专利名称：一种高分子复合耐热防水片材及其制备方法
技术领域：
本发明属于防水巻材技术领域，具体地讲涉及一种用于生产防水巻材的 高分子复合耐热防水片材及其制备方法。
背景技术：
自粘防水巻材是近几年发展起来的一种新型的高档防水材料，主要用于 水利、土建工程中基面的防水处理。高分子复合防水片材是由一种或几种合 成树脂共混挤出压延而成的一种高分子类材料，用于作为高分子复合自粘防 水巻材的主体材料——即防水巻材由作为其胎基层的合成树脂片材、复合于 其一面或两面上的一层"蠕变自粘胶"胶粘剂以及覆于胶粘剂表面上的隔离 膜层构成。因此高分子复合自粘防水巻材的性能参数——纵、横向断裂拉伸 强度、断裂延伸率、撕裂强度，则取决于构成其胎基层的合成树脂片材的物 理性能。
而目前所使用的防水巻材，构成其胎基层的合成树脂片材由单一普通的 低密度聚乙烯或高密度聚乙烯材料构成，利用该胎基层生产的自粘防水巻材 由于片材的耐热度低——在自粘防水巻材的表面上复合一层"蠕变自粘胶"
胶粘剂的生产工序中，由于改性沥青处于熔融状态的温度在14(TC以上，而 普通的低密度聚乙烯或高密度聚乙烯构成的高分子合成树脂片材的使用温度 在110—13(TC间，因此，利用该高分子合成树脂片材覆盖沥青胶粘剂所形成 的防水巻材会出现收縮、起皱甚至断裂的现象。另外，构成自粘防水巻材胎 基层的高分子合成树脂片材的纵、横向断裂拉伸强度小于100N/50mm、纵、 横向断裂延伸率小于400%、撕裂强度小于60KN/m，即由于所使用的普通的 低密度聚乙烯或高密度聚乙烯构成的高分子合成树脂片材的性能缺陷，使得 所形成的自粘防水巻材由于断裂拉伸强度、纵、横向断裂延伸率和撕裂强度
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不能满足工程的需要。
发明内容
本发明的目的就是提供一种纵、横向抗拉强度和纵、横断裂延伸率高、 耐高温的用于生产自粘防水巻材胎基层的高分子复合耐热防水片材。
本发明的第二目的就是提供制备上述高分子复合耐热防水片材的方法。 实现本发明第一目的所采用的技术方案为.-一种高分子复合耐热防水片材，其特征在于 由中间层和粘合在其两侧面的表面层构成；
所述的中间层的组分为10—40重量份的聚丙烯、60—80重量份的高密 度聚乙烯以及2—15重量份的马来酐接枝剂；
所述的两侧表面层的组分为40—80重量份的线性聚乙烯和20—60重 量份的高密度聚乙烯。
另外所述的两侧表面层中还含有由50—70重量份的聚乙烯、10—15 重量份的乙烯醋酸乙烯酯、8—15重量份的硅酸盐和10—25重量份的改性沥 青构成的耐热粘合助剂成份；构成所述的两侧表面层的线性聚乙烯和高密度 聚乙烯与所其含有的耐热粘合助剂的比例为100: 1—15。
其中制备上述高分子复合耐热防水片材的工艺为
第一步称量原料并混料
按照权利要求1的组分重量称取线性聚乙烯、高密度聚乙烯并进行干燥 处理，将之与适量的耐热粘合助剂置入到高速混炼机中在80—10(TC温度搅 拌下20—30分钟，使之混合均匀，再用真空上料机吸入第一台螺杆塑料挤出 机中准备挤出；
按照权利要求1的组分重量称取聚丙烯、高密度聚乙烯及其马来酐接枝 剂进行干燥处理，将之置入在另外一台高速混炼机中，在90—11(TC温度下 搅拌25—35分钟使之混合均匀，同时吸入到另外第二台和第三台塑料挤出机 中准备挤出；
第二步熔融挤出
将第一台塑料挤出机料筒温度预先调至170—19(TC、模头温度调至200—220°C，同时将第二台和第三台塑料挤出机料筒温度预先调至180—210。C、 模头温度调至200—220°C，上料后同时开启三台挤出机挤出； 第三步三层复合压延
将复合压延机的上辊的温度调至70—90°C、中辊的温度设置在80—100 °C、下辊的温度设定在60—70。C之间，开启三辊将上述塑料挤出机挤出的三 层片材压延复合在一起；
第四步冷却定型
将压延后的制品经过4一5小时的冷却； 第五步收巻
将冷却后的制品收巻打包。 其中上述耐热粘合助剂的制备步骤为
第一步备料
按权利要求2中的比例准确称量出改性沥青、聚乙烯、硅酸盐、乙烯醋酸 乙烯酯；
第二步、将聚乙烯、硅酸盐、乙烯醋酸乙烯酯放入高速搅拌机中在卯。C， 搅拌下10—20分钟；
第三步、将改性沥青投入到搅拌机中，继续搅拌10-20分钟；
第四步、在上述搅拌机中加入3_15重量份的硅院偶联剂，搅拌10分钟 即可开启高速搅拌机放料阀放料并造粒形成耐热粘合助剂备用。
本发明所提供的一种高分子复合耐热防水片材同现有，由于该高分子复 合耐热防水片材由含有聚丙烯和高密度聚乙烯构成的中间层和复合于其两侧 面的主要由线性聚乙烯和高密度聚乙烯构成表面层三层共挤复合而成，所形 成的防水片材的物理性能指标大大提高，经过检测，其中纵横向抗拉强度大 于300N/50mm，纵横向抗拉强度大于500%，耐穿刺力——0.5 mm厚度以上达 到了80KN/m以上，0.5imii厚度以下达到了 30KN/m,能够满足工程的需要。
图1为本发明提供的高分子复合耐热防水片材的结构示意图。
具体实施例方式
下面结合附图对本发明所提供的高分子复合耐热防水片材的结构作进一 步的详细说明。
如图1所示为本发明所提供的高分子复合耐热防水片材的结构示意图， 其结构包括由中间层1和粘合在其两侧面的表面层2构成。 而制备上述高分子复合耐热防水片材的最佳工艺为 实施例1
首先制备耐热粘接助剂 第一步备料
准确称量出改性沥青25重量份、聚乙烯60重量份、硅酸盐10重量份和
13重量份的乙烯醋酸乙烯酯；
第二步、将上述聚乙烯、硅酸镁、乙烯醋酸乙烯酯放入高速搅拌机中在
90°C，搅拌下15分钟；
第三步、将改性沥青投入到搅拌机中，继续搅拌15分钟；
第四步、在上述搅拌机中加入3重量份的硅烷偶联剂，搅拌11分钟即可
开启高速搅拌机放料阀放料形成耐热粘合助剂并造粒备用。
高分子复合耐热防水片材的工艺为 第一步混料
取50重量份的线性聚乙烯、60重量份的高密度聚乙烯、取上述所制备 的1.1公斤重量份的耐热粘接助剂置入到高速混炼机中在9(TC温度下搅拌20 分钟混合均匀，再用真空上料机吸入JHsC 150/33单螺杆塑料挤出机准备挤 出；
同时将40重量份的聚丙烯、60重量份的高密度聚乙烯及其15重量份的 马来酐接枝PP置入到另外一台高速混炼机中，在9(TC温度下搅拌30分钟混 合，并吸入到JHsC 120/33单螺杆塑料挤出机准备挤出。
在上述工序中，高速混炼机中的搅拌温度调节过高或搅拌时间过长可能 造成熔体融化在混炼机中，无法放料；温度过低或搅拌时间过短则起不到相 应的烘干效果。 一般情况下，这三种塑料吸水率很低无需干燥，但如果因种 种原因而水分较大时，必须干燥，否则制品外观会比较粗糙，甚至可能影响
制品物理性能。
第二步熔融挤出
将JHs 0 150/33单螺杆塑料挤出机料筒温度调至180°C、模头温度调至 210°C，同时将JHsC 120/33单螺杆塑料挤出机调至200°C，模头温度调至205 °C。上料后同时开启两台挤出机挤出，依据挤出成品三层厚度情况，具体调 节两挤出机挤出速度，直至达到三层厚度基本一致的要求。
该工序中的挤出机料筒温度及模头的温度过高可能造成塑料降解从而引 起成品性能的下降，温度过低则熔体黏度大而不宜挤出。
第三步三层复合压延
将复合压延机上辊温度调至85'C，中辊温度设在85-C，下辊温度设定在 65°C，开启压延机三辊将上述所挤出的三料层压延在一起。
三辊转速基本同步比挤出熔体速度稍快一些，具体速度调节依据成品外 观来定。压延速度过快可能早成外观成品偏薄，物理性能方面表现为纵向断 裂强度高但断裂伸长率低，而横向断裂强度低而断裂伸长率高，从而造成成 品不合格。
第四步冷却定型
压延后的制品冷却4小时、收巻并打包装。
塑料制品在成型后24小时之内收縮，在前12小时之内收縮90%以上， 其余不到10%将在后12小时之内完成。如果不经过冷却定型收巻打包装，成 品可能因收巻后受一定的外应力而收縮不均匀，导致制品表面不平整。 第五歩收巻 收巻要松紧适宜。
过松影响成品外观，过紧则可能导致制品变形。 实施例2
热粘接助剂的制备过程为 第一步备料
准确称量出改性沥青20重量份、聚乙烯70重量份、硅酸铝12重量份和15重量份的乙烯醋酸乙烯酯；
第二步、将上述聚乙烯、硅酸盐、乙烯醋酸乙烯酯放入高速搅拌机中在 80°C，搅拌下20分钟；
第三步、将改性沥青投入到搅拌机中，继续搅拌20分钟；
第四步、在上述搅拌机中加入8重量份硅垸偶联剂，搅拌10分钟即可开 启高速搅拌机放料阀放料并造粒备用。
高分子复合耐热防水片材的工艺为
第一步混料
取50重量份的线性聚乙烯、20重量份的高密度聚乙烯、取上述所制备 的7公斤重量份的耐热粘接助剂置入到高速混炼机中在8(TC温度下搅拌30 分钟混合均匀，再用真空上料机吸入JHsC 150/33单螺杆塑料挤出机准备挤 出；
同吋将30重量份的聚丙烯、70重量份的高密度聚乙烯及其2重量份的 马来酐接枝PE置入到另外一台高速混炼机中，在ll(TC温度下搅拌20分钟 混合，并吸入到JHse 120/33单螺杆塑料挤出机准备挤出。
第二步熔融挤、出
将JHsC150/33单螺杆塑料挤出机料筒温度调至170°C、模头温度调至 200°C，同时将JHsC 120/33单螺杆塑料挤出机调至210°C，模头温度调至210 °C。上料后同时开启两台挤出机挤出，依据挤出成品三层厚度情况，具体调 节两挤出机挤出速度，直至达到三层厚度基本一致的要求。
第三步三层复合压延
将复合压延机上辊温度调至7(TC，中辊温度设在95'C，下辊温度设定在 60°C，幵启压延机三辊将上述所挤出的三料层压延在一起。 第四步冷却定型
压延后的制品冷却5小时、收巻并打包。 实施例3
热粘接助剂的制备过程为第一步备料
准确称量出改性沥青15重量份、聚乙烯50重量份、硅酸l丐8重量份和 15重量份的乙烯醋酸乙烯酯；
第二步、将上述聚乙烯、硅酸盐、乙烯醋酸乙烯酯放入高速搅拌机中在 IO(TC，搅拌下10分钟；
第三步、将改性沥青投入到搅拌机中，继续搅拌20分钟；
第四步、在上述搅拌机中加入15重量份硅垸偶联剂，搅拌10分钟即可 开启高速搅拌机放料阀放料并造粒备用。 高分子复合耐热防水片材的工艺为-第一步混料
取80重量份的线性聚乙烯、40重量份的高密度聚乙烯、取上述所制备 的18公斤重量份的耐热粘接助剂置入到高速混炼机中在10(TC温度下搅拌25 分钟混合均匀，再用真空上料机吸入JHsC 150/33单螺杆塑料挤出机准备挤 出；
同时将20重量份的聚丙烯、75重量份的高密度聚乙烯及其8重量份的 马来酐接枝POE置入到另外一台高速混炼机中，在10(TC温度下搅拌25分钟 混合，并吸入到JHsC: 120/33单螺杆塑料挤出机准备挤出。
第二步熔融挤出
将JHsC 150/33单螺杆塑料挤出机料筒温度调至190°C、模头温度调至 205°C，同时将JHsC 120/33单螺杆塑料挤出机调至190°C，模头温度调至215 。C。上料后同时幵启两台挤出机挤出，依据挤出成品三层厚度情况，具体调 节两挤出机挤出速度，直至达到三层厚度基本一致的要求。
第三步三层复合压延
将复合压延机上辊温度调至8(TC，中辊温度设在8(TC，下辊温度设定在 7(TC，幵启压延机三辊将上述所挤出的三料层压延在一起。 第四步冷却定型
压延后的制品冷却4.5小时、收巻并打包。 实施例热粘接助剂的制备过程为
第~""步 备料
准确称量出改性沥青10重量份、聚乙烯65重量份、硅酸钙15重量份和 12重量份的乙烯醋酸乙烯酯；
第二步、将上述聚乙烯、硅酸盐、乙烯醋酸乙烯酯放入高速搅拌机中在 85°C，搅拌下15分钟；
第三步、将改性沥青投入到搅拌机中，继续搅拌15分钟；
第四步、在上述搅拌机中加入10重量份硅垸偶联剂，搅拌12分钟即可 开启高速搅拌机放料阀放料并造粒备用。 高分子复合耐热防水片材的工艺为 第一步混料
取40重量份的线性聚乙烯、50重量份的高密度聚乙烯、取上述所制备 的4.5公斤重量份的耐热粘接助剂置入到高速混炼机中在9(TC温度下搅拌20 分钟混合均匀，再用真空上料机吸入JHs《150/33单螺杆塑料挤出机准备挤 出；
同时将10重量份的聚丙烯、80重量份的高密度聚乙烯及其10重量份的 马来酐接枝聚烯烃PP置入到另外一台高速混炼机中，在卯'C温度下搅拌35 分钟混合，并吸入到JHs C 120/33单螺杆塑料挤出机准备挤出。
第二步熔融挤出
将JHs0 150/33单螺杆塑料挤出机料筒温度调至180°C、模头温度调至 220°C，同时将JHs (J 120/33单螺许塑料挤出机调至195°C，模头温度调至210 °C。上料后同时幵启两台挤出机挤出，依据挤出成品三层厚度情况，具体调 节两挤出机挤出速度，直至达到三层厚度基本一致的要求。
第三步三层复合压延
将复合压延机上辊温度调至90°C，中辊温度设在10(TC，下辊温度设定 在65。C，幵启压延机三辊将上述所挤出的三料层压延在一起。 第四步冷却定型
压延后的制品冷却5小时、收巻并打包。
权利要求
1、一种高分子复合耐热防水片材，其特征在于由中间层和粘合在其两侧面的表面层构成；所述的中间层的组分为10-40重量份的聚丙烯、60-80重量份的高密度聚乙烯以及2-15重量份的马来酐接枝剂；所述的两侧表面层的组分为40-80重量份的线性聚乙烯和20-60重量份的高密度聚乙烯。
2、 如权利要求1所述的一种高分子复合耐热防水片材，其特征在于所 述的两侧表面层中还含有由50—70重量份的聚乙烯、10—15重量份的乙烯 醋酸乙烯酯、8—15重量份的硅酸盐和10—25重量份的改性沥青构成的耐热 粘合助剂成份。
3、 如权利要求2所述的一种高分子复合耐热防水片材，其特征在于构 成所述的两侧表面层的线性聚乙烯和高密度聚乙烯与所其含有的耐热粘合助 剂的比例为100: 1—15。
4、 制备如权利要求1所述的一种高分子复合耐热防水片材的工艺包括下列步骤第一步称量原料并混料按照权利要求1的组分重量称取线性聚乙烯、高密度聚乙烯并进行干燥处理，将之与适量的耐热粘合助剂置入到高速混炼机中在80—10(TC温度搅 拌下20—30分钟，使之混合均匀，再用真空上料机吸入第一台螺杆塑料挤出 机中准备挤出；按照权利要求1的组分重量称取聚丙烯、高密度聚乙烯及其马来酐接枝 剂进行干燥处理，将之置入在另外一台高速混炼机中，在90—11(TC温度下 搅拌25—35分钟使之混合均匀，同时吸入到另外第二台和第三台塑料挤出机 中准备挤出；第二步熔融挤出将第一台塑料挤出机料筒温度预先调至170—19(TC、模头温度调至200 一220。C，同时将第二台和第三台塑料挤出机料筒温度预先调至180—2l(TC、 模头温度调至200—220°C，上料后同时开启三台挤出机挤出； 第三步三层复合压延将复合压延机的上辊的温度调至70—90°C、中辊的温度设置在80—100 °C、下辊的温度设定在60—7(TC之间，开启三辊将上述塑料挤出机挤出的三 层片材压延复合在一起；第四步冷却定型将压延后的制品经过4一5小时的冷却； 第五步收巻将冷却后的制品收巻打包。
5、如权利要求4所述的高分子复合耐热防水片材的制备工艺中，所述的 耐热粘合助剂的制备步骤为 第一步备料按权利要求2中的比例准确称量出改性沥青、聚乙烯、硅酸盐、乙烯醋酸 乙烯酯；第二步、将聚乙烯、硅酸盐、乙烯醋酸乙烯酯放入高速搅拌机中在9(TC，搅拌下10—20分钟；第三步、将改性沥青投入到搅拌机中，继续搅拌10-20分钟；第四步、在上述搅拌机中加入3—15重量份的硅烷偶联剂，搅拌10分钟即可开启高速搅拌机放料阀放料并造粒形成耐热粘合助剂备用。
全文摘要
本发明属于水利、土建工程中所使用的防水材料技术领域，具体的讲公开了一种用于生产防水卷材的高分子复合耐热防水片材及其制备方法。其技术方案为由聚丙烯、高密度聚乙烯以及马来酐接枝剂构成的中间层和粘合在其两侧面的由线性聚乙烯和高密度聚乙烯表面层构成；该高分子复合耐热防水片材由于由中间层和复合于其两侧面的表面层三层共挤复合而成，所形成的防水片材的物理性能指标大大提高，经过检测，其中纵横向抗拉强度大于300N/50mm，纵横向抗拉强度大于500％，耐穿刺力——0.5mm厚度以上达到了80KN/m以上，0.5mm厚度以下达到了30KN/m，能够满足工程的需要。
文档编号B32B27/08GK101186133SQ20071013968
公开日2008年5月28日 申请日期2007年11月1日 优先权日2007年11月1日
发明者李宗梅, 丽 田 申请人:衡水中铁建土工材料制造有限公司