一種清水防滲膠及其制備方法與應(yīng)用
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及有機(jī)高分子材料領(lǐng)域，具體提供了一種耐低溫、延伸性強(qiáng)的防滲膠及其制備方法與應(yīng)用。本發(fā)明以三聚氰胺甲醛樹(shù)脂作為主料，以聚氧化丙烯三醇作為NCO預(yù)聚體，在觸變劑(二氧化硅)和錫催化劑的作用下，在聚丙二醇的存在下與聚合物(TDI和/或MDI)發(fā)生反應(yīng)，形成均勻的高分子柔性材料，配以填料后制備得到無(wú)污染、比重較小、延伸性強(qiáng)、適應(yīng)變形能力高、耐腐蝕、耐低溫、抗凍性能好、不透水的防滲膠。該防滲膠低溫柔軟性好，?30℃無(wú)裂紋，不透水，抗拉伸度能達(dá)到6.10MPa，伸長(zhǎng)率1211％?？捎行Ц魯嗤翂?、土水通道等的滲漏，是一種具有廣泛市場(chǎng)前景的新型合成土工防水隔阻材料。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
一種清水防滲膠及其制備方法與應(yīng)用
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及有機(jī)高分子材料領(lǐng)域，具體地說(shuō)，涉及一種耐低溫、延伸性強(qiáng)的防滲 膠。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著大量土木工程的興起及對(duì)環(huán)境要求的不斷提高，防滲膜的消耗量日益增加， 已廣泛應(yīng)用于環(huán)保環(huán)衛(wèi)、固廢垃圾填埋、工業(yè)化工污水池等多類(lèi)工程的防滲。
[0003] 長(zhǎng)期起來(lái)，水堤防滲一直是一個(gè)難題，滲水問(wèn)題嚴(yán)重威脅水堤壩體的安全，現(xiàn)有技 術(shù)中雖然也有在水堤使用防滲膜，但通常只是簡(jiǎn)單鋪設(shè)然后再表面涂抹混凝土，其防滲效 果并不佳，而且作用時(shí)間短。
[0004] 國(guó)際上土工防滲膜的應(yīng)用可追溯到20世紀(jì)30年代，首先用于游泳池和灌溉渠道防 滲，然后發(fā)展到土石壩、水閘、垃圾堆積場(chǎng)防滲處理及其他土建工程。20世紀(jì)80年代以后，土 工合成材料的應(yīng)用又有了新的飛躍，產(chǎn)品型式不斷革新，各種復(fù)合型、組合型土工合成材料 不斷涌現(xiàn)。如今，用土工防滲膜系統(tǒng)作為長(zhǎng)期措施替代傳統(tǒng)的襯砌法對(duì)大壩等水工建筑物 進(jìn)行防滲處理已被工程界廣泛接受。許多國(guó)家還將土工合成材料在某些特殊工程上的應(yīng)用 列為施工標(biāo)準(zhǔn)和重要考察指標(biāo)，眾多的國(guó)家和技術(shù)組織都將土工合成材料寫(xiě)入了規(guī)范，說(shuō) 明它已得到工程界一致的認(rèn)同。
[0005] 然而，目前應(yīng)用的防滲塑膜或者塑膜帶，不耐寒，遇低溫機(jī)械性能差，耐撕裂強(qiáng)度 性能不好，壽命短，而且施工浪費(fèi)大量的人力物力。
[0006] 與此同時(shí)，現(xiàn)有的防滲膠也同樣存在上述問(wèn)題，例如，公開(kāi)號(hào)為CN1146980A的中國(guó) 專(zhuān)利申請(qǐng)公開(kāi)了一種由粉劑和液劑組成的固砂防滲膠凝劑，粉劑的成分有氧化鎂、硫化鋁、 氧化鐵、氧化鋁、氧化鐵、氧化硅;液劑的成分為鹽酸、氧化鋁、氧化鐵、二氧化硅、氧化鎂。具 有快速凝固、抗壓強(qiáng)度高、粘結(jié)強(qiáng)度好、施工方便、成本低、防水防滲性能優(yōu)于一般混凝土的 優(yōu)點(diǎn)，可替代水泥混凝土，可廣泛應(yīng)用于灌溉、渠道、河床堤壩的加固和防滲，以及交通橋梁 的建筑。其雖然能夠固砂防滲，但其延伸性差，遇低溫機(jī)械性能差，壽命短，嚴(yán)重浪費(fèi)維修和 換新時(shí)的人力物力。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問(wèn)題，本發(fā)明的目的是提供一種耐低溫、延伸性強(qiáng)的 防滲膠。
[0008] 為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下：
[0009] 本發(fā)明首先提供了一種清水防滲膠，所述防滲膠的原料包括如下質(zhì)量份的成分： 三聚氰胺甲醛樹(shù)脂（MF) 100份； 聚氧化丙烯三醇 ：5~20份； 聚合物 15~30份；
[0010] 二氧化硅 1~5份； 錫催化劑 0.1~1份； 填料 60~120份； 聚丙二醇 0.1~5份。
[0011] 其中，所述聚合物選自TDI(甲苯二異氰酸酯)和/或MDI(二苯基甲烷二異氰酸酯）。 所述錫催化劑選自二月桂酸二丁基錫和/或辛酸亞錫。所述填料選自高嶺土、滑石粉或石英 粉中的一種或多種。
[0012] 所述聚丙二醇起消泡劑作用，所述二氧化硅起觸變劑作用。
[0013] 作為優(yōu)選，所述防滲膠的原料包括如下質(zhì)量份的成分： 三聚氰胺甲醛樹(shù)脂 100份；
[0014] 聚氧化丙烯三醇 10~15份； 聚合物 20~25份;： 二氧化硅 1~3份； 錫催化別 0,3~0.6份；
[0015] 填料 90~100份; 聚丙二醇 0.5~1.5份。
[0016] 更為優(yōu)選，所述防滲膠的原料包括如下質(zhì)量份的成分： 三聚氰胺甲醛樹(shù)脂 100份； 聚氧化丙烯三醇 12份； 聚合物 22份；
[0017]二氧化硅 2份; 錫催化劑 0.5份; 填料 80份； 聚丙二醇 1價(jià)。
[0018]在上述更為優(yōu)選的技術(shù)方案中，本發(fā)明還進(jìn)一步優(yōu)選了聚合物、錫催化劑和填料 的具體成分，即所述防滲膠的原料包括如下質(zhì)量份的成分： 三聚氰胺甲醛樹(shù)脂 100份； 聚氧化丙烯三醇 12份； TDI 22 份;：
[0019] 二氧化硅 2份； 辛酸亞錫 0.5份； 高嶺土 80份; 聚丙二醇 1份。
[0020] 在本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施例中，上述防滲膠在耐低溫和延伸性方面具有更佳優(yōu)異 的表現(xiàn)。
[0021] 第二方面，本發(fā)明還提供了前述防滲膠的制備方法，具體為：將三聚氰胺甲醛樹(shù) 月旨、聚氧化丙烯三醇、二氧化硅、錫催化劑、聚丙二醇加入反應(yīng)器中預(yù)熱45~55°C，將聚合物 分三批加入反應(yīng)器中，于65~75°C反應(yīng)1~3小時(shí)后，加入填料攪拌均勻即得所述防滲膠。 [0022]所述三聚氰胺甲醛樹(shù)脂、聚氧化丙烯三醇與聚合物在二氧化硅和錫催化劑的作用 下發(fā)生反應(yīng)，在聚丙二醇發(fā)揮消泡作用的情況下，交聯(lián)形成致密的高分子柔性材料，后加入 填料提尚機(jī)械強(qiáng)度。
[0023]預(yù)熱溫度的選擇有利于三聚氰胺甲醛樹(shù)脂和聚氧化丙烯三醇處于易與聚合物發(fā) 生反應(yīng)的狀態(tài)，有利于加入聚合物后升溫反應(yīng)的進(jìn)行。
[0024]將聚合物分三批加入反應(yīng)器，可使聚合物迅速與三聚氰胺甲醛樹(shù)脂和聚氧化丙烯 三醇發(fā)生反應(yīng)，提高反應(yīng)效率，且反應(yīng)均勻，有效提高產(chǎn)品質(zhì)量。
[0025]作為優(yōu)選，所述制備方法為將三聚氰胺甲醛樹(shù)脂、聚氧化丙烯三醇、二氧化硅、錫 催化劑、聚丙二醇加入反應(yīng)器中預(yù)熱50 °C，將聚合物按1~3:1~3:1~3的比例分三批加入 反應(yīng)器中，于70°C反應(yīng)1.5小時(shí)后，加入填料攪拌均勻即得所述防滲膠。該制備方法制備得 到的防滲膠質(zhì)地均勻、適應(yīng)變形能力高、柔性好。
[0026]當(dāng)選擇前述最佳的防滲膠配方時(shí)，所述防滲膠在延伸性、耐低溫機(jī)械性能等方面 具有更佳優(yōu)異的表現(xiàn)。
[0027]第三方面，本發(fā)明提供了前述防滲膠在環(huán)保、環(huán)衛(wèi)、水利工程、市政建筑、工程排水 或園林綠化中防滲水方面的應(yīng)用。
[0028]即可將其應(yīng)用于環(huán)保、環(huán)衛(wèi)、水利工程、市政建筑、工程排水、園林綠化等方面，發(fā) 揮其耐腐蝕、耐低溫、比重小、延伸性強(qiáng)等優(yōu)勢(shì)。
[0029]本發(fā)明的有益效果在于：
[0030]本發(fā)明以三聚氰胺甲醛樹(shù)脂作為主料，以聚氧化丙烯三醇作為NC0預(yù)聚體，在觸變 劑(二氧化硅)和錫催化劑的作用下，在聚丙二醇的存在下與聚合物(TDI和/或MDI)發(fā)生反 應(yīng)，形成均勻的高分子柔性材料，配以填料后制備得到無(wú)污染、比重較小、延伸性強(qiáng)、適應(yīng)變 形能力高、耐腐蝕、耐低溫、抗凍性能好、不透水的防滲膠。該防滲膠低溫柔軟性好，_30°C無(wú) 裂紋，不透水，抗拉伸度能達(dá)到6. lOMPa，伸長(zhǎng)率1211 %?？捎行Ц魯嗤翂?、土水通道等的滲 漏，是一種具有廣泛市場(chǎng)前景的新型合成土工防水隔阻材料。
【具體實(shí)施方式】
[0031] 下面將結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方案進(jìn)行詳細(xì)描述，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員將會(huì) 理解，下列實(shí)施例僅用于說(shuō)明本發(fā)明，而不應(yīng)視為限定本發(fā)明的范圍。實(shí)施例中未注明具體 條件者，按照常規(guī)條件或制造商建議的條件進(jìn)行。所用試劑或儀器未注明生產(chǎn)廠(chǎng)商者，均為 可以通過(guò)市購(gòu)獲得的常規(guī)產(chǎn)品。
[0032] 實(shí)施例1
[0033] 1、組成 三聚氰胺甲醛樹(shù)脂 100份； 聚氧化丙烯三醇 12份； TDI (聚合物） 22份;：
[0034] 二氧化硅 ：2份； 辛酸亞錫（錫催化劑） 0.5份; 高嶺土（填料） 80份； 繁丙二醇 】份。
[0035] 2、制備方法：
[0036]將三聚氰胺甲醛樹(shù)脂、聚氧化丙烯三醇、二氧化硅、錫催化劑、聚丙二醇加入反應(yīng) 器中預(yù)熱50°C，將聚合物按1~3:1~3:1~3的比例分三批加入反應(yīng)器中，于70°C反應(yīng)1.5小 時(shí)后，加入填料攪拌均勻即得所述防滲膠。
[0037] 實(shí)施例2
[0038]本實(shí)施例與實(shí)施例1的區(qū)別在于:將所述TDI替換為MDI。
[0039] 實(shí)施例3
[0040]本實(shí)施例與實(shí)施例1的區(qū)別在于:將所述高嶺土替換為石英粉與滑石粉的混合物， 二者比例為1:1。
[0041 ] 實(shí)施例4
[0042]本實(shí)施例與實(shí)施例1的區(qū)別在于:將所述辛酸亞錫替換為二月桂酸二丁基錫。
[0043] 實(shí)施例5
[0044]本實(shí)施例與實(shí)施例1的區(qū)別在于:將預(yù)熱50°C替換為預(yù)熱45°C。實(shí)施例6 [0045]本實(shí)施例與實(shí)施例1的區(qū)別在于:組成不同，如下所示： 三聚氰胺甲醛樹(shù)脂 100份; 聚氧化丙烯三醇 15份； TDI (聚合物）： 25份；
[0046] 二氧化硅 1份； 辛酸亞錫（錫催化劑） 0.6份； 高嶺土（填料） 100份； 聚丙二醇 0.5份。
[0047] 實(shí)施例7
[0048] 本實(shí)施例與實(shí)施例1的區(qū)別在于:組成不同，如下所示： 三聚氰胺甲醛樹(shù)脂 100份； 聚氧化丙烯三醇 10份； TDI (聚合物） 20份；
[0049] 二氧化硅 3份； 辛酸亞錫（錫催化劑) 0.3份； 高嶺土（填料） 90份; 聚丙二醇 1.5份。
[0050] 實(shí)施例8
[0051 ]本實(shí)施例與實(shí)施例1的區(qū)別在于:組成不同，如下所示：
[0052] 三聚氰胺甲醛樹(shù)脂 100份； 聚氧化丙烯三醇 20份； TDI (聚合物） 15份； 二氧化硅 5份；
[0053] 辛酸亞錫（錫催化劑） 0.1份; 高嶺土（填料） 60份; 聚丙二醇 5份。
[0054] 實(shí)施例9
[0055] 本實(shí)施例與實(shí)施例1的區(qū)別在于:組成不同，如下所示： 三聚氰胺甲醛樹(shù)脂 100份; 聚氧化丙烯三醇 5份； TDI (聚合物)： 30份；
[0056] 二氧化硅 1份； 辛酸亞錫（錫催化劑） 1份; 高嶺土（填料） 120份； 聚丙二醇 0.1份。
[0057]實(shí)驗(yàn)例1耐低溫試驗(yàn)
[0058]將實(shí)施例1~9所述的防滲膠涂于表面積為10m2的管道(模擬土水管道）中，放置 于-30°C條件下72小時(shí)以上，觀(guān)察開(kāi)裂情況，結(jié)果見(jiàn)表1:
[0059]表1 _30°C條件下防滲膠的開(kāi)裂情況
[0060]
[00611實(shí)驗(yàn)例2延伸性試驗(yàn)
[0062]對(duì)實(shí)施例1~9所述的防滲膠進(jìn)行拉伸試驗(yàn)，檢測(cè)其抗拉強(qiáng)度和伸長(zhǎng)率，檢測(cè)其抗 拉強(qiáng)度和伸長(zhǎng)率，結(jié)果見(jiàn)表2:
[0063] 表2拉伸試驗(yàn)結(jié)果
[0064]
[0065] 實(shí)驗(yàn)例3低溫柔軟性試驗(yàn)
[0066] 將實(shí)施例1~9所述的防滲膠放置于_30°C條件下24小時(shí)后進(jìn)行拉伸試驗(yàn)，比較其 低溫柔軟性，結(jié)果見(jiàn)表3:
[0067]表3低溫柔軟性試驗(yàn) [0068]
[0069]雖然，上文中已經(jīng)用一般性說(shuō)明及具體實(shí)施方案對(duì)本發(fā)明作了詳盡的描述，但在 本發(fā)明基礎(chǔ)上，可以對(duì)之作一些修改或改進(jìn)，這對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員而言是顯而易見(jiàn)的。因 此，在不偏離本發(fā)明精神的基礎(chǔ)上所做的這些修改或改進(jìn)，均屬于本發(fā)明要求保護(hù)的范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種清水防滲膠，其特征在于，所述防滲膠的原料包括如下質(zhì)量份的成分： 三聚氰胺甲醛樹(shù)脂 100份； 聚氧化丙烯三醇 5~20份; 聚合物 15~30份； 二氧化硅 1~5份； 錫催化劑 0.1~1份； 填料 60~120份； 聚丙二醇 0.1~5份。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的防滲膠，其特征在于，所述防滲膠的原料包括如下質(zhì)量份的成 分： 三聚氰胺甲醛樹(shù)脂 100份； 聚氧化丙烯三醇 10~15份； 聚合物 20~25份; 二氧化硅 1~3份; 錫催化劑 0.3~0.6份： 填料 90~100份： 聚丙二醇 0.5~1.5份。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的防滲膠，其特征在于，所述防滲膠的原料包括如下質(zhì)量份的成 分： 三聚氰胺甲醛樹(shù)脂 丨00份； 聚氧化丙烯三醇 丨2份； 聚合物 22份； 二氧化硅 2份； 錫催化劑 0.5份； 填料 80份； 聚丙二醇 1份，4. 根據(jù)權(quán)利要求1~3所述的防滲膠，其特征在于，所述錫催化劑選自二月桂酸二丁基 錫和/或辛酸亞錫。5. 根據(jù)權(quán)利要求1~3所述的防滲膠，其特征在于，所述聚合物選自TDI(甲苯二異氰酸 酯)和/或MDI (二苯基甲烷二異氰酸酯）。6. 根據(jù)權(quán)利要求1~3所述的防滲膠，其特征在于，所述填料選自高嶺土、滑石粉或石英 粉中的一種或多種。7. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的防滲膠，其特征在于，所述防滲膠的原料包括如下質(zhì)量份的成 分： 三聚氰胺甲醛樹(shù)脂 〗〇〇份:； 聚氧化丙烯三醇 12份； TDI 22 份; 二氧化硅 2份； 辛酸亞錫 0.5份； 高嶺土 80份； 聚丙二醇 1.份。8. 權(quán)利要求1~7任一項(xiàng)所述的防滲膠的制備方法，其特征在于，將三聚氰胺甲醛樹(shù)脂、 聚氧化丙烯三醇、二氧化硅、錫催化劑、聚丙二醇加入反應(yīng)器中預(yù)熱45~55°C，將聚合物分 三批加入反應(yīng)器中，于65~75°C反應(yīng)1~3小時(shí)后，加入填料攪拌均勻即得所述防滲膠。9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的制備方法，其特征在于，將三聚氰胺甲醛樹(shù)脂、聚氧化丙烯三 醇、二氧化硅、錫催化劑、聚丙二醇加入反應(yīng)器中預(yù)熱50°C，將聚合物按1~3:1~3:1~3的 比例分三批加入反應(yīng)器中，于70°C反應(yīng)1.5小時(shí)后，加入填料攪拌均勻即得所述防滲膠。10. 權(quán)利要求1~7任一項(xiàng)所述的防滲膠在環(huán)保、環(huán)衛(wèi)、水利工程、市政建筑、工程排水或 園林綠化中防滲水方面的應(yīng)用。
【文檔編號(hào)】C08K3/34GK106009506SQ201610617357
【公開(kāi)日】2016年10月12日
【申請(qǐng)日】2016年7月29日
【發(fā)明人】楊京學(xué)
【申請(qǐng)人】神盾防火科技有限公司