一種接枝改性的紫外光交聯(lián)聚烯烴防水膜及制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了長(zhǎng)碳鏈脂肪酸酯多官能（甲基）丙烯酸酯交聯(lián)劑的合成方法，其是由多元醇的單脂肪酸酯與過(guò)量（甲基）丙烯酸經(jīng)過(guò)酯化反應(yīng)、洗滌干燥制得。紫外光交聯(lián)聚烯烴防水膜，制成該防水膜的原料包括：聚烯烴、乙烯/丙烯酸酯共聚樹脂、帶醇羥基的芳酮光引發(fā)劑、長(zhǎng)碳鏈脂肪酸酯多官能（甲基）丙烯酸酯交聯(lián)劑、無(wú)機(jī)填料、偶聯(lián)劑、抗氧劑；其制備方法包括步驟：將b）和c）進(jìn)行加熱剪切混合反應(yīng)，得A料，將f）、g）、d）混合，乙醇開稀，再與e）組分混合，除乙醇，得B料，A料、B料、a）三者均勻，擠出造粒。本發(fā)明所制備的防水卷材具有較好的性能。
【專利說(shuō)明】-種接枝改性的紫外光交聯(lián)聚婦炫防水膜及制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種接枝改性的紫外光交聯(lián)聚帰姪防水膜及制備方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 聚合物防水膜也稱聚合物防水卷材，廣泛用作隧道、房屋建筑等的隔水材料，并與 水泥砂漿粘接為一體，防止建筑內(nèi)滲水，延長(zhǎng)建筑使用壽命。其厚度通常在廣2 mm范圍，少 數(shù)高強(qiáng)度防水卷材厚度可W更薄。性能上主要對(duì)拉伸強(qiáng)度、斷裂伸長(zhǎng)、熱尺寸穩(wěn)定性、低溫 抗裂性、防透水性等有特殊要求。主要材料包括聚帰姪和其他具有一定柔性高強(qiáng)度的高耐 水性己帰基聚合物，例如各種類型的聚己帰、聚氯己帰、己帰與其它al地a-帰姪的共聚物、 己帰與其它己帰基雜原子單體的共聚物等。例如低密度聚己帰LDPE、高密度聚己帰皿PE、 線型低密度聚己帰LLD陽(yáng)、增強(qiáng)PVC、熱塑性聚帰姪TPO等。其傳統(tǒng)制造工藝一般將熱塑性 聚合物主體材料、無(wú)機(jī)填料連同其它輔助材料混合，通過(guò)熱擠出流延成膜，冷卻后，依賴聚 合物分子鏈間的物理纏結(jié)、分子間力或部分結(jié)晶行為，聚合物膜獲得較高的拉伸強(qiáng)度。其自 身的塑性特征賦予足夠的可拉伸性能和柔性。該類聚合物的抗透水性一方面得益于聚帰姪 材料本身強(qiáng)烈的疏水性能和非水解性，另一方面也得益于膜材較高的拉伸強(qiáng)度(抗透水性 測(cè)試需在加壓情況下進(jìn)行)。
[0003] 然而，主流的聚合物防水卷材由于分子鏈自身聚結(jié)強(qiáng)度或交聯(lián)度不夠，且多為結(jié) 合強(qiáng)度不高的物理交聯(lián)性質(zhì)，為滿足力學(xué)性能要求而不得不增加膜材厚度，彌補(bǔ)強(qiáng)度性能 的不足，故當(dāng)前主要的聚合物防水膜厚度較大，給防水膜生產(chǎn)、運(yùn)輸、材耗帶來(lái)較大壓力，也 給現(xiàn)場(chǎng)施工應(yīng)用造成不便。再者，由于必須首先滿足膜材的強(qiáng)度性質(zhì)，不得不采用分子量較 大、分子間相互物理作用較強(qiáng)的聚合物材料，該就導(dǎo)致原材料的烙融流動(dòng)性差，擠出成膜線 速度也就很低，生產(chǎn)效率低。通常其生產(chǎn)線速度僅約1 m/min，嚴(yán)重制約生產(chǎn)效率。
[0004] 另外，傳統(tǒng)聚帰姪防水卷材制造缺少必要的化學(xué)交聯(lián)，大多依賴聚合物分子鏈段 的結(jié)晶、纏結(jié)、分子間力等物理作用形成交聯(lián)，該種成膜其塑性仍然較強(qiáng)，使用環(huán)境溫度較 高時(shí)，尤其是戶外暴曬環(huán)境下，防水膜溫度最高可達(dá)7(T8(rC，防水膜塑化變軟，強(qiáng)度變差。 而基于皿PE等結(jié)晶性聚帰姪的防水膜，其結(jié)晶度較高，在高寒低溫環(huán)境中容易脆化開裂， 完全失去隔水防漏功能。即傳統(tǒng)聚帰姪防水膜在高低溫耐受性方面陷入了兩難境地。因此， 針對(duì)柔性和拉伸性較好的低結(jié)晶或無(wú)結(jié)晶聚帰姪材料，有必要通過(guò)適度化學(xué)交聯(lián)來(lái)增強(qiáng)其 拉伸強(qiáng)度，平衡其拉伸強(qiáng)度與拉伸率，使之適用于寬廣的高低溫自然環(huán)境。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的在于提供一種接枝改性的紫外光交聯(lián)聚帰姪防水膜及制備方法。
[0006] 本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是： 長(zhǎng)碳鏈脂肪酸醋多官能（甲基）丙帰酸醋交聯(lián)劑的合成方法，其是由多元醇的單脂肪酸 醋與過(guò)量（甲基）丙帰酸經(jīng)過(guò)醋化反應(yīng)、洗涂干燥制得；醋化反應(yīng)所用的催化劑為濃硫酸， (甲基）丙帰酸的摩爾量相對(duì)于多元醇的單脂肪酸醋的輕基的摩爾量過(guò)量50-100%。
[0007] 所述的多元醇的單脂肪酸醋為8^18個(gè)碳原子脂肪酸與4^6個(gè)官能度的多元醇所 形成的多元醇單脂肪酸醋，多元醇所含碳原子數(shù)為5^12。
[0008] -種接枝改性的紫外光交聯(lián)聚帰姪防水膜，制成該防水膜的原料包括；a)聚帰姪 100份；b)己帰/丙帰酸醋共聚樹脂2(T40份；C)帶醇輕基的芳麗光引發(fā)劑0. 5^3份；d)按 照權(quán)利要求1的方法合成的長(zhǎng)碳鏈脂肪酸醋多官能（甲基)丙帰酸醋交聯(lián)劑廣5份；e)無(wú)機(jī) 填料8?20份；f)偶聯(lián)劑0. 5?3份；抗氧劑0. 5?2份。
[0009] 所述的聚帰姪樹脂為己帰的均聚物、己帰與其它a-帰姪的共聚物中的至少一 種，其烙融指數(shù)范圍2.8?160徑/10111111(1901：/2.16 1^)。
[0010] 所述的己帰/丙帰酸醋共聚樹脂為己帰與丙帰酸甲醋的共聚物EMA、己帰與丙帰 酸己醋的共聚物中的至少一種。
[0011] 所述的帶醇輕基的芳麗光引發(fā)劑為輕焼氧基取代的二苯甲麗。
[0012] 所述的無(wú)機(jī)填料的粒徑為3. 5^18 y m。
[0013] 所述的偶聯(lián)劑為含有伯胺基和/或仲氨基的H甲氧基娃焼偶聯(lián)劑、含有伯胺基和 /或仲氨基的H己氧基娃焼偶聯(lián)劑中的一種；所述的抗氧劑為亞磯酸H醋。
[0014] 一種接枝改性的紫外光交聯(lián)聚帰姪防水膜的制備方法，包括步驟；將b)組分和C) 組分在有機(jī)錫催化劑存在的情況下，進(jìn)行充分的加熱剪切混合反應(yīng)，得到A料；將f)組分、 g)組分、d)組分混合，己醇開稀，再與e)組分充分混合，除去己醇，得到B料；A料、B料、a) 組分H者混合均勻，烙融擠出造粒。
[0015] 還包括步驟；將所得的粒料輸入到預(yù)熱溫度12(Tl6(rC的流延擠出機(jī)內(nèi)，控制模 頭溫度17(T23(rC，擠出獲得厚度為0. 5^1. Omm的聚合物膜，并從光強(qiáng)為40(T500 mW/cm2的 紫外光福照面通過(guò)，紫外福照總能量600(Tl0000 mj/cm2,福照平臺(tái)溫度控制在7(T9(rC，紫 外福照后冷卻即可得到產(chǎn)品。
[0016] 本發(fā)明的有益效果是；本發(fā)明所制備的防水卷材具有較好的性能，具體來(lái)說(shuō)： 1)本發(fā)明W紫外光交聯(lián)所得聚帰姪防水卷材，形成較多化學(xué)交聯(lián)，其拉伸強(qiáng)度顯著增 加。
[0017] 2)相對(duì)于經(jīng)典的小分子芳麗類光引發(fā)劑，本發(fā)明通過(guò)將帶醇輕基的芳麗光引發(fā)劑 與己帰/丙帰酸醋共聚樹脂進(jìn)行加熱剪切混合，使得光引發(fā)劑可W接枝到樹脂上，獲得的 "聚合型"光引發(fā)劑在抑制揮發(fā)、改善相容性等方面均有突破，使紫外光交聯(lián)工藝的綜合性 會(huì)長(zhǎng)主是胃。
[0018] 3)本發(fā)明設(shè)計(jì)合成了長(zhǎng)碳鏈多官能（甲基）丙帰酸醋交聯(lián)劑，其極性大大降低，與 成膜主體材料聚帰姪的相容性大大提高，有利于交聯(lián)劑均勻分散，并提高交聯(lián)膜材的強(qiáng)度。
[0019] 4)本發(fā)明采用改良的紫外光交聯(lián)技術(shù)制造聚帰姪防水卷材，使得混合材料烙融擠 出成膜線速度大大提高，膜厚顯著降低，有助于防水膜生產(chǎn)效率，并降低材耗與綜合成本。

【具體實(shí)施方式】
[0020] 長(zhǎng)碳鏈脂肪酸醋多官能（甲基）丙帰酸醋交聯(lián)劑的合成方法，其是由多元醇的單脂 肪酸醋與過(guò)量（甲基）丙帰酸經(jīng)過(guò)醋化反應(yīng)、洗涂干燥制得；醋化反應(yīng)所用的催化劑為濃硫 酸，（甲基）丙帰酸的摩爾量相對(duì)于多元醇的單脂肪酸醋的輕基的摩爾量過(guò)量50-100%。
[0021] 醋化反應(yīng)的工藝為公知的分水醋化反應(yīng)工藝，獲得單脂肪酸醋多官能（甲基）丙帰 酸醋。所得交聯(lián)劑可與液體石蠟任意比混合，清澈透明。表明該交聯(lián)劑可與低極性的聚帰 姪材料良好相容。代表性的合成反應(yīng)過(guò)程如下所示：

【權(quán)利要求】
1. 長(zhǎng)碳鏈脂肪酸酯多官能（甲基）丙烯酸酯交聯(lián)劑的合成方法，其特征在于：其是由多 元醇的單脂肪酸酯與過(guò)量（甲基）丙烯酸經(jīng)過(guò)酯化反應(yīng)、洗滌干燥制得；酯化反應(yīng)所用的催 化劑為濃硫酸，（甲基）丙烯酸的摩爾量相對(duì)于多元醇的單脂肪酸酯的羥基的摩爾量過(guò)量 50-100%。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的長(zhǎng)碳鏈脂肪酸酯多官能（甲基)丙烯酸酯交聯(lián)劑的合成方法， 其特征在于：所述的多元醇的單脂肪酸酯為8~18個(gè)碳原子脂肪酸與4~6個(gè)官能度的多元醇 所形成的多元醇單脂肪酸酯，多元醇所含碳原子數(shù)為5~12。
3. -種接枝改性的紫外光交聯(lián)聚烯烴防水膜，其特征在于：制成該防水膜的原料包 括：a)聚烯烴100份；b)乙烯/丙烯酸酯共聚樹脂20~40份；c)帶醇羥基的芳酮光引發(fā)劑 0. 5~3份；d)按照權(quán)利要求1的方法合成的長(zhǎng)碳鏈脂肪酸酯多官能（甲基）丙烯酸酯交聯(lián)劑 1飛份；e)無(wú)機(jī)填料8?20份；f)偶聯(lián)劑0. 5?3份；抗氧劑0. 5?2份。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種接枝改性的紫外光交聯(lián)聚烯烴防水膜，其特征在于：所 述的聚烯烴樹脂為乙烯的均聚物、乙烯與其它a-烯烴的共聚物中的至少一種，其熔融指 數(shù)范圍2.8?16〇8/1〇1^11(19〇1：/2.16 1^)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種接枝改性的紫外光交聯(lián)聚烯烴防水膜，其特征在于：所 述的乙烯/丙烯酸酯共聚樹脂為乙烯與丙烯酸甲酯的共聚物EMA、乙烯與丙烯酸乙酯的共 聚物中的至少一種。
6. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種接枝改性的紫外光交聯(lián)聚烯烴防水膜，其特征在于：所 述的帶醇羥基的芳酮光引發(fā)劑為羥烷氧基取代的二苯甲酮。
7. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種接枝改性的紫外光交聯(lián)聚烯烴防水膜，其特征在于：所 述的無(wú)機(jī)填料的粒徑為3. 5~18 y m。
8. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種接枝改性的紫外光交聯(lián)聚烯烴防水膜，其特征在于：所 述的偶聯(lián)劑為含有伯胺基和/或仲氨基的三甲氧基硅烷偶聯(lián)劑、含有伯胺基和/或仲氨基 的三乙氧基硅烷偶聯(lián)劑中的一種；所述的抗氧劑為亞磷酸三酯。
9. 權(quán)利要求3所述的一種接枝改性的紫外光交聯(lián)聚烯烴防水膜的制備方法，其特征在 于：包括步驟：將b)組分和c)組分在有機(jī)錫催化劑存在的情況下，進(jìn)行充分的加熱剪切混 合反應(yīng)，得到A料；將f)組分、g)組分、d)組分混合，乙醇開稀，再與e)組分充分混合，除 去乙醇，得到B料；A料、B料、a)組分三者混合均勻，熔融擠出造粒。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的一種接枝改性的紫外光交聯(lián)聚烯烴防水膜的制備方法，其 特征在于：還包括步驟：將所得的粒料輸入到預(yù)熱溫度12(T16(TC的流延擠出機(jī)內(nèi)，控制模 頭溫度17(T230°C，擠出獲得厚度為0. 5?1. 0mm的聚合物膜，并從光強(qiáng)為40(T500 mW/cm2的 紫外光輻照面通過(guò)，紫外輻照總能量600(T10000 mj/cm2,輻照平臺(tái)溫度控制在7(T90°C，紫 外輻照后冷卻即可得到產(chǎn)品。
【文檔編號(hào)】C08L23/00GK104341296SQ201410452152
【公開日】2015年2月11日 申請(qǐng)日期:2014年9月5日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月5日
【發(fā)明者】王錄吉 申請(qǐng)人:廣州大禹防漏技術(shù)開發(fā)有限公司