一种基于大分子光引发剂的紫外光交联聚烯烃防水膜及其制备方法
【专利摘要】本发明公开了一种基于大分子光引发剂的紫外光交联聚烯烃防水膜及其制备方法。光引发剂结构式为：；制备方法为：将三氯化磷的溶液1与长链脂肪醇或烷基取代苯酚的溶液2反应，再与4-羟基二苯甲酮的溶液3反应；或先将溶液1和溶液3反应，再与溶液2反应；聚烯烃防水膜，由低熔融指数聚烯烃、高熔融指数聚烯烃、光引发剂、低羟值多官能（甲基）丙烯酸酯交联剂、无机填料、偶联剂制成；制备方法为：原料混合，熔融挤出、造粒；挤出成膜；紫外辐照。该防水膜拉伸强度高；光引发剂在抑制挥发、改善相容性、提高抗氧性等方面有突破；低羟值交联剂改善了在聚烯烃中的分散性；因采用改良的紫外光交联技术，使混合材料挤出成膜线速度提高，膜厚降低。
【专利说明】一种基于大分子光引发剂的紫外光交联聚烯烃防水膜及其 制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种基于大分子光引发剂的紫外光交联聚烯烃防水膜及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 聚合物防水膜也称聚合物防水卷材，广泛用作隧道、房屋建筑等的隔水材料，并与 水泥砂浆粘接为一体，防止建筑内渗水，延长建筑使用寿命。其厚度通常在1~2 _范围，少 数高强度防水卷材厚度可以更薄。性能上主要对拉伸强度、断裂伸长、热尺寸稳定性、低温 抗裂性、防透水性等有特殊要求。主要材料包括聚烯烃和其他具有一定柔性高强度的高耐 水性乙烯基聚合物，例如各种类型的聚乙烯、聚氯乙烯、乙烯与其它alpha-烯烃的共聚物、 乙烯与其它乙烯基单体的共聚物等。例如低密度聚乙烯LDPE、高密度聚乙烯HDPE、线型低 密度聚乙烯LLDPE、增强PVC、热塑性聚烯烃ΤΡ0等。其传统制造工艺一般将热塑性聚合物 主体材料、无机填料连同其它辅助材料混合，通过热挤出流延成膜，冷却后，依赖聚合物分 子链间的物理缠结、分子间力或部分结晶行为，聚合物膜获得较高的拉伸强度。其自身的塑 性特征赋予足够的可拉伸性能和柔性。该类聚合物的抗透水性一方面得益于聚烯烃材料本 身强烈的疏水性能和非水解性，另一方面也得益于膜材较高的拉伸强度(抗透水性测试需 在加压情况下进行)。
[0003] 然而，主流的聚合物防水卷材由于分子链自身聚结强度或交联度不够，且多为结 合强度不高的物理交联性质，为满足力学性能要求而不得不增加膜材厚度，弥补强度性能 的不足，故当前主要的聚合物防水膜厚度较大，给防水膜生产、运输、材耗带来较大压力，也 给现场施工应用造成不便。再者，由于必须首先满足膜材的强度性质，不得不采用分子量较 大、分子间相互物理作用较强的聚合物材料，这就导致原材料的熔融指数通常很低，流动性 差，挤出成膜线速度也就很低，生产效率低。通常其生产线速度仅约1 m/min，严重制约生产 效率。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的在于提供一种基于大分子光引发剂的紫外光交联聚烯烃防水膜及 其制备方法。
[0005] 本发明所采取的技术方案是： 一种大分子光引发剂，其结构式如下：
【权利要求】
1. 一种大分子光引发剂，其特征在于：其结构式如下：
R1为C8?C3tl的烷基或
；其中，R4为C8?C 18的烷基； R2为
R3 为 R1 或 R2。
2. 权利要求1所述的一种大分子光引发剂的合成方法，其特征在于：包括步骤： 1) 将三氯化磷溶于有机溶剂中制成溶液1，将8-30个碳原子的长链脂肪醇或8-18个 碳原子烷基取代苯酚溶于有机溶剂中制成溶液2,将4-羟基二苯甲酮溶于有机溶剂中制成 溶液3 ; 2) 将溶液1与溶液2混合，充分反应； 3) 将溶液3与步骤2)得到的体系混合，充分反应； 或者，一种大分子光引发剂的合成方法，包括步骤： 1) 将三氯化磷溶于有机溶剂中制成溶液1，将8-30个碳原子的长链脂肪醇或8-18个 碳原子烷基取代苯酚溶于有机溶剂中制成溶液2,将4-羟基二苯甲酮溶于有机溶剂中制成 溶液3 ; 2) 将溶液1与溶液3混合，充分反应； 3) 将溶液2与步骤2)得到的体系混合，充分反应； 其中，三氯化磷、4-羟基二苯甲酮、长链脂肪醇或取代苯酚的投料摩尔比为I: (3-z): Z ;其中，z=l?2。
3. 根据权利要求2所述的一种大分子光引发剂的合成方法，其特征在于：步骤2)中， 充分反应的温度为-5_5°C ;反应时间为3-8h ;步骤3)中，充分反应的温度为-5-5°C ;反应 时间为3-8h ;步骤2) -3)中反应产生的HCl气体通过氮气吹走，并通过碱液吸收；步骤3) 中的反应完毕后，将体系的温度上升到室温，继续用氮气吹净HCl气体，除去溶剂及其他挥 发性组分即可。
4. 一种基于大分子光引发剂的紫外光交联聚烯烃防水膜，其特征在于：其是由以下质 量份的原料制成：al)低熔融指数聚烯烃100份；a2)高熔融指数聚烯烃5~10份；b)权利 要求1所述的大分子化光引发剂〇. 5~4份；c)低羟值多官能（甲基)丙烯酸酯交联剂1飞份； d)无机填料8?20份；e)偶联剂0. 5飞份。
5. 根据权利要求4所述的一种基于大分子光引发剂的紫外光交联聚烯烃防水膜，其特 征在于：所述的低熔融指数聚烯烃为熔融指数为2~40 g/10min(190°C/2. 16 kg)的聚烯 烃；所述的高熔融指数聚烯烃为熔融指数为5~50 g/lOmin (190°C /2. 16 kg)的聚烯烃；所 述的聚烯烃为乙烯的均聚物、乙烯与其它α-烯烃或乙烯基单体的共聚物中的至少一种。
6. 根据权利要求4所述的一种基于大分子光引发剂的紫外光交联聚烯烃防水膜，其特 征在于：所述的低羟值多官能（甲基)丙烯酸酯由:Γ6官能度的多元醇与（甲基)丙烯酸反应 制得；其中，所述的低羟值多官能（甲基）丙烯酸酯官能度与多元醇官能度一致，其残留羟值 〈2.0 mgKOH/g。
7. 根据权利要求4所述的一种基于大分子光引发剂的紫外光交联聚烯烃防水膜，其特 征在于：所述的无机填料的粒径为:Γ20 μ m。
8. 根据权利要求4所述的一种基于大分子光引发剂的紫外光交联聚烯烃防水膜，其特 征在于：所述的偶联剂为氨基硅烷偶联剂。
9. 权利要求4所述的一种基于大分子光引发剂的紫外光交联聚烯烃防水膜的制备方 法，其特征在于：包括步骤： 1) 将81、13、(：、(1、6按比例混合，加热到100?1501：，剪切均匀，再分散投入到82的粒料 中，揽祥混合，将混合物溶融挤出、造粒，控制粒径为2 5晕米； 2) 将上步得到的粒料输入到预热温度12(Tl60°C的流延挤出机内，控制模头温度 17(T230°C，挤出获得聚合物膜； 3) 将上步得到的聚合物膜从光强为20(T500 mW/cm2的紫外光辐照面通过，紫外辐照总 能量400(T10000 mj/cm2,辐照平台温度控制在8(Γ100? ;紫外辐照后冷却获得交联的聚合 物膜。
10. 根据权利要求9所述的一种基于大分子光引发剂的紫外光交联聚烯烃防水膜的制 备方法，其特征在于：步骤2)中获得的聚合物膜的厚度为0. 5~1. 0mm。
【文档编号】C08J3/28GK104231121SQ201410315737
【公开日】2014年12月24日 申请日期:2014年7月3日 优先权日:2014年7月3日
【发明者】王录吉 申请人:广州大禹防漏技术开发有限公司