[發明專利]一種土工膜用低滲透性聚氯乙烯組合物

在審

• 申請號: 201610254679.6
• 申請日: 2016-04-23
• 公開（公告）號: CN106751117A
• 公開（公告）日: 2017-05-31
• 發明（設計）人: 鄒明瑞
• 申請（專利權）人: 佛山瑞箭體育器材有限公司
• 主分類號: C08L27/06
• 分類號: C08L27/06;C08L27/08;C08L23/06;C08L91/00;C08L23/28;C08K13/02;C08K5/12;C08K5/09;C08K3/22;C08K3/26;C08K5/134;C08K5/372
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技術領域

一種土工膜用低滲透性聚氯乙烯組合物，屬于高分子材料產品與加工領域。

背景技術

土工膜是工程界長期以來一直尋求的一種優質輕便、便于施工、造價低廉、性能可靠的防滲材料。土工膜在土木工程中具有增強、分隔、防滲、控制侵蝕和容裝成型等多種功能。從材料上分類，土工膜主要有聚乙烯、聚丙烯和聚氯乙烯等品種。

我國農業、水利灌溉、基礎設施建設以及環保領域迫切需要大量不同功能的土工膜，這為土工膜的發展與應用提供了動力和機遇。從我國現有的實際情況看，國內土工膜的應用與研究還處于脫節狀態，表現在土工膜檔次不高，材料的質量和規格有待提高。作為土工膜的主要原材料，PVC自身具有耐酸堿、耐焰、自熄、耐磨、強度高的特性，來源廣泛，非常適合生產土工膜。PVC分子量越大，力學性能、耐寒性、熱穩定性越高，但成型加工較困難；分子量低則相反。

從表面上看，土工膜是一片密不透水的材料，但實際上在壓力作用下膜的孔隙大小可以變化，仍能夠透水。當土工膜與粗粒土接觸時，由于土粒之間的孔隙較大，土工膜在上覆水壓力作用下被迫向土空隙中陷進，因而產生拉伸應變，當拉應力過大時會產生滲水點。

中國國家標準《GB/T 17688-1999，土工合成材料，聚氯乙烯土工膜》規定了聚氯乙烯類土工膜產品的分類、命名和技術要求。目前聚氯乙烯土工膜使用中普遍存在以下幾方面問題，一是聚氯乙烯土工膜強度不高、接觸石塊等堅硬物體適應變形的能力較低，從而造成施工和使用中容易破損；二是聚氯乙烯薄膜由于加工過程中添加了較多的液體助劑，或多或少破壞了分子的內部結構，因而對材料的防滲水性產生一定不利影響。

中國專利CN101864129B公開了一種丁腈橡膠改性的聚氯乙烯土工膜的配方，該配方以普通聚氯乙烯為主體，鄰苯二甲酸二辛酯（DOP）和癸二酸二辛酯（DOS）作為增塑劑，丁腈橡膠作為增韌改性劑，但防滲透性能仍然一般，而且丁腈橡膠耐老化性差，使薄膜的使用壽命受到影響。中國期刊《塑料》2003年第4期中防滲土工膜生產技術公開了一種PVC防滲土工膜的配方，該配方設計采用PVC SG-4型樹脂；鄰苯二甲酸二異辛酯（DOP）30~45份為主增塑劑；己二酸二辛酯（DOA）3~4份為低溫耐寒增塑劑使用，也沒有更好的增強薄膜的防滲透效果。

發明內容

本發明要解決的技術問題是：克服現有技術的不足，提供一種可以消除PVC加工中液體助劑對薄膜防滲透性能的影響，同時具有較高強度的一種制土工膜用低滲透性聚氯乙烯組合物。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：一種制土工膜用低滲透性聚氯乙烯組合物，其特征在于，由以下重量份原料配比共混組成：聚氯乙烯樹脂40~80份、聚偏氯乙烯樹脂20~60份、增塑劑TOTM 40~60份、熱穩定劑1~6份、輔助穩定劑環氧大豆油丙烯酸酯1~3份、潤滑劑0.5~1.5份、填充劑3~8份、氯化聚乙烯樹脂5~10份、抗氧劑1010和DSTDP的復合抗氧劑0.5~0.8份，聚氯乙烯樹脂和聚偏氯乙烯樹脂之和為100重量份；聚氯乙烯樹脂的平均聚合度為1200~1800。

優選的，所述的聚氯乙烯樹脂的平均聚合度為1700，采用懸浮工藝生產，用量為50~60重量份。聚氯乙烯樹脂的平均聚合度對本土工膜組合物的性能影響極大，平均聚合度為1700的聚氯乙烯樹脂在按照上述重量份加入到本土工膜組合物中后使得得到的土工膜能充分適應其工作環境，其力學性能與土工膜鋪設環境的土粒孔隙相適應，不會造成過分拉伸應變，會在覆水壓力作用下使下部土粒整體更加密實，為在綜合成型加工的難易度后的最佳平均聚合度的選擇。

優選的，所述的聚偏氯乙烯樹脂（PDVC）為偏氯乙烯（DVC）與氯乙烯（VC）的共聚物，其中氯乙烯含量為10%，用量為40~50重量份。聚偏氯乙烯樹脂的加入能與聚氯乙烯樹脂有效結合，相互影響。聚氯乙烯樹脂主要為本土工膜組合物提供力學性能，而聚偏氯乙烯樹脂主要為本土工膜組合物提供抗滲性能。氯乙烯共聚單體的種類和用量對于共聚物的性質影響很大，共聚物中10%含量的氯乙烯能使得聚偏氯乙烯樹脂的共聚物與聚氯乙烯樹脂在熔融塑化擠出后兩者的分子鏈平行取向更易打破，保證土工膜組合物各向的力學性能和抗滲性能。

優選的，所述的氯化聚乙烯（CPE），氯含量在35~45%，采用140B型，用量為6~8份。氯化聚乙烯作為低溫改性高分子材料。

優選的，所述的增塑劑為偏苯三酸三辛酯（TOTM）類增塑劑，用量為45~50重量份。從增塑的長效性、耐水抽出性和材料的耐久性考慮，優選TOTM增塑劑。