[发明专利]一种防水卷材及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于高分子防水卷材技术领域，具体涉及一种防水卷材及其制备方法。

背景技术

上个世纪90年代以来，热塑性聚烯烃(以下简称TPO)防水卷材以其优异的力学性能、焊接施工性能、反射性能以及其他综合性能，已经发展成为最常见的低坡屋面用的单层防水卷材。在我国，随着社会和经济发展的加速，人们对建筑领域的防水产品提出更高的要求，不仅要求防水卷材具有优异的防水性能，也要求其美观性和安全性。为此，作为代表单层屋面防水卷材最高技术的TPO防水卷材在我国正处于高速增长期，市场应用前景广阔。

随着TPO卷材应用的日益广泛，TPO卷材的应用环境越来越复杂，其使用年限也要求延长，TPO卷材产品需要在整个使用寿命中长期面对高的太阳负荷和高温环境。有资料显示，在夏季太阳直射情况下，有太阳板直接覆盖的TPO卷材屋面温度可达到88℃，并且持续6h。此外，TPO卷材采用热风焊接进行搭接边的施工，虽然自动热风焊接机的温度可调，但是施工时设置的焊接温度经常达到500℃左右，如果施工过程中的焊接温度和焊接速度设置不合理，均可能导致卷材老化。

发明人发现现有技术中至少存在如下问题：这种恶劣而持续的环境和焊接施工条件会导致TPO卷材配方体系中抗氧剂、紫外线吸收剂以及光热稳定剂等过早耗尽，从而使制品出现褪色、变色、表面失去光泽、甚至微裂纹和发状裂纹等现象，大大降低了产品的预期使用寿命。因此，通过对TPO卷材的配方设计，原材料的筛选及改性，以及助剂体系的优化，从而延长产品的使用寿命是一个亟待解决的问题。

发明内容

本发明针对现有的TPO卷材制品出现的褪色、变色、表面失去光泽、甚至微裂纹和发状裂纹等问题，提供一种防水卷材及其制备方法。

解决本发明技术问题所采用的技术方案是：

一种防水卷材，所述防水卷材包括热塑性聚烯烃卷材层，所述热塑性聚烯烃卷材层的原料包括聚合型热塑性聚烯烃树脂和颗粒化助剂；

所述颗粒化助剂包括抗氧剂、光稳定剂和紫外线吸收剂，所述颗粒化助剂粒径为0.5～1.5mm。

其中，颗粒化助剂可以促使各种助剂更均匀的分散于TPO树脂基体中，相互协同，提升各组分的作用效果和产品质量，有效降低产品的黄色指数，提高体系的热分解温度和产品的热稳定性；粒径为0.5～1.5mm的颗粒化助剂使得各助剂在TPO树脂基体中分散性良好，原料混合过程中无需加入分散剂。

相比于粉料助剂，颗粒化助剂还能有效避免搬运及使用过程中出现的粉尘，且颗粒化助剂只需一次称量，大大降低工艺的繁琐性，同时，提高了称量的准确性。

优选的，所述聚合型TPO树脂与颗粒化助剂的质量比为100：3～10；

所述抗氧剂、光稳定剂与紫外线吸收剂的质量比为1：0.5～1：0.5～1。

市售的抗氧剂、光稳定剂或紫外线吸收剂三种助剂形状为粉料或粒料，本发明的颗粒化助剂是将市售抗氧剂、光稳定剂或紫外线吸收剂经过挤出造粒加工后，形成粒径为0.5～1.5mm的复合颗粒化助剂。

其中，抗氧剂采用主辅结合的复配型抗氧剂，主抗氧剂选用抗氧化效率高、挥发性小的高效非对称受阻酚型抗氧剂，如IRGANOX 245：二缩三乙二醇双[β-(3-叔丁基-4-羟基-5-甲基苯基)丙酸酯]；辅助抗氧剂选用IRGAFOS 168：三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯；其中IRGANOX 245与IRGAFOS 168的质量比为1：0.5～4，优选的IRGANOX 245与IRGAFOS 168的质量比为1：0.5～2。主辅抗氧剂之间表现出显著的协同效果。此复配抗氧剂还提高了聚合物加工和使用过程的热稳定性，对于聚合物体系的色泽有良好的保护作用。

优选的，所述聚合型TPO树脂为丙烯与乙烯和丁烯的共聚物。其中，聚合型TPO树脂是指选用多活性催化体系的催化剂，在丙烯的分子链上引入共聚的乙烯、丁烯单体，且分子链上乙烯和丁烯的摩尔总含量≤10％，从而有效避免了在加工和使用过程中由于光、热、氧作用导致的含有叔碳原子的丙烯的链式降解和老化失效现象的发生。聚合型TPO树脂的数均分子量为6万～30万，分子分布在4～7左右时，从而体系具有良好的加工性能和焊接施工性能，与颗粒化助剂混合分散效果好。

本发明选用较宽分子量分布的聚合型TPO树脂，其中，低分子量的树脂在温度和外力的作用下可以先熔融，从而起到助熔剂的作用，提高配方体系的加工性能和扩宽焊接施工温度的窗口，而高分子量的树脂为体系提供优异的力学性能和抗风揭性能。