專利名稱：高分子共混聚合物(聚烯烴)復合防水卷材及其制造工藝的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種卷材及其制造工藝，更具體地說是涉及一種高分子共混聚合物(聚烯烴)復合防水卷材及其制造工藝，適合于生產建筑及工程的防水卷材。
目前，在建筑及工程上通常采用改性瀝青油氈來進行防水防滲處理，但是改性瀝青油氈不僅對溫度敏感，而且抗拉強度和延伸率都很底、耐老化性能差，很難達到使用耐久、年限長的要求。同時，在改性瀝青油氈的制造和建筑工程的防水施工中還會給環境帶來污染。雖然也有使用純橡膠型或純塑料型防水卷材的，但應用范圍窄，純橡膠防水卷材除了強度低外，還存在表面光潔、粗糙度低，無法與水泥材料(在水泥凝固過程中)直接粘合，且由于橡膠卷材表面光滑在應用于水利工程時與土壤摩擦力小，會使得土壩安息角度小而增加工程費用，而純塑料防水卷材則延伸性和彈性又較差。雖然也有在防水卷材上采用二次加熱工藝復合無紡布層的，但這樣卻大大降低了卷材的耐老化性能，造成卷材使用壽命短，當用在隧洞防水時，在卷材的防水層無法形成排水通道，從隧洞壁滲出的水無法順暢排出，很難滿足建筑工程防水施工的要求，并且上述防水卷材使用麻煩，更無法用來加工苫布、篷布及各類雨具用材，給使用者帶來了不便。為了克服上述卷材各自存在的缺點，提高合成高分子防水卷材的綜合性能，最有效的辦法是將它們進行共混改性處理，即將兩種或多種合成橡膠及合成樹脂進行共混改性，使橡膠型防水卷材中具有塑料成分，而塑料型防水卷材中具有橡膠的成分，使卷材既具有合成樹脂的高強度和優異的耐老化性能，又具有合成橡膠的高彈性，高延伸性以及耐高低溫性能。
本發明的目的是提供一種高分子共混聚合物(聚烯烴)復合防水卷材及其制造工藝，生產出的卷材不僅延伸率高、抗老化、使用壽命長、韌性好，而且無污染、還具有良好的粗糙度，可以在水泥凝固過程中與水泥直接粘合，與土壤接觸摩擦增大，當在隧洞防水時，防水卷材的加強筋網可形成良好的排水通道，使施工更加簡便，同時還能方便的用來加工苫布、篷布及各類雨具。
本發明的目的是這樣實現的，一種防水卷材及其制造工藝，它包括防水基層，其特征在于防水基層表面還設有加強筋網排水層；高分子共混聚合物(聚烯烴)復合防水卷材制造工藝如下一、防水基層的聚烯烴混合物料的制備將制造卷材防水基層聚烯烴混合物料的各組分按組份重量份比例均勻混合密煉，經擠出、拉條、造粒制成顆粒原料，各組分及組份重量份比例如下高密度聚乙烯 38-48 低密度聚乙35-45聚硫橡膠 4-10丙烯酸酯橡膠 7-13防焦劑0.2-1.0 抗氧劑0.05-0.1增塑劑1.8-5.0 碳黑 0.2-2.0硅烷偶聯劑0.6-1.3 硫黃、氣相白碳黑和石蠟少量二、加強筋網的選用丙綸長絲無紡布、滌綸長絲無紡布、針刺無紡布、或聚酯網；。
三、防水卷材的復合制造工藝原料塑化、擠出、復膜、加壓、冷卻、切邊并中分、收卷；四、生產工藝條件是(1)、將聚烯烴顆粒原料加熱塑化；(2)、塑化擠出溫度170-200℃；(3)、復膜輥間壓力140-190N/cm；(4)、復合線速度 3-6m/min；(5)、無紡布預熱溫度 25-35℃；(6)、冷卻方式為空冷+水冷，冷卻水溫度 8-25℃；(7)、復合冷輥直徑為 280-550mm；(8)、復合溫度130-150℃。
在上述工藝方案中，選高密度聚乙烯加底密度聚乙烯為密煉料主料(重量份數前者稍高于后者)，以充分發揮高密度聚乙烯強度高、耐溶劑性能好，低密度聚乙烯延伸率高、熔化溫度低和柔軟性好的優點；克服高密度聚乙烯延伸率低、熔化溫度高，低密度聚乙烯強度低、耐溶劑差的缺點；但是這種聚烯烴在常溫下會發生很慢的氧化降解或者在受熱狀態下發生緩慢氧化；為此，在密煉過程中加入光屏蔽劑、熱穩定劑和抗氧化劑；本發明采用碳黑作光屏蔽劑，碳黑加抗氧化劑300可大大提高聚烯烴抗光老化性能，并可提高其在塑化擠出時的熱穩定性。
為了提高聚烯烴的塑性和柔性，降底其熔融溫度和熔體的粘度以增加其流動性，本發明采用了鄰苯二甲酸二正辛酯作增塑劑，同時亦可防止聚烯烴的霉變；此外，為使碳黑能與聚烯烴很好粘合并均勻分散，還要添加重量份數為0.6-1.3％的硅烷(磺酰疊氮硅烷)偶聯劑。
在上述工藝方案的基礎上，為進一步提高聚烯烴的性能，使拉伸強度、延伸率和耐應力開裂性有更大的改善；并為增加整體的柔韌性和彈性，在密煉時還需加入聚硫橡膠和丙烯酸酯橡膠，采用聚硫橡膠來改善整體流動性，而采用丙烯酸酯橡膠是用以“補強”并提高耐溫性能；為防止密煉過程中聚烯烴中橡膠硫化-即焦燒，需添加防焦劑CTP；而且為使橡膠“補強”以改善橡膠的拉伸強度、撕裂強度及耐磨性，本發明中還加有氣相白碳黑和硫黃；為使聚烯烴混合物在塑化擠出時容易，密煉料中加有少量石蠟作為潤滑劑。
本發明加筋網層和加強筋網增糙層采用的是丙綸無紡布、滌綸無紡布、針刺無紡布、或聚酯網。
防水基層與加強筋網層復合制造工藝采用流涎膜直壓復合將各組分按組份重量比例密煉造粒，再將造粒料熱熔劑出經模頭流涎成膜；流涎膜經過一段距離與空氣接觸并向外界輻射而散出一定熱量使溫度下降，當膜處于粘流態向高彈態轉變時，即溫度在130-150℃狀態下流涎膜進入壓輥，(冷光輥和冷硅膠輥)，在壓輥的壓力下丙綸或滌綸纖維壓入聚烯烴表面形成緊密粘合。為保證有良好的粘合強度，壓輥間的線壓應保證≥40N/cm；在復合時要保持丙綸或滌綸無紡布溫度在20-40℃之間以改善布與膜接觸面的潤濕，提高粘接復合所需范德華力；并要確保布與膜接觸后布溫不得超過100℃以使丙綸或滌綸纖維不致降低性能。為此，壓輥中要通以循環水進行水冷，使聚烯烴膜傳至布的熱量散失、溫度下降。
五、本發明卷材主要性能指標為(1)、拉伸強度≥9MPa；
(2)、斷裂伸長率≥100％；(3)、低溫彎折性-50℃下1小時180度對折無裂紋；(4)、抗滲透性在0.3MPa壓力下保持30min不透水；(5)、剪切狀態下的粘合性σsa≥2.0N/mm或在接縫外斷裂；(6)、熱老化機械性能保持率80℃下168小時、拉伸強度≥0.8，延伸率≥0.8；(7)、耐酸堿性1％H2SO4，飽合Ca(OH)2中浸泡15天無異常變化。
六、本發明與現有同類防水卷材相比較有如下優點(1)、產品的綜合性能(拉伸強度、延伸率、抗滲透性、耐老化)大大高于現有同類防水卷材。
(2)、卷材外表增粗糙層粗糙度高，粘接性能好，可與水泥材料在固化過程中直接粘合或與土壤接合，施工簡便、費用低。
(3)、厚度薄、重量輕、施工造價低、應用簡便。
下面結合附圖和實施例對本發明作進一步詳細說明。
實施例1在
圖1中，防水基層2為一種聚烯烴膜，在防水基層2的上表面復合固定可形成排水通道的針刺無紡布加強筋網層1，在防水基層2的下表面再復合固定丙綸長絲無紡布加強筋網層3。當用在隧洞時，將針刺無紡布層1貼置于隧洞壁上固定。
復合防水卷材制造工藝如下一、制備防水基層的聚烯烴混合料粒選用齊魯石化公司生產的DMD7008高密度聚乙烯、大慶乙烯工程指揮部塑料廠生產的DXND1218線性低密度聚乙烯、錦西化工廠生產的C-1聚硫橡膠、美國產Cyanacryl丙烯酸酯橡膠、英國產CTP防焦劑、廣州產抗氧化劑300、美國產Polycizer162鄰苯二甲酸二正辛酯、上海產的NDZ-604硅烷偶聯劑，均勻混合后密煉，經擠出、拉條、造粒，各組分及各組份重量比例如下高密度聚乙烯38 低密度聚乙烯35聚硫橡膠4 丙烯酸酯橡膠7
防焦劑 0.2抗氧劑 0.05增塑劑 1.8碳黑0.2硅烷偶聯劑 0.6氣相白碳黑 0.4石蠟1.0硫黃0.5二、加強筋網及無防布的選用選用針刺無防布及秦皇島華陽非織造布有限公司紡粘法丙綸長絲無紡布，單位面積質量為50g/m2。
三、防水卷材制造工藝是原料塑化、擠出、復膜、加壓、冷卻、切邊并中分、收卷；四、生產防水卷材工藝條件是(1)、將聚烯烴混合粒料進行加熱塑化；(2)、塑化擠出溫度 170℃；(3)、復膜輥間壓力 140N/cm；(4)、復合線速度 5m/min；(5)、無紡布預熱溫度 25℃；(6)、冷卻方式為空冷+水冷，冷卻水溫度8℃；(7)、復合冷卻輥直徑 280mm；(8)、復合溫度 130℃。
防水耐候聚烯烴混合物料塑化擠出采用平移式Φ120×30單螺桿擠出機，基布與膜復合采用三輥(冷輥、硅膠輥、加壓輥)復膜機，規格為2×1200×0.2 1.0mm。
實施例2在圖2中，防水基層2為一種聚烯烴膜，在防水基層2的上下面分別復合固定可形成排水通道的針刺無紡布加強筋網層1。
一.各組分及各組份重量比例如下高密度聚乙烯43 低密度聚乙烯40聚硫橡膠7 丙烯酸酯橡膠10防焦劑 0.6抗氧劑 0.08增塑劑 3.2碳黑1.0硅烷偶聯劑 1.0氣相白碳黑 0.5
石蠟0.6硫黃0.8二、本發明采用生產工藝是防水卷材生產工藝流程包刮原料塑化、擠出、復膜、加壓、冷卻、切邊并中分、收卷；三、其工藝條件是(1)、將原料進行混料加熱塑化；(2)、擠出-擠出溫度為185℃；(3)、復膜-復膜輥間壓力 165N/cm；(4)、復合線速度 4.5m/min；(5)、無紡布預熱溫度至 30℃；(6)、冷卻方式為空冷+水冷，冷卻水溫度14℃；(7)、復合冷卻輥直徑為 420mm；(8)、復合溫度 140℃。
其它同實施例1。
實施例3在圖3中，防水基層2為一種聚烯烴膜，在防水基層2的上表面復合固定聚酯網加強筋網層1，在防水基層2的下表面再復合固定滌綸長絲無紡布加強筋網層3，適合制作化學廢液池的浮動罩；加強筋網層1采用500旦絲聚酯網，由于聚酯網抗拉強度高還可用來加工苫布、篷布及各類雨具用材。
一、各組分及各組份重量比例如下高密度聚乙烯48低密度聚乙烯45聚硫橡膠10丙烯酸酯橡膠13防焦劑 1.0 抗氧劑 0.1增塑劑 5.0 碳黑2.0硅烷偶聯劑 1.3 氣相白碳黑 1.0石蠟2.5 硫黃0.6二、本發明采用生產工藝是防水卷材生產工藝流程包刮原料塑化、擠出、復膜、加壓、冷卻、切邊并中分、收卷；
三、其工藝條件是(1)將原料進行混料加熱塑化；(2)擠出-擠出溫度為200℃；(3)復膜-復膜輥間壓力 190N/cm；(4)復合線速度 6m/min；(5)無紡布預熱溫度至 35℃；(6)冷卻方式為空冷+水冷，冷卻水溫度25℃；(7)復合冷卻輥直徑為 550mm；(8)復合溫度 150℃。
權利要求
1.一種高分子共混聚合物(聚烯烴)復合防水卷材，它包括防水基層，其特征在于防水基層表面還設有加強筋網排水層；
2.高分子共混聚合物(聚烯烴)復合防水卷材制造工藝如下(一)、防水基層的聚烯烴混合物料的制備將卷材防水基層中的聚烯烴混合物各組分按組份重量份比例均勻混合密煉，經擠出、拉條、造粒制成顆粒原料；各組分及組份重量份比例如下高密度聚乙烯 38-48低密度聚乙35-45聚硫橡膠 4-10 丙烯酸酯橡膠 7-13防焦劑 0.2-1.0 抗氧劑0.05-0.1增塑劑 1.8-5.0 碳黑 0.2-2.0硅烷偶聯劑 0.6-1.3 硫黃、氣相白碳黑和石蠟少量(二)、加強筋網的選用丙綸長絲無紡布、滌綸長絲無紡布、針刺無紡布、或聚酯網；。(三)、防水卷材的復合制造工藝原料塑化、擠出、復膜、加壓、冷卻、切邊并中分、收卷；(四)、生產工藝條件是(1)、將聚烯烴顆粒原料加熱塑化；(2)、塑化擠出溫度170-200℃；(3)、復膜輥間壓力140-190N/cm；(4)、復合線速度 3-6m/min；(5)、無紡布預熱溫度 25-35℃；(6)、冷卻方式為空冷+水冷，冷卻水溫度 8-25℃；(7)、復合冷輥直徑為 280-550mm；(8)、復合溫度130-150℃。
3.根據權利要求1所述的防水卷材，其特征在于所說的加強筋網層為針刺無紡布、或聚酯網。
全文摘要
本發明公開了一種高分子共混聚合物(聚烯烴)復合防水卷材及其制造工藝,防水基層采用高低密度聚乙烯與橡膠共混聚合物材料制成,防水基層表面分別復合固定一層帶排水通道的加強筋網層,制造工藝為原料塑化、擠出、覆膜、加壓、冷卻、切邊、收卷;防水基層與加強筋網層采用流涎膜直壓復合,卷材不僅使用壽命長、韌性好,而且無污染,隧洞防水時筋網層形成排水通道,使隧洞壁滲水順暢排出施工更加簡便,還能用來加工苫布、篷布及各類雨具。
文檔編號B32B27/32GK1259558SQ001100
公開日2000年7月12日 申請日期2000年1月13日 優先權日2000年1月13日
發明者田寶林, 王世昌 申請人:田寶林