CN116836455A - 一种多界面复合填料及应用和tpo防水卷材及制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于防水卷材技术领域，公开了一种多界面复合填料及应用和TPO防水卷材及制备方法。所述填料为经高温煅烧形成的钛白粉包覆空心玻璃微珠的多界面复合填料。本发明将多界面复合填料作为TPO组成成分时，可达到比将TiO2与玻璃微珠普通常温混合后作为TPO组成成分时更高的太阳光反射率，进而达到更好的降温节能效果。
Description
技术领域
本发明属于防水卷材技术领域，更具体地，涉及一种多界面复合填料及应用和TPO防水卷材及制备方法。
背景技术
TPO防水卷材是一种聚烯烃防水卷材，常用在屋面、外墙壁等地方，是建筑防水的第一道屏障。夏天阳光直射下，TPO材料会吸收太阳能量，使建筑大幅升温，在使用空调进行降温时，会消耗大量能量，因此开发具备高效太阳能降温隔热特性的TPO防水卷材变得至关重要。现有技术通过在TPO防水卷材表面设置具有太阳光反射功能的PET镀金属膜，以达到降温的目的。然而金属材料本身发射率较低，吸收的温度无法快速散出，因此降温效果有限。此外PET镀金属膜只能与TPO通过胶粘剂复合，此方式制备的TPO无法焊接施工。为了使TPO卷材具备降温隔热效果的同时，还保留其可焊接特性，普遍使用的技术是在TPO中添加钛白粉等反射填料。此方式可以使TPO卷材具有反射特性的同时，还具有一定的发射率，可以将吸收的热量快速散出，达到降温的效果，同时保留了TPO可焊接的特性。为了进一步提高TPO的降温效果，现有技术公开了将钛白粉与空心玻璃微珠常温混合后作为填料添加到TPO的技术，此技术可以比只添加钛白粉达到更高的反射率，进一步提升了隔热性能。然而此技术只是将钛白粉与空心玻璃微珠常温共混，并不能发挥出两者最大化的协同效应。从节能角度出发，发挥出钛白粉与空心玻璃微珠的协同效果，并用其开发出具有更高效降温隔热性能的TPO仍然具有十分重大的意义。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术的不足，提出一种多界面复合填料及应用和TPO防水卷材及制备方法。本发明将多界面复合填料作为TPO组成成分时，可达到比将TiO2与玻璃微珠普通常温混合后作为TPO组成成分时更高的太阳光反射率，进而达到更好的降温节能效果。
为了实现上述目的，本发明第一方面提供了一种多界面复合填料，所述填料为经高温煅烧形成的钛白粉包覆空心玻璃微珠的多界面复合填料。
根据本发明，优选地，所述高温煅烧的温度为450-550℃，时间为1.5-2.5h。
在本发明中，所述多界面复合填料的制备方法包括：将钛白粉和空心玻璃微珠混合并于450-550℃下煅烧1.5-2.5h，使钛白粉包覆在空心玻璃微珠表面形成多界面复合填料，冷却。本发明的多界面复合填料达到TiO2与空心玻璃微珠功能上的互补，除了可将TiO2的高反射性与空心玻璃微珠的隔热性相结合，还可以增加整体填料的遮盖力，用于制备TPO防水卷材时可达到比共混更高的反射和隔热效果。
根据本发明，优选地，进行所述高温煅烧的钛白粉与空心玻璃微珠的质量比为(2-40)：(1-10)。
本发明第二方面提供了所述的多界面复合填料作为TPO防水卷材组成成分的应用。
本发明第三方面提供了一种TPO防水卷材，所述TPO防水卷材的组成成分包括TPO和所述的多界面复合填料，以及任选的碳酸钙和/或助剂。
根据本发明，优选地，以所述TPO防水卷材的组成成分的总重量计，所述TPO的含量为20-80％，所述多界面复合填料的含量为1-50％，所述碳酸钙的含量为0-40％，所述助剂的含量为0-15％。优选地，以所述TPO防水卷材的组成成分的总重量计，所述TPO的含量为50-60％，所述多界面复合填料的含量为40-50％，所述碳酸钙的含量为0-40％，所述助剂的含量为1-15％。
根据本发明，优选地，以所述TPO防水卷材的组成成分的总重量计，所述助剂包括0-5％抗氧剂、0-5％光稳定剂和0-5％抗紫外剂。优选地，以所述TPO防水卷材的组成成分的总重量计，所述助剂包括1-3％抗氧剂、1-3％光稳定剂和1-3％抗紫外剂。
根据本发明，优选地，所述TPO防水卷材的厚度为0.8-3mm。
本发明第四方面提供了所述的TPO防水卷材的制备方法，所述制备方法包括：
将所述多界面复合填料和任选的碳酸钙混合，得到第一混合物；
将所述TPO和任选的助剂混合，得到第二混合物；
将所述第一混合物和第二混合物进行混炼、共挤、压延，得到所述TPO防水卷材。
根据本发明，优选地，所述混炼的温度为150-200℃。
本发明的技术方案的有益效果如下：
本发明将TiO2与空心玻璃微珠通过高温煅烧复合，形成TiO2包裹空心玻璃微珠的多界面复合填料。本发明将多界面复合填料作为TPO组成成分时，可达到比将TiO2与玻璃微珠普通常温混合后作为TPO组成成分时更高的太阳光反射率，进而达到更好的降温节能效果。
本发明制备的TPO防水卷材具有高太阳能反射比和高隔热性能，本发明制备的TPO防水卷材的太阳光反射比可达0.87以上，半球发射率可达0.9以上。将本发明制备的TPO防水卷材使用于建筑屋面具有很好的降温隔热效果，夏季最多可节省20％空调制冷能耗。
本发明的其它特征和优点将在随后具体实施方式部分予以详细说明。
具体实施方式
下面将更详细地描述本发明的优选实施方式。虽然以下描述了本发明的优选实施方式，然而应该理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了使本发明更加透彻和完整，并且能够将本发明的范围完整地传达给本领域的技术人员。
以下各个实施例中：
所述TPO为三菱化学、TT875B型；
所述钛白粉为科慕R105型；
实施例1-2和对比例1-2的空心玻璃微珠为中钢集团马鞍山矿山研究院WS150型；
对比例3的空心玻璃微珠为中钢集团马鞍山矿山研究院WS60型；
所述抗氧剂为巴斯夫B225；
所述光稳定剂为氰特UV-531；
所述抗紫外剂为巴斯夫HALS2020。
实施例1
本实施例提供一种多界面复合填料，所述填料为经高温煅烧形成的钛白粉包覆空心玻璃微珠的多界面复合填料。具体地：所述多界面复合填料的制备方法包括：将钛白粉和空心玻璃微珠(质量比为：钛白粉：空心玻璃微珠＝13：3)混合并于500℃下煅烧2h，使钛白粉包覆在空心玻璃微珠表面形成多界面复合填料，冷却。
本实施例还提供一种TPO防水卷材，以所述TPO防水卷材的组成成分的总重量计，所述TPO防水卷材的组成成分包括TPO 55％、本实施例所述的多界面复合填料16％、碳酸钙26％、抗氧剂1％、光稳定剂1％和抗紫外剂1％。
所述的TPO防水卷材的制备方法包括：
将所述多界面复合填料和碳酸钙混合加入双螺杆挤出机的侧喂料口，得到第一混合物；
将所述TPO与抗氧剂、光稳定剂和抗紫外剂混合均匀后加入双螺杆挤出机的主喂料口，得到第二混合物；
将所述第一混合物和第二混合物在180℃下进行混炼、共挤、压延，得到所述TPO防水卷材，厚度为1.2mm。
实施例2
本实施例提供一种多界面复合填料，本实施例与实施例1的区别仅在于：钛白粉和空心玻璃微珠的质量比为33.6：8.4；
本实施例还提供一种TPO防水卷材，以所述TPO防水卷材的组成成分的总重量计，所述TPO防水卷材的组成成分包括TPO 55％、本实施例所述的多界面复合填料42％、抗氧剂1％、光稳定剂1％和抗紫外剂1％。
所述TPO防水卷材的厚度为1.8mm；
所述的TPO防水卷材的制备方法与实施例1相同。
对比例1
本对比例提供一种多界面复合填料，本对比例与实施例1的区别仅在于：钛白粉和空心玻璃微珠的质量比为4：0.8；
本对比例还提供一种TPO防水卷材，以所述TPO防水卷材的组成成分的总重量计，所述TPO防水卷材的组成成分包括TPO 55％、本实施例所述的多界面复合填料4.8％、碳酸钙37.2％、抗氧剂1％、光稳定剂1％和抗紫外剂1％。
所述TPO防水卷材的厚度为1.5mm；
所述的TPO防水卷材的制备方法与实施例1相同。
对比例2
本对比例提供一种TPO防水卷材，以所述TPO防水卷材的组成成分的总重量计，所述TPO防水卷材的组成成分包括TPO 55％、钛白粉4％、碳酸钙38％、抗氧剂1％、光稳定剂1％和抗紫外剂1％。
所述TPO防水卷材的厚度为1.5mm；
所述的TPO防水卷材的制备方法包括：将钛白粉、碳酸钙、TPO、抗氧剂、光稳剂、抗紫外剂按比例混合均匀后加入双螺杆挤出机的进料口，在180℃下进行混炼、挤出，压延制得。
对比例3
本对比例提供一种TPO防水卷材，以所述TPO防水卷材的组成成分的总重量计，所述TPO防水卷材的组成成分包括TPO 55％、钛白粉4％、空心玻璃微珠0.8％、碳酸钙38％、抗氧剂1％、光稳定剂1％和抗紫外剂1％。
所述TPO防水卷材的厚度为1.5mm；
所述的TPO防水卷材的制备方法包括：将钛白粉、空心玻璃微珠、碳酸钙、TPO、抗氧剂、光稳剂、抗紫外剂按比例混合均匀后加入双螺杆挤出机的进料口，在180℃下进行混炼、挤出，压延制得。
测试例
本测试例对实施例1-2和对比例1-2的TPO防水卷材进行测试，其中：
太阳光反射比测试方法为ASTM C1371-15；
半球发射率测试方法为ASTM C1549-16；
降温节能测试方法为搭建水泥实验房进行实际效果测试。
测试结果如下：
实施例1的TPO防水卷材的太阳光反射比可达0.87，半球发射率可达0.91，使用该卷材的屋面可比普通水泥屋面降温10℃，室内温度下降5℃，空调制冷节能18％；
实施例2的TPO防水卷材的太阳光反射比可达0.90，半球发射率可达0.92，使用该卷材的屋面可比普通水泥屋面降温14℃，室内温度下降7℃，空调制冷节能23％。
对比例1的TPO防水卷材的太阳光反射比可达0.83，半球发射率可达0.91，使用该卷材的屋面可比普通水泥屋面降温8℃，室内温度下降3℃，空调制冷节能11％。
对比例2的TPO防水卷材的太阳光反射比为0.80，半球发射率为0.90，使用该卷材的屋面可比普通水泥屋面降温4℃，室内温度下降1℃，空调制冷节能5％。
对比例3的TPO防水卷材的太阳光反射比为0.81，半球发射率为0.90，使用该卷材的屋面可比普通水泥屋面降温4℃，室内温度下降1℃，空调制冷节能5％。
以上已经描述了本发明的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。
Claims (10)
1.一种多界面复合填料，其特征在于，所述填料为经高温煅烧形成的钛白粉包覆空心玻璃微珠的多界面复合填料。
2.根据权利要求1所述的多界面复合填料，其中，所述高温煅烧的温度为450-550℃，时间为1.5-2.5h。
3.根据权利要求1所述的多界面复合填料，其中，进行所述高温煅烧的钛白粉与空心玻璃微珠的质量比为(2-40)：(1-10)。
4.根据权利要求1-3中任意一项所述的多界面复合填料作为TPO防水卷材组成成分的应用。
5.一种TPO防水卷材，其特征在于，所述TPO防水卷材的组成成分包括TPO和权利要求1-3中任意一项所述的多界面复合填料，以及任选的碳酸钙和/或助剂。
6.根据权利要求5所述的TPO防水卷材，其中，以所述TPO防水卷材的组成成分的总重量计，所述TPO的含量为20-80％，所述多界面复合填料的含量为1-50％，所述碳酸钙的含量为0-40％，所述助剂的含量为0-15％；
优选地，以所述TPO防水卷材的组成成分的总重量计，所述TPO的含量为50-60％，所述多界面复合填料的含量为40-50％，所述碳酸钙的含量为0-40％，所述助剂的含量为1-15％。
7.根据权利要求6所述的TPO防水卷材，其中，以所述TPO防水卷材的组成成分的总重量计，所述助剂包括0-5％抗氧剂、0-5％光稳定剂和0-5％抗紫外剂；
优选地，以所述TPO防水卷材的组成成分的总重量计，所述助剂包括1-3％抗氧剂、1-3％光稳定剂和1-3％抗紫外剂。
8.根据权利要求5-7中任意一项所述的TPO防水卷材，其中，所述TPO防水卷材的厚度为0.8-3mm。
9.权利要求5-8中任意一项所述的TPO防水卷材的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：
将所述多界面复合填料和任选的碳酸钙混合，得到第一混合物；
将所述TPO和任选的助剂混合，得到第二混合物；
将所述第一混合物和第二混合物进行混炼、共挤、压延，得到所述TPO防水卷材。
10.根据权利要求9所述的TPO防水卷材的制备方法，其中，所述混炼的温度为150-200℃。
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