一種防老化的三元乙丙橡膠/POE的防水卷材及其製備方法與流程
2023-10-17 18:21:29 1
本發明涉及一種建築防水材料，具體的說是涉及一種防老化的三元乙丙橡膠/POE的防水卷材及其生產方法。
技術背景
三元乙丙卷材被世界公認為綜合性能最好的防水卷材，EPDM以其優異的物理性能開始被大量的中國建築工程項目應用。近幾年來，隨著社會科技的進步和人們環保意識的增強，業界對建築物防水材料的要求己從以往的單一防水功能開始向長壽命、阻燃、耐臭氧老化的多功能方向發展。目前市場上銷售的三元乙丙橡膠防水卷材基本上均按國家高分子防水卷材標準生產，當用於建築物上時具有良好的防水效果和較長的工作壽命，其美中不足之處在於：無論是三元乙丙橡膠防水卷材還是用以生成的防水層遇明火時均容易燃燒，因而存在一定的安全隱患，特別不適宜用於防火等級要求較高的建築物的防水、防腐工程中，所以從實用性和經濟性角度考慮，很不理想。
目前市場迫切需要一種不僅卷材自身不易燃燒、而且用以鋪設於建築物表面上生成的防水層不僅具有可靠防止滲水功能，而且還具有隔離、阻燃和永久不會從建築物表面上脫離功能的高性能防水卷材。
曾豔在廢舊橡膠/POE共混型熱塑性彈性體的製備和性能研究一文中，將膠粉直接添加在飽和熱塑性聚烯烴彈性體（POE）中，獲得了性能優異、易加工、耐老化、耐火、防水性能突出的廉價彈性體材料。
技術實現要素：
本發明要解決的問題是針對上述技術問題的不足，提供一種防老化的三元乙丙橡膠/POE的防水卷材及其製備方法。
為了解決上述問題，本發明採用以下技術方案：
一種防老化的三元乙丙橡膠/POE的防水卷材，其特徵在於，其由如下重量份的原料製備而成：三元乙丙橡膠500份、丁苯橡膠80-100份、POE 50-60份、1，3-雙(叔丁基過氧化二異丙基)苯10-12份、三烯丙基異氰脲酸酯12-15份、硬脂酸15-20份、2-巰基苯並咪唑5-8份、氧化鑭5-8份、2-乙基己基磺基琥珀酸鈉15-20份、無水乙醇120-150份、聚乙烯醇15-20份、氧化鋅20-30份、陶土15-20份、納米二氧化矽8-10份、乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)矽烷8-10份、乙撐基雙硬脂醯胺8-10份、亞磷酸鈉10-12份、2，2'-二硫代二苯並噻唑10-12份、去離子水適量。
所述的防老化的三元乙丙橡膠/POE的防水卷材，其特徵在於，其由如下步驟製備而成：
（1）將氧化鑭與無水乙醇混合後進行超聲分散，形成漿料，然後將超聲分散後的氧化鑭漿料進行球磨分散，加入2-乙基己基磺基琥珀酸鈉和聚乙烯醇，混合均勻，加入氧化鋅，90-100℃攪拌反應15-20h，得到表面改性的氧化鋅；
（2）將陶土加入到相當於陶土重量份8-10倍的去離子水中，超聲分散20-30min，加入乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)矽烷和乙撐基雙硬脂醯胺，50-60℃攪拌10-12小時，加入納米二氧化矽和亞磷酸鈉，繼續攪拌2-3h，過濾、乾燥；
（3）將三元乙丙橡膠、丁苯橡膠、步驟（2）的產物、1，3-雙(叔丁基過氧化二異丙基)苯、三烯丙基異氰脲酸酯、硬脂酸、2-巰基苯並咪唑加入密煉機進行密煉，溫度控制在135-140℃左右，密煉時間8-10min；將密煉之後的物料用20-40目的單層鐵網過濾，濾膠溫度控制在70-80℃；加入表面改性的氧化鋅和2、2'-二硫代二苯並噻唑進行混膠，溫度控制在95-105℃範圍內，然後將膠休眠20-24h；
（4）將混合均勻的混膠料和POE在開煉機上進行熱煉，溫度控制在100-110℃；放入到壓延機上進行壓延，夾設隔離襯墊層，整理成卷；進行硫化處理，硫化線溫度控制在170-180℃，速度為7-8m/min，硫化60-70min，得到防水卷材。
所述的三元乙丙橡膠為含丙烯量30-40%的高速硫化原料。
本發明的有益效果為：三元乙丙橡膠為含丙烯量30-40%的高速硫化原料，有助於防止卷材產品老化和抗臭氧老化功能；陶土和納米二氧化矽的加入提高拉伸強度和耐磨性以及提高防水卷材的防水性能；硬脂酸可起到潤滑塑化陶土和促進硫化的作用；丁苯橡膠具有提高產品耐老化性能，改善產品加工性、耐衝擊性；氧化鋅的加入，並對其進行表面處理，促進氧化鋅在橡膠中的分散，提高防水卷材的強度；具有密度小、彎曲大、低溫抗衝擊性能高、易加工、可重複使用等優異性能的POE的加入，使得本發明的防水卷材可多角度摺疊，從而大大減少拼接處的數量。
具體實施方式
本實施例的防老化的三元乙丙橡膠/POE的防水卷材，其由如下重量份的原料製備而成：三元乙丙橡膠500份、丁苯橡膠100份、POE 60份、1，3-雙(叔丁基過氧化二異丙基)苯12份、三烯丙基異氰脲酸酯15份、硬脂酸20份、2-巰基苯並咪唑8份、氧化鑭8份、2-乙基己基磺基琥珀酸鈉20份、無水乙醇150份、聚乙烯醇20份、氧化鋅30份、陶土20份、納米二氧化矽10份、乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)矽烷10份、乙撐基雙硬脂醯胺10份、亞磷酸鈉12份、2，2'-二硫代二苯並噻唑12份、去離子水適量。
本實施例的防老化的三元乙丙橡膠/POE的防水卷材，其由如下步驟製備而成：
（1）將氧化鑭與無水乙醇混合後進行超聲分散，形成漿料，然後將超聲分散後的氧化鑭漿料進行球磨分散，加入2-乙基己基磺基琥珀酸鈉和聚乙烯醇，混合均勻，加入氧化鋅，100℃攪拌反應20h，得到表面改性的氧化鋅；
（2）將陶土加入到相當於陶土重量份10倍的去離子水中，超聲分散30min，加入乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)矽烷和乙撐基雙硬脂醯胺，60℃攪拌12小時，加入納米二氧化矽和亞磷酸鈉，繼續攪拌3h，過濾、乾燥；
（3）將三元乙丙橡膠、丁苯橡膠、步驟（2）的產物、1，3-雙(叔丁基過氧化二異丙基)苯、三烯丙基異氰脲酸酯、硬脂酸、2-巰基苯並咪唑加入密煉機進行密煉，溫度控制在140℃左右，密煉時間10min；將密煉之後的物料用40目的單層鐵網過濾，濾膠溫度控制在80℃；加入表面改性的氧化鋅和2、2'-二硫代二苯並噻唑進行混膠，溫度控制在105℃，然後將膠休眠24h；
（4）將混合均勻的混膠料和POE在開煉機上進行熱煉，溫度控制在110℃；放入到壓延機上進行壓延，夾設隔離襯墊層，整理成卷；進行硫化處理，硫化線溫度控制在180℃，速度為8m/min，硫化70min，得到防水卷材。
本發明的防水卷材斷裂拉伸強度常溫時大於8MPa，60℃時大於2.3MPa、斷裂伸長率常溫時大於500%，-20℃時大於200%、不透水性（30min，0.3MPa）不滲透、低溫彎折溫度小於-40℃。