CN117207562B - 防水材料及其制备方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及建筑防水领域，公开了一种防水材料及其制备方法和应用。该制备方法包括：S1：将原料组合物进行双螺杆挤出处理，得到母粒；S2：将所述母粒进行单螺杆挤出处理，得到混合物；S3：将所述混合物进行压延定型处理，得到防水材料。本发明通过先后进行双螺杆挤出处理和单螺杆挤出处理的方式制备防水材料，相对于现有技术，制得的防水材料的具有更优异的断裂伸长率和抗穿刺强度，本发明所提供的制备方法具有更高的市场价值和经济价值。
Description
技术领域
本发明涉及建筑防水领域，具体涉及一种防水材料及其制备方法和应用。
背景技术
目前，针对高标准房地产企业及基础设施项目施工方，要求防水材料具有具备较强的抗穿刺性能，同时还要保持片材其它性能指标不下降。传统标准的的片材，其抗冲击性能整体较弱，在施工现场，由于施工地周围环境的不可控因素，突发状况较多，往往在片材卸货及铺设的过程中由于片材的抗冲击性能弱，导致片材局部破损或者穿刺造成破洞，这样的问题造成了需要对片材一层及好几层进行修补工作，对施工方造成了极大的不便，同时也会因为对片材的修补不当，造成片材达不到防水标准，为工程留下了漏水或者渗水的安全隐患。
CN116082745A公开了一种制备防水卷材片材的方法，该方法包括：(1)将聚丙烯、线性低密度聚乙烯、高密度聚乙烯、聚烯烃弹性体、滑石粉混合后引入双螺杆挤出机进行挤出，得到柱状的混合物I；控制所述挤出的条件，使得所述混合物I的平均横截面积为1.5-3.5cm2；(2)采用三辊压延机对所述混合物I压延定型，得到所述防水卷材片材；所述压延定型的温度为30-40℃；相对于100重量份的所述聚丙烯，所述线性低密度聚乙烯的用量为42-100重量份，所述高密度聚乙烯的用量为28-80重量份，所述聚烯烃弹性体的用量为28-80重量份，所述滑石粉的用量为7-22重量份；所述聚烯烃弹性体选自乙烯-辛烯共聚物、乙烯-己烯共聚物、乙烯-丁烯共聚物中的至少一种。
该方法制得的防水材料的拉伸强度和断裂伸长率虽有提升，然而，其抗穿刺强度较低，且断裂伸长率也还有进一步提升的空间。
发明内容
本发明的目的是为了提升防水材料的断裂伸长率和抗穿刺强度。
为了实现上述目的，本发明一方面提供一种防水材料的制备方法，包括如下步骤：
S1：将原料组合物进行双螺杆挤出处理，得到母粒；
S2：将所述母粒进行单螺杆挤出处理，得到混合物；
S3：将所述混合物进行压延定型处理，得到防水材料；
在步骤S1中，所述原料组合物包含聚丙烯、聚乙烯、聚烯烃弹性体和色母；
在步骤S2中，所述单螺杆挤出处理的温度为200℃-210℃，背压为5.5MPa-6.5MPa。
本发明第二方面提供前述制备方法制得的防水材料。
本发明第三方面提供前述防水材料在防水材料领域中的应用。
本发明通过先后进行双螺杆挤出处理和单螺杆挤出处理的方式，制备防水材料，相对于现有技术，制得的防水材料的具有更优异断裂伸长率和抗穿刺强度，本发明所提供的制备方法具有更高的市场价值和经济价值。
具体实施方式
在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。
如前所述，本发明的第一方面提供一种防水材料的制备方法，包括如下步骤：
S1：将原料组合物进行双螺杆挤出处理，得到母粒；
S2：将所述母粒进行单螺杆挤出处理，得到混合物；
S3：将所述混合物进行压延定型处理，得到防水材料；
在步骤S1中，所述原料组合物包含聚丙烯、聚乙烯、聚烯烃弹性体和色母；
在步骤S2中，所述单螺杆挤出处理的温度为200℃-210℃，背压为5.5MPa-6.5MPa。
传统的防水材料的制备方法将原料组合物通过双螺杆一次挤出，制得的防水材料中各组分的原料相容性较差，塑化效果也不好，制得的防水材料各项力学性能也不足。本发明的发明人发现，先将原料组合物通过双螺杆挤出制造母粒，再将所述母粒通过单螺杆挤出，然后压延定型，能够克服前述问题，同时提升防水材料断裂伸长率和抗穿刺强度等多种力学性能。
根据本发明一些优选的实施例，在步骤S1中，所述双螺杆挤出处理的螺杆长径比为41-44，主机转速为400rpm-500rpm，处理温度为210℃-220℃。该优选条件下，制得的防水材料的各项力学性能更加优异，断裂伸长率和抗穿刺强度更高。
根据本发明一些优选的实施例，在步骤S2中，所述单螺杆挤出处理的螺杆长径比为37-39，主机转速为50rpm-60rpm。该优选条件下，制得的防水材料的各项力学性能更加优异，断裂伸长率和抗穿刺强度更高。
需要说明的是，本发明对将混合物料引入双螺杆挤出机的方式和双螺杆挤出机的挤出方法没有特别限定，均可采用本领域已知的操作进行。示例性地，将混合物料引入双螺杆挤出机的方式可以为采用真空吸料机吸料将混合物料吸入双螺杆挤出机，本领域技术人员不应理解为对本发明的限制。
根据本发明一些优选的实施例，在步骤S1中，所述母粒的颗粒平均直径为3mm-5mm。本发明的发明人发现，通过控制双螺杆挤出处理的条件，使制得的母粒的颗粒平均直径为3mm-5mm，能够进一步提升防水材料断裂伸长率和抗穿刺强度。
根据本发明一些优选的实施例，在步骤S3中，所述压延定型处理在三辊压延机中进行，所述三辊压延机的辊筒线速度为5m/min-6.5m/min，辊筒直径为75cm-85cm。
需要说明的是，本发明对三辊压延机的压延定型过程没有具体要求，可采用本领域已知的常规方法进行即可。
根据本发明一些优选的实施例，在步骤S1中，所述聚丙烯的粘均分子量为9万-15万，密度为0.88-0.92g/cm3，熔体质量流动速率在230℃、2.16kg条件下为2.5-3.0g/10min。本发明的发明人发现，采用具备该优选条件的聚丙烯，与其他组分协同作用，制得的防水材料的断裂伸长率和抗穿刺强度更高。
更优选的，在步骤S1中，所述聚丙烯选自等规聚丙烯、间规聚丙烯、无规聚丙烯中的至少一种，且所述聚丙烯的等规度为95wt％-98wt％。本发明的发明人发现，在本发明中，采用本发明提供的制备方法，所述聚丙烯的等规度为95wt％-98wt％时，与其他组分的协同作用更强，制得的防水材料的断裂伸长率和抗穿刺强度更高。
需要说明的是，“聚丙烯的等规度”表示：在所述聚丙烯中，等规聚丙烯的含量。
根据本发明一些优选的实施例，在步骤S1中，所述聚乙烯包含高密度聚乙烯和低密度聚乙烯，相对于100重量份的所述聚丙烯，所述高密度聚乙烯的用量为35-45重量份，所述低密度聚乙烯的用量为35-45重量份，所述聚烯烃弹性体的用量为25-30重量份，所述色母的用量为4-8重量份。该优选条件下，制得的防水材料的断裂伸长率和抗穿刺强度更高。
根据本发明一些优选的实施例，所述高密度聚乙烯的粘均分子量为5万-30万，密度为0.95-0.96g/cm3，熔体质量流动速率在190℃、2.16kg条件下为0.16-0.21g/10min。该优选条件下，制得的防水材料的断裂伸长率和抗穿刺强度更高。
根据本发明一些优选的实施例，所述低密度聚乙烯的粘均分子量为2.5万-5万，密度为0.91-0.92g/cm3，熔体质量流动速率在190℃、2.16Kg条件下为1.7-2.3g/10min。该优选条件下，制得的防水材料的断裂伸长率和抗穿刺强度更高。
根据本发明一些优选的实施例，所述聚烯烃弹性体的乙烯结构单元的含量为14wt％-16wt％，密度为0.86-0.87g/cm3，熔体质量流动速率在190℃、2.16Kg条件下为0.38-0.62g/10min。该优选条件下，制得的防水材料的断裂伸长率和抗穿刺强度更高。
根据本发明一些优选的实施例，在步骤S1中，所述色母的颗粒平均直径为3mm-5mm。该优选条件下，制得的防水材料的断裂伸长率和抗穿刺强度更高。
本发明第二方面提供前述制备方法制得的防水材料。
本发明提供的防水材料断裂伸长率高，且抗穿刺性能好。
本发明第三方面提供前述防水材料在防水材料领域中的应用。
以下将通过实施例对本发明进行详细描述。以下将通过实例对本发明进行详细描述。以下实例中，在没有特别说明的情况下，使用的原料均为普通市售品。
以下实例中使用的原料组合物中的原料及来源如表1所示：
表1
以下实例中，在没有特别说明的情况下，每“份”或每“重量份”均表示100g。
双螺杆挤出机：型号为LZS-40，厂家为南京凌卓智能科技有限公司；
单螺杆挤出机：型号为180MM-38/1，厂家为安富塑料机械厂；
三辊压延机：型号为180MM-38/1，厂家为安富塑料机械厂；
实施例1
S1：将原料组合物引入至双螺杆挤出机中进行双螺杆挤出处理，得到母粒；
S2：将所述母粒引入至单螺杆挤出机中进行单螺杆挤出处理，得到混合物；
S3：将所述混合物引入至三辊压延机中进行压延定型处理，得到防水材料。
具体地，各项参数如下表2所示。
实施例2-6
按照实施例1相似的方法进行，不同的是，改变部分参数，具体地，各实施例的各项参数如下表2所示。
对比例1
按照实施例1相似的方法进行，不同的是，不进行双螺杆挤出处理，将原料组合物直接引入至单螺杆挤出机中进行单螺杆挤出处理，具体步骤如下：
S1：将原料组合物引入至单螺杆挤出机中进行单螺杆挤出处理，得到混合物；
S2：将所述混合物引入至三辊压延机中进行压延定型处理，得到防水材料。
具体地，各项参数如下表2所示。
对比例2
按照实施例1相似的方法进行，不同的是，改变背压条件，具体地，各项参数如下表2所示。
表2
表2(续表)
测试例
按照GB/T 23457-2017标准测定各实施例和对比例制得的防水材料的断裂伸长率。
按照GB/T23457-2017标准测定各实施例和对比例制得的防水材料的抗穿刺强度。
测试结果如下表3所示。
表3
| 断裂伸长率/％ | 抗穿刺强度/N | |
| 实施例1 | 750 | 520 |
| 实施例2 | 730 | 515 |
| 实施例3 | 700 | 500 |
| 实施例4 | 710 | 497 |
| 实施例5 | 650 | 479 |
| 实施例6 | 700 | 500 |
| 对比例1 | 630 | 450 |
| 对比例2 | 550 | 440 |
通过表1-3的结果可以看出，采用本发明提供的方法得到的防水材料具有更优异的断裂伸长率和抗穿刺强度，具有更高的市场价值和经济价值。
以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于此。在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，包括各个技术特征以任何其它的合适方式进行组合，这些简单变型和组合同样应当视为本发明所公开的内容，均属于本发明的保护范围。
Claims (5)
1.一种防水材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1：将原料组合物进行双螺杆挤出处理，得到母粒；
S2：将所述母粒进行单螺杆挤出处理，得到混合物；
S3：将所述混合物进行压延定型处理，得到防水材料；
在步骤S1中，所述双螺杆挤出处理的螺杆长径比为41-44，主机转速为400rpm-500rpm，处理温度为210℃-220℃；所述母粒的颗粒平均直径为3mm-5mm；
所述原料组合物包含聚丙烯、聚乙烯、聚烯烃弹性体和色母，所述聚丙烯的粘均分子量为9万-15万，密度为0.88-0.92g/cm3，熔体质量流动速率在230℃、2.16kg条件下为2.5-3.0g/10min，所述聚丙烯选自等规聚丙烯、间规聚丙烯、无规聚丙烯中的至少一种，且所述聚丙烯的等规度为95wt％-98wt％；所述聚乙烯包含高密度聚乙烯和低密度聚乙烯，相对于100重量份的所述聚丙烯，所述高密度聚乙烯的用量为35-45重量份，所述低密度聚乙烯的用量为35-45重量份，所述聚烯烃弹性体的用量为25-30重量份，所述色母的用量为4-8重量份；
所述高密度聚乙烯的粘均分子量为5万-30万，密度为0.95-0.96g/cm3，熔体质量流动速率在190℃、2.16kg条件下为0.16-0.21g/10min；
所述低密度聚乙烯的粘均分子量为2.5万-5万，密度为0.91-0.92g/cm3，熔体质量流动速率在190℃、2.16Kg条件下为1.7-2.3g/10min；
所述聚烯烃弹性体的乙烯结构单元的含量为14wt％-16wt％，密度为0.86-0.87g/cm3，熔体质量流动速率在190℃、2.16Kg条件下为0.38-0.62g/10min；
在步骤S2中，所述单螺杆挤出处理的温度为200℃-210℃，背压为5.5MPa-6.5MPa，所述单螺杆挤出处理的螺杆长径比为37-39，主机转速为50rpm-60rpm。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在步骤S3中，所述压延定型处理在三辊压延机中进行，所述三辊压延机的辊筒线速度为5m/min-6.5m/min，辊筒直径为75cm-85cm。
3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，在步骤S1中，所述色母的颗粒平均直径为3mm-5mm。
4.由权利要求1-3中任意一项所述的制备方法制得的防水材料。
5.权利要求4所述的防水材料在防水材料领域中的应用。
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