[发明专利]一种无卤阻燃聚乙烯防水卷材的制备方法

说明书

技术领域

 本发明涉及一种无卤阻燃聚乙烯防水卷材的制备方法，这种防水卷材主要应用在建筑行业方面。

背景技术

聚乙烯(PE)防水卷材在屋面防水中起着重要作用，但是其阻燃性能很差，极限氧指数(LOI)仅为17.3属于易燃材料，燃烧时大量耗氧放出浓烈的烟气，是造成火灾中人员伤亡的重要原因，因此普通PE防水卷材越来越难以满足建筑屋面防火安全的要求。

若易燃的PE防水卷材能不易被点燃或点燃后很快自熄，或点燃后燃烧速度很慢，就会大大减少火灾的发生，通常要达到这一目的就需要加入阻燃剂。目前国内80％以上的阻燃剂为卤系阻燃剂，其燃烧时生成较多的烟、腐蚀性气体和有毒气体，在某些情况下甚至会产生二噁英等致癌物质。欧盟“电子电器设备中禁用有害物质指令”严厉声明：2006年7月1日后投放欧盟市场的电器类产品不得含有多溴联苯等有害的卤系阻燃剂。基于对环境保护的认识，聚合物材料的阻燃已经趋向无卤化转换。

然而，由于PE的燃烧性和阻燃机理，无卤阻燃剂的阻燃效率很难达到一些含卤阻燃体系的程度，从而导致阻燃剂用量的增加，防水卷材的力学性能也随之降低。因此，如何通过无卤阻燃剂提高防水卷材的阻燃效率，同时又能改善其力学性能已经成为亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的是为克服现有技术的不足，提供一种无卤、高效、力学性能良好的聚乙烯防水卷材的制备方法。

为了实现上述目的，本发明的无卤阻燃聚乙烯防水卷材的制备方法拟采用以下技术方案：采用双螺杆挤出机、开炼机、平板硫化机作为反应器，以改性氢氧化镁、改性氢氧化铝、改性镁铝水滑石、微胶囊红磷、改性聚磷酸铵作为复配无卤阻燃剂，苯乙烯-马来酸酐共聚物（SMA）作为增韧改性剂、硅橡胶作为阻燃增效剂，制备出新型的阻燃聚乙烯防水卷材。并测试体系的氧指数、垂直燃烧等级、拉伸强度以及断裂伸长率等指标。

本发明的无卤阻燃聚乙烯防水卷材的制备方法包括如下步骤：

1）步骤一：阻燃剂的改性：按重量份数取60-80份复合阻燃剂、1-4份偶联剂稀释液投入高速搅拌机中在温度条件为80℃下搅拌处理30分钟，干燥研磨后得到改性阻燃剂待用；

2）步骤二：按重量份数取聚乙烯（PE）料65-80份与步骤一得到的改性阻燃剂60-80份、增韧改性剂5-25份、阻燃增效剂10-15份、引发剂0.1-1份、复合抗氧化剂0.3-3份、催化剂0.5-1份投入高速搅拌机混合15分钟，然后用双螺杆挤出机挤出造粒备用；

3）步骤三：将步骤二得到的粒料先通过开炼机开炼后再在平板硫化机上硫化，硫化时间10min，冷压5min，最后通过不同厚度的模具制成不同规格的防水卷材成品。

进一步的，前述的的复合阻燃剂可以是改性氢氧化镁、改性氢氧化铝与微胶囊红磷复配；前述的的复合阻燃剂也可以是改性氢氧化镁、改性氢氧化铝与改性聚磷酸铵（APP）复配；前述的的复合阻燃剂也可以是改性镁铝水滑石与微胶囊红磷复配；前述的的复合阻燃剂还可以是改性镁铝水滑石与改性APP复配。

进一步的，前述的增韧改性剂可以是苯乙烯-马来酸酐共聚物（SMA）。

进一步的，前述的阻燃增效剂为硅橡胶。

进一步的，前述的的偶联剂稀释液是将硅烷偶联剂与钛酸酯混合后，以白油作为稀释剂配制成的。

进一步的，前述的的硅烷偶联剂可以是乙烯基三甲氧基硅烷（A-171）或乙烯基三（β-甲氧基乙氧基）硅烷（A-172）中的一种或组合。

进一步的，前述的抗氧化剂为四[β-（3，5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸]季戊四醇酯、硫代二丙酸十八烷基十二酯、N,N'-二亚水杨基丙二胺复配使用。

进一步的，前述的的引发剂为过氧化二异丙苯（DCP），前述的的催化剂为二月桂酸二丁基锡。

进一步的，步骤二中双螺杆挤出机的温度控制为：130-260℃；步骤三中平板硫化机模具温度为180℃，压力15MPa。

另外，制备时还可添加抑烟剂或抑滴落剂以提高产品的阻燃性能。制备时还可添加抗紫外线剂以提高产品的抗老化性能。制备时还可添加润滑剂或脱模剂以提高产品的加工性能。

与现有技术比较，由于采用了本发明的技术方案，按照本发明的制备方法制备的无卤阻燃聚乙烯防水卷材拉伸强度可以达到16-19MPa，断裂伸长率可以达到200-400%，氧指数可以达到25-29%，垂直燃烧等级可以达到FV-0- FV-1级，不渗水性指标可以达到：30min，0.3MPa不渗水。按照本发明的制备方法制备的无卤阻燃聚乙烯防水卷材可用于建筑防水工程，具有广阔的应用前景。