[發明專利]一種柔性熱塑性聚烯烴防滲材料及其制備方法

在審

• 申請號: 201710039181.2
• 申請日: 2017-01-19
• 公開（公告）號: CN106905607A
• 公開（公告）日: 2017-06-30
• 發明（設計）人: 韓忠強;段文鋒;楚躍先;宗敦峰;周建平;田鳳蘭
• 申請（專利權）人: 北京東方雨虹防水技術股份有限公司;中國電力建設股份有限公司
• 主分類號: C08L23/12
• 分類號: C08L23/12;C08L23/08;C08K13/06;C08K9/10;C08K3/26;C08K3/22;C08K5/134;C08K13/02;C08L23/10;C08L23/16;C08K3/34;B29D7/01
• 代理公司: 北京天昊聯合知識產權代理有限公司11112
• 代理人: 柴亮,張天舒

技術領域

本發明屬于防滲材料技術領域，具體涉及一種柔性熱塑性聚烯烴防滲材料及其制備方法。

背景技術

防滲材料是防止液態物質(如水)或氣態(如水蒸氣)物質侵入到防護結構中的功能材料，其具有普通防水材料無法比擬的防滲透效果，其對水蒸氣滲透系數的要求較高，若材料的水蒸氣滲透系數能達到10^-12cm/s，那么該材料幾乎不透水。目前，市售的防滲材料包括聚氯乙烯(PVC)土工材料、高密度聚乙烯(HDPE)土工材料、線性低密度聚乙烯(LLDPE)土工材料等，在水庫、圍堰、常規電站、垃圾填埋場、污水池、鐵路和公路軟基加固等領域得以應用。

發明人發現現有技術中至少存在如下問題：隨著工程領域的延伸和服役環境的復雜化，現有的上述防滲材料難以滿足工程性能需求。例如，PVC土工材料在長期使用過程中存在增塑劑遷移、變硬等不良現象，影響其應用壽命，不適宜于在水質要求高和長期暴露的環境中直接使用；HDPE土工材料模量高，制品硬度大，難以適應不平整基層及其變形，施工性能偏差，并且存在環境應力開裂問題；LLDPE土工材料相比HDPE柔韌性得以改善，但存在施工性能差、耐穿刺性能低以及環境應力開裂等問題。

發明內容

本發明針對現有的防滲材料無法長期用于苛刻環境的防滲問題，提供一種可直接暴露應用于大壩、水庫、堤岸、圍堰、水渠、隧道、核電站等新建和維修水電水利工程中的柔性熱塑性聚烯烴防滲材料。

解決本發明技術問題所采用的技術方案是：

一種柔性熱塑性聚烯烴防滲材料，包括以下重量份的原料：熱塑性聚烯烴樹脂65～100份，加工助劑0.1～5份，光穩定劑0.1～5份；

其中，所述熱塑性聚烯烴樹脂的彎曲模量為：2-300MPa，邵氏硬度為：10-50邵D。

優選的是，所述原料還包括填料0.1～35份，顏料0.1～5份。

優選的是，所述柔性熱塑性聚烯烴防滲材料的紅外吸收光譜在波數2800-3000cm^-1和1300-1500cm^-1處有振動吸收峰。

優選的是，所述熱塑性聚烯烴樹脂的聚合物中包括剛性鏈段和柔性鏈段，所述柔性鏈段占聚合物的重量百分含量大于或等于35％，所述剛性鏈段為具有有序結構的聚丙烯或/和聚乙烯結構單元，所述柔性鏈段為乙烯-丙烯和/或乙烯-丙烯-α-烯烴結構單元。

其中，熱塑性聚烯烴樹脂中的柔性鏈段均勻地分散在連續的剛性鏈段中，以實現材料模量和柔韌性的平衡，同時賦予材料優異的耐高低溫性能(-45℃仍保持柔韌性)以及加工性能和焊接施工性能，使得材料不僅能夠較好適應基層的變形和抵抗凸起頂破特性，還能適應不同氣候環境下工程對材料低溫性能的要求。

優選的是，所述熱塑性聚烯烴樹脂包括熱塑性聚丙烯基彈性體(或稱為TPO)、熱塑性聚烯烴彈性體(或稱為POE)、聚丙烯、聚丙烯共混合金、聚乙烯、乙丙橡膠中的一種或幾種的混合。

優選的是，所述光穩定劑包括炭黑、鈦白粉、鄰羥基二苯甲銅類、苯并三唑類、水楊酸酯類、受阻胺類光穩定劑(HALS)中的任意一種或幾種的混合；更優選的是，所述光穩定劑選自光穩定劑622、光穩定劑944、光穩定劑2020中的任意一種或幾種的混合；所述加工助劑包括受阻酚類抗氧劑或受阻酚類復合型抗氧劑。更優選的是，所述抗氧劑包括抗氧劑1010、抗氧劑B225。所述加工助劑還包括偶聯劑。

其中，光穩定劑的作用在于提高制品抵抗太陽光氧老化性能，排除或減緩光化學反應，阻止或延遲光老化的過程，達到延長防滲材料制品使用壽命的目的。偶聯劑的作用一是提高填料與熱塑性聚烯烴樹脂之間的界面相容性，二是對所添加的填料等粉料表面進行化學和/或物理的包覆處理。

優選的是，所述填料包括碳酸鈣、滑石粉、云母、氫氧化鎂中的任意一種或幾種的混合；所述填料粒徑為800～3000目。

其中，所述填料具有以下作用：改善制品的理化性能，例如增強力學強度、阻燃性能、光潔度等；降低配方成本。此外，填料還具有增強產品抗水滲透性的作用。具體的，填料的粒徑越小，在制品內部產生的孔隙缺陷越小，制品的抗滲性能越好。

需要說明的是，所述原料還包括顏料，優選的是，所述顏料包括無機顏料，如鈦白粉。其中，顏料的作用是賦予防滲材料制品一定的顏色，以提高防滲材料制品的外觀美感。

本發明還提供一種上述的柔性熱塑性聚烯烴防滲材料的制備方法，包括以下步驟：