技术领域
[0001] 本
发明属于高分子材料技术领域,尤其是一种耐低温耐腐蚀弹性体防水片材的制备方法。
背景技术
[0002] 防水卷材主要是用于建筑墙体、屋面、以及隧道、公路、垃圾填埋场等处,起到抵御外界雨水、
地下水渗漏的一种可卷曲成卷状的柔性建材产品,作为工程
基础与
建筑物之间无渗漏连接,是整个工程防水的第一道屏障,对整个工程起着至关重要的作用。随着人们对生活环境及品质的提升,目前在防水卷材方面也进行了提升,已经从过去以
沥青(改性沥青)为主向以橡塑弹性体方向转变。本领域技术人员亟待开发出一种解决低温变硬的仿生鱼饵材料,以满足更高的时使用要求和更广泛的市场需求。柔韧性指在低温条件下保持柔韧性的性能。它对保证易于施工、不脆裂十分重要。常用柔度、低温弯折性等指标表示。大气
稳定性指在阳光、热、臭
氧及其他化学侵蚀介质等因素的长期综合作用下抵抗侵蚀的能
力。常用耐老化性、热老化保持率的等指标表示。需根据防水
基层的形状而进行量体截衣,对于外形复杂的基层需多
块拼接,防水卷材相互搭接处的粘结难度较大;完全绝对的密封将成为主要难题,漏水隐患最大;防水卷材在施工后的保护和漏水后的维修亦是难题,任何部位的贯穿性破损,脱胶、漏胶,整个与其相连贯层面的防水功能都将全部衰失,如果不能找到破损和
缺陷部位,则局部修补就不可能,那么只有重做防水。本领域技术人员亟待开发一种耐低温耐腐蚀弹性体防水片材。
发明内容
[0003] 针对上述问题,本发明旨在提供一种耐低温耐腐蚀弹性体防水片材的制备方法。
[0004] 本发明通过以下技术方案实现:一种耐低温耐腐蚀弹性体防水片材的制备方法,具体方法如下:
(1)甘油改性环氧
树脂的制备:在装有搅拌器、
温度计和回流冷凝管的反应釜,按重量份数计把18 24份聚六氢苯酐甘油酯和三氟化
硼-乙醚络合物0.5 1.1份的混合物加热至55~ ~
65℃,在充分搅拌下将45 50份环氧氯丙烷在30 45min内滴加到该混合物中,在滴加环氧~ ~ ~
氯丙烷期间,通过外部冷却使温度保持在44 45℃,然后停止冷却,把混合物再搅拌2h,再加~
入40份1:1重量份数比的
乙醇和
甲苯的混合物中,然后将其冷却到0 5℃时,将48 54份的质~ ~
量分数35 45%氢氧化钠溶液在30min内加到该混合物中,让反应在该温度下再继续搅拌反~
应1 3h,
真空下蒸出
溶剂混合物,清水洗涤60 70℃干燥后,即得甘油改性
环氧树脂;
~ ~
(2)环氧改性接枝聚酯树脂:将按重量份数计的甲基丙二醇12 14份、间苯二
甲酸17 19~ ~
份、1,6己二醇2 3份、环氧树脂4 6份投入反应釜,氮气氛围保护下、升温,开动搅拌,投入
马~ ~
来酸二正辛基
锡0.04 0.08份,反应出0.5 1h,停止氮气氛围保护下,继续缓慢升温,气相温~ ~
度为100 105℃,釜内
温度控制在180 210℃,熔融反应4 5h后,熔融酯化反应1 2h后,再保~ ~ ~ ~
温维持30 45min,冷却到160 165℃,加入
己二酸23 26份和二甲苯16 18份,升温脱水进行~ ~ ~ ~
回流酯化反应0.5 1h,控制反应温度170 180℃,即得环氧改性接枝聚酯树脂;
~ ~
(3)耐低温耐腐蚀弹性体防水片材:按重量份数计,将步骤(2)得到的环氧改性接枝聚酯树脂24 28份和、步骤(1)得到的甘油改性环氧树脂1 3份以及粉末丁腈
橡胶62 74份加入~ ~ ~
到高速混合机中,然后加入环氧
大豆油5 12份、聚乙烯亚胺3 7份、二苯甲酰甲烷 0.02 0.1~ ~ ~
份、乙烯-
醋酸乙烯共聚物5 8份、
蓖麻油酸
钙0.9 2.1份和77 85份氯醋树脂、2.1 2.4份氯~ ~ ~ ~
化聚丙烯、1.8 2.0份乙基膦酸二乙酯及混合填料11 14份在隔湿条件下95 103℃搅拌混合~ ~ ~
0.5 1h,配成胶料,再加入稳定剂0.4 0.6份、分散剂25 33份、交联剂0.2 0.4份,混合均匀~ ~ ~ ~
后得混合料,经过成型即得耐低温耐腐蚀弹性体防水片材,成型工艺为后送入130 140℃密~
炼机,混炼机转速30 80转/分,顶栓压力1.8 2.0千克/平方厘米,工作容量率50 60%,密炼5~ ~ ~
10min后,在125 130℃熟化0.5 1h后再在压力11 12.5MPa温度140 150℃模压1 2min。
~ ~ ~ ~ ~ ~
[0005] 进一步的,步骤(1)所述的混合填料的制备方法为:按重量份数计,将
粉煤灰23 25~份、重晶石粉5 7份、珍珠岩粉11 12份、堇青石粉13 14份、三氧化二硼1.4 1.8份混合均匀,~ ~ ~ ~
升温至55 60℃搅拌0.5 1h,即得混合填料。
~ ~
[0006] 进一步的,所述的步骤(3)交联剂为双-[3-(三乙氧基
硅)丙基]-四硫化物、对叔辛基
苯酚甲
醛树脂、四正丙基锆酸酯中的一种。
[0007] 进一步的,所述步骤(3)稳定剂为1,2-苯基吲哚、硼酸三异辛酯、月桂酸马来酸二丁基锡中的一种。
[0008] 进一步的,所述步骤(3)分散剂为二溴新戊二醇甲醇
磷酸酯、
对甲苯磺酸乙酯、N-丁基苯磺酰胺中的一种。
[0009] 本发明的有益效果:本发明通过引入环氧改性接枝聚酯树脂共混改性,不仅提高材料的防水性能,而且聚酯分子便会插人到
聚合物分子链之间,削弱了聚合物分子链间的引力,增大了它们之间的距离,增大了分子链间的缠结,提高了防水卷材的气密性和防渗透性能,而且降低了分子间的作用力,使树脂在较低的温度下就可生
玻璃化转变,增加塑料的柔软性,降低熔融料的黏度,使树脂变得,从而使塑料的塑性增加。而且环氧改性接枝聚酯,可以提高材料的润滑性能,容易加工成型,聚合物分子链之间的引力和缠结是对抗塑化体系的塑性增加,加工性能改善,并赋予防水卷材良好的低温柔韧性的物质,聚合物的分子结构也影响聚合物链链间,尤其是聚合物分子链上各基团的性质,而本
申请引入的环氧改性截止聚酯,具有丰富的环氧基团,进一步的可以作为辅助热稳定剂提高防水卷材的
热稳定性,并且使环氧改性接枝聚酯有着与聚合物基体良好的相容性,具有强极性基团的分子链间作用力大,具有非极发明通过优异的低温柔韧性能,进而在低温下下仍保持柔韧性,在较高温度下能保持机械强度。优异的耐化学性,耐酸、
碱、盐、
动物油、
植物油、
润滑油腐蚀,耐藻类、霉菌等
微生物生长。耐热老化,尺寸稳定性好。以白色为主的浅色,表面光滑,高反射率,具有节能效果且耐污染。成分中不含氯化聚合物或氯气,
焊接和使用中无氯气释放,对环境和人体无害。
[0010] 相比
现有技术本发明具有如下优点:本发明公开的耐低温耐腐蚀弹性体防水片材的制备方法,操作简单,成本低,原材料来源广泛,耐高低温性能好,材料性能耐老化性能好、使用寿命较长,耐迁移,且具有一定的防火性能,不会大量有害气体,在较为封闭的地下空间施工中;
抗拉强度和断裂伸长率较高,对基层伸缩、开裂、
变形的适应性强。
具体实施方式
[0011] 下面用具体
实施例说明本发明,但并不是对本发明的限制。
[0012] 实施例1一种耐低温耐腐蚀弹性体防水片材的制备方法,具体方法如下:
(1)甘油改性环氧树脂的制备:在装有搅拌器、
温度计和回流冷凝管的反应釜,按重量份数计把18份聚六氢苯酐甘油酯和三氟化硼-乙醚络合物0.5份的混合物加热至55℃,在充分搅拌下将45份环氧氯丙烷在30min内滴加到该混合物中,在滴加环氧氯丙烷期间,通过外部冷却使温度保持在44℃,然后停止冷却,把混合物再搅拌2h,再加入40份1:1重量份数比的乙醇和甲苯的混合物中,然后将其冷却到5℃时,将48份的
质量分数45%氢氧化钠溶液在
30min内加到该混合物中,让反应在该温度下再继续搅拌反应1h,真空下蒸出溶剂混合物,清水洗涤60℃干燥后,即得甘油改性环氧树脂;
(2)环氧改性接枝聚酯树脂:将按重量份数计的甲基丙二醇12份、间苯二甲酸17份、1,6己二醇2份、环氧树脂4份投入反应釜,氮气氛围保护下、升温,开动搅拌,投入马来酸二正辛基锡0.04份,反应出0.5h,停止氮气氛围保护下,继续缓慢升温,气相温度为100℃,釜内温度控制在180℃,熔融反应4h后,熔融酯化反应1h后,再保温维持30min,冷却到160℃,加入己二酸23份和二甲苯16份,升温脱水进行回流酯化反应0.5h,控制反应温度170℃,即得环氧改性接枝聚酯树脂;
(3)耐低温耐腐蚀弹性体防水片材:按重量份数计,将步骤(2)得到的环氧改性接枝聚酯树脂28份和、步骤(1)得到的甘油改性环氧树脂1份以及粉末丁腈橡胶62份加入到高速混合机中,然后加入环氧大豆油5份、聚乙烯亚胺3份、二苯甲酰甲烷 0.02份、乙烯-醋酸乙烯共聚物5份、蓖麻油酸钙0.9份和77份氯醋树脂、2.1份氯化聚丙烯、1.8份乙基膦酸二乙酯及混合填料11份在隔湿条件下95℃搅拌混合0.5h,配成胶料,再加入稳定剂0.4份、分散剂25份、交联剂0.2份,混合均匀后得混合料,经过成型即得耐低温耐腐蚀弹性体防水片材,成型工艺为后送入130℃密炼机,混炼机转速30转/分,顶栓压力1.8千克/平方厘米,工作容量率
50%,密炼5min后,在125℃熟化0.5h后再在压力11MPa温度140℃模压1min。
[0013] 进一步的,步骤(1)所述的混合填料的制备方法为:按重量份数计,将粉煤灰23份、重晶石粉5份、珍珠岩粉11份、堇青石粉13份、三氧化二硼1.4份混合均匀,升温至55℃搅拌0.5h,即得混合填料。
[0014] 进一步的,所述的步骤(3)交联剂为对叔辛基苯酚甲醛树脂。
[0015] 进一步的,所述步骤(3)稳定剂为硼酸三异辛酯。
[0016] 进一步的,所述步骤(3)分散剂为对甲苯磺酸乙酯。
[0017] 实施例2一种耐低温耐腐蚀弹性体防水片材的制备方法,具体方法如下:
(1)甘油改性环氧树脂的制备:在装有搅拌器、温度计和回流冷凝管的反应釜,按重量份数计把24份聚六氢苯酐甘油酯和三氟化硼-乙醚络合物1.1份的混合物加热至65℃,在充分搅拌下将50份环氧氯丙烷在45min内滴加到该混合物中,在滴加环氧氯丙烷期间,通过外部冷却使温度保持在45℃,然后停止冷却,把混合物再搅拌2h,再加入40份1:1重量份数比的乙醇和甲苯的混合物中,然后将其冷却到5℃时,将54份的质量分数45%氢氧化钠溶液在
30min内加到该混合物中,让反应在该温度下再继续搅拌反应3h,真空下蒸出溶剂混合物,清水洗涤60℃干燥后,即得甘油改性环氧树脂;
(2)环氧改性接枝聚酯树脂:将按重量份数计的甲基丙二醇14份、间苯二甲酸19份、1,6己二醇3份、环氧树脂6份投入反应釜,氮气氛围保护下、升温,开动搅拌,投入马来酸二正辛基锡0.08份,反应出01h,停止氮气氛围保护下,继续缓慢升温,气相温度为105℃,釜内温度控制在210℃,熔融反应5h后,熔融酯化反应2h后,再保温维持45min,冷却到165℃,加入己二酸26份和二甲苯18份,升温脱水进行回流酯化反应1h,控制反应温度1180℃,即得环氧改性接枝聚酯树脂;
(3)耐低温耐腐蚀弹性体防水片材:按重量份数计,将步骤(2)得到的环氧改性接枝聚酯树脂28份和、步骤(1)得到的甘油改性环氧树脂3份以及粉末丁腈橡胶74份加入到高速混合机中,然后加入环氧大豆油12份、聚乙烯亚胺7份、二苯甲酰甲烷 0.1份、乙烯-醋酸乙烯共聚物8份、蓖麻油酸钙2.1份和85份氯醋树脂、2.4份氯化聚丙烯、2.0份乙基膦酸二乙酯及混合填料14份在隔湿条件下103℃搅拌混合1h,配成胶料,再加入稳定剂0.6份、分散剂33份、交联剂0.4份,混合均匀后得混合料,经过成型即得耐低温耐腐蚀弹性体防水片材,成型工艺为后送入140℃密炼机,混炼机转速80转/分,顶栓压力2.0千克/平方厘米,工作容量率
60%,密炼10min后,在130℃熟化1h后再在压力12.5MPa温度150℃模压1min。
[0018] 进一步的,步骤(1)所述的混合填料的制备方法为:按重量份数计,将粉煤灰25份、重晶石粉7份、珍珠岩粉12份、堇青石粉14份、三氧化二硼1.8份混合均匀,升温至55℃搅拌0.5h,即得混合填料。
[0019] 进一步的,所述的步骤(3)交联剂为双-[3-(三乙氧基硅)丙基]-四硫化物。
[0020] 进一步的,所述步骤(3)稳定剂为月桂酸马来酸二丁基锡。
[0021] 进一步的,所述步骤(3)分散剂为二溴新戊二醇甲醇磷酸酯。
[0022] 对比例1本对比例与实施例2相比,在步骤(3)中,省去聚乙烯亚胺剂成分,除此外的方法步骤均相同。
[0023] 对比例2本对比例与实施例2相比,在步骤(3)中,省去甘油改性环氧树脂,除此外的方法步骤均相同。
[0024] 对比例3本对比例与实施例2相比,在步骤(3)中,省去粉末丁腈橡胶,除此外的方法步骤均相同。
[0025] 对比例4本对比例与实施例2相比,在步骤(3)中,省去环氧改性接枝聚酯树脂成分,除此外的方法步骤均相同。
[0026] 对比例5本对比例与实施例2相比,在步骤(3)中,省去氯化聚丙烯,除此外的方法步骤均相同。
[0027] 使用本实施例的处理方法与对比例耐低温耐腐蚀弹性体防水片材进行性能测试,测试对比结果如下表:表1实施例和对比例的耐低温耐腐蚀弹性体防水片材的物理性能测试对比结果表2实施例和对比例的耐低温耐腐蚀弹性体防水片材的化学性能测试对比结果注:试样的制备:按GB/T18173.1中规定进行试样;拉伸强度和断裂伸长率:按GB/T5282001型
哑铃状试样进行试验/拉伸速度60950m/mim,分别计算横向或纵向五个试样的算数平均值作为试验结果。其中拉伸强度按精确到0.1MPa,断裂伸长率精确到1%1型试样低温弯折按GB18173.1附录B规定进行不透水性按GB18173.1的规定进行撕裂强度按GB/T529-
2008方法B中的无割口直
角型试样进行试验,拉伸速度为500mm/min,分别计算纵向或横向五个试件的算术平均值作为试验结果;臭氧老化按GB/T762200的规定进行,以用8倍放大镜检验无龟裂为合格;吸水率:将试件100m×10m于干燥器中放置24h,然后取出用
精度至少
0.001g的天平称量试件,接着将试件放入70℃的蒸馏水中浸泡(168±2)h,浸泡期间试件相互隔开,避免完全
接触。然后取出试件,放入(23±2)℃的水中15min,取出立即擦干表面的水迹,称量试件,计算吸水率热空气老化:片材的热空气老化试验按照GB/T35122001的规定执行;人工
气候老化按GB/T351-2008的规定进行老化处理:黑板温度为60℃,
相对湿度为
50%,降雨周期为120min,其中降雨18min,间隔干燥102min,辐照强度为550W/m,实时间为
250小时,处理后的试片在标准试验条件下放置24小时。