高分子自粘防水卷材的生產工藝的制作方法
【專利摘要】本發明屬于防水卷材生產工藝【技術領域】，涉及一種高分子自粘防水卷材生產工藝，將熱塑性橡膠、增粘樹脂、填充劑和抗氧劑粉料混合均勻，加入錐形雙螺桿擠出機，通過錐形雙螺桿擠出機螺桿中段設置的反向混煉螺紋，增塑劑與粉料混煉混合均勻；通過設置在錐形雙螺桿擠出機0.75-0.85L處的真空排氣孔進行真空排氣；熱熔壓敏膠通過機頭上的熔體計量泵和涂膠模頭，涂布到高分子片材上；通過采用錐形雙螺桿擠出機和螺桿結構設計，簡化加料系統，工藝控制簡單，把傳統的熱熔壓敏膠生產和高分子片材涂膠生產線合并，實現同步在線生產高分子自粘防水卷材，生產工藝簡化、成本和耗能大大降低。
【專利說明】高分子自粘防水卷材的生產工藝
【技術領域】
[0001]本發明屬于防水卷材生產工藝【技術領域】，具體地說，涉及一種在線涂膠的高分子自粘防水卷材生產工藝。
【背景技術】
[0002]高分子自粘防水卷材由高分子片材(PVC、HDPE、EVA、EPDM、TPO等為原料生產)、自粘膠層和隔離膜組成，可根據需要在高分子片材上復合織物加強；該卷材集高分子防水卷材和自粘卷材優點于一身，大大提高了抗穿刺、耐候、自愈、耐高低溫等性能,物理性能更優異，化學性能更穩定。新型的高分子自粘防水卷材能夠與混凝土結構層永久性粘結為一體，形成“皮膚式”防水結構，中間無竄水隱患；即使卷材局部遭遇破壞，又基本上被混凝土結構堵塞。即使不完美的卷材防水層和同樣不完美的混凝土結構層，通過自粘膠層互為藩籬，形成了完美的防水體系，大大提高了防水層的可靠性。
[0003]由上述可見，自粘膠層的粘結性能尤為重要，自粘膠層目前所用材料包括壓敏膠、自粘橡膠浙青料等。壓敏膠是一種特殊的膠黏劑，在使用時輕輕加壓使卷材與被粘物(如混凝土等)表面粘結。熱熔壓敏膠是在熔融條件下進行涂布，冷卻后即具有壓敏粘性的無溶劑、無污染壓敏膠，是壓敏膠中最為環保的一種。熱熔壓敏膠的一般組成為:熱塑性橡膠(如SIS、SBS、SEBS, SEPS等)、增粘樹脂、增塑劑、填充劑和抗氧劑。
[0004]專利CN103361012A、CN101928535A 和 CN203144323U 等描述，目前熱熔壓敏膠的生產工藝如下:熱塑性橡膠是其主體材料，同時還需要加入增粘樹脂、增塑劑及少量其他組分，并在較高溫度下的反應釜中(160?200°C )經融熔攪拌制成，此過程耗時約I?4小時。用反應釜生產熱熔壓敏膠的缺點是:(I) 一次投料量大，一旦工藝調整出錯導致釜內全部膠料報廢；(2)反應釜攪拌剪切力小，僅能投料較小分子量熱塑性橡膠，無法使用高分子量熱塑性橡膠，從而提高熱熔壓敏膠性能，如耐低溫性差、使用溫度范圍窄等；(3)反應釜生產加熱時間長，能耗大，容易造成熱塑性橡膠降解，降低熱熔壓敏膠的性能。
[0005]專利CN103331891A描述采用平行雙螺桿擠出機生產熱熔壓敏膠，需要分3個加料口分別添加熱塑性橡膠、增塑劑、增粘樹脂等，對加料順序嚴格控制，每一段需要計量加料，并且加料口需要冷卻。造成擠出機螺桿長徑比大、計量加料系統復雜，工藝控制難度大，不易實現高分子防水卷材涂布所需的大規模連續化生產要求；僅用于生產熱熔壓敏膠，需要冷卻固化定型成膠塊，不能同步實現熱熔壓敏膠生產和高分子防水卷材涂膠。
[0006]專利CN103358635A公開了一種具有預鋪反粘功能的防水卷材及其制備方法，包括塑料片材、熱熔壓敏膠，丙烯酸系隔離保護層，PET涂硅隔離膜材，以塑料片材為載體，在塑料片材上刮涂有熱熔壓敏膠，在熱熔壓敏膠層上噴涂丙烯酸系隔離保護層，最上層采用PET涂硅隔離膜覆蓋，其制備方法包括下述步驟:首先采用擠出吹塑法制成塑料片材，塑料片材經過牽引在其上表面均勻涂覆一層熱熔壓敏膠，在熔壓敏膠層表面噴涂一層丙烯酸系保護涂層，在涂層上方覆蓋一層PET隔離膜，最后經過裁邊及彎曲收卷，制成防水卷材。其生產過程采用的是單螺桿擠出技術，包括片材加工、熱熔壓敏膠制作、涂膠三道工藝，三道工藝彼此割裂。
[0007]目前，我國高分子自粘防水卷材生產采用兩道生產工藝:首先通過擠出機和三輥壓延生產片材；再通過涂膠機涂布熱熔壓敏膠，同時復合一層隔離膜。涂膠機采用大功率電加熱膠箱，加熱熔融已經冷卻固化的熱熔壓敏膠膠塊成為流體，通過涂布模頭涂覆到高分子片材,這種工藝對熱熔壓敏膠再次加熱,耗電量大,成本高；并且容易造成熱熔壓敏膠降解，加熱膠箱積碳，影響涂膠質量，降低了自粘層性能。
【發明內容】
[0008]本發明的目的在于克服現有技術存在的缺點，尋求設計一種通過錐形雙螺桿擠出機在線生產熱熔壓敏膠，將熱熔壓敏膠生產和高分子片材涂膠兩條生產線合并，使熱熔壓敏膠不經過冷卻固化而直接接涂布到高分子片材的生產工藝。
[0009]為了實現上述目的，本發明的技術方案為:一種高分子自粘防水卷材的生產工藝，包括以下步驟:
[0010]步驟1:將熱塑性橡膠、增粘樹脂、填充劑和抗氧劑粉料混合均勻，加入錐形雙螺桿擠出機喂料斗2中；
[0011]步驟2:錐形雙螺桿擠出機運轉，通過設置在錐形雙螺桿擠出機中段的加料口添加增塑劑；錐形雙螺桿擠出機螺桿中段設置反向混煉螺紋，增塑劑與步驟I中的粉料通過錐形雙螺桿擠出機進行混煉，將增塑劑與步驟I中的粉料混合均勻；螺桿中段即
0.25-0.75L(L為螺桿長度)處設有反向混煉螺紋，反向混煉螺紋的長度為0.2-0.4L，反向混煉螺紋使加料口添加的液體增塑劑和喂料斗添加的粉料混合均勻，增加充油時間，加料口具體設置于螺桿反向混煉螺紋的中段之前。
[0012]步驟3:利用真空排氣裝置通過設置在錐形雙螺桿擠出機0.75-0.85L處的真空排氣孔進行真空排氣；
[0013]步驟4:步驟3制成的熱熔壓敏膠通過錐形雙螺桿擠出機機頭上的熔體計量泵和涂膠模頭，從涂膠模頭流出，涂布到高分子片材上；
[0014]步驟5:通過壓輥將隔離膜壓制復合在高分子片材上，分切收卷。
[0015]優選的是:所述高分子片材通過放卷布置于涂膠模頭下方，將熱熔壓敏膠生產與涂布工藝合并，熱熔壓敏膠無需二次高溫融化，降低能耗，避免造成熱熔壓敏膠的降解，提高了防水卷材自粘層性能。
[0016]優選的是:所述高分子片材通過片材擠出機和三輥壓延生產直接布置于涂膠模頭下方，將熱熔壓敏膠生產、高分子片材生產與涂布工藝合并，實現高分子防水卷材大規模連續化生產，提高了防水卷材自粘層性能。
[0017]優選的是:所述熱塑性橡膠、增粘樹脂、填充劑、抗氧劑和增塑劑的重量份數比為:熱塑性橡膠:2-6份；增粘樹脂:3-7份；填充劑:0.1-0.5份；抗氧劑:0.05-0.2份；增塑劑:1-2份；生產的熱熔壓敏膠剝離強度高，可達到1.5N/mm以上；耐低溫性好，_25°C依然有良好粘性。
[0018]優選的是:所述錐形雙螺桿擠出機的螺桿大頭直徑和小頭直徑的比例為
1.5:1-2:1 ;螺桿結構設置保證充分的壓縮比，也能保證足夠的塑化時間，塑化混煉能力提聞。
[0019]優選的是:所述錐形雙螺桿擠出機生產熱熔壓敏膠的加工溫度范圍為90-200°C，涂膠模頭溫度范圍為150-180°C。
[0020]優選的是:所述步驟3中真空排氣的真空度為0.04-0.08MPa。
[0021]優選的是，所述的高分子片材主要包括:聚氯乙烯(PVC)片材、高密度聚乙烯(HDPE)片材、乙烯-醋酸乙烯酯(EVA)片材、三元乙丙橡膠(EPDM)片材、熱塑性聚烯烴(TPO)片材等；所述的高分子片材厚度范圍0.5?3mm ;
[0022]所述的熱塑性橡膠包括:聚苯乙烯-異戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SIS)、氫化SIS(SEPS)、聚苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)、氫化SBS(SEBS)、乙烯-醋酸乙烯酯(EVA)等一種或者幾種的混合物，特別優選SIS和SEBS比例為3:2 ;所述的SIS高分子鏈結構可以是線型和星型，熔體流動速率(200°C /5Kg)3?35g/10min都可以采用錐形雙螺桿擠出機加工，可以增加能夠加工的SIS分子量分布范圍；所述的SBS高分子鏈結構是線型，熔體流動速率(200°C /5Kg)l?14g/10min都可以采用錐形雙螺桿擠出機加工，可以增加能夠加工的SBS分子量分布范圍；所述的SEBS高分子鏈結構是線型，熔體流動速率(2300C /5Kg) I?22g/10min都可以采用錐形雙螺桿擠出機加工，可以增加能夠加工的SEBS分子量分布范圍；
[0023]優選的是,所述的增粘樹脂包括:職烯樹脂、C5石油樹脂、C9石油樹脂、C5-C9共聚樹脂、松香、氫化松香、聚合松香、松香甘油酯、古馬路樹脂、改性松香等一種或者幾種的混合物，特別優選萜烯樹脂和石油樹脂比例為4:1，熱熔壓敏膠初粘性好，剝離強度大，持粘時間長，綜合性能滿足自粘防水卷材產品標準要求。
[0024]優選的是，所述的增塑劑包括:環烷油、鄰苯二甲酸酯類、聚異丁烯、白油、液體石蠟等一種或者幾種的混合物；
[0025]優選的是，所述的填充劑包括:納米蒙脫土、炭黑、云母片、高嶺土、滑石粉等一種或者幾種的混合物；
[0026]優選的是，所述的抗氧劑包括:抗氧劑1010、抗氧劑1076、抗氧劑CA、抗氧劑DSTP、抗氧劑164、抗氧劑2246、抗氧劑168和242的一種或者幾種的混合物；
[0027]優選的是，所述的高分子片材上熱熔壓敏膠的涂膠厚度范圍0.2?0.5_。
[0028]本發明的有益效果在于:
[0029]本發明制備的高分子自粘防水卷材成品，材質無毒無害，生產和使用過程無有害、臭味氣體釋放，施工過程中無需明火加熱施工，安全環保；具有良好的熱穩定性和低溫彎折性，高分子片材經過80°C空氣熱老化仍具有良好強度，經過-35°C低溫彎折無裂紋。熱熔壓敏膠即使在-25?70°C下施工也具有良好初粘性和剝離強度，可以自粘施工，與混凝土精密粘合，形成“皮膚式”防水結構；通過采用錐形雙螺桿擠出機和獨特的螺桿結構設計，簡化了計量加料系統，工藝控制簡單，把傳統的熱熔壓敏膠生產和高分子片材涂膠兩種獨立的生產線，集成為一條生產線實現二者同步在線生產高分子自粘防水卷材，生產工藝簡化、成本和耗能大大降低。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0030]圖1為本發明實施例1高分子自粘防水卷材生產工藝路線；
[0031]圖2為本發明實施例2高分子自粘防水卷材生產工藝路線；
[0032]圖3為本發明錐形雙螺桿擠出機的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0033]下面通過具體實施例結合附圖對本發明作進一步描述:
[0034]實施例1
[0035]如圖1所示，本實施例的高分子自粘防水卷材的生產工藝，包括以下步驟:
[0036]步驟1:將熱塑性橡膠、增粘樹脂、填充劑和抗氧劑粉料混合均勻，加入錐形雙螺桿擠出機喂料斗2中；
[0037]步驟2:錐形雙螺桿擠出機運轉，通過設置在錐形雙螺桿擠出機中段的加料口 3添加增塑劑；錐形雙螺桿擠出機的螺桿I中段設置反向混煉螺紋，增塑劑與步驟I中的粉料通過錐形雙螺桿擠出機進行混煉，將增塑劑與步驟I中的粉料混合均勻；螺桿I中段即
0.25-0.75L(L為螺桿長度)處設有反向混煉螺紋，反向混煉螺紋的長度為0.2-0.4L，反向混煉螺紋保證加料口 3添加的液體增塑劑和喂料斗2添加的粉料混合均勻，增加充油時間，加料口 3具體設置于螺桿反向混煉螺紋的中段之前。
[0038]步驟3:利用真空排氣裝置通過設置在錐形雙螺桿擠出機0.75-0.85L處的真空排氣孔4進行真空排氣真空度為0.04MPa ；
[0039]步驟4:步驟3制成的熱熔壓敏膠通過錐形雙螺桿擠出機機頭上的熔體計量泵和涂膠模頭，將高分子片材通過放卷布置于涂膠模頭下方，熱熔壓敏膠從涂膠模頭流出涂布到高分子片材上，涂膠模頭溫度為150°C ；
[0040]步驟5:通過壓輥將隔離膜壓制復合在高分子片材上，分切收卷。
[0041]熱塑性橡膠、增粘樹脂、填充劑、抗氧劑和增塑劑的重量份數比為:熱塑性橡膠:3份；增粘樹脂:5.5份；填充劑:0.1份；抗氧劑:0.05份；增塑劑:1.35份。
[0042]錐形雙螺桿擠出機的螺桿I的大頭直徑和小頭直徑的比例為2:1。
[0043]錐形雙螺桿擠出機生產熱熔壓敏膠的加工溫度范圍為90_200°C。
[0044]實施例2
[0045]如圖2所示，本實施例除以下區別外其他同實施例1:
[0046]步驟3:利用真空排氣裝置通過設置在錐形雙螺桿擠出機0.75-0.85L處的真空排氣孔4進行真空排氣真空度為0.08MPa ；
[0047]步驟4:步驟3制成的熱熔壓敏膠通過錐形雙螺桿擠出機機頭上的熔體計量泵和涂膠模頭，將高分子片材通過片材擠出機和三輥壓延生產直接布置于涂膠模頭下方，熱熔壓敏膠從涂膠模頭流出涂布到高分子片材上，涂膠模頭溫度為180°C。
[0048]熱塑性橡膠、增粘樹脂、填充劑、抗氧劑和增塑劑的重量份數比為:熱塑性橡膠:
4.5份；增粘樹脂:4份；填充劑:0.4份；抗氧劑0.1份；增塑劑:1份。
[0049]錐形雙螺桿擠出機的螺桿I的大頭直徑和小頭直徑的比例為1.5:1。
[0050]錐形雙螺桿擠出機生產熱熔壓敏膠的加工溫度范圍為90_200°C。
[0051]實施例3
[0052]本實施例除以下區別外其他同實施例1:
[0053]熱塑性橡膠:2份；增粘樹脂:7份；填充劑:0.5份；抗氧劑:0.05份；增塑劑:1份；實施例4
[0054]本實施例除以下區別外其他同實施例2:
[0055]熱塑性橡膠:6份；增粘樹脂:3份；填充劑:0.1份；抗氧劑:0.2份；增塑劑:2份。
【權利要求】
1.一種高分子自粘防水卷材的生產工藝，其特征在于包括以下步驟: 步驟1:將熱塑性橡膠、增粘樹脂、填充劑和抗氧劑粉料混合均勻，加入錐形雙螺桿擠出機喂料斗⑵中； 步驟2:錐形雙螺桿擠出機運轉，通過設置在錐形雙螺桿擠出機中段的加料口(3)添加增塑劑；錐形雙螺桿擠出機螺桿(I)中段設有一段反向混煉螺紋，增塑劑與步驟I中的粉料通過錐形雙螺桿擠出機進行混煉，將增塑劑與步驟I中的粉料混合均勻； 步驟3:利用真空排氣裝置通過設置在錐形雙螺桿擠出機0.75-0.85L處的真空排氣孔(4)進行真空排氣； 步驟4:步驟3制成的熱熔壓敏膠通過錐形雙螺桿擠出機機頭上的熔體計量泵和涂膠模頭，從涂膠模頭流出，涂布到高分子片材上； 步驟5:通過壓輥將隔離膜壓制復合在高分子片材上，分切收卷。
2.根據權利要求1所述的高分子自粘防水卷材的生產工藝，其特征在于:所述高分子片材通過放卷布置于涂膠模頭下方。
3.根據權利要求1所述的高分子自粘防水卷材的生產工藝，其特征在于:所述高分子片材通過片材擠出機和三輥壓延生產直接布置于涂膠模頭下方。
4.根據權利要求1所述高分子自粘防水卷材的生產工藝，其特征在于:所述熱塑性橡膠、增粘樹脂、填充劑、抗氧劑和增塑劑的重量份數比為:熱塑性橡膠:2-6份；增粘樹脂:3-7份；填充劑:0.1-0.5份；抗氧劑:0.05-0.2份；增塑劑:1~2份。
5.根據權利要求1所述高分子自粘防水卷材的生產工藝，其特征在于:所述錐形雙螺桿擠出機的螺桿大頭直徑和小頭直徑的比例為1.5:1-2:1。
6.根據權利要求1所述高分子自粘防水卷材的生產工藝，其特征在于:所述錐形雙螺桿擠出機生產熱熔壓敏膠的加工溫度范圍為90-200°C，涂膠模頭溫度范圍為150-180°C。
7.根據權利要求1所述高分子自粘防水卷材的生產工藝，其特征在于:所述步驟3中真空排氣的真空度為0.04-0.08MPa。
【文檔編號】C09J11/00GK104175667SQ201410398807
【公開日】2014年12月3日 申請日期:2014年8月13日 優先權日:2014年8月13日
【發明者】王全基, 楊有財 申請人:青島科化高分子科技股份有限公司