專利名稱：改性聚乙烯醇縮丁醛防水卷材的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種建筑用防水材料，特別涉及以廢舊聚乙烯醇縮丁醛改性材料為原 料制備的防水卷材，屬于建筑工程防水材料技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
防水材料是建筑業(yè)及其它有關(guān)行業(yè)所需要的重要功能材料，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速 發(fā)展，建筑、橋梁、隧道、農(nóng)業(yè)水利和交通運(yùn)輸?shù)阮I(lǐng)域均對(duì)防水材料提出了多品種、高質(zhì)量的 要求。防水材料主要包括防水涂料和防水卷材，防水卷材可分為浙青卷材、聚氯乙烯(PVC)、 三元乙丙橡膠(EPDM)、再生膠等類型。浙青類卷材有受溫度影響發(fā)生較大形變、使用年限較 短的缺點(diǎn)，PVC等防水卷材彈性低，彎折性差，低溫變硬、變脆；EPDM類片材成本較高，加工 成型性和施工粘性等不甚理想；再生橡膠防水片材雖然成本略低，但其強(qiáng)度、伸長(zhǎng)率、耐老 化等各項(xiàng)性能較差，在許多領(lǐng)域應(yīng)用中均顯示出其缺陷。聚乙烯醇縮丁醛(polyvinyl butyral),PVB)樹(shù)脂是典型的極性材料，不僅無(wú)毒、 無(wú)味，又具有良好的耐光性、耐水性、耐寒性和抗沖擊性能，對(duì)玻璃、有機(jī)玻璃、金屬、木材、 陶瓷、皮革、纖維等多種材料具有良好的粘接性能。與常用生產(chǎn)防水卷材的樹(shù)脂原料相比， PVB在彈性、強(qiáng)度及耐老化性等多方面毫不遜色。但PVB樹(shù)脂價(jià)格昂貴，生產(chǎn)防水卷材在價(jià) 格上完全沒(méi)有優(yōu)勢(shì)，其主要用途是在層壓安全玻璃制造中作為中間粘合薄膜層，這種安全 玻璃廣泛用于汽車、火車、高層建筑、航空、航海等領(lǐng)域。據(jù)統(tǒng)計(jì)，世界PVB中間夾層的年消耗量約為1億平方米。美國(guó)每年報(bào)廢的汽車約 有1200萬(wàn)輛，從中產(chǎn)生約10萬(wàn)噸的PVB廢料。國(guó)內(nèi)每年報(bào)廢汽車約300萬(wàn)輛，僅此項(xiàng)每年 產(chǎn)生3萬(wàn)噸PVB廢料。同時(shí)，太陽(yáng)能光伏組件封裝用光伏玻璃也需要PVB中間膜，隨著建筑 對(duì)光伏玻璃的使用越來(lái)越多，PVB廢料產(chǎn)生量也將隨之增高。因此，以回收廢舊PVB為主要 原料制備防水卷材具有重要的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)雙重意義。中國(guó)發(fā)明專利1958659A公開(kāi)了《聚乙 烯醇縮丁醛防水材料》，中國(guó)發(fā)明專利1911999A公開(kāi)了《PVB合成屋頂配方原料》，上述兩篇 專利所披露的技術(shù)方案雖然都采用了聚乙烯醇縮丁醛原料，但所涉及的技術(shù)方案中并未提 及聚乙烯醇縮丁醛原料在加工及使用中存在的不足與缺陷，因而這兩篇專利并未提出改進(jìn) 聚乙烯醇縮丁醛原料在加工及使用中存在的不足與缺陷的技術(shù)方案。作為防水材料在加工或使用時(shí)，未改性的聚乙烯醇縮丁醛存在以下三個(gè)缺陷(1) 聚乙烯醇縮丁醛在加工過(guò)程中存在粘輥現(xiàn)象。聚乙烯醇縮丁醛是一種自粘性材料，對(duì)各種 表面都具有優(yōu)異的粘附性，這是聚乙烯醇縮丁醛作為防水材料的優(yōu)點(diǎn)，但也恰恰是其生產(chǎn) 加工中的劣勢(shì)，聚乙烯醇縮丁醛的自粘性導(dǎo)致聚乙烯醇縮丁醛防水材料生產(chǎn)中出現(xiàn)粘輥現(xiàn) 象，造成工藝復(fù)雜化和困難化。(2)聚乙烯醇縮丁醛的耐寒性有待提高。聚乙烯醇縮丁醛的 玻璃化溫度為50°C左右，在冬季北方嚴(yán)寒地區(qū)聚乙烯醇縮丁醛片材變得僵硬，不利于施工， 使施工效率降低。(3)聚乙烯醇縮丁醛對(duì)堿和氧化劑是穩(wěn)定的，但在酸性溶液中是不穩(wěn)定 的。聚乙烯醇縮丁醛大分子鏈上含有縮醛基，縮醛基在酸性條件下發(fā)生水解，使聚乙烯醇縮 丁醛的力學(xué)強(qiáng)度降低，縮減聚乙烯醇縮丁醛防水卷材的應(yīng)用范圍。

發(fā)明內(nèi)容
為了避免和克服已有技術(shù)的缺陷和不足，本發(fā)明目的在于提供一種以回收的廢舊聚乙烯醇縮丁醛為主要原料制備的防水材料，使其具有優(yōu)異的加工性能和使用性能，并能 拓寬其使用范圍，且生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單、成本低。為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的，本發(fā)明改性廢舊聚乙烯醇縮丁醛防水卷材由以下原料配方和 生產(chǎn)工藝制得以回收廢舊聚乙烯醇縮丁醛為主要原料、橡膠或彈性體為主要輔料、配以增 塑劑、防粘劑、填充料等輔料，按一定比例在密煉機(jī)中混煉后，采用開(kāi)煉機(jī)塑煉成條狀或厚 片狀進(jìn)入橡膠單螺桿擠出成型機(jī)定型，再采用三輥壓延機(jī)生產(chǎn)線得到確定厚度的卷材。本發(fā)明所述的改性廢舊聚乙烯醇縮丁醛防水卷材，它的原料組成質(zhì)量份配比為回收的廢舊聚乙烯醇縮丁醛70-90份橡膠和/或彈性體10-30份增塑劑0_20份硼酸或硼砂0· 1-5份填充料0-40份通過(guò)如下生產(chǎn)工藝制成防水卷材(1)原料混煉按上述原料及配比配料后，在密 煉機(jī)中進(jìn)行混煉，混煉溫度為50-95°C，混煉時(shí)間為8-20min ；(2)塑煉成片在開(kāi)煉機(jī)上將混煉后的物料塑煉為條狀或片狀，溫度為55_85°C， 時(shí)間為3-5min ；(3)擠出定型采用橡膠單螺桿擠出機(jī)擠出定型，擠出溫度為80-110°C ；(4)壓延成型采用三滾壓延機(jī)生產(chǎn)線壓延，得到厚度為1. 0-4. Omm片材，水冷，收卷。本發(fā)明所述的聚乙烯醇縮丁醛主要來(lái)自于回收的廢舊聚乙烯醇縮丁醛；所述的 橡膠為天然橡膠、丁苯橡膠、丁基橡膠、丁腈橡膠或再生橡膠；所述彈性體為苯乙烯一丁二 烯一苯乙烯熱塑性彈性體(SBS)、乙丙橡膠(EPR)或三元乙丙橡膠(EPDM)；增塑劑為己二酸 二辛酯，癸二酸二辛酯，鄰苯二甲酸二辛酯；防粘劑為硼砂，硼酸；所述的填充料為炭黑、鈦 白粉、滑石粉、硅灰石粉、陶土粉或碳酸鈣。本發(fā)明具有以下優(yōu)勢(shì)用橡膠或彈性體改性PVB，并以二辛酯做增塑劑，提高了產(chǎn) 品的耐低溫性，效果好，工藝方便，綜合性能佳；用硼砂或硼酸做防粘劑，在熔融狀態(tài)下硼砂 或硼酸可與PVB大分子鏈上的部分羥基發(fā)生反應(yīng)，使PVB加工過(guò)程中粘性降低，大大拓寬加 工溫度范圍，提高了生產(chǎn)效率；同時(shí)發(fā)生反應(yīng)后，硼原子可作為化學(xué)交聯(lián)點(diǎn)存在，與PVB大 分子鏈之間存在強(qiáng)的化學(xué)鍵作用，一方面增加PVB的力學(xué)強(qiáng)度，另一方面增加PVB的耐酸 性。本發(fā)明所述的改性廢舊聚乙烯醇縮丁醛防水卷材拉伸強(qiáng)度、撕裂強(qiáng)度、斷裂伸長(zhǎng) 率均達(dá)到或超出高分子卷材(樹(shù)脂類)國(guó)標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)(GB 18173. 1-2006)，具有耐老化、彈性好、 耐彎折、耐紫外輻射、耐化學(xué)腐蝕、耐水滲透等性能。本發(fā)明所述的改性聚乙烯醇縮丁醛防 水卷材的耐酸性主要性能指標(biāo)及檢測(cè)結(jié)果如下 下面通過(guò)實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步描述實(shí)施例1 該改性聚乙烯醇縮丁醛防水卷材原料質(zhì)量份配比為回收的廢舊聚乙烯醇縮丁醛90份再生橡膠10份鄰苯二甲酸二辛酯20份硼砂5份滑石粉15份通過(guò)如下生產(chǎn)工藝制成防水卷材(1)混煉按上述原料及配比配料后，在密煉機(jī)中進(jìn)行混煉，混煉溫度為80°C，混 煉時(shí)間為15min ；(2)塑煉成片在開(kāi)煉機(jī)上將混煉后的物料塑煉為條狀或片狀，溫度為60°C，時(shí)間 為 5min ；(3)擠出定型采用橡膠單螺桿擠出機(jī)擠出定型，擠出溫度為110°C ；(4)壓延成型采用三滾壓延機(jī)生產(chǎn)線壓延，得到厚度為1. 0-4. Omm卷材，水冷，收卷。實(shí)施例2 該改性聚乙烯醇縮丁醛防水卷材原料質(zhì)量份配比為回收的廢舊聚乙烯醇縮丁醛70份天然橡膠30份硼酸0·1 份炭黑40份通過(guò)如下生產(chǎn)工藝制成防水卷材(1)混煉按上述原料及配比配料后，在密煉機(jī)中進(jìn)行混煉，混煉溫度為50°C，混煉時(shí)間為20min ；(2)塑煉成片在開(kāi)煉機(jī)上將混煉后的物料塑煉為條狀或片狀，溫度為55°C，時(shí)間 為 3min ；(3)擠出定型采用橡膠單螺桿擠出機(jī)擠出定型，擠出溫度為80°C ；(4)壓延成型采用三滾壓延機(jī)生產(chǎn)線壓延，得到厚度為1. 0-4. Omm卷材，水冷，收 卷。實(shí)施例3 該改性聚乙烯醇縮丁醛防水卷材原料質(zhì)量份配比為回收的廢舊聚乙烯醇縮丁醛80份苯乙烯一丁二烯一苯乙烯熱塑性彈性體(SBS) 20份硼砂1份己二酸二辛酯10份陶土粉20份該改性聚乙烯醇縮丁醛防水卷材的制備工藝，它包括以下步驟(1)混煉按上述原料及配比配料后，在密煉機(jī)中進(jìn)行混煉，混煉溫度為95°C，混 煉時(shí)間為8min ；(2)塑煉成片在開(kāi)煉機(jī)上將混煉后的物料塑煉為條狀或片狀，溫度為75°C，時(shí)間 為 3min ；(3)擠出定型采用橡膠單螺桿擠出機(jī)擠出定型，擠出溫度為100°C ；(4)壓延成型采用三滾壓延機(jī)生產(chǎn)線壓延，得到厚度為1. 0-4. Omm卷材，水冷，收卷。實(shí)施例4 該改性聚乙烯醇縮丁醛防水卷材原料質(zhì)量份配比為回收的廢舊聚乙烯醇縮丁醛70份天然橡膠和乙丙橡膠30份硼酸0·5 份通過(guò)如下生產(chǎn)工藝制成防水卷材(1)混煉按上述原料及配比配料后，在密煉機(jī)中進(jìn)行混煉，混煉溫度為95°C，混 煉時(shí)間為15min ；(2)塑煉成片在開(kāi)煉機(jī)上將混煉后的物料塑煉為條狀或片狀，溫度為75°C，時(shí)間 為 3min ；(3)擠出定型采用橡膠單螺桿擠出機(jī)擠出定型，擠出溫度為110°C ；(4)壓延成型采用三滾壓延機(jī)生產(chǎn)線壓延，得到厚度為1. 0-4. Omm卷材，水冷，收卷。
權(quán)利要求
改性聚乙烯醇縮丁醛防水卷材，其特征在于，其由如下原料組成質(zhì)量份配比并通過(guò)現(xiàn)有工藝加工而成回收的廢舊聚乙烯醇縮丁醛70-90份橡膠和/或彈性體10-30份增塑劑0-20份硼酸或硼砂0.1-5份填充料0-40份。
2.如權(quán)利要求1所述的改性聚乙烯醇縮丁醛防水卷材，其特征在于，其由如下原料組 成優(yōu)選質(zhì)量份配比并通過(guò)現(xiàn)有工藝加工而成回收的廢舊聚乙烯醇縮丁醛80 90份 橡膠和/或彈性體20 30份 增塑劑10 20份 硼酸或硼砂1 3份 填充料20 40份。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的改性聚乙烯醇縮丁醛防水卷材，其特征在于，所述的橡 膠為天然橡膠、丁苯橡膠、丁基橡膠、丁腈橡膠或再生橡膠；所述的彈性體為苯乙烯一丁二 烯一苯乙烯熱塑性彈性體、乙丙橡膠或三元乙丙橡膠。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的改性聚乙烯醇縮丁醛防水卷材，其特征在于，所述的增塑 劑為己二酸二辛酯，癸二酸二辛酯，鄰苯二甲酸二辛酯。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的改性聚乙烯醇縮丁醛防水卷材，其特征在于，所述的填充 料為炭黑、鈦白粉、滑石粉、硅灰石粉、陶土粉或碳酸鈣。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種建筑用防水材料，特別涉及以廢舊聚乙烯醇縮丁醛改性材料為原料制備的防水卷材，屬于建筑工程防水材料技術(shù)領(lǐng)域。其以回收的廢舊PVB為主要原料，橡膠或彈性體為主要輔料，配以增塑劑、防粘劑、填充料等輔料，按一定比例在密煉機(jī)中混煉后，采用開(kāi)煉機(jī)塑煉成條狀或厚片狀進(jìn)入橡膠單螺桿擠出成型機(jī)定型，再采用三輥壓延機(jī)生產(chǎn)線得到確定厚度的卷材。本發(fā)明所述的改性廢舊聚乙烯醇縮丁醛防水卷材具有耐老化、彈性好、耐彎折、耐紫外輻射、耐化學(xué)腐蝕、耐水滲透等性能。
文檔編號(hào)C08L23/16GK101845186SQ20101019804
公開(kāi)日2010年9月29日 申請(qǐng)日期2010年6月11日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月11日
發(fā)明者嚴(yán)欣兵, 侯樹(shù)帆, 張卡卡, 張艷麗, 曹艷霞, 朱明明, 李曉龍, 李海鵬, 李自力, 許從 申請(qǐng)人:鄭州大學(xué);鄭州中一工貿(mào)有限公司