一種土工膜噴糙工藝用樹(shù)脂組合物及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及噴糙工藝用聚乙烯樹(shù)脂組合物技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種土工膜噴糙工藝用樹(shù)脂組合物及其制備方法。該土工膜噴糙工藝用樹(shù)脂組合物由下述重量份數(shù)的組分制成：低密度聚乙烯50?70份、聚丙烯5?25份、聚苯乙烯5?15份、炭黑母粒2?3份。該土工膜噴糙工藝用樹(shù)脂組合物熔體拉伸張力小、強(qiáng)度高、阻隔性好、性能優(yōu)異，很好的滿足了二次成型的噴著工藝要求。
【專利說(shuō)明】
一種土工膜噴糙工藝用樹(shù)脂組合物及其制備方法 (一)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明涉及噴糙工藝用聚乙烯樹(shù)脂組合物技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種土工膜噴糙工 藝用樹(shù)脂組合物及其制備方法。 (二)
【背景技術(shù)】
[0002] 高密度聚乙烯(HDPE) 土工膜具有較低的滲透系數(shù)，逐漸成為防滲系統(tǒng)的主體材 料，應(yīng)用在水利建設(shè)、高速公路建設(shè)、地鐵、隧道建設(shè)、垃圾填埋場(chǎng)防滲、尾礦庫(kù)防滲、煤化工 防滲等領(lǐng)域。HDPE 土工膜分為光面土工膜和糙面土工膜，光面土工膜是表面比較平整，勻整 度比較高的土工膜，主要應(yīng)用平坦的、坡度比較小的防滲場(chǎng)地。糙面土工膜是膜的一側(cè)或兩 側(cè)含有一定粗糙高度的土工膜，具有較高的摩擦系數(shù)，可以應(yīng)用在坡度比較大的場(chǎng)地。
[0003] HDPE糙面土工膜的制備工藝分為一次成型和二次成型。其中一次成型又分為物理 法起糙和化學(xué)法起糙，土工膜一般是三層共擠形成的，物理法起糙是通過(guò)在土工膜起糙層 的樹(shù)脂中添加一定量的水分或氮?dú)?，水蒸氣或氮?dú)庖詺馀莸男问桨贖DPE樹(shù)脂熔體中， 在口膜處，氣泡內(nèi)壓大于外壓，氣泡破裂，形成粗糙不平的膜面。化學(xué)起糙法是將一定溫度 下受熱易分解的無(wú)機(jī)物發(fā)泡劑或有機(jī)發(fā)泡劑添加到土工膜起糙層的樹(shù)脂中，發(fā)泡劑受熱分 解，分解的氣體形成氣泡包裹在樹(shù)脂熔體內(nèi)。在口膜處，氣泡的內(nèi)壓大于外壓，氣泡破裂，形 成糙面。不論是物理法起糙還是化學(xué)法起糙，在生產(chǎn)過(guò)程中，都需要在起糙層形成氣泡，由 于恪體粘度較低，起糙層的氣泡會(huì)向中間非起糙層內(nèi)擠壓，造成非起糙層土工膜力學(xué)性能 的下降。還有一種一次成型糙面土工膜是通過(guò)帶有凹點(diǎn)的二輥壓延，形成帶有均勻凸點(diǎn)的 土工膜，但由于規(guī)則排列的凸點(diǎn)又形成一個(gè)平面，摩擦力不如糙面土工膜高。
[0004] 噴著工藝是二次成型工藝，將起糙物在高溫高壓下以短纖狀的形式噴在已成型的 光面土工膜上，在其表面冷卻后固著，形成糙面層，對(duì)土工膜基層的性能影響較小，同時(shí)又 為土工膜提供了較高的摩擦性能。二次成型的噴著工藝對(duì)噴著用料的要求比較高，要求料 在噴著到HDPE土工膜上時(shí)能夠快速冷卻，并且和HDPE土工膜具有較好的粘結(jié)性，國(guó)內(nèi)采用 噴著工藝起糙的土工膜的產(chǎn)品目前未見(jiàn)報(bào)道。 (三)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明為了彌補(bǔ)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種熔體拉伸張力小、強(qiáng)度高、力學(xué)性能 優(yōu)異，很好的滿足了二次成型的噴著工藝要求的土工膜噴糙工藝用樹(shù)脂組合物及其制備方 法。
[0006] 本發(fā)明是通過(guò)如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：
[0007] -種土工膜噴糙工藝用樹(shù)脂組合物，由下述重量份數(shù)的組分制成：
[0008] 低密度聚乙烯50-70份、聚丙烯5-25份、聚苯乙烯5-15份、炭黑母粒2-3份。
[0009] 所述土工膜噴糙工藝用樹(shù)脂組合物還包括碳酸鈣1-18份、復(fù)合抗氧劑0.01-0.03 份。
[0010] 上述土工膜噴糙工藝用樹(shù)脂組合物，優(yōu)選的各組分的重量份數(shù)配比為：
[0011]低密度聚乙烯50份、聚丙烯20份、聚苯乙烯10份、碳酸鈣18份、炭黑母粒2份、復(fù)合 抗氧劑0.03份。
[0012]所述復(fù)合抗氧劑由抗氧劑1010和抗氧劑168以重量比1:2-2:1混合制成。
[0013]上述土工膜噴糙工藝用樹(shù)脂組合物的制備方法，包括如下步驟：
[0014] (1)按上述重量份數(shù)，將各組分混合加入混料器中，在25°C下混合攪拌3-5min;
[0015] (2)將步驟（1)混合攪拌所得物料加入雙螺桿擠出機(jī)中，在170-195Γ條件下進(jìn)行 造粒，即得。
[0016] 本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明土工膜噴糙工藝用樹(shù)脂組合物熔體拉伸張力小，能 很好的滿足二次成型的噴著工藝要求，具備二次成型噴著工藝對(duì)噴著用料的高要求標(biāo)準(zhǔn)。 由于較小的熔體拉伸張力，能保證高壓熱風(fēng)吹掃時(shí)，組合物便于形成短的細(xì)小纖維狀物，繼 而不規(guī)則地覆蓋在HDPE片材表面上，從而提高HDPE片材表面的摩擦系數(shù)，且不會(huì)對(duì)HDPE片 材的力學(xué)性能形成損失。該土工膜噴糙工藝用樹(shù)脂組合物在噴著到HDPE 土工膜上時(shí)能快速 冷卻，且和HDPE 土工膜具有較好的粘結(jié)性。 (四）【具體實(shí)施方式】
[0017] 下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明，但本發(fā)明并不局限于此。
[0018] (1)原料
[0019] 1)樹(shù)脂
[0020]
[0021] 2)碳酸鈣母粒:市售碳酸鈣含量30 %
[0022] 3)炭黑母粒:市售炭黑含量25%
[0023] 4)其他助劑:抗氧劑1010瑞士汽巴公司
[0024] 抗氧劑168瑞士汽巴公司 [0025] (2)性能測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)
[0026] 熔體質(zhì)量流動(dòng)速率（190°C/2.16kg) GB/T 3682-2000
[0027] 拉伸強(qiáng)度（50mm/min) GB/T 1040.2-2006
[0028] 負(fù)荷變形溫度（〇.45MPa) GB/T 1634.2-2004
[0029] 維卡軟化溫度(A120法）GB/T 1633-2000
[0030] 邵氏硬度D(瞬時(shí)讀數(shù)）GB/T 2411-2008/IS0 868:2003
[0031] 實(shí)施例1:
[0032] 一種土工膜噴糙工藝用樹(shù)脂組合物，由下述重量的組分制成：
[0033] 低密度聚乙稀70Kg、聚丙稀5Kg、聚苯乙稀5Kg、碳酸|丐18此、炭黑母粒2Kg、復(fù)合抗 氧劑 0.03Kg。
[0034]所述復(fù)合抗氧劑由0.02Kg的抗氧劑1010和0.0 lKg的抗氧劑168混合制成。
[0035]上述土工膜噴糙工藝用樹(shù)脂組合物的制備方法，采用如下步驟：
[0036] (1)按上述重量將低密度聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、碳酸鈣母粒、和炭黑母粒加入 混料器中，在25°C下混合攪拌4min;
[0037] (2)將步驟(1)混合攪拌所得物料加入雙螺桿擠出機(jī)中，調(diào)整螺桿的轉(zhuǎn)速為360轉(zhuǎn)/ 分鐘，各區(qū)段溫度分別控制在：170°C、175°C、180°C、190°C、190°C和195°C ;物料在上述雙螺 桿擠出機(jī)的螺桿與筒體中，經(jīng)過(guò)熔融、剪切、分散、壓縮、排氣、塑化、擠出，再經(jīng)模頭擠出、切 粒后，即得土工膜噴糙工藝用樹(shù)脂組合物-聚丙烯材料C1。
[0038]該土工膜噴糙工藝用樹(shù)脂組合物在吹掃機(jī)組上采用270 °C、2_3MPa的氣體垂直吹 掃，能迅速地在HDPE片材的表面迅速形成不規(guī)則地覆蓋的短纖維狀物。
[0039] 實(shí)施例2:
[0040] -種土工膜噴糙工藝用樹(shù)脂組合物，由下述重量的組分制成：
[0041 ] 低密度聚乙稀60Kg、聚丙稀10Kg、聚苯乙稀10Kg、碳酸|丐18Kg、炭黑母粒2Kg、復(fù)合 抗氧劑〇.〇3Kg。
[0042]所述復(fù)合抗氧劑由0.02Kg的抗氧劑1010和0.0 lKg的抗氧劑168混合制成。
[0043]上述土工膜噴糙工藝用樹(shù)脂組合物的制備方法，采用如下步驟：
[0044] (1)按上述重量將低密度聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、碳酸鈣母粒和炭黑母粒加入 混料器中，在25°C下混合攪拌3min;
[0045] (2)將步驟(1)混合攪拌所得物料加入雙螺桿擠出機(jī)中，調(diào)整螺桿的轉(zhuǎn)速為360轉(zhuǎn)/ 分鐘，各區(qū)段溫度分別控制在：170°C、175°C、180°C、190°C、190°C和195°C ;物料在上述雙螺 桿擠出機(jī)的螺桿與筒體中，經(jīng)過(guò)熔融、剪切、分散、壓縮、排氣、塑化、擠出，再經(jīng)模頭擠出、切 粒后，即得土工膜噴糙工藝用樹(shù)脂組合物-聚丙烯材料C2。
[0046]該土工膜噴糙工藝用樹(shù)脂組合物在吹掃機(jī)組上采用270 °C、2_3MPa的氣體垂直吹 掃，能迅速地在HDPE片材的表面迅速形成不規(guī)則地覆蓋的短纖維狀物。
[0047] 實(shí)施例3:
[0048] 一種土工膜噴糙工藝用樹(shù)脂組合物，由下述重量的組分制成：
[0049] 低密度聚乙烯50Kg、聚丙烯20Kg、聚苯乙烯10Kg、碳酸鈣18Kg、炭黑母粒2Kg、復(fù)合 抗氧劑〇.〇3Kg。
[0050]所述復(fù)合抗氧劑由0.02Kg的抗氧劑1010和0.0 lKg的抗氧劑168混合制成。
[0051]上述土工膜噴糙工藝用樹(shù)脂組合物的制備方法，采用如下步驟：
[0052] (1)按上述重量將低密度聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、碳酸鈣母粒和炭黑母粒加入 混料器中，在25°C下混合攪拌5min;
[0053] (2)將步驟（1)混合攪拌所得物料加入雙螺桿擠出機(jī)中，調(diào)整螺桿的轉(zhuǎn)速為360轉(zhuǎn)/ 分鐘，各區(qū)段溫度分別控制在：170°C、175°C、180°C、190°C、190°C和195°C ;物料在上述雙螺 桿擠出機(jī)的螺桿與筒體中，經(jīng)過(guò)熔融、剪切、分散、壓縮、排氣、塑化、擠出，再經(jīng)模頭擠出、切 粒后，即得土工膜噴糙工藝用樹(shù)脂組合物-聚丙烯材料C3。
[0054]該土工膜噴糙工藝用樹(shù)脂組合物在吹掃機(jī)組上采用270 °C、2_3MPa的氣體垂直吹 掃，能迅速地在HDPE片材的表面迅速形成不規(guī)則地覆蓋的短纖維狀物。
[0055] 實(shí)施例4
[0056] 一種土工膜噴糙工藝用樹(shù)脂組合物，由下述重量的組分制成：
[0057] 低密度聚乙稀50Kg、聚丙稀25Kg、聚苯乙稀5Kg、碳酸ISlKg、炭黑母粒2Kg、復(fù)合抗 氧劑O.OlKg。
[0058] 所述復(fù)合抗氧劑由0.0035Kg的抗氧劑1010和0.0065Kg的抗氧劑168混合制成。 [0059]上述土工膜噴糙工藝用樹(shù)脂組合物的制備方法如實(shí)施例1的制備方法，得土工膜 噴糙工藝用樹(shù)脂組合物-聚丙烯材料C4。
[0060] 實(shí)施例5
[0061 ] -種土工膜噴糙工藝用樹(shù)脂組合物，由下述重量的組分制成：
[0062] 低密度聚乙烯50Kg、聚丙烯15Kg、聚苯乙烯15Kg、碳酸鈣10Kg、炭黑母粒2Kg、復(fù)合 抗氧劑〇.〇2Kg。
[0063] 所述復(fù)合抗氧劑由0.008Kg的抗氧劑1010和0.012Kg的抗氧劑168混合制成。
[0064]上述土工膜噴糙工藝用樹(shù)脂組合物的制備方法如實(shí)施例2的制備方法，得土工膜 噴糙工藝用樹(shù)脂組合物-聚丙烯材料C5。
[0065] 實(shí)施例6
[0066] 一種土工膜噴糙工藝用樹(shù)脂組合物，由下述重量的組分制成：
[0067] 低密度聚乙烯60份、聚丙烯15份、聚苯乙烯10份、炭黑母粒2份。
[0068]上述土工膜噴糙工藝用樹(shù)脂組合物的制備方法，采用如下步驟：
[0069] (1)按上述重量將低密度聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯和炭黑母粒加入混料器中，在 25°C下混合攪拌4min;
[0070] (2)將步驟(1)混合攪拌所得物料加入雙螺桿擠出機(jī)中，調(diào)整螺桿的轉(zhuǎn)速為360轉(zhuǎn)/ 分鐘，各區(qū)段溫度分別控制在：170°C、175°C、180°C、190°C、190°C和195°C ;物料在上述雙螺 桿擠出機(jī)的螺桿與筒體中，經(jīng)過(guò)熔融、剪切、分散、壓縮、排氣、塑化、擠出，再經(jīng)模頭擠出、切 粒后，即得土工膜噴糙工藝用樹(shù)脂組合物-聚丙烯材料C6。
[0071] 該土工膜噴糙工藝用樹(shù)脂組合物在吹掃機(jī)組上采用270 °C、2-3MPa的氣體垂直吹 掃，能迅速地在HDPE片材的表面迅速形成不規(guī)則地覆蓋的短纖維狀物。
[0072] 實(shí)施例7
[0073] 低密度聚乙烯50份、聚丙烯5份、聚苯乙烯5份、炭黑母粒2份。
[0074]上述土工膜噴糙工藝用樹(shù)脂組合物的制備方法，采用如下步驟：
[0075] (1)按上述重量將低密度聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯和炭黑母粒加入混料器中，在 25 °C下混合攪拌3min;
[0076] (2)將步驟(1)混合攪拌所得物料加入雙螺桿擠出機(jī)中，調(diào)整螺桿的轉(zhuǎn)速為360轉(zhuǎn)/ 分鐘，各區(qū)段溫度分別控制在：170°C、175°C、180°C、190°C、190°C和195°C ;物料在上述雙螺 桿擠出機(jī)的螺桿與筒體中，經(jīng)過(guò)熔融、剪切、分散、壓縮、排氣、塑化、擠出，再經(jīng)模頭擠出、切 粒后，即得土工膜噴糙工藝用樹(shù)脂組合物-聚丙烯材料C7。
[0077]該土工膜噴糙工藝用樹(shù)脂組合物在吹掃機(jī)組上采用270 °C、2_3MPa的氣體垂直吹 掃，能迅速地在HDPE片材的表面迅速形成不規(guī)則地覆蓋的短纖維狀物。
[0078] 實(shí)施例8
[0079] 低密度聚乙烯70份、聚丙烯25份、聚苯乙烯15份、炭黑母粒3份。
[0080]上述土工膜噴糙工藝用樹(shù)脂組合物的制備方法，采用如下步驟：
[0081] (1)按上述重量將低密度聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯和炭黑母粒加入混料器中，在 25 °C下混合攪拌5min;
[0082] (2)將步驟(1)混合攪拌所得物料加入雙螺桿擠出機(jī)中，調(diào)整螺桿的轉(zhuǎn)速為360轉(zhuǎn)/ 分鐘，各區(qū)段溫度分別控制在：170°C、175°C、180°C、190°C、190°C和195°C ;物料在上述雙螺 桿擠出機(jī)的螺桿與筒體中，經(jīng)過(guò)熔融、剪切、分散、壓縮、排氣、塑化、擠出，再經(jīng)模頭擠出、切 粒后，即得土工膜噴糙工藝用樹(shù)脂組合物-聚丙烯材料C8。
[0083]該土工膜噴糙工藝用樹(shù)脂組合物在吹掃機(jī)組上采用270 °C、2_3MPa的氣體垂直吹 掃，能迅速地在HDPE片材的表面迅速形成不規(guī)則地覆蓋的短纖維狀物。
[0084]本發(fā)明土工膜噴糙工藝用樹(shù)脂組合物的物理性能如下表：
[0085]
[0086] 對(duì)本發(fā)明的土工膜噴糙工藝用樹(shù)脂組合物材料性能的測(cè)試：
[0087] 1)熔體質(zhì)量流動(dòng)速率(g/10min)
[0088] 按照GB/T 3682-2000中規(guī)定的方法分別對(duì)本發(fā)明土工膜噴糙工藝用樹(shù)脂組合物 C1-C8的熔體質(zhì)量流動(dòng)速率進(jìn)行測(cè)定，其中，溫度設(shè)定為：190°C，載荷為:2.16Kg。
[0089] 2)拉伸強(qiáng)度
[0090]按照GB/T1040.2-2006中規(guī)定的方法分別對(duì)本發(fā)明土工膜噴糙工藝用樹(shù)脂組合 物C1-C8的拉伸強(qiáng)度進(jìn)行測(cè)定，速度設(shè)定為:50mm/min。
[0091] 3)負(fù)荷變形溫度：
[0092]按照GB/T1634.2-2004中規(guī)定的方法分別對(duì)本發(fā)明土工膜噴糙工藝用樹(shù)脂組合 物C1-C8的負(fù)荷變形溫度進(jìn)行測(cè)定，其中，負(fù)荷為0.45MPa。
[0093] 4)維卡軟化溫度
[0094]按照GB/T1633-2000中規(guī)定的方法分別對(duì)本發(fā)明土工膜噴糙工藝用樹(shù)脂組合物 C1 一 C8的維卡軟化溫度進(jìn)行了測(cè)定，采用A120法。
[0095] 5)邵氏硬度D(瞬時(shí)讀數(shù)）
[0096] 按照68/^ 2411-2008/130 868:2003中規(guī)定的方法分別對(duì)本發(fā)明土工膜噴糙工藝 用樹(shù)脂組合物C1 一 C8的邵氏硬度進(jìn)行了測(cè)定，采用瞬時(shí)度數(shù)。
[0097]以上詳細(xì)描述了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，但是，本發(fā)明并不限于上述實(shí)施方式中 的具體細(xì)節(jié)，在本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思范圍內(nèi)，可以對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行多種簡(jiǎn)單變型，這 些簡(jiǎn)單變型均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種土工膜噴糙工藝用樹(shù)脂組合物，其特征是：由下述重量份數(shù)的組分制成： 低密度聚乙烯50-70份、聚丙烯5-25份、聚苯乙烯5-15份、炭黑母粒2-3份。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種土工膜噴糙工藝用樹(shù)脂組合物，其特征是:還包括碳酸鈣 1-18份、復(fù)合抗氧劑0.01-0.03份。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種土工膜噴糙工藝用樹(shù)脂組合物，其特征是：由下述重量份 數(shù)的組分制成： 低密度聚乙烯50份、聚丙烯20份、聚苯乙烯10份、碳酸鈣18份、炭黑母粒2份、復(fù)合抗氧 劑0.03份。4. 根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的一種土工膜噴糙工藝用樹(shù)脂組合物，其特征是:所述復(fù)合 抗氧劑由抗氧劑1 〇 1 〇和抗氧劑168以重量比1:2-2:1混合制成。5. -種如權(quán)利要求1所述的土工膜噴糙工藝用樹(shù)脂組合物的制備方法，其特征是:包括 如下步驟： (1) 按上述重量份數(shù)，將低密度聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯和炭黑母粒加入混料器中，在 25 °C下混合攪拌3_5min; (2) 將步驟（1)混合攪拌所得物料加入雙螺桿擠出機(jī)中，在170-195Γ條件下進(jìn)行造粒， 即得。6. -種如權(quán)利要求3所述的土工膜噴糙工藝用樹(shù)脂組合物的制備方法，其特征是:包括 如下步驟： (1) 按上述重量份數(shù)，將低密度聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、碳酸鈣母粒、炭黑母粒和復(fù) 合抗氧劑加入混料器中，在2 5 °C下混合攪拌3-5m i η; (2) 將步驟（1)混合攪拌所得物料加入雙螺桿擠出機(jī)中，在170-195Γ條件下進(jìn)行造粒， 即得。
【文檔編號(hào)】C08K3/26GK106084387SQ201610438759
【公開(kāi)日】2016年11月9日
【申請(qǐng)日】2016年6月15日
【發(fā)明人】李濤, 安桂林, 呂菲菲, 何倩倩, 張春星
【申請(qǐng)人】山東浩陽(yáng)新型工程材料股份有限公司