阅读说明：本技术 一种高强度tpo防水卷材制备配方及其制备方法 (Preparation formula and preparation method of high-strength TPO waterproof coiled material ) 是由 周辉 孙钟富 陆丽华 于 2020-05-12 设计创作，主要内容包括：本发明涉及防水卷材领域,具体为一种高强度TPO防水卷材制备配方,包括以下重量份的成分：乙烯树脂30-35份、硬脂酸5-7份、陶土10-15份、氨基硅烷4-9份、硫磺8-12份、纳米阻燃剂18-23份、填料6-12份、抗氧剂12-20份、光稳定剂5-7份。还提供了一种高强度TPO防水卷材制备的制备工艺。该一种高强度TPO防水卷材制备配方及其制备方法,TPO防水卷材具备强度高、不易氧化与阻燃效果好的优点。(The invention relates to the field of waterproof rolls, in particular to a preparation formula of a high-strength TPO waterproof roll, which comprises the following components in parts by weight: 30-35 parts of vinyl resin, 5-7 parts of stearic acid, 10-15 parts of argil, 4-9 parts of aminosilane, 8-12 parts of sulfur, 18-23 parts of nano flame retardant, 6-12 parts of filler, 12-20 parts of antioxidant and 5-7 parts of light stabilizer. Also provides a preparation process for preparing the high-strength TPO waterproof coiled material. According to the preparation formula and the preparation method of the high-strength TPO waterproof coiled material, the TPO waterproof coiled material has the advantages of high strength, difficulty in oxidation and good flame retardant effect.)

一种高强度TPO防水卷材制备配方及其制备方法

技术领域

本发明涉及防水卷材领域，具体为一种高强度TPO防水卷材制备配方及 其制备方法。

背景技术

TPO是热塑性聚烯烃，属于合成高分子防水卷材的一种，是近些年国际上 盛行的一种新材料，并且逐渐占据重要地位，可以用于屋面防水、建筑物地 下防水，现有的TPO防水卷材存在弊端，强度不高，材质过于柔软，塑形效 果差，其次，抗氧化程度差，由于防水卷材的使用环境，周围含水、氧等， 易造成卷材自身的氧化，造成材质过硬、碎裂，降低使用寿命，还有，虽然 在卷材的生产过程中加入阻燃剂，但是阻燃效果不佳，使用不够安全，为此，我们提出一种高强度TPO防水卷材制备配方及其制备方法。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种高强度TPO防水卷材制备配方 及其制备方法，具备强度高、不易氧化与阻燃效果好的优点。

(二)技术方案

为实现上述具备强度高、不易氧化与阻燃效果好的目的，本发明提供如 下技术方案：一种高强度TPO防水卷材制备配方，包括以下重量份的成分： 乙烯树脂30-35份、硬脂酸5-7份、陶土10-15份、氨基硅烷4-9份、硫磺8-12 份、纳米阻燃剂18-23份、填料6-12份、抗氧剂12-20份、光稳定剂5-7份。

优选的，所述纳米阻燃剂包括气相法白炭黑、笼型聚倍半硅氧烷、梯形 聚倍半硅氧烷、纳米聚磷酸铵、纳米三氧化二锑、纳米碳管、纳米氢氧化铝、 纳米硼酸锌、纳米二氧化钛、纳米层状蒙脱土、硼酸盐、滑石粉，所述纳米 阻燃剂呈颗粒状。

优选的，所述陶土包括霞石正长石30－40份、锂辉石8－15份、纯碱1－ 5份、高岭土20－35份、球土9－13份、钴蓝颜料3－5份。

优选的，所述填料为碳酸钙、方解石、滑石粉中的一种和一种以上混合。

优选的，所述光稳定剂包括80-95％的混合光稳液体和5-20％的表面活性 剂混合均匀，混合环境温度为30-80℃、搅拌转速为300-600r/min、搅拌时 常为30min。

优选的，所述混合光稳液体包括癸二酸酯、癸二酸双酯与甲基 -1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶-癸二酸酯混合物、2-[2,2,6,6-四甲基-4-(3,5,5- 三甲基-己酰氧基)-哌啶基]-3,5,5-三甲基己酸乙酯的混合液体，所述表面活 性剂为阴离子表面活性剂、阳离子表面活性剂的混合。

优选的，包括以下重量份的成分：乙烯树脂31份、硬脂酸7份、陶土10 份、氨基硅烷4份、硫磺8份、纳米阻燃剂10份、填料12份、抗氧剂13份、 光稳定剂5份。

优选的，所述硬脂酸制备如下：在分解剂环境下，对硬化油脂、牛油脂 或羊油脂进行水解，然后经酸化、蒸馏、压榨、酸洗脱色获得，所述分解剂 包括甲苯、萘的磺化混合物。

还提供了一种高强度TPO防水卷材制备的制备工艺，其特征在于：

S1：根据上述所述的配方的重量份准备乙烯树脂、硬脂酸、陶土、氨基 硅烷、硫磺、纳米阻燃剂、填料、抗氧剂、光稳定剂成分；

S2：将乙烯树脂、硬脂酸、陶土、氨基硅烷、硫磺、纳米阻燃剂、填料、 抗氧剂、光稳定剂混料投入搅拌装置中，后送至上料机内，再送至热风干燥 装置中进行干燥，干燥后的物料通过上料机输送至进料缓冲仓；

S3：干燥后物料送至挤出装置进行热融挤出；

S4：将S3中融化的材料通过三辊压光机进行定型成片材，定型过程中通 过温控装置进行控温；

S5：将S4中的产品片材牵引冷却，并进行收卷，即获得防水卷材。

优选的，所述搅拌装置包括搅拌机，所述热风干燥装置包括热风干燥机， 所述螺杆挤出装置包括双螺杆挤出机。

(三)有益效果

与现有技术相比，本发明提供了一种高强度TPO防水卷材制备配方及其 制备方法，具备以下有益效果：

1、该一种高强度TPO防水卷材制备配方及其制备方法，在制备过程中， 向混合材料中加入陶土，陶土由霞石正长石30－40份、锂辉石8－15份、纯 碱1－5份、高岭土20－35份、球土9－13份、钴蓝颜料3－5份的混合粉末 构成，陶土自身具有较好的干燥和烧结性能，在加入混合料中进行混合，最 后热融并定型呈卷材后，有效增加TPO卷材的自身强度，克服了TPO卷材自 身质地过于柔软难以塑形的问题，略微增加了强度，提升了卷材的强度与可 塑性，使用更佳。

2、该一种高强度TPO防水卷材制备配方及其制备方法，在水和氧的作用 下，卷材的有机分子的化学键发生断裂，生成活泼的自由基和氢过氧化物， 氢过氧化物发生分解反应，生成烃氧自由基和羟基自由基，这些自由基进而 引发一系列的自由基链式反应，导致有机化合物的结构和性质发生根本变化， 而增加的抗氧剂的可以即时的消除产生的自由基、促使氢过氧化物的分解， 阻止链式反应的进行，因此，抗氧剂能抑制或延缓塑料或橡胶的氧化降解而 延长使用寿命。

3、该一种高强度TPO防水卷材制备配方及其制备方法，通过加入纳米阻 燃剂，由气相法白炭黑、笼型聚倍半硅氧烷、梯形聚倍半硅氧烷、纳米聚磷 酸铵、纳米三氧化二锑、纳米碳管、纳米氢氧化铝、纳米硼酸锌、纳米二氧 化钛、纳米层状蒙脱土、硼酸盐、滑石粉混合而成的颗粒，纳米阻燃剂由于 其粒度较小，因此具有较好的延展性能，在卷材中较为均匀的渗入，在阻燃 性能方面具备明显的提升。

具体实施方式

下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描 述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中 的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其 他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

一种高强度TPO防水卷材制备配方，包括以下重量份的成分：乙烯树脂32 份、硬脂酸6份、陶土13份、氨基硅烷7份、硫磺10份、纳米阻燃剂20份、 填料10份、抗氧剂15份、光稳定剂6份。

纳米阻燃剂包括气相法白炭黑、笼型聚倍半硅氧烷、梯形聚倍半硅氧烷、 纳米聚磷酸铵、纳米三氧化二锑、纳米碳管、纳米氢氧化铝、纳米硼酸锌、 纳米二氧化钛、纳米层状蒙脱土、硼酸盐、滑石粉，纳米阻燃剂呈颗粒状， 以便于进行材料间的混合。

陶土包括霞石正长石10份、锂辉石11份、纯碱3份、高岭土30份、球 土11份、钴蓝颜料4份，可以增加成品卷材的强度。

填料为碳酸钙、方解石、滑石粉中的一种和一种以上混合，可以增加卷 材的拉伸强度，避免卷材拉伸时易断裂。

光稳定剂包括90％的混合光稳液体和10％的表面活性剂混合均匀，混合环 境温度为50℃、搅拌转速为500r/min、搅拌时常为30min，阻止或延迟光老 化的过程，延长卷材的使用寿命。

混合光稳液体包括癸二酸酯、癸二酸双酯与甲基-1,2,2,6,6-五甲基-4- 哌啶-癸二酸酯混合物、2-[2,2,6,6-四甲基-4-(3,5,5-三甲基-己酰氧基)- 哌啶基]-3,5,5-三甲基己酸乙酯的混合液体，表面活性剂为阴离子表面活性 剂、阳离子表面活性剂的混合，利于光稳定剂充分的混入材料中。

硬脂酸制备如下：在分解剂环境下，对硬化油脂、牛油脂或羊油脂进行 水解，然后经酸化、蒸馏、压榨、酸洗脱色获得，分解剂包括甲苯、萘的磺 化混合物，使用该方式制备的硬脂酸纯度较高，用以作为卷材生产中原料的 乳化剂。

实施例2

一种高强度TPO防水卷材制备的制备工艺：

S1：原料进行准备，按照以下重量份的成分：乙烯树脂35份、硬脂酸7 份、陶土15份、氨基硅烷9份、硫磺12份、纳米阻燃剂23份、填料12份、 抗氧剂20份、光稳定剂7份；

S2：将乙烯树脂、硬脂酸、陶土、氨基硅烷、硫磺、纳米阻燃剂、填料、 抗氧剂、光稳定剂混料投入搅拌装置中，后送至上料机内，再送至热风干燥 装置中进行干燥，干燥后的物料通过上料机输送至进料缓冲仓；

S3：干燥后物料送至挤出装置进行热融挤出；

S4：将S3中融化的材料通过三辊压光机进行定型成片材，定型过程中通 过温控装置进行控温；

S5：将S4中的产品片材牵引冷却，并进行收卷，即获得防水卷材。

上述工艺中陶土包括霞石正长石40份、锂辉石15份、纯碱5份、高岭 土35份、球土13份、钴蓝颜料5份，光稳定剂包括95％的混合光稳液体和5％ 的表面活性剂混合均匀，混合环境温度为80℃、搅拌转速为600r/min、搅拌 时常为30min。

实施例3

一种高强度TPO防水卷材制备的制备工艺：

S1：原料进行准备，按照以下重量份的成分：乙烯树脂30份、硬脂酸5 份、陶土10份、氨基硅烷4份、硫磺8份、纳米阻燃剂18份、填料6份、 抗氧剂12份、光稳定剂5份；

S2：将乙烯树脂、硬脂酸、陶土、氨基硅烷、硫磺、纳米阻燃剂、填料、 抗氧剂、光稳定剂混料投入搅拌装置中，后送至上料机内，再送至热风干燥 装置中进行干燥，干燥后的物料通过上料机输送至进料缓冲仓；

S3：干燥后物料送至挤出装置进行热融挤出；

S4：将S3中融化的材料通过三辊压光机进行定型成片材，定型过程中通 过温控装置进行控温；

S5：将S4中的产品片材牵引冷却，并进行收卷，即获得防水卷材。

上述工艺中陶土包括霞石正长石30份、锂辉石8份、纯碱1份、高岭土 20份、球土9份、钴蓝颜料3份，光稳定剂包括80％的混合光稳液体和20％的 表面活性剂混合均匀，混合环境温度为30℃、搅拌转速为300r/min、搅拌时 常为30min。

实施例4

一种高强度TPO防水卷材制备的制备工艺：

S1：原料进行准备，按照以下重量份的成分：乙烯树脂31份、硬脂酸7 份、陶土10份、氨基硅烷4份、硫磺8份、纳米阻燃剂10份、填料12份、 抗氧剂13份、光稳定剂5份；

S2：将乙烯树脂、硬脂酸、陶土、氨基硅烷、硫磺、纳米阻燃剂、填料、 抗氧剂、光稳定剂混料投入搅拌装置中，后送至上料机内，再送至热风干燥 装置中进行干燥，干燥后的物料通过上料机输送至进料缓冲仓；

S3：干燥后物料送至挤出装置进行热融挤出；

S4：将S3中融化的材料通过三辊压光机进行定型成片材，定型过程中通 过温控装置进行控温；

S5：将S4中的产品片材牵引冷却，并进行收卷，即获得防水卷材。

上述工艺中陶土包括霞石正长石30份、锂辉石8份、纯碱1份、高岭土 20份、球土9份、钴蓝颜料3份，光稳定剂包括80％的混合光稳液体和20％的 表面活性剂混合均匀，混合环境温度为30℃、搅拌转速为300r/min、搅拌时 常为30min。

上述工艺过程中，搅拌装置选用搅拌机，热风干燥装置选用热风干燥机， 螺杆挤出装置选用双螺杆挤出机。

综上所述，在制备过程中，向混合材料中加入陶土，陶土由霞石正长石30 －40份、锂辉石8－15份、纯碱1－5份、高岭土20－35份、球土9－13份、 钴蓝颜料3－5份的混合粉末构成，陶土自身具有较好的干燥和烧结性能，在 加入混合料中进行混合，最后热融并定型呈卷材后，有效增加TPO卷材的自 身强度，克服了TPO卷材自身质地过于柔软难以塑形的问题，略微增加了强 度，提升了卷材的强度与可塑性，使用更佳；在水和氧的作用下，卷材的有 机分子的化学键发生断裂，生成活泼的自由基和氢过氧化物，氢过氧化物发 生分解反应，生成烃氧自由基和羟基自由基，这些自由基进而引发一系列的 自由基链式反应，导致有机化合物的结构和性质发生根本变化，而增加的抗 氧剂的可以即时的消除产生的自由基、促使氢过氧化物的分解，阻止链式反 应的进行，因此，抗氧剂能抑制或延缓塑料或橡胶的氧化降解而延长使用寿 命；通过加入纳米阻燃剂，由气相法白炭黑、笼型聚倍半硅氧烷、梯形聚倍 半硅氧烷、纳米聚磷酸铵、纳米三氧化二锑、纳米碳管、纳米氢氧化铝、纳 米硼酸锌、纳米二氧化钛、纳米层状蒙脱土、硼酸盐、滑石粉混合而成的颗 粒，纳米阻燃剂由于其粒度较小，因此具有较好的延展性能，在卷材中较为 均匀的渗入，在阻燃性能方面具备明显的提升。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来 将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示 这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包 括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包 括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括 没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备 所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而 言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行 多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限 定。