一種超高分子量聚乙烯防水卷材及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于高分子改性料生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種超高分子量聚乙烯防水卷 材及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，我國高速鐵路得到了迅速發(fā)展，由于我國各地區(qū)地形及地 質(zhì)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，鐵路隧道也隨之越來越多。在隧道開挖和運(yùn)營隧道的維護(hù)中，防水及滲漏水問 題是當(dāng)前最為突出的通病，也是交通工程中較為棘手的問題之一。隧道漏水不僅極大地降 低隧道內(nèi)各種設(shè)施的使用功能合壽命，惡化隧道的運(yùn)營條件，誘發(fā)交通事故。另一方面，橋 梁的滲水及漏水還會(huì)大大降低橋梁的使用壽命。
[0003] 新型防水卷材的典型代表是用高分子材料為主體，這代表著防水新材料的發(fā)展趨 勢(shì)，在我國雖然起步較晚，但發(fā)展較快，并向多品種、多檔次、系列化產(chǎn)品的方向發(fā)展。新型 高分子防水卷材主要包括三元乙丙、聚氯乙烯、氯化聚乙烯、氯化聚乙烯-橡膠共混、聚乙 烯丙綸等防水卷材。而使用超高分子量聚乙烯（簡(jiǎn)稱UHMWPE)改性生產(chǎn)防水卷材是最近幾 年新發(fā)展起來的一種防水新材料。
[0004] 超高分子量聚乙烯通常是指相對(duì)分子質(zhì)量在150萬以上的線型聚乙烯。UHMW-PE 極高的分子量賦予其優(yōu)異的使用性能，而且屬于價(jià)格適中、性能優(yōu)良的熱塑性工程塑料，它 幾乎集中了各種塑料的優(yōu)點(diǎn)，具有普通聚乙烯和其它工程塑料無可比擬的耐沖擊性、耐腐 蝕、耐磨損、自潤滑性、無毒性及極優(yōu)良的耐低溫性等優(yōu)點(diǎn)，由于UHMWPE具有的獨(dú)特性能， 因而能夠滿足許多產(chǎn)業(yè)部門對(duì)材料的特殊要求。
[0005] UHMWPE防水卷材材料的將成為我國建筑及道路建設(shè)防水事業(yè)的轉(zhuǎn)折點(diǎn)，并且在建 筑高鐵橋梁隧道工程中起到非常重要的作用。不僅具有良好的防水性能，還有較高的耐高 溫、低溫的性能，以適應(yīng)使用期的溫度變化。還有較好的強(qiáng)度及延伸率，并要有優(yōu)異的耐老 化、彈性等特點(diǎn)，以適應(yīng)基層的變化，而且還具有較強(qiáng)的抗?jié)B透性，施工操作簡(jiǎn)便、速度快， 易于掌握等特點(diǎn)，可以較大范圍內(nèi)使用填料，降低了成本。因此可廣泛適用于高檔建筑物的 屋面防水、工程防水、地鐵工程防水、高鐵橋梁隧道防水、隧道頂面防水、垃圾場(chǎng)的滲漏等， 使用范圍較廣。
[0006] 熔融的UHMW-PE，從高溫口模擠出時(shí)具有一定的"熔融剛度"，并不是馬上下垂，呈 半透明固體狀水平向偏下方向前移動(dòng)，表現(xiàn)為高粘彈態(tài)。由此可知，UHMW-PE熔融時(shí)是粘度 極高、流動(dòng)極差的特殊熔體。UHMW-PE摩擦系數(shù)極低，即使是在熔融狀態(tài)時(shí)也是如此，因此在 進(jìn)料過程中容易在加料段發(fā)生打滑，無法向前推進(jìn)，這也是螺桿擠出加工時(shí)遇到的另一難 題。成型溫度范圍窄，易氧化降解。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本發(fā)明的目的在于解決上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種超高分子量聚乙烯防水 卷材及其制備方法。
[0008] 為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下的技術(shù)方案：
[0009] -種超高分子量聚乙烯防水卷材，按質(zhì)量份數(shù)，由90-95份超高分子量聚乙烯、 0. 1-1份稀土、1-3份EVA、1-5份石蠟、0. 5-1份氧化苯甲酰、1-5份苯乙烯、0. 1-0. 5份抗氧 劑1010以及0. 1-0. 5份氧化鎂制成；其中，稀土選用稀土元素氧化物含量為42. 0-45. 0% 的碳酸稀土。
[0010] 本發(fā)明進(jìn)一步的改進(jìn)在于，超高分子量聚乙烯為分子量為100萬以上的聚乙烯。
[0011] 一種超高分子量聚乙烯防水卷材的制備方法，包括以下步驟：
[0012] 第一步：按質(zhì)量份數(shù)，將90-95份超高分子量聚乙烯、0. 1-1份稀土、1-3份EVA、 1-5份石蠟、0. 5-1份氧化苯甲酰、1-5份苯乙烯、0. 1-0. 5份抗氧劑10KK0. 1-0. 5份氧化鎂 在混合機(jī)混合5-10分鐘，得到混合料；其中，稀土選用稀土元素氧化物含量為42. 0-45. 0 % 的碳酸稀土；
[0013] 第二步：將第一步得到的混合料采用擠出機(jī)進(jìn)行擠出造粒，加工溫度在 100-200°C，得到超高分子量聚乙烯防水卷材備用料；
[0014] 第三步：采用壓延機(jī)將超高分子量聚乙烯防水卷材備用料進(jìn)行壓延，加工溫度在 100-200°C，得到0. 2-4mm的超高分子量聚乙烯防水卷材。
[0015] 本發(fā)明進(jìn)一步的改進(jìn)在于，超高分子量聚乙烯為分子量為100萬以上的聚乙烯。
[0016] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下的技術(shù)效果：
[0017] 由于本發(fā)明采用以稀土作為流動(dòng)性增強(qiáng)劑，采用EVA、石蠟作為增塑劑和降粘劑， 配合過氧化二異丙苯、苯乙烯進(jìn)行接枝以增加流動(dòng)性，采用1010作為抗氧劑，氧化鎂作為 酸吸收劑，制備得到的超高分子量聚乙烯防水卷材，具有加工流動(dòng)性好、經(jīng)濟(jì)、能耗低、產(chǎn)率 高、低溫韌性好以及剛性強(qiáng)的特點(diǎn)。
【具體實(shí)施方式】
[0018] 下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0019] 本發(fā)明一種超高分子量聚乙烯防水卷材，由90-95份超高分子量聚乙烯、0. 1-1份 稀土、1-3份EVA、l-5份石蠟、0. 5-1份氧化苯甲酰、1-5份苯乙烯、0. 1-0. 5份抗氧劑1010 以及0. 1-0. 5份氧化鎂制成，其中，稀土選用稀土元素氧化物含量為42. 0-45. 0%的碳酸稀 土，超尚分子量聚乙稀為分子量為100萬以上的聚乙稀。
[0020] 本發(fā)明一種超高分子量聚乙烯防水卷材的制備方法，包括以下步驟：
[0021] 第一步：按質(zhì)量份數(shù)，將90-95份超高分子量聚乙烯、0. 1-1份稀土、1-3份EVA、 1-5份石蠟、0. 5-1份氧化苯甲酰、1-5份苯乙烯、0. 1-0. 5份抗氧劑10KK0. 1-0. 5份氧化鎂 在混合機(jī)混合5-10分鐘，得到混合料；
[0022] 第二步：將第一步得到的混合料采用擠出機(jī)進(jìn)行擠出造粒，加工溫度在 100-200°C，得到超高分子量聚乙烯防水卷材備用料；
[0023] 第三步：采用壓延機(jī)將超高分子量聚乙烯防水卷材備用料進(jìn)行壓延，加工溫度在 100-200°C，得到0. 2-4mm的超高分子量聚乙烯防水卷材。
[0024] 實(shí)施例1 :
[0025] 第一步：按質(zhì)量份數(shù)，將90份超高分子量聚乙烯，0.2份稀土、1份EVA、2份石蠟、 〇. 5份氧化苯甲酰、2份苯乙烯、0. 2份抗氧劑10KK0. 2份氧化鎂在混合機(jī)混合5分鐘，得到 混合料；
[0026] 第二步：將第一步得到的混合料采用擠出機(jī)進(jìn)行擠出造粒，加工溫度在 100-200°C，得到超高分子量聚乙烯防水卷材備用料；
[0027] 第三步：采用壓延機(jī)將超高分子量聚乙烯防水卷材備用料進(jìn)行壓延，加工溫度在 100-200°C，得到0. 2-4mm的超高分子量聚乙烯防水卷材。
[0028] 實(shí)施例2 :
[0029] 第一步：按質(zhì)量份數(shù)，將93份超高分子量聚乙烯，0.5份稀土、2份EVA、3份石蠟、 〇. 7份氧化苯甲酰、3份苯乙烯、0. 3份抗氧劑10KK0. 3份氧化鎂在高速混合機(jī)混合7分鐘， 得到混合料；
[0030] 第二步：將第一步得到的混合料采用擠出機(jī)進(jìn)行擠出造粒，加工溫度在 100-200°C，得到超高分子量聚乙烯防水卷材備用料；
[0031] 第三步：采用壓延機(jī)將超高分子量聚乙烯防水卷材備用料進(jìn)行壓延，加工溫度在 100-200°C，得到0. 2-4mm的超高分子量聚乙烯防水卷材。
[0032] 實(shí)施例3 :
[0033] 第一步：按質(zhì)量份數(shù)，將95份超高分子量聚乙烯，1份稀土、3份EVA、5份石蠟、1份 氧化苯甲酰、5份苯乙烯、0. 5份抗氧劑10KK0. 5份氧化鎂在高速混合機(jī)混合10分鐘，得到 混合料；
[0034] 第二步：將第一步得到的混合料采用擠出機(jī)進(jìn)行擠出造粒，加工溫度在 100-200°C，得到超高分子量聚乙烯防水卷材備用料；
[0035] 第三步：采用壓延機(jī)將超高分子量聚乙烯防水卷材備用料進(jìn)行壓延，加工溫度在 100-200°C，得到0. 2-4mm的超高分子量聚乙烯防水卷材。
[0036] 以下結(jié)合實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)做進(jìn)一步地補(bǔ)充說明。
[0037] 表1 :稀土用量對(duì)UHMWPE防水卷材部分性能影響
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種超高分子量聚乙烯防水卷材，其特征在于，按質(zhì)量份數(shù)，由90-95份超高分 子量聚乙烯、0. 1-1份稀土、1-3份EVA、1-5份石蠟、0. 5-1份氧化苯甲酰、1-5份苯乙烯、 0. 1-0. 5份抗氧劑1010以及0. 1-0. 5份氧化鎂制成；其中，稀土選用稀土元素氧化物含量 為42. 0-45. 0%的碳酸稀土。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種超高分子量聚乙烯防水卷材，其特征在于，超高分子量 聚乙稀為分子量為100萬以上的聚乙稀。
3. -種超高分子量聚乙烯防水卷材的制備方法，其特征在于，包括以下步驟： 第一步：按質(zhì)量份數(shù)，將90-95份超高分子量聚乙烯、0. 1-1份稀土、1-3份EVA、1-5份 石蠟、0. 5-1份氧化苯甲酰、1-5份苯乙烯、0. 1-0. 5份抗氧劑10KK0. 1-0. 5份氧化鎂在混合 機(jī)混合5-10分鐘，得到混合料；其中，稀土選用稀土元素氧化物含量為42. 0-45. 0%的碳酸 稀土； 第二步：將第一步得到的混合料采用擠出機(jī)進(jìn)行擠出造粒，加工溫度在100-200°C，得 到超高分子量聚乙烯防水卷材備用料； 第三步：采用壓延機(jī)將超高分子量聚乙烯防水卷材備用料進(jìn)行壓延，加工溫度在 100-200°C，得到0. 2-4mm的超高分子量聚乙烯防水卷材。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種超高分子量聚乙烯防水卷材的制備方法，其特征在于， 超尚分子量聚乙稀為分子量為100萬以上的聚乙稀。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種超高分子量聚乙烯防水卷材及其制備方法，該超高分子量聚乙烯防水卷材按質(zhì)量份數(shù)，由90-95份超高分子量聚乙烯、0.1-1份稀土、1-3份EVA、1-5份石蠟、0.5-1份氧化苯甲酰、1-5份苯乙烯、0.1-0.5份抗氧劑1010以及0.1-0.5份氧化鎂制成；其制備方法，包括步驟：將超高分子量聚乙烯防水卷材的上述成分在混合機(jī)混合5-10分鐘，得到混合料；將第一步得到的混合料采用擠出機(jī)進(jìn)行擠出造粒，加工溫度在100-200℃，得到超高分子量聚乙烯防水卷材備用料；采用壓延機(jī)將超高分子量聚乙烯防水卷材備用料進(jìn)行壓延，加工溫度在100-200℃，得到0.2-4mm的超高分子量聚乙烯防水卷材。本發(fā)明制備的超高分子量聚乙烯防水卷材，具有加工流動(dòng)性好、經(jīng)濟(jì)、能耗低、產(chǎn)率高、低溫韌性好、剛性強(qiáng)的特點(diǎn)。
【IPC分類】C08L23-06, C08L23-08, C08F212-08, C08F255-02, C08L91-06, C08K3-26, B29B9-06, C08K3-22, C08K13-02, C08K5-134, B29C43-24, B29C47-92
【公開號(hào)】CN104530517
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201410624703
【發(fā)明人】楊金明, 張維, 張仁山
【申請(qǐng)人】山東金航塑業(yè)集團(tuán)有限公司
【公開日】2015年4月22日
【申請(qǐng)日】2014年11月7日