本發(fā)明屬于高分子復合材料，具體地，涉及一種防水卷材用tpo復合材料及其制備方法。

背景技術：

1、防水卷材主要是用于建筑墻體、屋面，以及隧道、公路、垃圾填埋場等處，起到抵御外界雨水、地下水滲漏的一種可卷曲成卷狀的柔性建材產(chǎn)品，作為工程基礎與建筑物之間無滲漏連接，是整個工程防水的第一道屏障，對整個工程起著至關重要的作用。

2、傳統(tǒng)的防水材料主要包括瀝青類、橡膠類以及合成樹脂類等材料，其中，瀝青類防水卷材存在滲透性強、易老化變質(zhì)，并且耐高溫性能較差；橡膠類材料雖具有一定的彈性和柔韌性，但在低溫條件下容易變脆，同樣存在耐老化問題。合成樹脂類材料具有較好的耐候性和耐化學性，但在高溫環(huán)境下易軟化，影響使用效果。隨著防水材料技術的發(fā)展，tpo(熱塑性聚烯烴)防水卷材作為一種新型熱塑性防水材料逐漸受到關注，與傳統(tǒng)防水材料相比，tpo防水卷材具有良好的柔韌性，高效防水且施工簡便；但是，當下的tpo材料的整體力學性能不足，其主要原因是tpo材料中的橡膠相與聚烯烴相的界面結(jié)合性能不佳，導致力學強度不如單一聚烯烴材料，彈韌性不如單一橡膠，僅能在各性能之間調(diào)控比例，難以協(xié)同提升。

技術實現(xiàn)思路

1、為了解決背景技術中提到的技術問題，本發(fā)明的目的在于提供一種防水卷材用tpo復合材料及其制備方法。

2、本發(fā)明的目的可以通過以下技術方案實現(xiàn)：

3、一種防水卷材用tpo復合材料，按照重量份計包括如下原料：

4、聚丙烯100份、三元乙丙橡膠52-58份、相容劑4-5份、界面強化劑4.5-7份、交聯(lián)劑2.8-3.6份、潤滑劑2.2-3份、抗氧劑0.1-0.14份和填料15-20份；

5、所述界面強化劑由以下方法制備：

6、步驟a1：將氯代烷烴、氯化鋁、15-冠醚-5和二氧六環(huán)投料，在40-55℃預混15-30min，之后通入氮氣保護，加入三乙烯四胺，繼續(xù)升溫至85-100℃回流攪拌反應1.8-2.6h，反應結(jié)束減壓旋蒸快速脫除二氧六環(huán)，得到烷基化中間體；

7、進一步地，氯代烷烴的烷基鏈長度為c10-c18，該烷基鏈長度在乙丙橡膠和聚丙烯界面間具有良好的親和兼容性。

8、進一步地，三乙烯四胺、氯代烷烴、氯化鋁、15-冠醚-5和二氧六環(huán)的投料比為10mmol：20mmol：15-20mg：0.5-0.8ml：18-30ml，氯代烷烴與三乙烯四胺的活性伯胺取代，形成端烷基鏈改性。

9、步驟a2：將硫代二乙酸二甲酯、烷基化中間體、四丁基氫氧化銨和無水四氫呋喃混合，水浴控制溫度為10-20℃，緩慢加入氫化鈉攪拌反應4-6h，之后繼續(xù)升溫至55-65℃回流攪拌反應2-3.5h，反應結(jié)束旋蒸脫除四氫呋喃，底物水洗分液，去除水相并真空干燥，得到界面強化劑；

10、進一步地，硫代二乙酸二甲酯、烷基化中間體、四丁基氫氧化銨、氫化鈉和無水四氫呋喃的投料比為10mmol：10mmol：10-20mg：25-40mg：45-60ml，烷基化中間體的仲胺結(jié)構(gòu)與硫代二乙酸二甲酯進行胺酯交換，形成鏈狀的酰胺化合物。

11、優(yōu)選地，相容劑為馬來酸酐接枝聚丙烯。

12、優(yōu)選地，交聯(lián)劑為三烯丙基異氰酸酯。

13、優(yōu)選地，潤滑劑由聚丙烯蠟和硬脂酸鈣復合而成。

14、一種防水卷材用tpo復合材料的制備方法，包括如下步驟：

15、步驟s1：將三元乙丙橡膠、界面強化劑、交聯(lián)劑和潤滑劑投料，在80-90℃開煉并薄通3-4次，出料裁剪粉碎，得到預混生膠料；

16、步驟s2：將預混生膠料、聚丙烯、相容劑和填料投料，在氮氣保護下于220℃混煉至轉(zhuǎn)矩穩(wěn)定，加入抗氧劑混合，擠出造粒，得到tpo復合材料。

17、本發(fā)明的有益效果：

18、本發(fā)明基于現(xiàn)有的tpo復合體系，引入一種自主研發(fā)的界面強化劑共混改性；該界面強化劑由氯代烷烴與三乙烯四胺的活性伯胺取代，形成端烷基鏈化合物，即烷基化中間體，再由硫代二乙酸二甲酯與烷基化中間體的仲胺結(jié)構(gòu)進行胺酯交換，形成鏈狀的酰胺化合物，即得到界面強化劑，其為大分子的鏈狀物，在共混過程中不易遷移偏析，可穩(wěn)定分散到橡膠和聚丙烯的界面間，高溫塑化成型時，分子鏈中的二硫鍵易斷裂，暴露出的硫自由基與橡膠交聯(lián)，其分子中烷基鏈段與聚丙烯相的親和性高，起到修飾作用，向聚丙烯相中引入大量酰胺結(jié)構(gòu)，在成型的過程中促進聚丙烯產(chǎn)生大量具有高韌性的β相結(jié)晶，在橡膠和聚丙烯的界面間形成交聯(lián)橡膠-高韌性β晶過渡層，改善聚丙烯和橡膠的界面結(jié)合性能，有效提升復合材料的整體強韌性和抗穿刺能力，同時減緩了界面間的老化，提升復合材料的自身抗老化性。

技術特征：

1.一種防水卷材用tpo復合材料，其特征在于，按照重量份計包括如下原料：聚丙烯100份、三元乙丙橡膠52-58份、相容劑4-5份、界面強化劑4.5-7份、交聯(lián)劑2.8-3.6份、潤滑劑2.2-3份、抗氧劑0.1-0.14份和填料15-20份；

2.根據(jù)權利要求1所述的一種防水卷材用tpo復合材料，其特征在于，三乙烯四胺、氯代烷烴、氯化鋁、15-冠醚-5和二氧六環(huán)的投料比為10mmol：20mmol：15-20mg：0.5-0.8ml：18-30ml。

3.根據(jù)權利要求2所述的一種防水卷材用tpo復合材料，其特征在于，氯代烷烴的烷基鏈長度為c10-c18。

4.根據(jù)權利要求2所述的一種防水卷材用tpo復合材料，其特征在于，硫代二乙酸二甲酯、烷基化中間體、四丁基氫氧化銨、氫化鈉和無水四氫呋喃的投料比為10mmol：10mmol：10-20mg：25-40mg：45-60ml。

5.根據(jù)權利要求1所述的一種防水卷材用tpo復合材料，其特征在于，相容劑為馬來酸酐接枝聚丙烯。

6.根據(jù)權利要求1所述的一種防水卷材用tpo復合材料，其特征在于，交聯(lián)劑為三烯丙基異氰酸酯。

7.根據(jù)權利要求1所述的一種防水卷材用tpo復合材料，其特征在于，潤滑劑由聚丙烯蠟和硬脂酸鈣復合而成。

8.一種根據(jù)權利要求1-7任一項所述的防水卷材用tpo復合材料的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：

技術總結(jié)
本發(fā)明涉及一種防水卷材用TPO復合材料及其制備方法，屬于高分子復合材料技術領域。該復合材料按照重量份計包括：聚丙烯100份、三元乙丙橡膠52?58份、相容劑4?5份、界面強化劑4.5?7份、交聯(lián)劑2.8?3.6份、潤滑劑2.2?3份、抗氧劑0.1?0.14份和填料15?20份；界面強化劑由氯代烷烴與三乙烯四胺的活性伯胺取代，形成端烷基鏈化合物，再由硫代二乙酸二甲酯與取代后的仲胺結(jié)構(gòu)進行胺酯交換，形成鏈狀的酰胺化合物，其在橡膠和聚丙烯的界面間形成交聯(lián)橡膠?高韌性β晶過渡層，改善聚丙烯和橡膠的界面結(jié)合性能，提升復合材料的整體強韌性和抗穿刺能力，同時減緩了界面間的老化，提升復合材料的自身抗老化性。

技術研發(fā)人員：冉進成,李同兵,祁智升
受保護的技術使用者：廣東安拓普聚合物科技股份有限公司
技術研發(fā)日：
技術公布日：2025/1/6