一種防水卷材用TPO熱塑性聚烯烴高分子復(fù)合材料制造技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)公開了一種防水卷材用TPO熱塑性聚烯烴高分子復(fù)合材料，包括如下重量份原料：50

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
一種防水卷材用TPO熱塑性聚烯烴高分子復(fù)合材料


[0001]本專利技術(shù)屬于阻燃高分子防水卷材
，具體涉及一種防水卷材用TPO熱塑性聚烯烴高分子復(fù)合材料。

技術(shù)介紹

[0002]在我國中長期發(fā)展規(guī)劃中，新型防水材料在防水工程中的市場份額將進(jìn)一步增加，以熱塑性聚烯烴(TPO)防水卷材為代表的新型環(huán)保防水材料將占據(jù)重要地位。TPO是以乙丙橡膠和聚丙烯為原料，采用先進(jìn)的合成技術(shù)和特定的配方制備的片狀熱塑性防水材料，是近年來在國際上應(yīng)用廣泛的一種新型防水材料。其還可以采用聚酯纖維或者玻璃纖維內(nèi)增強(qiáng)，制備增強(qiáng)型防水卷材。
[0003]但TPO屬于一種易燃材料，氧指數(shù)為18％左右，且熔滴嚴(yán)重，TPO防水卷材作為屋面防水系統(tǒng)重要材料之一，其阻燃性能顯得尤為重要。為此，通常需要添加類似氫氧化鎂、氫氧化鋁、硼酸鋅等無機(jī)金屬氫氧化物和/或金屬氧化物，以提高其阻燃性能、耐火能力；然而，它們只有在較高填充量時才體現(xiàn)出對聚合物的阻燃性能，從而影響的力學(xué)強(qiáng)度、加工性能、熱焊接等性能。因此，在提高TPO防水卷材阻燃性能的同時提升、保持或盡可能少降低其力學(xué)性能是行業(yè)亟待解決的技術(shù)難題之一。膨脹型阻燃劑低煙無毒,加工過程較簡單，協(xié)效作用明顯，是阻燃劑的一個重要發(fā)展趨勢。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

[0004]為了解決上述技術(shù)問題，本專利技術(shù)提供一種防水卷材用TPO熱塑性聚烯烴高分子復(fù)合材料。
[0005]本專利技術(shù)的目的可以通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：
[0006]一種防水卷材用TPO熱塑性聚烯烴高分子復(fù)合材料，包括如下重量份原料：50
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80份熱塑性聚烯烴樹脂，2
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10份相容劑，15
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30份膨脹阻燃劑，1
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5份改性海泡石，0.3
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1份光穩(wěn)定劑，0.5
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1.5份潤滑劑，0.3
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1份抗氧劑；
[0007]該防水卷材用TPO熱塑性聚烯烴高分子復(fù)合材料通過如下步驟制成：
[0008]將各組分混合均勻后，經(jīng)擠出、牽引、冷卻、造粒、烘干、收集后制得防水卷材用TPO熱塑性聚烯烴高分子復(fù)合材料。
[0009]進(jìn)一步地：所述相容劑為馬來酸酐接枝聚乙烯或馬來酸酐接枝聚丙烯，其中馬來酸酐含量為0.5％
?
1.0％。
[0010]進(jìn)一步地：所述膨脹阻燃劑為焦磷酸哌嗪和三聚氰胺聚磷酸鹽按照1.2
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1.5∶1的重量比混合而成。
[0011]進(jìn)一步地：所述改性海泡石包括如下步驟制成：
[0012]步驟S1、將去離子水和甲苯加入三口燒瓶中，室溫下勻速攪拌并加入甲基二氯硅烷，勻速攪拌并水解30min，分離下層酸水，之后加入去離子水繼續(xù)水解30min，分離酸水，制得中間體1；
[0013]步驟S1中通過甲基二氯甲烷水解，制備出中間體1，反應(yīng)過程如下所示：
[0014][0015]步驟S2、將苯硼酸加入二乙二醇二甲醚中，加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)60％硫酸，加入中間體1，升溫至120℃，保溫反應(yīng)2h，反應(yīng)結(jié)束后取上層液體，冷卻后加入飽和碳酸鈉水溶液中洗滌3次除去硫酸，之后用去離子水洗滌三次，調(diào)節(jié)體系pH＝7，取上層液體，用乙醇再次洗滌三次，收集下層液體，75℃下真空干燥24h，制得共聚物2；
[0016]步驟S2中以濃硫酸作為催化劑，苯硼酸和中間體1反應(yīng)，制備出共聚物2，反應(yīng)過程如下所示：
[0017][0018]步驟S3、將共聚物2和甲苯加入燒瓶中，升溫至70℃，加入催化劑，通入氮?dú)?，保溫并勻速攪?5min，之后升溫至100℃，緩慢加入異氰酸丙基三乙氧基硅烷的甲苯溶液，繼續(xù)反應(yīng)9h后緩慢加入甲基丙烯酸縮水甘油酯的甲苯溶液，保溫反應(yīng)8h，反應(yīng)結(jié)束后旋蒸除去溶劑以及剩余原料，制得中間體3；
[0019]步驟S3中共聚物2上的硅氫鍵與異氰酸丙基三乙氧基硅烷和甲基丙烯酸縮水甘油酯發(fā)生硅氫加成反應(yīng)，制備出中間體3，反應(yīng)過程如下所示：
[0020][0021]步驟S4、將制得的中間體3、9，10
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二氫
?9?
氧雜
?
10
?
磷雜菲
?
10
?
氧化物和三苯基膦加入裝有200mL甲苯的三口燒瓶中，勻速攪拌并升溫至100℃，保溫反應(yīng)12h，反應(yīng)結(jié)束后旋蒸除去溶劑，用無水乙醇洗滌三次除去未反應(yīng)原料，用去離子水繼續(xù)洗滌三次，抽濾，在85℃下干燥12h，制得改性劑；
[0022]步驟S4中中間體3上的環(huán)氧基與和9，10
?
二氫
?9?
氧雜
?
10
?
磷雜菲
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10
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氧化物發(fā)生開環(huán)反應(yīng)，制備出改性劑，反應(yīng)過程如下所示：
[0023][0024]步驟S5、將改性劑加入體積分?jǐn)?shù)75％乙醇中，超聲處理30min，之后加入海泡石，室溫下超聲處理30min，升溫至75℃后保溫并勻速攪拌12h，冷卻至室溫，過濾，分別用無水乙醇和去離子水洗滌三遍，烘干，制得改性海泡石。
[0025]步驟S5中改性劑中的硅氧鍵水解進(jìn)而接枝在海泡石表面，通過對海泡石進(jìn)行有機(jī)改性，從該改性劑結(jié)構(gòu)來看，含有大量B、N、P和Si等阻燃元素，能夠?qū)崿F(xiàn)多種元素協(xié)同阻燃，而且在側(cè)鏈上引入了大量的苯環(huán)，在燃燒時能夠提高炭層的致密度，進(jìn)一步提高阻燃性，通過改性劑改性一方面進(jìn)一步提高海泡石的阻燃效果，另一方面提高海泡石與有機(jī)體的相容性。
[0026]進(jìn)一步地：步驟S1中控制甲基二氯硅烷、去離子水和甲苯的重量比為1∶5∶2.5
?
2.8，兩次去離子水加入量的體積比為1∶1，步驟S2中控制苯硼酸、二乙二醇二甲醚、硫酸和中間體1的用量比為0.0396
?
0.0398mol∶150mL∶30mL∶0.36mol，步驟S3中控制共聚物2和甲苯用量比為6.5
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6.8mL∶50mL，催化劑的用量為共聚物2和甲苯重量和的3
?
5％，異氰酸丙基三乙氧基硅烷和甲基丙烯酸縮水甘油酯的摩爾比為1∶2，共聚物2中的硅氫鍵與異氰酸丙基三乙氧基硅烷的摩爾比為1∶0.4
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0.5，步驟S4中控制中間體3上環(huán)氧基與10
?
二氫
?9?
氧雜
?
10
?
磷雜菲
?
10
?
氧化物的摩爾比為1.1
?
1.2∶1，三苯基膦的用量為中間體3和9，10
?
二氫
?9?
氧雜
?
10
?
磷雜菲
?
10
?
氧化物重量和的3
?
5％，步驟S5中控制改性劑、乙醇和海泡石的用量比為1
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1.2g∶100mL∶2g。
[0027]進(jìn)一步地：步驟S3中所述異氰酸丙基三乙氧基硅本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】

【技術(shù)特征摘要】
1.一種防水卷材用TPO熱塑性聚烯烴高分子復(fù)合材料，其特征在于：包括如下重量份原料：50
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80份熱塑性聚烯烴樹脂，2
?
10份相容劑，15
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30份膨脹阻燃劑，1
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5份改性海泡石，0.3
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1份光穩(wěn)定劑，0.5
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1.5份潤滑劑，0.3
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1份抗氧劑；該防水卷材用TPO熱塑性聚烯烴高分子復(fù)合材料通過如下步驟制成：將各組分混合均勻后，經(jīng)擠出、牽引、冷卻、造粒、烘干、收集后制得防水卷材用TPO熱塑性聚烯烴高分子復(fù)合材料。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種防水卷材用TPO熱塑性聚烯烴高分子復(fù)合材料，其特征在于：所述相容劑為馬來酸酐接枝聚乙烯或馬來酸酐接枝聚丙烯，其中馬來酸酐含量為0.5％
?
1.0％。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種防水卷材用TPO熱塑性聚烯烴高分子復(fù)合材料，其特征在于：所述膨脹阻燃劑為焦磷酸哌嗪和三聚氰胺聚磷酸鹽按照1.2
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1.5∶1的重量比混合而成。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種防水卷材用TPO熱塑性聚烯烴高分子復(fù)合材料，其特征在于：所述改性海泡石包括如下步驟制成：步驟S1、將去離子水和甲苯加入三口燒瓶中，室溫下勻速攪拌并加入甲基二氯硅烷，勻速攪拌并水解30min，分離下層酸水，之后加入去離子水繼續(xù)水解30min，分離酸水，制得中間體1；步驟S2、將苯硼酸加入二乙二醇二甲醚中，加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)60％硫酸，加入中間體1，升溫至120℃，保溫反應(yīng)2h，反應(yīng)結(jié)束后取上層液體，冷卻后加入飽和碳酸鈉水溶液中洗滌3次，之后用去離子水洗滌三次，調(diào)節(jié)體系pH＝7，取上層液體，用乙醇再次洗滌三次，收集下層液體，75℃下真空干燥24h，制得共聚物2；步驟S3、將共聚物2和甲苯加入燒瓶中，升溫至70℃，加入催化劑，通入氮?dú)?，保溫并勻速攪?5min，之后升溫至100℃，緩慢加入異氰酸丙基三乙氧基硅烷的甲苯溶液，繼續(xù)反應(yīng)9h后緩慢加入甲基丙烯酸縮水甘油酯的甲苯溶液，保溫反應(yīng)8h，反應(yīng)結(jié)束后旋蒸，制得中間體3；步驟S4、將制得的中間體3、9，10
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二氫
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氧雜
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磷雜菲
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氧化物和三苯基膦加入裝有200mL甲苯的三口燒瓶中，勻速攪拌并升溫至100℃，保溫反應(yīng)12h，反應(yīng)結(jié)束后旋蒸，用無水乙醇洗滌三次，用去離子水繼續(xù)洗滌三次，抽濾，在85℃下干燥12h，制得改性劑；步驟S5、將改性劑加入體積分?jǐn)?shù)75％乙醇中，超聲處理30min，之后加入海泡石，室溫下超...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：冉進(jìn)成，李同兵，祁智升，
申請(專利權(quán))人：廣東安拓普聚合物科技有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：