一种氯化聚乙烯防水卷材的制作方法

本发明涉及一种氯化聚乙烯防水卷材，属于高分子材料。

背景技术：

1、氯化聚乙烯防水卷材，是以氯化聚乙烯树脂为主要原料，加入多种化学助剂，经混炼、挤出成型和硫化等工序加工制成的防水卷材。氯化聚乙烯防水卷材在制备过程中需要使用填料进行补强，增强其力学性能，炭黑是最为常见的补强填料，而炭黑由于表面性能很难与高分子聚合物相容，分散极为困难，大量使用还会造成物料流动性变差，严重影响材料的加工性能。同时炭黑的散热性较差，经过日晒等环境吸收热量会加速氯化聚乙烯的热老化，降低使用寿命，防水性能也受到极大影响。

2、中国专利cn107652567a公开了一种耐老化氯化聚乙烯防水卷材，按重量份数计依次取10～20份1号改性剂，15～20份2号改性剂，80～100份氯化聚乙烯树脂，3～6份增塑剂，1～3份抗氧剂，将氯化聚乙烯树脂加入混料机，升温至80～100℃后，依次向混料机中加入1号添加剂，2号添加剂，增塑剂和抗氧剂，再将温度升至150～180℃，高速搅拌混合，得混合料，将混合料移入塑炼机塑炼，并用双螺杆挤出机挤出成型，得耐老化氯化聚乙烯防水卷材。该发明加入碳纤维这种只具有增强效果的填料以及表面富集聚丙烯这种不耐老化的高聚物，根本起不到提高耐热老化性能的作用。

3、中国专利cn109233120a 公开了一种氯化聚乙烯防水卷材及其制备方法，该制备方法包括：1）将蛭石进行煅烧以得到膨胀蛭石；2）将膨胀蛭石、无机酸、c1-c4的醇、钛酸四丁酯、铜盐、锌盐进行超声震荡，接着加入水进行混合，最后静置陈化、烘焙以制得添加剂；3）氯化聚乙烯、丁苯橡胶、硫化、氧化镁、硬脂酸、促进剂cz、石蜡、邻苯二甲酸二丁酯、所述添加剂按照50：40-50：2-3：2-3：0.5-1：0.2-0.8：2-3：15-22：8-12的重量比混炼、挤出成型以制得所述氯化聚乙烯防水卷材。该专利所制备的氯化聚乙烯防水卷材有一定的耐光老化性能，但并没有耐热老化的性能。

4、从以上论述可以看出，氯化聚乙烯防水卷材的耐热老化和耐光老化方面仍存在问题，提高氯化聚乙烯防水卷材的耐光、热老化性能对提高氯化聚乙烯防水卷材的寿命至关重要。

技术实现思路

1、针对上述现有技术存在的不足，本发明提供一种氯化聚乙烯防水卷材，实现以下发明目的：制备出耐光、热老化性能俱佳的氯化聚乙烯防水卷材。

2、为实现上述发明目的，本发明采取以下技术方案：

3、一种氯化聚乙烯防水卷材，所述氯化聚乙烯防水卷材的主体材质为氯化聚乙烯，其中耐光、热老化的功能性成分为木质素；

4、所述氯化聚乙烯防水卷材，其制备方法包括木质素预处理、球磨、预分散、混料、挤出、压光定型6个步骤；

5、以下是对上述技术方案的进一步改进：

6、步骤1、木质素预处理

7、将木质素粗品粉碎成250~400目的粉末，然后用500目滤布包裹浸入去离子水中洗涤，洗涤至洗涤液的电导率低于15~35μs·cm-1，然后将洗涤后的木质素置于80~95℃下干燥3~6小时，得到预处理后的木质素。

8、步骤2、球磨

9、将预处理后的木质素，无水乙醇、去离子水、异氰酸丙基三乙氧基硅烷、全氟己基磺酸钾按质量比50~66:30~40:2~6:3~7:1~2.2混合后，投入行星式球磨机中，在转速450~800转/分下球磨1.5~4小时后压滤，滤网孔径为550~800目，得到的粘稠滤液在70~90℃下真空干燥3~6小时后得到球磨后的木质素。

10、步骤3、预分散

11、将超支化聚酯与球磨后的木质素按质量比30~45:40~65混合后，投入密炼机，在130~175℃、80~100转/分条件下密炼15~25分钟后出料得到预分散的木质素；

12、所述超支化聚酯，其羟值为490~540mg koh/g，酸值为9~16mg koh/g，分子量1200~5300g/mol。

13、步骤4、混料

14、将氯化聚乙烯、预分散的木质素、氯化石蜡按质量比42~55:15~26:2~5混合后，投入密炼机，在140~185℃、70~90转/分条件下密炼10~20分钟后出料得到混合料。

15、步骤5、挤出

16、将混合料投入双螺杆挤出机中，双螺杆挤出机控制螺杆喂料速度16~35kg/h，螺杆转速23~30转/分，熔体压力为10~16mpa，加料段温度80~110℃，混料段130~170℃，熔融段160~200℃，机头温度200~220℃，物料出挤出机后直接经平头模具成型，得到卷材半成品，平头模具温度220~240℃。

17、步骤6、压光定型

18、将卷材半成品引入三辊压光机，控制三辊压光机三辊的温度，上辊温度为60~80℃，中辊温度为65~90℃，下辊温度为60~85℃，经压光机修整定型后冷却至室温得到氯化聚乙烯防水卷材。

19、与现有技术相比，本发明取得以下有益效果：

20、1、本发明通过在氯化聚乙烯中掺入木质素来提高氯化聚乙烯防水卷材的耐光、热老化性能，为避免木质素本身因强氢键作用而导致的团聚，设计了球磨和预分散两步工艺来保证木质素的细径化和均匀分散程度；

21、2、本发明球磨步骤中加入的异氰酸丙基三乙氧基硅烷，与木质素表面的羟基发生反应，降低木质素表面氢键作用带来的强团聚现象，同时在全氟己基磺酸钾的表面润湿作用下，降低木质素表面的强极性，使木质素颗粒在球磨变细的过程中得到充分的分散，保证了球磨的效果和后续与基体树脂复合的效果；

22、3、本发明设计了木质素颗在超支化聚酯中的预分散过程，木质素与超支化聚酯的末端基团存在强氢键作用，球磨以后，木质素表面仍存在部分未与异氰酸丙基三乙氧基硅烷反应的羟基，这些残余羟基会导致木质素一定程度的团聚，而超支化聚酯末端存在大量的羟基和羧羟基，超支化聚酯末端这些基团也会和木质素发生强氢键作用，这与木质素颗粒之间的氢键作用形成竞争态势，从而进一步拆散了木质素之间的氢键作用，使木质素得到更为均匀的分散，再者，超支化聚酯熔融粘度低，流动性好，也具有一定的内润滑功能，能够大幅提高木质素与氯化聚乙烯的相容性，在螺杆挤出过程中，促进木质素在氯化聚乙烯基体中的均匀分散程度，从而得到性能更为均一稳定的氯化聚乙烯防水卷材产品；

23、4、本发明得到的氯化聚乙烯防水卷材，按gb12953-2003 《氯化聚乙烯防水卷材》测试耐光、热老化性能，耐光老化（累计照射能量2000mj/m2）断裂拉伸强度保持率89~95%、扯断伸长率保持率88~94%，耐热老化（80℃×168小时）断裂拉伸强度保持率90~94%、扯断伸长率保持率92~96%。

技术特征：

1.一种氯化聚乙烯防水卷材，其特征在于：

2.根据权利要求1所述的氯化聚乙烯防水卷材，其特征在于：

3.根据权利要求1所述的氯化聚乙烯防水卷材，其特征在于：

4.根据权利要求1所述的氯化聚乙烯防水卷材，其特征在于：

技术总结
一种氯化聚乙烯防水卷材，属于高分子材料技术领域，所述氯化聚乙烯防水卷材的主体材质为氯化聚乙烯，其中耐光、热老化的功能性成分为木质素；其制备方法包括木质素预处理、球磨、预分散、混料、挤出、压光定型6个步骤。本发明得到的氯化聚乙烯防水卷材，按GB12953‑2003《氯化聚乙烯防水卷材》测试耐光、热老化性能，耐光老化（累计照射能量2000MJ/m2）断裂拉伸强度保持率89~95%、扯断伸长率保持率88~94%，耐热老化（80℃×168小时）断裂拉伸强度保持率90~94%、扯断伸长率保持率92~96%。

技术研发人员：燕文,王春强,王鸿,王星皓
受保护的技术使用者：山东恒旺新材料科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13