本发明涉及防水技术领域，具体涉及一种抗冲击防水片材及其制备方法。
背景技术
随着商品房市场的崛起以及基础设施建设的发展，高分子防水材料在防水领域发挥着巨大的作用，但防水材料的性能指标干差万别，对于高标准房地产企业及基础设施项目施工方，对高分子防水材料提出要具备抗冲击性能的要求，同时保持片材其它性能指标不下降。传统标准的的片材，其抗冲击性能整体较弱，在施工现场，由于施工地周围环境的不可控因素，突发状况较多，往往在卷材卸货及铺设的过程中由于片材的抗冲击性能弱，导致片材局部破损或者穿刺造成破洞，这样的问题造成了需要对卷材一层及好几层进行修补工作，对施工方造成了极大的不便，同时也会因为对片材的修补不当，造成片材达不到防水标准，为工程留下了漏水或者渗水的安全隐患。现有抗冲击防水片材一般通过添加茂金属聚乙烯提高材料的抗冲击特性，但茂金属聚乙烯价格较高，因此，如何提高现有防水片材抗冲击性能的同时降低防水片材的成本成为亟待解决的技术问题。
技术实现要素：
本发明所要解决的技术问题是克服背景技术的技术缺陷，提供一种抗冲击防水片材及其制备方法。本发明抗冲击防水片材通过用特定配方的抗穿刺性能功能母粒代替部分价格昂贵的茂金属聚乙烯，在提高片材抗冲击性能的同时，从整体上降低了片材的制造成本，使得产品具有很高的性价比。
本发明解决上述技术问题所采用的技术手段为：
一种抗冲击防水片材，所述抗冲击防水片材的原料包括高密度聚乙烯30～55％、茂金属聚乙烯20～60％、抗穿刺性能功能母粒10～30％和色母粒1～8％；所述抗穿刺性能功能母粒包括pp、poe、硅灰石纤维和抗氧剂。
优选地，所述抗冲击防水片材的原料包括高密度聚乙烯48％、茂金属聚乙烯35％、抗穿刺性能功能母粒15％和色母粒2％；所述抗穿刺性能功能母粒包括pp、poe、硅灰石纤维和抗氧剂。
优选地，所述高密度聚乙烯的密度为0.94～0.959g/cm3，熔融指数为0.01～1.0g/10min。
优选地，所述茂金属聚乙烯的密度为0.912～0.926g/cm3，熔融指数为0.5～5.0g/10min。
优选地，所述pp、poe、硅灰石纤维和抗氧剂的质量比为(60～80)∶(10～15)∶(20～35)∶(0.1～1)。
更优选地，所述pp、poe、硅灰石纤维和抗氧剂的质量比为65∶10∶25∶0.3。
优选地，所述pp的密度为0.89～0.92g/cm3，熔融指数为1.5～3.0g/10min。
优选地，所述poe的密度为0.85～0.9g/cm3，熔融指数为1～2.0g/10min。
优选地，所述抗氧剂为亚磷酸酯抗氧剂和酚类抗氧剂混合而成的复合抗氧剂。
更优选地，所述复合抗氧剂中所述亚磷酸酯抗氧剂和所述酚类抗氧剂的质量比为(10～30)∶(70～90)。
最优选地，所述复合抗氧剂中所述亚磷酸酯抗氧剂和所述酚类抗氧剂的质量比为15∶85。
优选地，所述抗氧剂为抗氧剂168和抗氧剂1010混合而成的复合抗氧剂。
一种抗冲击防水片材的制备方法，包括如下步骤：
(1)原料烘干：将原料高密度聚乙烯30～55％、茂金属聚乙烯20～60％、抗穿刺性能功能母粒10～30％和色母粒1～8％，其中所述抗穿刺性能功能母粒包括pp、poe、硅灰石纤维和抗氧剂，分别充分烘干，均匀混合得混合料；
(2)熔融共挤：将步骤(1)所述混合料经双螺杆挤出机进行熔融共挤；
(3)压光成型：将步骤(2)所述熔融共挤后的物料经三辊压光机压光成型，后经冷却、牵引、收卷，得抗冲击防水片材。
优选地，所述步骤(1)中，所述烘干的温度为50～85℃；所述原料烘干后进自动配料装置。
优选地，所述步骤(1)中，所述茂金属聚乙烯和所述抗穿刺性能功能母粒的配比量误差区间各自不能超过±0.5％。
优选地，所述步骤(2)中，所述双螺杆挤出机的加料段、熔融段、计量段、挤出段温度分别为：175±5℃、185±5℃、195±5℃、200±5℃。
优选地，所述步骤(3)中，所述三辊压光机的上中下三辊温度分别为：55±2℃、60±2℃、40±2℃。
优选地，所述步骤(3)中，所述冷却的温度为10～25℃；经三辊压光机压光成型后的物料需经冷却设备冷却，保持片材的收缩范围处在正常区间，尤其保证横向收缩比例正常。
上述技术方案中，所述％为重量百分率。
本发明的基本原理：
(1)本发明原料包括高密度聚乙烯(保证材料的高力学强度)、茂金属聚乙烯(增强材料的抗冲击强度和延伸率)、功能母粒(抗穿刺性能为主)及色母粒(能均匀载附于树脂中，主要对材料的乳白色着色起稳定作用)，其中所述抗穿刺性能为主的功能母粒包括pp、poe、硅灰石纤维和抗氧剂，其可在不失韧性的前提下提高防水片材强度，可代替部分价格昂贵的茂金属聚乙烯；
(2)本发明通过将以上原料进行合理复配，并在特定的烘干、挤出、成型工艺条件下，由于各组分发生协同作用，制备得到抗冲击性能优良的防水片材，同时从整体上降低了防水片材的制造成本。
与现有技术相比，本发明的技术方案具有如下优点：
(1)本发明抗冲击防水片材通过用特定配方的抗穿刺性能功能母粒代替部分价格昂贵的茂金属聚乙烯，使得片材具有优良的抗冲击性能，同时其它指标依旧符合gb18173.1-2012的高分子防水材料，第一部分片材(均质片)要求，此外成本大大降低，具有很高的性价比；
(2)本发明抗冲击防水片材制备方法简便，便于工业化推广。
附图说明
图1为本发明实施例1制得的抗冲击防水片材抗冲击性能测试正面效果图；
图2为本发明实施例1制得的抗冲击防水片材抗冲击性能测试反面效果图。
具体实施方式
为了更好地理解本发明的内容，下面结合具体实施例和附图作进一步说明。应理解，这些实施例仅用于对本发明进一步说明，而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明的内容后，该领域的技术人员对本发明作出一些非本质的改动或调整，仍属于本发明的保护范围。
实施例1～3和对比例1～2所述原料分别来自：
高密度聚乙烯：上海赛科hdpe5301aa、扬子石化hdpe5000s；
茂金属聚乙烯：陶氏化学5410g、日本普瑞曼mlldpe/sp1520h；
pp：上海赛科k8003、镇海炼化f280-z；
poe：陶氏poe8480、埃克森美孚poe8203；
硅灰石纤维：冯家山硅纤wfc5-01、冯家山硅纤wfc5-06；
抗氧剂：金磊化工科技抗氧剂168和抗氧剂1010；
色母粒：余姚三和塑染dr-jc6。
实施例1
(1)原料烘干：将原料高密度聚乙烯50％、茂金属聚乙烯20％、抗穿刺性能功能母粒28％和色母粒2％，其中所述抗穿刺性能功能母粒包括pp、poe、硅灰石纤维和抗氧剂(抗氧剂168∶抗氧剂1010＝15∶85)，所述pp、poe、硅灰石纤维和抗氧剂的质量比为65∶10∶25∶0.3，分别在65℃充分烘干，均匀混合得混合料；
(2)熔融共挤：将步骤(1)所述混合料经双螺杆挤出机进行熔融共挤，其中所述双螺杆挤出机的加料段、熔融段、计量段、挤出段温度分别为：175℃、185℃、195℃、200℃；
(3)物料冷却：将步骤(2)所述熔融共挤后的物料经三辊压光机压光成型，其中所述三辊压光机的上中下三辊温度分别为：55±2℃、60±2℃、40±2℃，后经15℃冷却、牵引、收卷，得抗冲击防水片材。
实施例2
(1)原料烘干：将原料高密度聚乙烯50％、茂金属聚乙烯25％、抗穿刺性能功能母粒23％和色母粒2％，其中所述抗穿刺性能功能母粒包括pp、poe、硅灰石纤维和抗氧剂(抗氧剂168∶抗氧剂1010＝15∶85)，所述pp、poe、硅灰石纤维和抗氧剂的质量比为65∶10∶25∶0.3，分别在65℃充分烘干，均匀混合得混合料；
(2)熔融共挤：将步骤(1)所述混合料经双螺杆挤出机进行熔融共挤，其中所述双螺杆挤出机的加料段、熔融段、计量段、挤出段温度分别为：175℃、185℃、195℃、200℃；
(3)物料冷却：将步骤(2)所述熔融共挤后的物料经三辊压光机压光成型，其中所述三辊压光机的上中下三辊温度分别为：55±2℃、60±2℃、40±2℃，后经15℃冷却、牵引、收卷，得抗冲击防水片材。
实施例3
(1)原料烘干：将原料高密度聚乙烯50％、茂金属聚乙烯30％、抗穿刺性能功能母粒18％和色母粒2％其中所述抗穿刺性能功能母粒包括pp、poe、硅灰石纤维和抗氧剂(抗氧剂168∶抗氧剂1010＝15∶85)，所述pp、poe、硅灰石纤维和抗氧剂的质量比为65∶10∶25∶0.3，分别在65℃充分烘干，均匀混合得混合料；
(2)熔融共挤：将步骤(1)所述混合料经双螺杆挤出机进行熔融共挤，其中所述双螺杆挤出机的加料段、熔融段、计量段、挤出段温度分别为：175℃、185℃、195℃、200℃；
(3)物料冷却：将步骤(2)所述熔融共挤后的物料经三辊压光机压光成型，其中所述三辊压光机的上中下三辊温度分别为：55±2℃、60±2℃、40±2℃，后经15℃冷却、牵引、收卷，得抗冲击防水片材。
对比例1
(1)原料烘干：将原料高密度聚乙烯58％、聚乙烯40％和色母粒2％，分别在65℃充分烘干，均匀混合得混合料；
(2)熔融共挤：将步骤(1)所述混合料经双螺杆挤出机进行熔融共挤，其中所述双螺杆挤出机的加料段、熔融段、计量段、挤出段温度分别为：175℃、185℃、195℃、200℃；
(3)物料冷却：将步骤(2)所述熔融共挤后的物料经三辊压光机压光成型，其中所述三辊压光机的上中下三辊温度分别为：55±2℃、60±2℃、40±2℃，后经15℃冷却、牵引、收卷，得抗冲击防水片材。
对比例2
(1)原料烘干：将原料高密度聚乙烯55％、茂金属聚乙烯10％、抗穿刺性能功能母粒33％和色母粒2％其中所述抗穿刺性能功能母粒包括pp、poe、硅灰石纤维和抗氧剂(抗氧剂168∶抗氧剂1010＝15∶85)，所述pp、poe、硅灰石纤维和抗氧剂的质量比为65∶10∶25∶0.3，分别在65℃充分烘干，均匀混合得混合料；
(2)熔融共挤：将步骤(1)所述混合料经双螺杆挤出机进行熔融共挤，其中所述双螺杆挤出机的加料段、熔融段、计量段、挤出段温度分别为：175℃、185℃、195℃、200℃；
(3)物料冷却：将步骤(2)所述熔融共挤后的物料经三辊压光机压光成型，其中所述三辊压光机的上中下三辊温度分别为：55±2℃、60±2℃、40±2℃，后经15℃冷却、牵引、收卷，得抗冲击防水片材。
效果实施例
1、定性测试：
抗冲击试验使用仪器：qsx-28型抗冲击性能试验机
试验要求：
片材厚度1.0mm，落锤垂直下落高度600±5mm，落锤组件质量1000±5g，落锤穿刺工具直径10mm，底下衬垫为聚苯乙烯板300mm×300mm×50mm。
要求：不击穿片材，同时片材各项指标依旧符合gb18173.1-2012的高分子防水材料，第一部分片材(均质片)。
2、定量测试：
由上表可知，对比例1不采用茂金属聚乙烯，其抗冲击性能不优越；对比例2将茂金属聚乙烯成分占比降到10％，增加了抗穿刺性能功能母粒的配比，相比较而言抗冲击性能得以提升，但还不能完全代替茂金属聚乙烯。
上述说明并非对发明的限制，本发明也并不限于上述举例。本技术领域的普通技术人员在发明的实质范围内，做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本发明的保护范围。