一种超高分子量聚乙烯防水卷材及其制备方法.pdf

本发明公开了一种超高分子量聚乙烯防水卷材及其制备方法，该超高分子量聚乙烯防水卷材按质量份数，由90-95份超高分子量聚乙烯、0.1-1份稀土、1-3份EVA、1-5份石蜡、0.5-1份氧化苯甲酰、1-5份苯乙烯、0.1-0.5份抗氧剂1010以及0.1-0.5份氧化镁制成；其制备方法，包括步骤：将超高分子量聚乙烯防水卷材的上述成分在混合机混合5-10分钟，得到混合料；将第一步得到的混合料采用挤出机进行挤出造粒，加工温度在100-200℃，得到超高分子量聚乙烯防水卷材备用料；采用压延机将超高分子量聚乙烯防水卷材备用料进行压延，加工温度在100-200℃，得到0.2-4mm的超高分子量聚乙烯防水卷材。本发明制备的超高分子量聚乙烯防水卷材，具有加工流动性好、经济、能耗低、产率高、低温韧性好、刚性强的特点。

权利要求书
1.  一种超高分子量聚乙烯防水卷材，其特征在于，按质量份数，由90-95份超高分子量 聚乙烯、0.1-1份稀土、1-3份EVA、1-5份石蜡、0.5-1份氧化苯甲酰、1-5份苯乙烯、0.1-0.5 份抗氧剂1010以及0.1-0.5份氧化镁制成；其中，稀土选用稀土元素氧化物含量为42.0-45.0％ 的碳酸稀土。

2.  根据权利要求1所述的一种超高分子量聚乙烯防水卷材，其特征在于，超高分子量聚 乙烯为分子量为100万以上的聚乙烯。

3.  一种超高分子量聚乙烯防水卷材的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
第一步：按质量份数，将90-95份超高分子量聚乙烯、0.1-1份稀土、1-3份EVA、1-5份 石蜡、0.5-1份氧化苯甲酰、1-5份苯乙烯、0.1-0.5份抗氧剂1010、0.1-0.5份氧化镁在混合机 混合5-10分钟，得到混合料；其中，稀土选用稀土元素氧化物含量为42.0-45.0％的碳酸稀土；
第二步：将第一步得到的混合料采用挤出机进行挤出造粒，加工温度在100-200℃，得到 超高分子量聚乙烯防水卷材备用料；
第三步：采用压延机将超高分子量聚乙烯防水卷材备用料进行压延，加工温度在 100-200℃，得到0.2-4mm的超高分子量聚乙烯防水卷材。

4.  根据权利要求3所述的一种超高分子量聚乙烯防水卷材的制备方法，其特征在于，超 高分子量聚乙烯为分子量为100万以上的聚乙烯。

说明书一种超高分子量聚乙烯防水卷材及其制备方法
技术领域
本发明属于高分子改性料生产技术领域，具体涉及一种超高分子量聚乙烯防水卷材及其制备方法。
背景技术
随着经济的快速发展，我国高速铁路得到了迅速发展，由于我国各地区地形及地质结构复杂，铁路隧道也随之越来越多。在隧道开挖和运营隧道的维护中，防水及渗漏水问题是当前最为突出的通病，也是交通工程中较为棘手的问题之一。隧道漏水不仅极大地降低隧道内各种设施的使用功能合寿命，恶化隧道的运营条件，诱发交通事故。另一方面，桥梁的渗水及漏水还会大大降低桥梁的使用寿命。
新型防水卷材的典型代表是用高分子材料为主体，这代表着防水新材料的发展趋势，在我国虽然起步较晚，但发展较快，并向多品种、多档次、系列化产品的方向发展。新型高分子防水卷材主要包括三元乙丙、聚氯乙烯、氯化聚乙烯、氯化聚乙烯-橡胶共混、聚乙烯丙纶等防水卷材。而使用超高分子量聚乙烯(简称UHMWPE)改性生产防水卷材是最近几年新发展起来的一种防水新材料。
超高分子量聚乙烯通常是指相对分子质量在150万以上的线型聚乙烯。UHMW-PE极高的分子量赋予其优异的使用性能，而且属于价格适中、性能优良的热塑性工程塑料，它几乎集中了各种塑料的优点，具有普通聚乙烯和其它工程塑料无可比拟的耐冲击性、耐腐蚀、耐磨损、自润滑性、无毒性及极优良的耐低温性等优点，由于UHMWPE具有的独特性能，因而能够满足许多产业部门对材料的特殊要求。
UHMWPE防水卷材材料的将成为我国建筑及道路建设防水事业的转折点，并且在建筑高铁桥梁隧道工程中起到非常重要的作用。不仅具有良好的防水性能，还有较高的耐高温、 低温的性能，以适应使用期的温度变化。还有较好的强度及延伸率，并要有优异的耐老化、弹性等特点，以适应基层的变化，而且还具有较强的抗渗透性，施工操作简便、速度快，易于掌握等特点，可以较大范围内使用填料，降低了成本。因此可广泛适用于高档建筑物的屋面防水、工程防水、地铁工程防水、高铁桥梁隧道防水、隧道顶面防水、垃圾场的渗漏等，使用范围较广。
熔融的UHMW-PE，从高温口模挤出时具有一定的“熔融刚度”，并不是马上下垂，呈半透明固体状水平向偏下方向前移动，表现为高粘弹态。由此可知，UHMW-PE熔融时是粘度极高、流动极差的特殊熔体。UHMW-PE摩擦系数极低，即使是在熔融状态时也是如此，因此在进料过程中容易在加料段发生打滑，无法向前推进，这也是螺杆挤出加工时遇到的另一难题。成型温度范围窄，易氧化降解。
发明内容
本发明的目的在于解决上述现有技术的不足，提供了一种超高分子量聚乙烯防水卷材及其制备方法。
为了实现上述目的，本发明采用如下的技术方案：
一种超高分子量聚乙烯防水卷材，按质量份数，由90-95份超高分子量聚乙烯、0.1-1份稀土、1-3份EVA、1-5份石蜡、0.5-1份氧化苯甲酰、1-5份苯乙烯、0.1-0.5份抗氧剂1010以及0.1-0.5份氧化镁制成；其中，稀土选用稀土元素氧化物含量为42.0-45.0％的碳酸稀土。
本发明进一步的改进在于，超高分子量聚乙烯为分子量为100万以上的聚乙烯。
一种超高分子量聚乙烯防水卷材的制备方法，包括以下步骤：
第一步：按质量份数，将90-95份超高分子量聚乙烯、0.1-1份稀土、1-3份EVA、1-5份石蜡、0.5-1份氧化苯甲酰、1-5份苯乙烯、0.1-0.5份抗氧剂1010、0.1-0.5份氧化镁在混合机混合5-10分钟，得到混合料；其中，稀土选用稀土元素氧化物含量为42.0-45.0％的碳酸稀土；
第二步：将第一步得到的混合料采用挤出机进行挤出造粒，加工温度在100-200℃，得到 超高分子量聚乙烯防水卷材备用料；
第三步：采用压延机将超高分子量聚乙烯防水卷材备用料进行压延，加工温度在100-200℃，得到0.2-4mm的超高分子量聚乙烯防水卷材。
本发明进一步的改进在于，超高分子量聚乙烯为分子量为100万以上的聚乙烯。
与现有技术相比，本发明具有如下的技术效果：
由于本发明采用以稀土作为流动性增强剂，采用EVA、石蜡作为增塑剂和降粘剂，配合过氧化二异丙苯、苯乙烯进行接枝以增加流动性，采用1010作为抗氧剂，氧化镁作为酸吸收剂，制备得到的超高分子量聚乙烯防水卷材，具有加工流动性好、经济、能耗低、产率高、低温韧性好以及刚性强的特点。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步详细说明。
本发明一种超高分子量聚乙烯防水卷材，由90-95份超高分子量聚乙烯、0.1-1份稀土、1-3份EVA、1-5份石蜡、0.5-1份氧化苯甲酰、1-5份苯乙烯、0.1-0.5份抗氧剂1010以及0.1-0.5份氧化镁制成，其中，稀土选用稀土元素氧化物含量为42.0-45.0％的碳酸稀土，超高分子量聚乙烯为分子量为100万以上的聚乙烯。
本发明一种超高分子量聚乙烯防水卷材的制备方法，包括以下步骤：
第一步：按质量份数，将90-95份超高分子量聚乙烯、0.1-1份稀土、1-3份EVA、1-5份石蜡、0.5-1份氧化苯甲酰、1-5份苯乙烯、0.1-0.5份抗氧剂1010、0.1-0.5份氧化镁在混合机混合5-10分钟，得到混合料；
第二步：将第一步得到的混合料采用挤出机进行挤出造粒，加工温度在100-200℃，得到超高分子量聚乙烯防水卷材备用料；
第三步：采用压延机将超高分子量聚乙烯防水卷材备用料进行压延，加工温度在100-200℃，得到0.2-4mm的超高分子量聚乙烯防水卷材。
实施例1：
第一步：按质量份数，将90份超高分子量聚乙烯，0.2份稀土、1份EVA、2份石蜡、0.5份氧化苯甲酰、2份苯乙烯、0.2份抗氧剂1010、0.2份氧化镁在混合机混合5分钟，得到混合料；
第二步：将第一步得到的混合料采用挤出机进行挤出造粒，加工温度在100-200℃，得到超高分子量聚乙烯防水卷材备用料；
第三步：采用压延机将超高分子量聚乙烯防水卷材备用料进行压延，加工温度在100-200℃，得到0.2-4mm的超高分子量聚乙烯防水卷材。
实施例2：
第一步：按质量份数，将93份超高分子量聚乙烯，0.5份稀土、2份EVA、3份石蜡、0.7份氧化苯甲酰、3份苯乙烯、0.3份抗氧剂1010、0.3份氧化镁在高速混合机混合7分钟，得到混合料；
第二步：将第一步得到的混合料采用挤出机进行挤出造粒，加工温度在100-200℃，得到超高分子量聚乙烯防水卷材备用料；
第三步：采用压延机将超高分子量聚乙烯防水卷材备用料进行压延，加工温度在100-200℃，得到0.2-4mm的超高分子量聚乙烯防水卷材。
实施例3：
第一步：按质量份数，将95份超高分子量聚乙烯，1份稀土、3份EVA、5份石蜡、1份氧化苯甲酰、5份苯乙烯、0.5份抗氧剂1010、0.5份氧化镁在高速混合机混合10分钟，得到混合料；
第二步：将第一步得到的混合料采用挤出机进行挤出造粒，加工温度在100-200℃，得到超高分子量聚乙烯防水卷材备用料；
第三步：采用压延机将超高分子量聚乙烯防水卷材备用料进行压延，加工温度在 100-200℃，得到0.2-4mm的超高分子量聚乙烯防水卷材。
以下结合实验数据对本发明的优点做进一步地补充说明。
表1：稀土用量对UHMWPE防水卷材部分性能影响

表2：本发明与纯UHMWPE防水卷材的性能对比

综上，由于本发明采用以稀土作为流动性增强剂，采用EVA、石蜡作为增塑剂和降粘剂，配合过氧化二异丙苯、苯乙烯进行接枝以增加流动性，采用1010作为抗氧剂，氧化镁作为酸吸收剂，可以得到的超高分子量聚乙烯防水卷材具有加工流动性好、经济、能耗低、产率高、低温韧性好、刚性强的特点。