一種高強度高抗衝聚氯乙烯防水卷材及其製備方法與流程
2023-06-14 15:32:31 1
本發明涉及一種高強度高抗衝聚氯乙烯防水卷材及其製備方法。
背景技術：
聚氯乙烯防水卷材是以聚氯乙烯樹脂粉為主要原材料，摻入適量的穩定劑、增塑劑、填充劑、改性劑等，經預塑化、熔融擠出、五輥壓光、冷卻定型、收卷等工藝加工而成。聚氯乙烯防水卷材具有力學強度高、低溫柔性好、耐侯性優異、防水性能優良、原料來源豐富等優點，被廣泛應用於屋面、地下、交通隧道等防水防滲工程，在歐美、日本及我國均得到了廣泛應用。
近年來，聚氯乙烯防水卷材在產品質量、產品種類及市場份額方面都有了較大的提升。公開號為cn1035890920a的中國專利，公開了一種環保型耐寒聚氯乙烯防水卷材及其製作方法，採用合成植物酯、乙烯類三元共聚物或多元醇苯甲酸酯中的一種作為聚氯乙烯的增塑劑，取代傳統鉛鹽穩定劑，加入環保型熱穩定劑，保證了聚氯乙烯的環保性及耐寒性。公開號為cn105419162a的中國專利，公開了一種彈性體改性pvc防水卷材及其生產工藝，採用傳統復配鉛鹽為熱穩定劑，cpe彈性體作為改性劑，有效提高了聚氯乙烯防水卷材的低溫柔性和撕裂強度。然而，上述方法都只是通過調整配方體系來針對性地解決聚氯乙烯防水卷材所存的某一問題，至於怎樣從聚氯乙烯防水卷材配方體系和設備工藝兩方面同時入手來整體提高聚氯乙烯防水卷材的環保性、強度均一性和抗衝擊性能等性能，還需進一步研究。
技術實現要素：
本發明的目的在於提供一種高強度高抗衝聚氯乙烯防水卷材及其製備方法。
本發明所採取的技術方案是：
一種高強度高抗衝聚氯乙烯防水卷材，由以下質量份的原料經塑化、熔融擠出、斜拉得到：
聚氯乙烯樹脂粉：100份；
增塑劑：45～65份；
熱穩定劑：4～6份；
填料：30～40份；
抗衝改性劑：8～10份；
潤滑劑：0.2～0.6份；
鈦白粉：1～2份；
光穩定劑：0.2～0.4份。
熔融擠出時卷材所在的平面和斜拉時卷材所在的平面之間的夾角為20～60度。
所述的聚氯乙烯樹脂粉為sg-3型，平均聚合度為1350～1500。
所述的增塑劑為鄰苯二甲酸二辛酯、己二酸二辛酯、對苯二甲酸二辛酯、環氧大豆油、偏苯三酸三辛酯中的至少一種。
所述的熱穩定劑為鹽基類熱穩定劑、脂肪酸皂類熱穩定劑、有機錫熱穩定劑、稀土熱穩定劑、鈣鋅熱穩定劑中的至少一種。
所述的填料為納米碳酸鈣、普通輕鈣、重質碳酸鈣中的至少一種。
所述的抗衝改性劑為氯化聚乙烯、甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物、苯乙烯-丁二烯-丙烯腈共聚物、甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸酯共聚物、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物的至少一種。
所述的潤滑劑為硬脂酸、硬脂酸鈣、硬脂酸鋅、硬脂酸丁酯、鈦酸酯、油醯胺、鋁酸酯、石蠟、聚乙烯蠟中的至少一種。
所述的光穩定劑為苯並三唑類紫外光穩定劑、二苯甲酮類紫外光吸收劑、鎳鹽及鎳螯合物類紫外光吸收劑、三嗪類紫外光吸收劑中的至少一種。
上述高強度高抗衝聚氯乙烯防水卷材的製備方法，包括以下步驟：包括以下步驟：將聚氯乙烯樹脂粉、增塑劑、熱穩定劑、填料、抗衝改性劑、潤滑劑、鈦白粉和光穩定劑加入雙螺杆擠出機，進行塑化、熔融擠出、斜拉，得到聚氯乙烯防水卷材。
本發明的有益效果是：本發明的聚氯乙烯防水卷材物理機械性能優異、防水性能佳、耐衝擊耐撕裂性能好，橫向強度和縱向強度均較高，且橫向強度和縱向強度相當，無毒環保，具有良好的施工性能，安全環保。
1)本發明將稀土穩定劑和複合熱穩定劑復配使用，可以有效提高聚氯乙烯防水卷材的熱穩定性，且無毒環保；
2)本發明將耐高溫增塑劑和輔助增塑劑搭配使用，可以顯著降低普通聚氯乙烯防水卷材容易出現的增塑劑遷移現象；
3)本發明採用復配的抗衝擊改性劑，可以有效改善聚氯乙烯防水卷材的耐衝擊性能，提高了防水卷材的耐撕裂性能；
4)通常用雙螺杆擠出機成型卷材時，卷材都是從縱向設置的雙螺杆之間水平擠出，再在水平方向上進行收卷，本發明在擠出時對卷材進行斜拉，使卷材與水平方向之間呈一定夾角，再進行收卷，使得聚氯乙烯防水卷材橫縱向強度更均一，性能更好。
附圖說明
圖1為常規的擠出、收卷操作的示意圖。
圖2為本發明的擠出、斜拉、收卷操作的示意圖。
附圖標識說明：1、螺杆；2、收卷機。
具體實施方式
一種高強度高抗衝聚氯乙烯防水卷材，由以下質量份的原料經塑化、熔融擠出、斜拉得到：
聚氯乙烯樹脂粉：100份；
增塑劑：45～65份；
熱穩定劑：4～6份；
填料：30～40份；
抗衝改性劑：8～10份；
潤滑劑：0.2～0.6份；
鈦白粉：1～2份；
光穩定劑：0.2～0.4份。
優選的，熔融擠出時卷材所在的平面和斜拉時卷材所在的平面之間的夾角為20～60度。
進一步優選的，熔融擠出時卷材所在的平面和斜拉時卷材所在的平面之間的夾角為50～60度。
優選的，所述的聚氯乙烯樹脂粉為sg-3型，平均聚合度為1350～1500。
優選的，所述的增塑劑為鄰苯二甲酸二辛酯、己二酸二辛酯、對苯二甲酸二辛酯、環氧大豆油、偏苯三酸三辛酯中的至少一種。
進一步優選的，所述的增塑劑為偏苯三酸三辛酯和環氧大豆油所組成的復配物。
優選的，所述的熱穩定劑為鹽基類熱穩定劑、脂肪酸皂類熱穩定劑、有機錫熱穩定劑、稀土熱穩定劑、鈣鋅熱穩定劑中的至少一種。
進一步優選的，所述的熱穩定劑為稀土熱穩定劑和鈣鋅熱穩定劑所組成的復配物。
優選的，所述的填料為納米碳酸鈣、普通輕鈣、重質碳酸鈣中的至少一種。
進一步優選的，所述的填料為納米碳酸鈣。
優選的，所述的抗衝改性劑為氯化聚乙烯、甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物、苯乙烯-丁二烯-丙烯腈共聚物、甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸酯共聚物、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物的至少一種。
進一步優選的，所述的抗衝改性劑為甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸酯共聚物和甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物所組成的復配物。
優選的，所述的潤滑劑為硬脂酸、硬脂酸鈣、硬脂酸鋅、硬脂酸丁酯、鈦酸酯、油醯胺、鋁酸酯、石蠟、聚乙烯蠟中的至少一種。
進一步優選的，所述生物潤滑劑為硬脂酸和聚乙烯蠟所組成的復配物。
優選的，所述的鈦白粉為金紅石型鈦白粉。
優選的，所述的光穩定劑為苯並三唑類紫外光穩定劑、二苯甲酮類紫外光吸收劑、鎳鹽及鎳螯合物類紫外光吸收劑、三嗪類紫外光吸收劑中的至少一種。
進一步優選的，所述的光穩定劑為苯並三唑類紫外光穩定劑。
上述高強度高抗衝聚氯乙烯防水卷材的製備方法，包括以下步驟：包括以下步驟：將聚氯乙烯樹脂粉、增塑劑、熱穩定劑、填料、抗衝改性劑、潤滑劑、鈦白粉和光穩定劑加入雙螺杆擠出機，進行塑化、熔融擠出、斜拉，得到聚氯乙烯防水卷材。
下面結合具體實施例對本發明作進一步的解釋和說明。
實施例1：
一種高強度高抗衝聚氯乙烯防水卷材，其原料組成如下表所示：
表1高強度高抗衝聚氯乙烯防水卷材的原料組成表
將聚氯乙烯樹脂粉、增塑劑、熱穩定劑、填料、抗衝改性劑、潤滑劑、鈦白粉和光穩定劑加入雙螺杆擠出機，雙螺杆擠出機各區溫度為170℃，進行塑化、熔融擠出、斜拉，斜拉角為50度，得到聚氯乙烯防水卷材。對所得的聚氯乙烯防水卷材按gb/t12952-2011標準進行性能測試，測試結果如表7所示。
實施例2：
一種高強度高抗衝聚氯乙烯防水卷材，其原料組成如下表所示：
表2高強度高抗衝聚氯乙烯防水卷材的原料組成表
將聚氯乙烯樹脂粉、增塑劑、熱穩定劑、填料、抗衝改性劑、潤滑劑、鈦白粉和光穩定劑加入雙螺杆擠出機，雙螺杆擠出機各區溫度為170℃，進行塑化、熔融擠出、斜拉，斜拉角為50度，得到聚氯乙烯防水卷材。對所得的聚氯乙烯防水卷材按gb/t12952-2011標準進行性能測試，測試結果如表7所示。
實施例3：
一種高強度高抗衝聚氯乙烯防水卷材，其原料組成如下表所示：
表3高強度高抗衝聚氯乙烯防水卷材的原料組成表
將聚氯乙烯樹脂粉、增塑劑、熱穩定劑、填料、抗衝改性劑、潤滑劑、鈦白粉和光穩定劑加入雙螺杆擠出機，雙螺杆擠出機各區溫度為170℃，進行塑化、熔融擠出、斜拉，斜拉角為55度，得到聚氯乙烯防水卷材。對所得的聚氯乙烯防水卷材按gb/t12952-2011標準進行性能測試，測試結果如表7所示。
實施例4：
一種高強度高抗衝聚氯乙烯防水卷材，其原料組成如下表所示：
表4高強度高抗衝聚氯乙烯防水卷材的原料組成表
將聚氯乙烯樹脂粉、增塑劑、熱穩定劑、填料、抗衝改性劑、潤滑劑、鈦白粉和光穩定劑加入雙螺杆擠出機，雙螺杆擠出機各區溫度為170℃，進行塑化、熔融擠出、斜拉，斜拉角為60度，得到聚氯乙烯防水卷材。對所得的聚氯乙烯防水卷材按gb/t12952-2011標準進行性能測試，測試結果如表7所示。
對比例1：
一種普通聚氯乙烯防水卷材，其原料組成如下表所示：
表5普通聚氯乙烯防水卷材的原料組成表
將聚氯乙烯樹脂粉、增塑劑、熱穩定劑、填料、抗衝改性劑、潤滑劑、鈦白粉和光穩定劑加入雙螺杆擠出機，雙螺杆擠出機各區溫度為170℃，進行塑化、熔融擠出，得到聚氯乙烯防水卷材。對所得的聚氯乙烯防水卷材按gb/t12952-2011標準進行性能測試，測試結果如表7所示。
對比例2：
一種普通聚氯乙烯防水卷材，其原料組成如下表所示：
表6普通聚氯乙烯防水卷材的原料組成表
將聚氯乙烯樹脂粉、增塑劑、熱穩定劑、填料、抗衝改性劑、潤滑劑、鈦白粉和光穩定劑加入雙螺杆擠出機，雙螺杆擠出機各區溫度為170℃，進行塑化、熔融擠出，得到聚氯乙烯防水卷材。對所得的聚氯乙烯防水卷材按gb/t12952-2011標準進行性能測試，測試結果如表7所示。
測試例：
對實施例1～4和對比例1～2製備的聚氯乙烯防水卷材按gb/t12952-2011標準進行性能測試，測試結果如下表：
表7實施例1～4和對比例1～2的聚氯乙烯防水卷材的性能測試結果
上述實施例為本發明較佳的實施方式，但本發明的實施方式並不受上述實施例的限制，其他的任何未背離本發明的精神實質與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化，均應為等效的置換方式，都包含在本發明的保護範圍之內。