CN114806442A - 一种基于tpv主材的高分子橡胶防水卷材及制备方法 - Google Patents

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徐伟伟
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Abstract

本发明公开了一种基于TPV主材的高分子橡胶防水卷材及制备方法，包括由下至上依次连接的自粘基层、保温隔热层、隔音层、纤维芯线层、TPV防水层与隔离防护层；所述隔离防护层顶部开设有若干等距排列呈矩形分布的防皱孔，所述纤维芯线层为网格编织状结构。通过采用改性TPV弹性体作为核心材料，其具有良好的回弹性、尺寸稳定性，高抗冲击性和高机械强度；同时不需要进行复杂繁琐的硫化程序，可以直接像普通热塑性塑料那样加工，简化了工艺程序，缩短了成型周期；并且在可持续利用方面，加工剩余料或者废旧料可以回收进行再加工处理，具有良好的再生循环使用特性，降低成本的同时也对环境保护有积极的意义。

Description

一种基于TPV主材的高分子橡胶防水卷材及制备方法
技术领域
本发明涉及橡胶防水卷材技术领域，具体来说，涉及一种基于TPV主材的高分子橡胶防水卷材及制备方法。
背景技术
防水材料在建筑施工中占有很重要的地位，在道路桥梁、屋顶或需要防水的建筑物的施工中，需要铺制大量的防水材料，以防止渗漏。防水材料的质量和使用寿命直接影响到整个建筑工程的质量。
目前，防水材料通常分为防水卷材、防水涂料、堵漏水材料、刚性防水及密封材料五大类。对于大面积的防水施工，防水卷材是通行的首选材料。
传统的沥青基防水卷材，都是以高聚物改性沥青或称之为聚合物改性沥青制造而成的防水卷材，如SBS改性沥青防水卷材、APP改性沥青防水卷材、自粘聚合物改性沥青防水卷材、桥面防水层用高聚物改性沥青防水卷材等，他们采用热熔或自粘进行施工，它们在发挥防水功能上起到了巨大的作用。
但这些传统沥青改性类的材料在正常使用下，其使用年限一般为25年至30年，防水防护性能会逐渐下降，难以达到和建筑物使用寿命同步的情况；另外，施工时卷材的沥青基层和混凝土结构粘结性受施工人员技能操作、基层处理剂质量和施工环境影响大，质量难以一致高效地达到施工规范要求。所以经常出现粘结不牢、空鼓、起泡、窜水渗漏等问题。
如专利CN109796887B公开了一种热塑性聚烯烃自粘防水卷材，该防水卷材构成自粘层的自粘胶的配胶工艺简单，功能化三元乙丙橡胶、重交沥青和增粘剂共混，只需1小时就会完全溶解，再加入秋兰姆类促进剂、三氯化铝、叔胺类促进剂、硝酸铈铵、抗氧剂、紫外线吸收剂、硅酸钙和二氧化硅混合只需2小时即可完成配胶过程，能耗比普通物理共混改性沥青自粘胶相比降低30％。但该防水卷材仍存在一定的不足，例如该防水卷材的耐热性、阻燃性能较差，仅通过加速自粘过程与提高粘性的方式，保证防水卷材的使用效率，但是后续的使用寿命及防水效果方面会受到一定的影响。
针对相关技术中的问题，目前尚未提出有效的解决方案。
发明内容
针对相关技术中的问题，本发明提出一种基于TPV主材的高分子橡胶防水卷材及制备方法，以克服现有相关技术所存在的上述技术问题。
为此，本发明采用的具体技术方案如下：
根据本发明的一个方面，提供了一种基于TPV主材的高分子橡胶防水卷材，包括由下至上依次连接的自粘基层、保温隔热层、隔音层、纤维芯线层、TPV防水层与隔离防护层；
所述隔离防护层顶部开设有若干等距排列呈矩形分布的防皱孔，所述纤维芯线层为网格编织状结构。
进一步的，所述TPV防水层包括以下质量份数的成分组成：
改性TPV弹性体90-120份；
ABS塑料20-40份；
碳纳米管母料2-4份；
多巴胺改性钠基蒙脱石2-8份；
抗氧剂2-8份；
增塑剂3-5份；
分散剂2-4份；
防老剂1-5份；
防腐剂1-3份。
进一步的，所述改性TPV弹性体包括以下质量分数的成分组成：
三元乙丙橡胶60-70份；
聚丙烯20-30份；
过氧化二异苯丙3-6份；
硫磺1-2份；
氧化锌3-6份；
硬脂酸3-6份。
进一步的，所述防老剂由4-氨基二苯胺与甲基异J基酮采用无催化剂高温改性工艺反应制得；
其中，无催化剂高温改性工艺是将1，3-二甲基丁基末端的一个C-C改为C＝C。
进一步的，所述多巴胺改性钠基蒙脱石的成分包括多巴胺盐酸盐、1，1-二苯基-2-苦肼基与钠基蒙脱土且质量份数比为50：1：1。
进一步的，所述增塑剂包括糠醛抽出油、芳烃油和油浆中的至少一种。
根据本发明的另一个方面，还提供了一种基于TPV主材的高分子橡胶防水卷材的制备方法，该制备方法包括以下步骤：
S1、利用密炼机进行TPV防水层的制备与成型；
S2、将成型后的防水卷材各层按照预设顺序进行限位固定；
S3、通过输送辊道对防水卷材的各层进行运输，通过压辊机进行热压成型；
S4、成型后的防水卷材进行冷却、纠偏、切边、裁剪及收卷，最终包装制备成高分子橡胶防水卷材。
进一步的，所述利用密炼机进行TPV防水层的制备与成型，包括以下步骤：
S11、制备改性TPV弹性体；
S12、制备多巴胺改性钠基蒙脱石；
S13、在170℃环境中，向密炼机中加入改性TPV弹性体及多巴胺改性钠基蒙脱石，混炼5min；
S14、依次加入ABS塑料、碳纳米管母料、抗氧剂、增塑剂、分散剂、防老剂及防腐剂，再混炼6min得到TPV复合材料；
S15、将混炼制备得到的TPV复合材料置于模具中，进过190℃压片5min，并冷却得到TPV防水层。
进一步的，所述制备改性TPV弹性体，包括以下步骤：
S111、在170℃环境下，向密炼机中加入预定比例的三元乙丙橡胶与聚丙烯并塑炼5min；
S112、依次加入氧化锌、硬脂酸、过氧化二异苯丙及硫磺，混炼6min；
S113、取出制备得到的混合物并置于模具中，190℃环境下进行压片5min，冷却后得到改性TPV片材；
S114、将改性TPV片材进行粉碎研磨，得到改性TPV弹性体。
进一步的，所述制备多巴胺改性钠基蒙脱石包括以下步骤：
S121、称取预设质量的钠基蒙脱土，倒入去离子水中，连续搅拌12h后静置24h，得到上层悬浮液；
S122、每次取出总体积三十分一的悬浮液置于超声波粉碎器中进行超声预剥离处理20min，收集所有上层悬液；
S123、向收集得到的上层悬液中依次加入多巴胺盐酸盐及1，1-二苯基-2-苦肼基，进行搅拌；
S124、加入盐酸保证pH在8.5-9之间，继续搅拌4h；
S125、对混合溶液进行离心处理，得到泥浆状产物；
S126、将泥浆状产物置于冻干机中冻干24h，研磨得到多巴胺改性钠基蒙脱石。
本发明的有益效果为：通过采用改性TPV弹性体作为核心材料，其具有良好的回弹性、尺寸稳定性，高抗冲击性和高机械强度；同时不需要进行复杂繁琐的硫化程序，可以直接像普通热塑性塑料那样加工，简化了工艺程序，缩短了成型周期；并且在可持续利用方面，加工剩余料或者废旧料可以回收进行再加工处理，具有良好的再生循环使用特性，降低成本的同时也对环境保护有积极的意义。
而本发明中通过在TPV防水层中加入多巴胺改性钠基蒙脱石，能够大大提高防水卷材的耐热阻燃性能，保温恶劣情况下防水卷材的稳定性与安全性；同时提高防水卷材的刚性强度，提高防水卷材的抗拉抗压能力。配合加入的碳纳米管母料等添加剂，能够有效提高防水卷材的防静电能力，能够有效增加防水卷材的使用场景与应用稳定性，具备更丰富更优异的性能，同时具备高效的抗氧化与防老化能力，从而大幅提高防水卷材的使用寿命。
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是根据本发明实施例的一种基于TPV主材的高分子橡胶防水卷材的结构示意图；
图2是根据本发明实施例的一种基于TPV主材的高分子橡胶防水卷材的制备方法的流程图。
图中：
1、自粘基层；2、保温隔热层；3、隔音层；4、纤维芯线层；5、TPV防水层；6、隔离防护层；7、防皱孔。
具体实施方式
根据本发明的实施例，提供了一种基于TPV主材的高分子橡胶防水卷材，如图1所示，包括由下至上依次连接的自粘基层1、保温隔热层2、隔音层3、纤维芯线层4、TPV防水层5与隔离防护层6；
所述隔离防护层6顶部开设有若干等距排列呈矩形分布的防皱孔7，所述纤维芯线层4为网格编织状结构。
TPV中文名称为热塑性动态硫化橡胶或热塑性硫化弹性体，是高度硫化橡胶微粒分散在连续塑料相中组成的一种弹性体材料。TPV常温下的物理性质和功能特性类似于热固性树脂，在高温下具有热塑性塑料的熔融流动和反复的加工特性，可以快速、方便的加工成型。TPV具有良好的弹性和耐压缩变形性，优异的抗老化性能和良好的耐候、耐热性能，耐臭氧和耐紫外线性能优良，同时其耐油耐溶剂性能与通用型氯丁橡胶不相上下；使用温度范围广泛，且易染色的优点大大提高了制品设计的自由度；制品绿色环保，可回收使用，符合欧盟环保要求，比重轻外观质量均匀，表面档次高，手感好。
在一个实施例中，所述TPV防水层4包括以下质量份数的成分组成：
改性TPV弹性体90-120份；
ABS塑料20-40份；
碳纳米管母料2-4份；
多巴胺改性钠基蒙脱石2-8份；
抗氧剂2-8份；
增塑剂3-5份；
分散剂2-4份；
防老剂1-5份；
防腐剂1-3份。
在一个实施例中，所述改性TPV弹性体包括以下质量分数的成分组成：
三元乙丙橡胶60-70份；
聚丙烯20-30份；
过氧化二异苯丙3-6份；
硫磺1-2份；
氧化锌3-6份；
硬脂酸3-6份。
在一个实施例中，所述防老剂由4-氨基二苯胺与甲基异J基酮采用无催化剂高温改性工艺反应制得；
其中，无催化剂高温改性工艺是将1，3-二甲基丁基末端的一个C-C改为C＝C(使其能够参与硫化反应，与橡胶分子链结合形成网络结构)。
在一个实施例中，所述多巴胺改性钠基蒙脱石的成分包括多巴胺盐酸盐、1，1-二苯基-2-苦肼基与钠基蒙脱土且质量份数比为50：1：1。
在一个实施例中，所述增塑剂包括糠醛抽出油、芳烃油和油浆中的至少一种。
根据本发明的另一个实施例，如图2所示，还提供了一种基于TPV主材的高分子橡胶防水卷材的制备方法，该制备方法包括以下步骤：
S1、利用密炼机进行TPV防水层4的制备与成型；
其中，步骤S1包括：
S11、制备改性TPV弹性体；
目前改性TPV弹性体制备常采用两种方法，即一步法与两步法。
其中一步法通常采用的设备是双螺杆挤出机，通过分段投料的方法，在螺杆内部完成动态硫化过程。由于双螺杆挤出机能够提供强大的剪切力，因此共混物能够得到很好的混合效果，同时，各段之间还能精准的设置停留时间。这种方法在保证连续生产的基础上，得到的改性TPV还具有稳定优异的物理性能，是目前许多企业普遍采用的主流工艺。
两步法通常采用的设备是开炼机和密炼机，当机器升到加工温度以上，加入EPDM(三元乙丙橡胶)和硫化剂进行熔融共混，制备出EPDM硫化母胶，取出待用，随后将PP(聚丙烯)和助剂均匀混炼，再加入EPDM硫化母胶，继续混炼均匀，最后将共混物取出，进行挤出、造粒。这种制备方法的优点是可以通过扭矩等参数值直观地了解和掌握体系的硫化程度，但是工艺相对比较繁琐，无法进行连续生产，因此在大规模生产应用上受到限制，主要用于教学、科研等领域。
在本发明中制备改性TPV弹性体包括以下步骤：
S111、在170℃环境下，向密炼机中加入预定比例的三元乙丙橡胶与聚丙烯并塑炼5min；
S112、依次加入氧化锌、硬脂酸、过氧化二异苯丙及硫磺，混炼6min；
S113、取出制备得到的混合物并置于模具中，190℃环境下进行压片5min，冷却后得到改性TPV片材；
S114、将改性TPV片材进行粉碎研磨，得到改性TPV弹性体。
S12、制备多巴胺改性钠基蒙脱石；
所述制备多巴胺改性钠基蒙脱石包括以下步骤：
S121、称取预设质量的钠基蒙脱土，倒入去离子水中，连续搅拌12h后静置24h，得到上层悬浮液；
S122、每次取出总体积三十分一的悬浮液置于超声波粉碎器中进行超声预剥离处理20min，收集所有上层悬液；
S123、向收集得到的上层悬液中依次加入多巴胺盐酸盐及1，1-二苯基-2-苦肼基，进行搅拌；
S124、加入盐酸保证pH在8.5-9之间，继续搅拌4h；
S125、对混合溶液进行离心处理，得到泥浆状产物；
S126、将泥浆状产物置于冻干机中冻干24h，研磨得到多巴胺改性钠基蒙脱石。
S13、在170℃环境中，向密炼机中加入改性TPV弹性体及多巴胺改性钠基蒙脱石，混炼5min；
S14、依次加入ABS塑料、碳纳米管母料、抗氧剂、增塑剂、分散剂、防老剂及防腐剂，再混炼6min得到TPV复合材料；
S15、将混炼制备得到的TPV复合材料置于模具中，进过190℃压片5min，并冷却得到TPV防水层4。
S2、将成型后的防水卷材各层按照预设顺序进行限位固定；
S3、通过输送辊道对防水卷材的各层进行运输，通过压辊机进行热压成型；
S4、成型后的防水卷材进行冷却、纠偏、切边、裁剪及收卷，最终包装制备成高分子橡胶防水卷材。
以下通过实施例一、二、三及对照组进行对比试验：
实施例一
改性TPV弹性体90份；ABS塑料20份；碳纳米管母料2份；多巴胺改性钠基蒙脱石2份；抗氧剂2份；增塑剂3份；分散剂2份；防老剂1份；防腐剂1份。
按照上述成分比制备TPV防水层4，并经过防水卷材热塑加工流程制备完整的高分子防水卷材，将成品铺设在实验对照区域。
实施例二
改性TPV弹性体105份；ABS塑料30份；碳纳米管母料3份；多巴胺改性钠基蒙脱石5份；抗氧剂5份；增塑剂4份；分散剂3份；防老剂3份；防腐剂2份。
按照上述成分比制备TPV防水层4，并经过防水卷材热塑加工流程制备完整的高分子防水卷材，将成品铺设在实验对照区域。
实施例三
改性TPV弹性体120份；ABS塑料40份；碳纳米管母料4份；多巴胺改性钠基蒙脱石8份；抗氧剂8份；增塑剂5份；分散剂4份；防老剂5份；防腐剂3份。
按照上述成分比制备TPV防水层4，并经过防水卷材热塑加工流程制备完整的高分子防水卷材，将成品铺设在实验对照区域。
对照组
选取市面上常见的TPO型防水卷材，与实施例一、二、三一起铺设在实验区域进行对照试验。
通过对实施例一、二、三与对照组进行60℃高温热稳定试验，对四者的阻燃性能进行判定与分析，实验结果如表1所示：
表1
Figure BDA0003638620420000091
由表1可知，随着成分的防水卷材中各个成分配比的增加，阻燃性能与抗高温能力均有明显的进步与改进，与常见的普通防水卷材形成的明显的差异，而防水性能均能够保持良好的效果。
综上所述，借助于本发明的上述技术方案，通过采用改性TPV弹性体作为核心材料，其具有良好的回弹性、尺寸稳定性，高抗冲击性和高机械强度；同时不需要进行复杂繁琐的硫化程序，可以直接像普通热塑性塑料那样加工，简化了工艺程序，缩短了成型周期；并且在可持续利用方面，加工剩余料或者废旧料可以回收进行再加工处理，具有良好的再生循环使用特性，降低成本的同时也对环境保护有积极的意义。
而本发明中通过在TPV防水层中加入多巴胺改性钠基蒙脱石，能够大大提高防水卷材的耐热阻燃性能，保温恶劣情况下防水卷材的稳定性与安全性；同时提高防水卷材的刚性强度，提高防水卷材的抗拉抗压能力。配合加入的碳纳米管母料等添加剂，能够有效提高防水卷材的防静电能力，能够有效增加防水卷材的使用场景与应用稳定性，具备更丰富更优异的性能，同时具备高效的抗氧化与防老化能力，从而大幅提高防水卷材的使用寿命。
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)

1.一种基于TPV主材的高分子橡胶防水卷材，其特征在于，包括由下至上依次连接的自粘基层(1)、保温隔热层(2)、隔音层(3)、纤维芯线层(4)、TPV防水层(5)与隔离防护层(6)；
所述隔离防护层(6)顶部开设有若干等距排列呈矩形分布的防皱孔(7)，所述纤维芯线层(4)为网格编织状结构。
2.根据权利要求1所述的一种基于TPV主材的高分子橡胶防水卷材，其特征在于，所述TPV防水层(4)包括以下质量份数的成分组成：
改性TPV弹性体90-120份；
ABS塑料20-40份；
碳纳米管母料2-4份；
多巴胺改性钠基蒙脱石2-8份；
抗氧剂2-8份；
增塑剂3-5份；
分散剂2-4份；
防老剂1-5份；
防腐剂1-3份。
3.根据权利要求2所述的一种基于TPV主材的高分子橡胶防水卷材，其特征在于，所述改性TPV弹性体包括以下质量分数的成分组成：
三元乙丙橡胶60-70份；
聚丙烯20-30份；
过氧化二异苯丙3-6份；
硫磺1-2份；
氧化锌3-6份；
硬脂酸3-6份。
4.根据权利要求2所述的一种基于TPV主材的高分子橡胶防水卷材，其特征在于，所述防老剂由4-氨基二苯胺与甲基异J基酮采用无催化剂高温改性工艺反应制得；
其中，无催化剂高温改性工艺是将1，3-二甲基丁基末端的一个C-C改为C＝C。
5.根据权利要求2所述的一种基于TPV主材的高分子橡胶防水卷材，其特征在于，所述多巴胺改性钠基蒙脱石的成分包括多巴胺盐酸盐、1，1-二苯基-2-苦肼基与钠基蒙脱土且质量份数比为50：1：1。
6.根据权利要求2所述的一种基于TPV主材的高分子橡胶防水卷材，其特征在于，所述增塑剂包括糠醛抽出油、芳烃油和油浆中的至少一种。
7.一种基于TPV主材的高分子橡胶防水卷材的制备方法，用于权利要求1-6中任意一项所述基于TPV主材的高分子橡胶防水卷材的制备，其特征在于，该制备方法包括以下步骤：
S1、利用密炼机进行TPV防水层(4)的制备与成型；
S2、将成型后的防水卷材各层按照预设顺序进行限位固定；
S3、通过输送辊道对防水卷材的各层进行运输，通过压辊机进行热压成型；
S4、成型后的防水卷材进行冷却、纠偏、切边、裁剪及收卷，最终包装制备成高分子橡胶防水卷材。
8.根据权利要求7所述的一种基于TPV主材的高分子橡胶防水卷材的制备方法，其特征在于，所述利用密炼机进行TPV防水层(4)的制备与成型，包括以下步骤：
S11、制备改性TPV弹性体；
S12、制备多巴胺改性钠基蒙脱石；
S13、在170℃环境中，向密炼机中加入改性TPV弹性体及多巴胺改性钠基蒙脱石，混炼5min；
S14、依次加入ABS塑料、碳纳米管母料、抗氧剂、增塑剂、分散剂、防老剂及防腐剂，再混炼6min得到TPV复合材料；
S15、将混炼制备得到的TPV复合材料置于模具中，进过190℃压片5min，并冷却得到TPV防水层(4)。
9.根据权利要求8所述的一种基于TPV主材的高分子橡胶防水卷材的制备方法，其特征在于，所述制备改性TPV弹性体，包括以下步骤：
S111、在170℃环境下，向密炼机中加入预定比例的三元乙丙橡胶与聚丙烯并塑炼5min；
S112、依次加入氧化锌、硬脂酸、过氧化二异苯丙及硫磺，混炼6min；
S113、取出制备得到的混合物并置于模具中，190℃环境下进行压片5min，冷却后得到改性TPV片材；
S114、将改性TPV片材进行粉碎研磨，得到改性TPV弹性体。
10.根据权利要求9所述的一种基于TPV主材的高分子橡胶防水卷材的制备方法，其特征在于，所述制备多巴胺改性钠基蒙脱石包括以下步骤：
S121、称取预设质量的钠基蒙脱土，倒入去离子水中，连续搅拌12h后静置24h，得到上层悬浮液；
S122、每次取出总体积三十分一的悬浮液置于超声波粉碎器中进行超声预剥离处理20min，收集所有上层悬液；
S123、向收集得到的上层悬液中依次加入多巴胺盐酸盐及1，1-二苯基-2-苦肼基，进行搅拌；
S124、加入盐酸保证pH在8.5-9之间，继续搅拌4h；
S125、对混合溶液进行离心处理，得到泥浆状产物；
S126、将泥浆状产物置于冻干机中冻干24h，研磨得到多巴胺改性钠基蒙脱石。
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Citations (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040033741A1 (en) * 2002-08-15 2004-02-19 Bfs Diversified Products, Llc Heat weldable roofing membrane
US20070208139A1 (en) * 2006-03-02 2007-09-06 Raulie Ralph E Weldable thermoplastic sheet compositions
CN103497429A (zh) * 2013-09-26 2014-01-08 金发科技股份有限公司 与abs基材二次包覆成型的低气味tpv及其制备方法
CN104151651A (zh) * 2014-07-27 2014-11-19 北京化工大学 一种耐热氧老化的橡胶/粘土复合材料的制备方法
CN106243525A (zh) * 2016-08-27 2016-12-21 潍坊市宏源防水材料有限公司 高耐磨抗静电型三元乙丙防水卷材及其制备方法
CN106515135A (zh) * 2016-10-06 2017-03-22 十堰凯林汽车运输有限公司 增强型防水卷材
CN207291186U (zh) * 2017-06-26 2018-05-01 天津市禹红建筑防水材料有限公司 一种热塑性三元乙丙自粘防水卷材
CN108045028A (zh) * 2017-11-30 2018-05-18 山东蓝盟防腐科技股份有限公司 一种增强型三元乙丙橡胶可胎胶分离防水卷材
CN109280010A (zh) * 2017-07-20 2019-01-29 中国石油化工股份有限公司 连续合成n-(1,4-二甲基戊基)-n’-苯基对苯二胺的方法
CN110791108A (zh) * 2019-10-23 2020-02-14 长安大学 高性能硫基改性乳化沥青及其制备方法
CN110964265A (zh) * 2019-11-15 2020-04-07 中广核三角洲集团（苏州）特威塑胶有限公司 一种动态硫化热塑性弹性体防水材料及其制备方法
CN111647279A (zh) * 2020-06-22 2020-09-11 长沙理工大学 一种耐老化的功能化蒙脱土改性沥青及其制备方法
CN112080130A (zh) * 2019-06-12 2020-12-15 万华化学集团股份有限公司 一种热塑性聚氨酯弹性体/氟橡胶共混材料及其制备方法
US20210171713A1 (en) * 2019-12-05 2021-06-10 Changsha University Of Science & Technology Mechanical ball-milling method for preparing a polydopamine-modified montmorillonite nanomaterial
CN213733790U (zh) * 2020-10-17 2021-07-20 深圳市合盛兴业科技有限公司 防冲孔褶皱保护膜
WO2022069527A1 (en) * 2020-09-29 2022-04-07 Sika Technology Ag A thermoplastic composition having improved mechanical properties

Patent Citations (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040033741A1 (en) * 2002-08-15 2004-02-19 Bfs Diversified Products, Llc Heat weldable roofing membrane
US20070208139A1 (en) * 2006-03-02 2007-09-06 Raulie Ralph E Weldable thermoplastic sheet compositions
CN103497429A (zh) * 2013-09-26 2014-01-08 金发科技股份有限公司 与abs基材二次包覆成型的低气味tpv及其制备方法
CN104151651A (zh) * 2014-07-27 2014-11-19 北京化工大学 一种耐热氧老化的橡胶/粘土复合材料的制备方法
CN106243525A (zh) * 2016-08-27 2016-12-21 潍坊市宏源防水材料有限公司 高耐磨抗静电型三元乙丙防水卷材及其制备方法
CN106515135A (zh) * 2016-10-06 2017-03-22 十堰凯林汽车运输有限公司 增强型防水卷材
CN207291186U (zh) * 2017-06-26 2018-05-01 天津市禹红建筑防水材料有限公司 一种热塑性三元乙丙自粘防水卷材
CN109280010A (zh) * 2017-07-20 2019-01-29 中国石油化工股份有限公司 连续合成n-(1,4-二甲基戊基)-n’-苯基对苯二胺的方法
CN108045028A (zh) * 2017-11-30 2018-05-18 山东蓝盟防腐科技股份有限公司 一种增强型三元乙丙橡胶可胎胶分离防水卷材
CN112080130A (zh) * 2019-06-12 2020-12-15 万华化学集团股份有限公司 一种热塑性聚氨酯弹性体/氟橡胶共混材料及其制备方法
CN110791108A (zh) * 2019-10-23 2020-02-14 长安大学 高性能硫基改性乳化沥青及其制备方法
CN110964265A (zh) * 2019-11-15 2020-04-07 中广核三角洲集团（苏州）特威塑胶有限公司 一种动态硫化热塑性弹性体防水材料及其制备方法
US20210171713A1 (en) * 2019-12-05 2021-06-10 Changsha University Of Science & Technology Mechanical ball-milling method for preparing a polydopamine-modified montmorillonite nanomaterial
CN111647279A (zh) * 2020-06-22 2020-09-11 长沙理工大学 一种耐老化的功能化蒙脱土改性沥青及其制备方法
WO2022069527A1 (en) * 2020-09-29 2022-04-07 Sika Technology Ag A thermoplastic composition having improved mechanical properties
CN213733790U (zh) * 2020-10-17 2021-07-20 深圳市合盛兴业科技有限公司 防冲孔褶皱保护膜

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