[发明专利]一种接枝改性的紫外光交联聚烯烃防水膜及制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种接枝改性的紫外光交联聚烯烃防水膜及制备方法。 

背景技术

聚合物防水膜也称聚合物防水卷材，广泛用作隧道、房屋建筑等的隔水材料，并与水泥砂浆粘接为一体，防止建筑内渗水，延长建筑使用寿命。其厚度通常在1~2 mm范围，少数高强度防水卷材厚度可以更薄。性能上主要对拉伸强度、断裂伸长、热尺寸稳定性、低温抗裂性、防透水性等有特殊要求。主要材料包括聚烯烃和其他具有一定柔性高强度的高耐水性乙烯基聚合物，例如各种类型的聚乙烯、聚氯乙烯、乙烯与其它alpha-烯烃的共聚物、乙烯与其它乙烯基杂原子单体的共聚物等。例如低密度聚乙烯LDPE、高密度聚乙烯HDPE、线型低密度聚乙烯LLDPE、增强PVC、热塑性聚烯烃TPO等。其传统制造工艺一般将热塑性聚合物主体材料、无机填料连同其它辅助材料混合，通过热挤出流延成膜，冷却后，依赖聚合物分子链间的物理缠结、分子间力或部分结晶行为，聚合物膜获得较高的拉伸强度。其自身的塑性特征赋予足够的可拉伸性能和柔性。该类聚合物的抗透水性一方面得益于聚烯烃材料本身强烈的疏水性能和非水解性，另一方面也得益于膜材较高的拉伸强度（抗透水性测试需在加压情况下进行）。 

然而，主流的聚合物防水卷材由于分子链自身聚结强度或交联度不够，且多为结合强度不高的物理交联性质，为满足力学性能要求而不得不增加膜材厚度，弥补强度性能的不足，故当前主要的聚合物防水膜厚度较大，给防水膜生产、运输、材耗带来较大压力，也给现场施工应用造成不便。再者，由于必须首先满足膜材的强度性质，不得不采用分子量较大、分子间相互物理作用较强的聚合物材料，这就导致原材料的熔融流动性差，挤出成膜线速度也就很低，生产效率低。通常其生产线速度仅约1 m/min，严重制约生产效率。 

另外，传统聚烯烃防水卷材制造缺少必要的化学交联，大多依赖聚合物分子链段的结晶、缠结、分子间力等物理作用形成交联，这种成膜其塑性仍然较强，使用环境温度较高时，尤其是户外暴晒环境下，防水膜温度最高可达70~80℃，防水膜塑化变软，强度变差。而基于HDPE等结晶性聚烯烃的防水膜，其结晶度较高，在高寒低温环境中容易脆化开裂，完全失去隔水防漏功能。即传统聚烯烃防水膜在高低温耐受性方面陷入了两难境地。因此，针对柔性和拉伸性较好的低结晶或无结晶聚烯烃材料，有必要通过适度化学交联来增强其拉伸强度，平衡其拉伸强度与拉伸率，使之适用于宽广的高低温自然环境。 

发明内容

本发明的目的在于提供一种接枝改性的紫外光交联聚烯烃防水膜及制备方法。 

本发明所采取的技术方案是： 

长碳链脂肪酸酯多官能（甲基）丙烯酸酯交联剂的合成方法，其是由多元醇的单脂肪酸酯与过量（甲基）丙烯酸经过酯化反应、洗涤干燥制得；酯化反应所用的催化剂为浓硫酸，（甲基）丙烯酸的摩尔量相对于多元醇的单脂肪酸酯的羟基的摩尔量过量50-100%。

所述的多元醇的单脂肪酸酯为8~18个碳原子脂肪酸与4~6个官能度的多元醇所形成的多元醇单脂肪酸酯，多元醇所含碳原子数为5~12。 

一种接枝改性的紫外光交联聚烯烃防水膜，制成该防水膜的原料包括：a）聚烯烃 100份；b）乙烯/丙烯酸酯共聚树脂20~40份；c）带醇羟基的芳酮光引发剂0.5~3份；d）按照权利要求1的方法合成的长碳链脂肪酸酯多官能（甲基）丙烯酸酯交联剂1~5份；e）无机填料8~20份；f）偶联剂0.5~3份；抗氧剂0.5~2份。 

所述的聚烯烃树脂为乙烯的均聚物、乙烯与其它α-烯烃的共聚物中的至少一种，其熔融指数范围2.8~160 g/10min（190℃/2.16 kg）。 

所述的乙烯/丙烯酸酯共聚树脂为乙烯与丙烯酸甲酯的共聚物EMA、乙烯与丙烯酸乙酯的共聚物中的至少一种。 

所述的带醇羟基的芳酮光引发剂为羟烷氧基取代的二苯甲酮。 

所述的无机填料的粒径为3.5~18μm。 

所述的偶联剂为含有伯胺基和/或仲氨基的三甲氧基硅烷偶联剂、含有伯胺基和/或仲氨基的三乙氧基硅烷偶联剂中的一种；所述的抗氧剂为亚磷酸三酯。 

一种接枝改性的紫外光交联聚烯烃防水膜的制备方法，包括步骤：将b）组分和c）组分在有机锡催化剂存在的情况下，进行充分的加热剪切混合反应，得到A料；将f）组分、g）组分、d）组分混合，乙醇开稀，再与e）组分充分混合，除去乙醇，得到B料；A料、B料、a）组分三者混合均匀，熔融挤出造粒。