加熔体泵转速和主机转速，每次增加幅度＜5,设置好压力为2.8MPa，主机工作稳定之后进行闭环准备～闭环操作。通过挤出机将熔融物料经由模具挤出一面具有毛细疏水槽的防排卷材。

S5、压延定型

采用定型辊对挤出的防排卷材进行压延，同时借助于设在定型辊内的冷却装置对压延的防水卷材进行降温定型，增加降温装置有利于实现防水卷材的快速定型。

定型辊采用三辊冷却定型，三个辊子的温度可通过冷却和加热相结合的方式使辊子温度各自恒定，冷却温度控制在35-45℃。其中中间辊子为哑铃型辊，哑铃型辊的辊筒凹入的尺寸为1.5mm，辊子之间的距离根据卷材厚度调整，旨在避免防排卷材上带毛细输水槽的凸起部分被挤压。

S6、回火

使用四组回火辊对防水卷材进行回火。回火辊的线速度根据整体线速度的设定情况而决定。

四组回火辊温度设定依次为1—60℃、2—55℃、3—50℃、4—45℃。若防排卷材表面质量相对较好，只是有轻微波纹，可以考虑适当增加回火辊温度设定来解决问题。四组回火辊能够有效的消除防水卷材上的应力，使防水卷材的柔韧性达到最优。

经过回火处理后的防水卷材，可以使用收卷机进行收卷，备用。

经过以上步骤，本实施例提供的一种增强增韧聚乙烯防排卷材上毛细疏水槽槽口宽度0.8mm，两排水槽之间的距离1.0mm，底板厚度为1.0mm。

实施例2-5

实施例2-5与实施例1的不同之处在于原料配比，具体原料用量参见表2。防排卷材的制备方法同实施例1。

实施例6

实施例6的原料配比和制备方法同实施例5，不同之处在于：滑石粉由500-800目(18-25微米)、1000-2000目(6.5-13微米)、5000-10000目(1.3—2.6微米)三种滑石粉粉体按照重量比1：1.5：1.8复合而成；另外，添加的白油同偶联剂马来酸酐接枝聚乙烯蜡一起与滑石粉混合。

实施例7

实施例7的原料配比和制备方法同实施例6，不同之处在于，添加了多孔粉石英(5-80纳米)，且添加的多孔粉石英与滑石粉一起同白油和偶联剂混合。

实施例8

相较于实施例4，实施例8的区别仅在于：回火辊温度设定依次为1—65℃、2—60℃、3—55℃、4—50℃。

实施例9

相较于实施例4，实施例9的区别仅在于：回火辊温度设定依次为1—60℃、2—60℃、3—50℃、4—50℃。

对比例1

相较于实施例4，对比例1的区别仅在于：粒料中的极低密度聚乙烯用等量的低密度聚乙烯代替。

对比例2

相较于实施例4，对比例2的区别仅在于：粒料中的乙烯-乙酸乙烯共聚物用等量的低密度聚乙烯代替。

对比例3

相较于实施例4，对比例3的区别仅在于：粒料中的多孔粉石英用等量的滑石粉代替。

对比例4

相较于实施例4，对比例4的区别仅在于：回火辊温度设定依次为1—55℃、2—50℃、3—45℃、4—40℃。

对比例5

相较于实施例4，对比例5的区别仅在于：回火辊温度设定依次为1—70℃、2—65℃、3—60℃、4—55℃。

对比例6

相较于实施例4，对比例6的区别仅在于：偶联剂为钛酸酯偶联剂。

性能检测

对实施例1～9和对比例1～5的防排卷材进行性能检测试验，检测结果如表1所示。其中，性能检测试验如下:

拉伸性能：根据GB/T328.9—2007《建筑防水卷材试验方法第9部分：防水卷材拉伸性能》中的方法A检测。

低温弯折性：根据GB/T328.15-2007《建筑防水卷材试验方法第15部分：沥青防水卷材低温弯折性》检测。

撕裂性能：根据GB/T328.18-2007《建筑防水卷材试验方法第19部分：沥青防水卷材撕裂性能(钉杆法)》检测。

表3实施例1～9和对比例1～5防排卷材的性能检测结果

结合表3，通过比较实施例1、2可知，当高密度聚乙烯的用量较高时，防排卷材的拉伸性能不够优异，结合实施例3、4可知，适当降低高密度聚乙烯的用量，并按照配方范围调整低密度聚乙烯、极低密度聚乙烯、乙烯-乙酸乙烯共聚物的用量，可提高防排卷材的拉伸性能，原因可能在于，降低低密度聚乙烯、极低密度聚乙烯、乙烯-乙酸乙烯共聚物的用量，可使得物料的整体结晶度降低，有利于提升材料的韧性。特别是，当乙烯-乙酸乙烯共聚物的用量占到除相容剂之外粒料总量的10％以上时，从挤出过程看，熔体通过模具后易于成型，说明调节乙烯-乙酸乙烯共聚物的用量更有利于改善熔体流动性，使得防排卷材的成型效果好，间接地提高了防排卷材的综合性能。另外，结合对比例1-3的检测结果来看，极低密度聚乙烯、乙烯-乙酸乙烯共聚物对提高防排卷材的韧性起到不可忽视的作用。

将实施例5与实施例1-4的检测结果对比可知，当高密度聚乙烯的用量减少较多时，即便通过大致补足粒料用量并增加无机材料的用量来调整密度，但防排材料的刚性仍大大降低了。结合实施例6的检测结果可知，通过对滑石粉颗粒进行粒度级配，可有效提高防排材料的刚性，同时兼顾了材料的韧性。再结合实施例7的检测结果可知，当原料中加入纳米级多孔粉石英时，物料在体系的分散性更好，并且多孔粉石英与滑石粉颗粒的粒度级配更加合理，从而使得防排材料的刚性进一步提高。

对比实施例4、实施例8、9以及对比例4、5的检测结果可知，回火温度的控制对本申请防排材料的综合性能也起到一定的影响，当采用实施例8的回火控制条件时(四个回火辊温度设定依次为1-65℃、2-60℃、3-55℃、4-50℃)，防排材料在纵向(沿毛细疏水槽的方向)、横向上所承受的拉伸力都较大，且材料的断裂延伸率、钉杆撕裂强度、低温弯折性和硬度都较佳，说明材料的刚性和韧性都比较优异。

对比实施例4、对比例6的检测结果可知，当把偶联剂马来酸酐接枝聚乙烯蜡用钛酸酯偶联剂替换后，除了低温弯折性无明显降低，防排材料在纵向、横向上所承受的拉伸力以及断裂延伸率、钉杆撕裂强度、硬度都有所降低。原因可能在于，实施例4中相容剂、偶联剂都采用马来酸酐接枝聚乙烯蜡，体系的相容性处于较优的状态，而当把偶联剂马来酸酐接枝聚乙烯蜡用钛酸酯偶联剂替换，无机填料在体系中的分散性以及树脂粒料和粉料的融合度都不够好，从而导致防排材料的整体性能下降。

应用实施例

利用实施例4制得的防排卷材半成品制作成一种自粘胶防排卷材，具体制备方法如下：

首先，将压敏胶块放入到溶胶箱内进行融化；然后，取实施例4所制得的防排卷材，使用压敏胶涂布机对防排卷材的背面(背离毛细疏水槽的一面)进行涂胶，形成涂胶层；涂胶量350g/㎡，涂胶厚度0.40mm；之后，使用撒砂机对防排卷材背面的涂胶层进行撒砂工作，再用压实辊压砂砾，使得砂砾尽可能多并且牢固的粘接在胶层表面，即可获得自粘胶防排卷材。

对制得的自粘胶防排卷材进行以下性能检测。检测试验方法如下：

1.标准条件：水泥砂浆标准养护条件为：温度20±2℃，相对湿度≥95％。

2.试验制备：

将规格尺寸检验合格的卷材展平后在标准状态下静置24h，每组试件在卷材宽度方向均匀裁取，试件距卷材边缘不小于100mm，裁切的试件不应有毛边。

3.检测项目：

抗窜水性：按GB/T 23457-2017中6.18进行。

不透水性：按GB/T 328.10-2007中方法B进行，采用十字开缝盘，试验时间120min。将防粘材料揭去，覆盖滤纸以防粘结，胶面迎水，颗粒表面可主体材料迎水。

与后浇混凝土剥离强度：按GB/T 23457-2017中6.20进行。

与后浇混凝土浸水后剥离强度：按GB/T 23457-2017中6.21进行。

卷材与卷材剥离强度(搭接边)：按GB/T 23457-2017中6.22进行。

卷材防粘部位剥离强度：按GB/T 23457-2017中6.23进行。

热老化：按GB/T 23457-2017中6.24进行。

尺寸变化率：按GB/T 23457-2017中6.25进行。

检测用的试件、规格以及检测结果见表4。

表4

将制得的自粘胶防排卷材裁成20平方米或40平方米一卷尺寸，应用于地下防水工程中，铺设时，本产品采用预铺反粘法施工，

平面卷材施工工艺流程具体如下：清理基层→基层弹线→铺设裁制的自粘胶防排卷材→卷材搭接→细部节点处理→自检、修补、验收→绑扎钢筋→浇筑混凝土。

立面卷材施工工艺流程：围护结构立面基层找平→检测、清理立面基层→定位弹线→铺设裁制的自粘胶防排卷材并机械固定→卷材搭接→细部节点处理→自检、修补、验收→绑扎钢筋→浇筑混凝土。

其中卷材的短边对接时用自粘胶带密封。

经3个月的结果监测发现，采用本申请制得的自粘胶防排卷材用于地下防水工程时，一层铺设即可达到一级设防要求。从表4的检测结果看，所得防排卷材的抗窜水性和不透水性完全符合技术标准的要求，说明防排卷材表面的毛细疏水槽使得卷材具有较好的自动排水作用；另外，与后浇混凝土剥离强度、与后浇混凝土浸水后剥离强度以及卷材与卷材剥离强度(搭接边)、卷材防粘部位剥离强度，都是高于技术标准要求的；此外，在80℃下热老化168h后，拉力保持率为94％，延伸保持率大于等于85％；且防排卷材的主体材料在-32℃下无裂纹，胶层在-23℃下无裂纹，尺寸变化率≤±1.0。申请人推测，可能由于本申请的防排卷材采用特殊调制的配方制成，且在制备时采用特定的生产工艺以及特定结构、尺寸的模具挤成表面具有虹吸作用的毛细疏水槽，因此，所得防排卷材及其中的毛细疏水槽成型效果好，在使用时尺寸变化率较小，同时拥有高拉伸强度、高断裂伸长率，使用寿命长。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种增强增韧的聚乙烯防排卷材，其特征在于，所述聚乙烯防排卷材由原料在熔融状态下挤成一面平行排列有若干毛细疏水槽的结构，以原料的重量份数计，包括以下成分：

所述相容剂、偶联剂为马来酸酐接枝聚乙烯蜡；

所述纳米多孔粉石英的粒度为5-80纳米，所述滑石粉的目数为500-10000目；

滑石粉由500-800目、1000-2000目、5000-10000目三种滑石粉粉体按照重量比1：1.5：1.8复合而成。

2.根据权利要求1所述的一种增强增韧的聚乙烯防排卷材，其特征在于，以原料的重量份数计，包括以下成分，

3.权利要求1-2任一所述的一种增强增韧的聚乙烯防排卷材，其特征在于，毛细疏水槽槽口宽度0.5～1.5mm，两毛细疏水槽之间的距离0.5～1.8mm，槽深度为0.8-1.8mm，槽底到卷材另一面的距离为0.7-2.0mm。

4.根据权利要求3所述的一种增强增韧的聚乙烯防排卷材，其特征在于，所述毛细疏水槽槽口宽度0.5～0.8mm，两毛细疏水槽之间的距离0.5～1.0mm，槽深度为0.8-1.0mm，槽底到卷材另一面的距离为0.7-1.5mm。

5.权利要求1-3任一所述的一种增强增韧的聚乙烯防排卷材的生产方法，其特征在于，所述生产方法包括，

制备混合粒料：将原料中包括高密度聚乙烯、低密度聚乙烯、超低密度聚乙烯、乙烯-乙酸乙烯共聚物、乙烯-辛烯共聚物在内的树脂粒料和相容剂混合均匀，得到混合粒料；

制备混合粉料：将纳米多孔粉石英、滑石粉与偶联剂混合均匀，并与剩余原料混合均匀，得到混合粉料；

挤出：将所得混合粒料和混合粉料投入至挤出机，通过设在挤出机出料口的模具挤出防水卷材半成品；

压延定型：采用定型辊对挤出的防水卷材半成品进行压延的同时冷却定型；

回火处理：利用回火辊对压延定型后的防水卷材半成品进行回火处理，即得防水卷材成品；其中，回火辊的个数至少为四个，且四个回火辊的温度依次为：60～65℃、55～60℃、50～55℃、45～50℃。

6.根据权利要求5所述的一种增强增韧的聚乙烯防排卷材的生产方法，其特征在于，压延定型步骤中，冷却定型温度控制在35-45℃。

7.根据权利要求5所述的一种增强增韧的聚乙烯防排卷材的生产方法，其特征在于，制备混合粉料步骤中，首先将原料中的所有粉料预热，预热温度105～110℃，然后将纳米多孔粉石英、滑石粉与偶联剂混合均匀，再与剩余原料混合后，以700-800转/分钟的转速混合1～5分钟，再以1000-1500转/分钟的转速混合3～7分钟，得到混合粉料。

8.根据权利要求5所述的一种增强增韧的聚乙烯防排卷材的生产方法，其特征在于，所述生产方法还包括，在获得的防水卷材背离毛细疏水槽的一面涂胶；其中，涂胶量介于300～400g/㎡；涂胶厚度介于0.30mm～0.50mm。