复合弹性体改性热塑性聚烯烃防水卷材及其制备方法

技术领域

本发明涉及防水卷材加工技术领域，具体涉及复合弹性体改性热塑性聚烯烃防水卷材及其制备方法。

背景技术

热塑性聚烯烃(TPO)防水卷材，是一种具有优良抗老化性能，且相对柔软的的橡胶塑料共混类高分子防水卷材。

内增强型热塑性聚烯烃防水卷材通常应用在外露屋面使用，因为有外露使用有抗老化的需求，普通的热塑性聚烯烃防水卷材一般会相对较硬，随着技术的发展，在地下也会有越来越多的工程应用。地下使用的热塑性烯烃类防水卷材对于材料热柔软度和耐水性有较高的要求。

新热塑性聚烯烃(TPO)预铺防水卷材团体标准T/CBMF 43-2019更是明确提出来硬度技术指标即ShoreD 35-40(1s读数)，因为技术方面的原因，现实中很多的此类材料与技术标准之间存在差距。

此外，在外露屋面工程中，需要TPO材料有良好的耐候性，如遇到复杂的设备基础，还需要材料有尽可能好的柔软度；

综上，目前需要一种能够满足上述应用需求的防水卷材。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了复合弹性体改性热塑性聚烯烃防水卷材，解决了背景技术中提到的问题。

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：

复合弹性体改性热塑性聚烯烃防水卷材，以质量份数计，其配方组成为：

第一热塑性聚烯烃：40-100份；

第二热塑性聚烯烃：20-50份；

抗冲击聚丙烯：10-60份；

丁基橡胶：1-30份；

功能树脂：1-30份；

三元乙丙橡胶：10-30份；

氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物：5-30份；

氢化苯乙烯-异戊二烯嵌段共聚物：5-30份；

氢氧化镁：100-300份；

金红石钛白粉：1-30份；

酚醛硫化树脂：2-10份；

添加剂：0.5-23份。

进一步的，所述第一热塑性聚烯烃：热塑性乙烯和丙烯的共聚物，其重均分子量为110000-260000，橡胶相含量为66-85％，熔融指数为0.2-3.0g/10min。

进一步的，所述第二热塑性聚烯烃：热塑性乙烯和丙烯的共聚物，重均分子量为50000-160000，橡胶相含量为66-85％，熔融指数为10-30g/10min。

进一步的，所述抗冲击聚丙烯：橡胶相含量20-40％，分子量50000-240000；熔融指数1.0-5.0g/10min，弯曲模量为200-500MPa。

进一步的，所述氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物：分子量：20000-250000，苯乙烯含量为10-40％，甲苯溶液粘度200-5000mPas，硬度70-88，氢化度≥98％。

进一步的，所述氢化苯乙烯-异戊二烯嵌段共聚物：分子量：20000-300000，苯乙烯含量为10-50％，甲苯溶液粘度200-8000mPas，硬度50-90，氢化度≥98％。

进一步的，所述添加剂包括：

抗氧化剂：0.1-5份；

光稳定剂：0.1-5份；

紫外线吸收剂：0.1-5份；

抗铜剂：0.1-3份；

硅烷偶联剂：0.1-5份。

复合弹性体改性热塑性聚烯烃防水卷材的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：

S1、通过失重称计量权利要求1所述的各个原料；

S2、将各个原料加入到平行同向双螺杆挤出机中；保持转速400-600RPM，温度设定为190-230℃，挤出熔体压力3MPa；

S3、各原料经过双螺杆挤出机的高速剪切塑化后得到均一熔体；

S4、熔体经三辊压光机辊压冷却定型；

S5、控制卷材厚度1.20±0.02mm。

本发明提供了复合弹性体改性热塑性聚烯烃防水卷材。与现有技术相比，具备以下有益效果：

1.采用氢化热塑性弹性体、丁基橡胶及三元乙丙橡胶作为热塑性就烯烃材料的共混物，在不损失焊接性能得前提下提升了热塑性聚烯烃防水卷材的抗老化能力；

2.采用复合弹性体(包含热塑性弹性体-氢化苯乙烯丁二烯嵌段共聚物、氢化苯乙烯-异戊二烯嵌段共聚物和热固性弹性体-丁基橡胶及三元乙丙橡胶)改性热塑性聚烯烃，能够大幅度降低改性后复合材料的弯曲模量，使得材料具有类似于PVC防水卷材柔软度，更有利于细部节点施工。

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，下面将对实施例或现有技术描述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示出了本发明的复合弹性体改性热塑性聚烯烃防水卷材制备流程示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

为解决背景技术中的技术问题，给出如下的复合弹性体改性热塑性聚烯烃防水卷材：

本发明提供的复合弹性体改性热塑性聚烯烃防水卷材，以质量份数计，其配方组成为：第一热塑性聚烯烃：40-100份；第二热塑性聚烯烃：20-50份；高抗冲击聚丙烯：10-60份；三元乙丙橡胶：10-30份；氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物：5-30份；氢化苯乙烯-异戊二烯嵌段共聚物：5-30份；氢氧化镁：100-300份；抗氧化剂：0.1-5份；光稳定剂0.1-5份；金红石钛白粉：1-30份；紫外线吸收剂：0.1-5份；抗铜剂：0.1-3份；硅烷偶联剂：0.1-5份；酚醛树脂：2-10份。

作为优选，第一热塑性聚烯烃：采用“反应器共混法”生产热塑性乙烯和丙烯的共聚物，其重均分子量为110000-260000，橡胶相含量为66-85％，熔融指数为0.2-3.0g/10min(230℃，2.16kg)。

作为优选，热塑性聚烯烃：重均分子量为50000-160000，橡胶相含量为66-85％，熔融指数为10-30g/10min(230℃，2.16kg)。

作为优选，抗冲击聚丙烯：橡胶相含量20-40％，分子量50000-240000；熔融指数1.0-5.0g/10min(230℃，2.16kg)，弯曲模量为200-500MPa；

作为优选，丁基橡胶为：门尼粘度值100℃30-50MU，不饱和物含量1.0-3.0mAeg/g。

作为优选，三元乙丙橡胶：门尼粘度值31-55MU。

作为优选，功能树脂为马来酸酐接枝抗冲击聚丙烯，接枝率0.5-1.2％。

作为优选，所述氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物：分子量：20000-250000苯乙烯含量为10-40％，甲苯溶液粘度200-5000mPas(25℃，20wt％)，硬度70-88，氢化度≥98％。

作为优选，氢化苯乙烯-异戊二烯嵌段共聚物：1-50份；分子量：20000-300000苯乙烯含量为10-50％，甲苯溶液粘度200-8000mPas(25℃，20wt％)，硬度50-90，氢化度≥98％。

作为优选，氢氧化镁是一种沉淀法氢氧化镁，d50μm范围1.10-1.80。

作为优选，抗氧化剂为受阻酚类抗氧化剂1010和亚磷酸酯类抗氧化剂168的复配物，比例为2：1或者1：1。

作为优选，光稳定剂为受阻胺类光稳定剂C2020或者B877。

作为优选，钛白粉是表面包覆二氧化硅和氧化铝薄膜的氯化法金红石型钛白粉R105或者2220。

作为优选，紫外线吸收剂：为UV326、UV327和UV329；

作为优选，抗铜剂为MD1024。

作为优选，偶联剂为硅烷KH550或者kh570；或者铝酸脂偶联剂DL411。

作为优选，酚醛硫化树脂是辛基酚醛硫化树脂(202树脂)。

复合弹性体改性热塑性聚烯烃防水卷材，示例性的，具有如下实施例：

实施例1：

第一热塑性聚烯烃100份，第二热塑性聚烯烃30份；茂金属聚乙烯20份，丁基橡胶20份；三元乙丙橡胶15份；氢化苯乙烯-丁二烯共聚物20份；氢化苯乙烯-异戊二烯共聚物30份；粘合树脂10份；氢氧化镁100份；抗氧化剂5份；光稳定剂15份；紫外线吸收剂4份；抗铜剂3份；硅烷偶联剂5份；金红石钛白粉20；酚醛树脂5份。

测试配方见表1、检测结果见表2。

实施例2：

第一热塑性聚烯烃95份，第二热塑性聚烯烃30份；茂金属聚乙烯22份，丁基橡胶20份；三元乙丙橡胶15份；氢化苯乙烯-丁二烯共聚物21份；氢化苯乙烯-异戊二烯共聚物29份；粘合树脂10份；氢氧化镁100份；抗氧化剂5份；光稳定剂15份；紫外线吸收剂4份；抗铜剂3份；硅烷偶联剂5份；金红石钛白粉20；酚醛树脂5份。

测试配方见表1、检测结果见表2。

实施例3：

第一热塑性聚烯烃90份，第二热塑性聚烯烃35份；茂金属聚乙烯24份，丁基橡胶20份；三元乙丙橡胶15份；氢化苯乙烯-丁二烯共聚物22份；氢化苯乙烯-异戊二烯共聚物28份；粘合树脂10份；氢氧化镁100份；抗氧化剂5份；光稳定剂15份；紫外线吸收剂4份；抗铜剂3份；硅烷偶联剂5份；金红石钛白粉20；酚醛树脂5份。

测试配方见表1、检测结果见表2。

实施例4：

第一热塑性聚烯烃90份，第二热塑性聚烯烃35份；茂金属聚乙烯20份，丁基橡胶20份；三元乙丙橡胶15份；氢化苯乙烯-丁二烯共聚物22份；氢化苯乙烯-异戊二烯共聚物27份；粘合树脂10份；氢氧化镁100份；抗氧化剂5份；光稳定剂15份；紫外线吸收剂4份；抗铜剂3份；硅烷偶联剂5份；金红石钛白粉20；酚醛树脂5份。

测试配方见表1、检测结果见表2。

实施例5：

第一热塑性聚烯烃85份，第二热塑性聚烯烃40份；茂金属聚乙烯22份，丁基橡胶20份；三元乙丙橡胶15份；氢化苯乙烯-丁二烯共聚物22份；氢化苯乙烯-异戊二烯共聚物26份；粘合树脂10份；氢氧化镁100份；抗氧化剂5份；光稳定剂15份；紫外线吸收剂4份；抗铜剂3份；硅烷偶联剂5份；金红石钛白粉20；酚醛树脂5份。

测试配方见表1、检测结果见表2。

实施例6：

第一热塑性聚烯烃85份，第二热塑性聚烯烃40份；茂金属聚乙烯25份，丁基橡胶20份；三元乙丙橡胶15份；氢化苯乙烯-丁二烯共聚物22份；氢化苯乙烯-异戊二烯共聚物25份；粘合树脂10份；氢氧化镁100份；抗氧化剂5份；光稳定剂15份；紫外线吸收剂4份；抗铜剂3份；硅烷偶联剂5份；金红石钛白粉20；酚醛树脂5份。

测试配方见表1、检测结果见表2。

表1.实施例配方组成

表2.实施例性能测试结果

由表2中的测试数值可以看出，利用本发明所制备的复合弹性体改性热塑性聚烯烃防水卷材，基本力学性能达到GB 27789-2011要求，耐老化性能达到ASTM D6878要求，人工气候加速老化性能能够达到8000h，是同类型产品中处于性能领先水平，且配方柔软度好，是综合性能优秀的产品。

复合弹性体改性热塑性聚烯烃防水卷材的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：

S1、通过失重称计量各个原料；

S2、将各个原料加入到平行同向双螺杆挤出机中；保持转速400-600RPM，温度设定为190-230℃，挤出熔体压力3MPa；

S3、各原料经过双螺杆挤出机的高速剪切塑化后得到均一熔体；

S4、熔体经三辊压光机辊压冷却定型；

S5、控制卷材厚度1.20±0.02mm。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。