CN114805974A - 一种耐候型tpo防水卷材及其制备方法 - Google Patents

一种耐候型tpo防水卷材及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及防水卷材技术领域，提出了一种耐候型TPO防水卷材及其制备方法，耐候型TPO防水卷材包括以下重量份的组分：聚烯烃弹性体30‑70份，聚苯乙烯‑聚(乙烯/乙烯/丙烯)‑聚苯乙烯嵌段共聚物10‑30份，热塑性硫化橡胶10‑30份，改性滑石粉15‑30份，光稳定剂0.5‑2份，抗氧剂0.1‑2份，抗菌剂0.1‑2份，着色剂0.1‑1份。通过上述技术方案，解决了现有技术中TPO防水卷材耐候性差的问题。

Description

一种耐候型TPO防水卷材及其制备方法
技术领域
本发明涉及防水卷材技术领域，具体的，涉及一种耐候型TPO防水卷材及其制备方法。
背景技术
热塑性聚烯烃(TPO)防水卷材是以乙丙橡胶与聚丙烯聚合制成的聚烯烃树脂为基料制成的片状热塑性聚烯烃防水卷材，广泛用于各种工业与民用建筑金属屋面、混凝土屋面、耐根穿刺种植顶板，亦可采用预铺反粘工法用于地铁、人防工程、停车库等地下空间的防水工程。
热塑性聚烯烃防水卷材中以滑石粉作为填料，且滑石粉的添加量比较大，滑石粉具有良好的热稳定性，但是，滑石粉表面不包含羟基和其他活泼离子，呈弱疏水性并呈化学惰性，与聚烯烃弹性体基体的相容性差，从而在防水卷材树脂基体中分散不均匀，影响其功效的发挥，导致防水卷材耐候性不好。
发明内容
本发明提出一种耐候型TPO防水卷材及其制备方法，解决了现有技术中TPO防水卷材耐候性差的问题。
本发明的技术方案如下：
一种耐候型TPO防水卷材，包括以下重量份的组分：
聚烯烃弹性体30-70份，聚苯乙烯-聚(乙烯/乙烯/丙烯)-聚苯乙烯嵌段共聚物10-30份，热塑性硫化橡胶10-30份，改性滑石粉15-30份，光稳定剂0.5-2份，抗氧剂0.1-2份，抗菌剂0.1-2份，着色剂0.1-1份。
作为进一步的技术方案，所述聚烯烃弹性体由质量比为2:1的第一聚烯烃弹性体和第二聚烯烃弹性体组成，所述第一聚烯烃弹性体在190℃/2.16kg的熔融指数为0.5～1g/10min，所述第二聚烯烃弹性体在190℃/2.16kg的熔融指数为2～3g/10min。
作为进一步的技术方案，所述改性滑石粉的制备方法包括以下步骤：将滑石粉加水配制成滑石粉浆料，将该浆料加热至60℃，加入硅烷偶联剂、庚二酸，搅拌40min，过滤烘干，得到改性滑石粉。
作为进一步的技术方案，所述光稳定剂为Tinuvin XT850、Cyasorb B877和纳米二氧化钛质量比为2：1：4的混合物。
作为进一步的技术方案，所述抗氧剂为受阻酚抗氧剂、羟胺类抗氧剂、亚磷酸酯类抗氧剂中的一种或多种。
作为进一步的技术方案，所述受阻酚抗氧剂为非对称抗氧剂GA80，所述羟胺类抗氧剂为IRGASTAB FS042，所述亚磷酸酯类抗氧剂为抗氧剂168。
作为进一步的技术方案，所述抗菌剂为巴斯夫抗菌剂B5000、B6000、B7000中的一种或多种。
本发明还提出了一种耐候型TPO防水卷材的制备方法，包括以下步骤：
S1、按照所述耐候型TPO防水卷材的原料配方，准备各组分；
S2、将10％-20％配方量的聚烯烃弹性体与光稳定剂、抗氧剂、抗菌剂、着色剂混合后挤出造粒，得到功能母料；
S3、将功能母料与剩余的聚烯烃弹性体以及其他原料混合通过挤出、压延、冷却、牵引成型，得到耐候型TPO防水卷材。
本发明的工作原理及有益效果为：
1、本发明中，采用用硅烷偶联剂和庚二酸协同对滑石粉改性，增强了滑石粉与防水卷材基体树脂间的相容性，使滑石粉在防水卷材树脂基体中均匀分散，从而显著提高了防水卷材的耐候性。
2、本发明中，采用不同熔融指数的聚烯烃弹性体配合，可以显著提高防水卷材中基体树脂以及各助剂之间的相容性，从而促进各组分功效的发挥，进而提高防水卷材的耐候性。
3、本发明中，采用Tinuvin XT850、Cyasorb B877和纳米二氧化钛质量比为2：1：4的混合物作为光稳定剂进一步提高了防水卷材的光稳定性，从而进一步提高防水卷材的耐候性。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，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作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都涉及本发明保护的范围。
下述实施例及对比例中，聚苯乙烯-聚(乙烯/乙烯/丙烯)-聚苯乙烯嵌段共聚物(SEEPS)为日本可乐丽Septon 4055；第一聚烯烃弹性体在190℃/2.16kg的熔融指数为0.5～1g/10min；第二聚烯烃弹性体在190℃/2.16kg的熔融指数为2～3g/10min；
改性滑石粉由以下方法制备：将滑石粉加水配制成质量浓度为20％滑石粉浆料，将该浆料加热至90℃，加入硅烷偶联剂、庚二酸，搅拌反应7h，过滤烘干，得到改性滑石粉；滑石粉、硅烷偶联剂、庚二酸的质量比为100：7：1，硅烷偶联剂为KH550。
实施例1
一种耐候型TPO防水卷材，包括以下重量份的组分：
第一聚烯烃弹性体30份，聚苯乙烯-聚(乙烯/乙烯/丙烯)-聚苯乙烯嵌段共聚物30份，热塑性硫化橡胶10份，改性滑石粉15份，光稳定剂0.5份，抗氧剂0.1份，抗菌剂0.1份，着色剂0.1份；
其中，光稳定剂为Tinuvin XT850；抗氧剂为非对称抗氧剂GA80；抗菌剂为巴斯夫抗菌剂B5000；
其制备方法包括以下步骤：
S1、按照上述的原料配方，准备各组分；
S2、将6份第一聚烯烃弹性体与光稳定剂、抗氧剂、抗菌剂、着色剂混合后挤出造粒，得到功能母料；
S3、将功能母料与剩余的聚烯烃弹性体以及其他原料混合通过挤出、压延、冷却、牵引成型，得到耐候型TPO防水卷材。
实施例2
一种耐候型TPO防水卷材，包括以下重量份的组分：
第一聚烯烃弹性体70份，聚苯乙烯-聚(乙烯/乙烯/丙烯)-聚苯乙烯嵌段共聚物30份，热塑性硫化橡胶10份，改性滑石粉30份，光稳定剂2份，抗氧剂2份，抗菌剂2份，着色剂1份；
其中，光稳定剂为Cyasorb B877；抗氧剂为IRGASTAB FS042；抗菌剂为巴斯夫抗菌剂B6000；
其制备方法包括以下步骤：
S1、按照上述的原料配方，准备各组分；
S2、将7份第一聚烯烃弹性体与光稳定剂、抗氧剂、抗菌剂、着色剂混合后挤出造粒，得到功能母料；
S3、将功能母料与剩余的聚烯烃弹性体以及其他原料混合通过挤出、压延、冷却、牵引成型，得到耐候型TPO防水卷材。
实施例3
一种耐候型TPO防水卷材，包括以下重量份的组分：
第一聚烯烃弹性体45份，聚苯乙烯-聚(乙烯/乙烯/丙烯)-聚苯乙烯嵌段共聚物20份，热塑性硫化橡胶20份，改性滑石粉23份，光稳定剂1份，抗氧剂1份，抗菌剂1份，着色剂0.5份；
其中，光稳定剂为Tinuvin XT850、二氧化钛质量比为1：2的混合物；抗氧剂为抗氧剂168；抗菌剂为巴斯夫抗菌剂B7000；
其制备方法包括以下步骤：
S1、按照上述的原料配方，准备各组分；
S2、将4份第一聚烯烃弹性体与光稳定剂、抗氧剂、抗菌剂、着色剂混合后挤出造粒，得到功能母料；
S3、将功能母料与剩余的聚烯烃弹性体以及其他原料混合通过挤出、压延、冷却、牵引成型，得到耐候型TPO防水卷材。
实施例4
一种耐候型TPO防水卷材，包括以下重量份的组分：
第二聚烯烃弹性体45份，聚苯乙烯-聚(乙烯/乙烯/丙烯)-聚苯乙烯嵌段共聚物20份，热塑性硫化橡胶20份，改性滑石粉23份，光稳定剂1份，抗氧剂1份，抗菌剂1份，着色剂0.5份；
其中，光稳定剂为Cyasorb B877、二氧化钛质量比为1：4的混合物；抗氧剂为抗氧剂168；抗菌剂为巴斯夫抗菌剂B7000；其制备方法包括以下步骤：
S1、按照上述的原料配方，准备各组分；
S2、将6份第二聚烯烃弹性体与光稳定剂、抗氧剂、抗菌剂、着色剂混合后挤出造粒，得到功能母料；
S3、将功能母料与剩余的第二聚烯烃弹性体以及其他原料混合通过挤出、压延、冷却、牵引成型，得到耐候型TPO防水卷材。
实施例5
一种耐候型TPO防水卷材，包括以下重量份的组分：
第一聚烯烃弹性体30份，第二聚烯烃弹性体15份，聚苯乙烯-聚(乙烯/乙烯/丙烯)-聚苯乙烯嵌段共聚物20份，热塑性硫化橡胶20份，改性滑石粉23份，光稳定剂1份，抗氧剂1份，抗菌剂1份，着色剂0.5份；
其中，光稳定剂为Tinuvin XT850、二氧化钛质量比为1：2的混合物；抗氧剂为抗氧剂168；抗菌剂为巴斯夫抗菌剂B7000；
其制备方法包括以下步骤：
S1、按照上述的原料配方，准备各组分；
S2、将6份第一聚烯烃弹性体与光稳定剂、抗氧剂、抗菌剂、着色剂混合后挤出造粒，得到功能母料；
S3、将功能母料与剩余的第一聚烯烃弹性体以及其他原料混合通过挤出、压延、冷却、牵引成型，得到耐候型TPO防水卷材。
实施例6
本实施例与实施例5的区别仅在于光稳定剂为光稳定剂为Cyasorb B877和纳米二氧化钛质量比为1：4的混合物。
实施例7
本实施例与实施例5的区别仅在于光稳定剂为光稳定剂为光稳定剂为TinuvinXT850、Cyasorb B877和纳米二氧化钛质量比为2：1：4的混合物。
对比例1
本对比例与实施例1的区别仅在于改性滑石粉的制备方法包括以下步骤：将滑石粉加水配制成滑石粉浆料，将该浆料加热至60℃，加入硅烷偶联剂，搅拌40min，过滤烘干，得到改性滑石粉。
对比例2
本对比例与实施例1的区别仅在于未对滑石粉改性处理。
按照GB 27789-2011《热塑性聚烯烃(TPO)防水卷材》中规定的测试方法，对实施例1-7及对比例1-4的热塑性聚烯烃防水卷材的耐候性进行检测，检测结果见下表：
表1实施例1-7及对比例1-4的热塑性聚烯烃防水卷材的耐候性检测结果(热老化，115℃)
项目 最大拉力保持率(纵向)，％ 最大拉力时伸长率保持率(纵向)，％
实施例1 94 92
实施例2 96 93
实施例3 95 92
实施例4 94 91
实施例5 97 95
实施例6 97 94
实施例7 98 96
对比例1 91 89
对比例2 87 86
从上表中数据可以看出，实施例1对实施例1-7得到的防水卷材在115℃热老化后的最大拉力保持率高至94-98％、最大拉力时伸长率保持率高至91-96％，说明本发明的防水卷材具有良好的耐候性。
与实施例3-4相比，实施例5的防水卷材在115℃热老化后的最大拉力保持率以及最大拉力时伸长率保持率显著提高，说明采用不同熔融指数的聚烯烃弹性体配合，可以显著提高防水卷材中基体树脂以及各助剂之间的相容性，从而促进各组分功效的发挥，进而提高防水卷材的耐候性。
与实施例5-6相比，实施例7的防水卷材在115℃热老化后的最大拉力保持率以及最大拉力时伸长率保持率略有提高，说明与采用一种有机光稳定剂与纳米二氧化钛混合物作为光稳定剂相比，采用Tinuvin XT850、Cyasorb B877和纳米二氧化钛质量比为2：1：4的混合物作为光稳定剂进一步提高了防水卷材的光稳定性，从而提高防水卷材的耐候性。
与实施例1相比，对比例1-2的防水卷材在115℃热老化后的最大拉力保持率以及最大拉力时伸长率保持率均显著下降，说明采用硅烷偶联剂和庚二酸协同对滑石粉改性，显著改善了滑石粉在防水卷材基体中的分散性，从而显著提高了防水卷材的耐候性。
以上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 (8)

1.一种耐候型TPO防水卷材，其特征在于，包括以下重量份的组分：
聚烯烃弹性体30-70份，聚苯乙烯-聚(乙烯/乙烯/丙烯)-聚苯乙烯嵌段共聚物10-30份，热塑性硫化橡胶10-30份，改性滑石粉15-30份，光稳定剂0.5-2份，抗氧剂0.1-2份，抗菌剂0.1-2份，着色剂0.1-1份。
2.根据权利要求1所述的一种耐候型TPO防水卷材，其特征在于，所述聚烯烃弹性体由质量比为2:1的第一聚烯烃弹性体和第二聚烯烃弹性体组成，所述第一聚烯烃弹性体在190℃/2.16kg的熔融指数为0.5～1g/10min，所述第二聚烯烃弹性体在190℃/2.16kg的熔融指数为2～3g/10min。
3.根据权利要求1所述的一种耐候型TPO防水卷材，其特征在于，所述改性滑石粉的制备方法包括以下步骤：将滑石粉加水配制成滑石粉浆料，将该浆料加热至90℃，加入硅烷偶联剂、庚二酸，搅拌反应7h，过滤烘干，得到改性滑石粉。
4.根据权利要求1所述的一种耐候型TPO防水卷材，其特征在于，所述光稳定剂为Tinuvin XT850、Cyasorb B877和纳米二氧化钛质量比为2：1：4的混合物。
5.根据权利要求1所述的一种耐候型TPO防水卷材，其特征在于，所述抗氧剂为受阻酚抗氧剂、羟胺类抗氧剂、亚磷酸酯类抗氧剂中的一种或多种。
6.根据权利要求1所述的一种耐候型TPO防水卷材，其特征在于，所述受阻酚抗氧剂为非对称抗氧剂GA80，所述羟胺类抗氧剂为IRGASTAB FS042，所述亚磷酸酯类抗氧剂为抗氧剂168。
7.根据权利要求1所述的一种耐候型TPO防水卷材，其特征在于，所述抗菌剂为巴斯夫抗菌剂B5000、B6000、B7000中的一种或多种。
8.一种耐候型TPO防水卷材的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、按照权利要求1-7任意一项所述耐候型TPO防水卷材的原料配方，准备各组分；
S2、将10％-20％配方量的聚烯烃弹性体与光稳定剂、抗氧剂、抗菌剂、着色剂混合后挤出造粒，得到功能母料；
S3、将功能母料与剩余的聚烯烃弹性体以及其他原料混合通过挤出、压延、冷却、牵引成型，得到耐候型TPO防水卷材。
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