一种瓦斯隔离聚乙烯防水卷材及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种瓦斯隔离聚乙烯防水卷材及其制备方法，它是按重量份数由聚乙烯100份，改性尼龙5‑35份，扩链剂0.2‑20份，改性无机填料2‑30份，抗氧化剂0.1‑5份，乙烯‑醋酸乙烯共聚物5‑15份，相容剂2‑15份，助剂1‑10份制成。本发明专利技术还公开了这种瓦斯隔离聚乙烯防水卷材的制备方法：本发明专利技术先对尼龙进行化学改性，合成高粘度的改性尼龙，然后再与PE、EVA等进行混料、熔融挤出和压延，得到特定要求的防水卷材。制得的这种防水卷材不仅防水效果好，还能够隔离瓦斯气体，其物理性能完全满足生产和施工要求，并具有优良的阻燃性和气密性，且加工简单，施工方便，值得推广。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种瓦斯隔离聚乙烯防水卷材及其制备方法，属于聚乙烯防水卷材

技术介绍
随着西部大开发的进行，西部各省份基础交通设施得到了极大的发展，为了改善线性，缩短里程，许多公路、铁路采用隧道方案。铁路、公路穿越岩性软弱的煤系地区和赋存高压力的煤层瓦斯隧道的情况比较多见；在建筑行业中，地下施工建设比较常见，这也需要提前对瓦斯灾害的发生做好预防。目前在施工中，主要采用的是PE板，但PE板对瓦斯气体阻隔性能非常差，为解决该问题，通过在PE板外衬有一定厚度的闭孔泡沫垫层形成了PE瓦斯隔离板，这种夹层结构的密实性及抗渗性对于防止瓦斯气体聚集、渗漏具有一定意义。然而，现有市售的传统PE瓦斯隔离板质量参差不齐，并不能同时满足瓦斯遂道施工要求的几大性能：高阻燃性、高气密性、高阻隔性和高强度，从而给瓦斯遂道的施工及后期使用带来一定的安全隐患。此外，传统瓦斯隔离板施工工艺较繁琐，须先衬泡沫塑料保护层，再进行隔离板施工，增加了施工成本。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种具有气体阻隔性好、气密性好、耐水性好、强度高以及加工方便的瓦斯隔离聚乙烯防水卷材及其制备方法，可以克服现有技术的不足。为了实现本专利技术的上述目的，本专利技术所采取的技术方案为：瓦斯隔离聚乙烯防水卷材，它由下列重量份的原料构成：聚乙烯（PE）100份，改性尼龙5-35份，扩链剂0.2-20份，改性无机填料2-30份，抗氧化剂0.1-5份，乙烯-醋酸乙烯共聚物（EVA）5-15份，相容剂2-15份，助剂1-10份；所述的改性尼龙由下列重量份的原料构成，尼龙5-35份，扩链剂0.2-20份，改性无机填料2-30份，抗氧化剂0.1-5份。上述的瓦斯隔离聚乙烯防水卷材是，所述的尼龙（PA）是PA6、PA66、PA11或PA1010。前述的瓦斯隔离聚乙烯防水卷材是，所述的扩链剂为二苯甲烷-4,4'-二异氰酸酯(MDI)、甲苯-2,4-二异氰酸酯(TDI)、双（2-噁唑啉）、N,N'-环己烷-双(2-氨基甲酞基-2-恶哇琳)、2,2'-双(4,4-二甲基-5(4H)恶哇酮、2,2'-对苯双恶哇酮中的一种或几种。前述的瓦斯隔离聚乙烯防水卷材是，所述的扩链剂是市售的尼龙扩链剂。前述的瓦斯隔离聚乙烯防水卷材是，所述的改性无机填料为有机化改性蒙脱土，所述的有机化改性蒙脱土是用十八烷基三甲基溴化铵处理蒙脱土所得。前述的瓦斯隔离聚乙烯防水卷材是，所述的相容剂为聚乙烯接枝马来酸酐（PE-g-MAH）或聚烯烃弹性体接枝马来酸酐（POE-g-MAH）。前述的瓦斯隔离聚乙烯防水卷材是，所述的助剂为石蜡、塑料抗氧剂或色料。瓦斯隔离聚乙烯防水卷材的制备采用下述制备方法制成：a．尼龙的改性：尼龙（PA）使用前在真空干燥箱中80℃下干燥24小时；按重量份数称取尼龙（PA）5-35份、扩链剂0.2-20份、改性无机填料2-30份、抗氧化剂0.1-5份投入高速混合机中，在温度为80℃下搅拌20分钟，然后用双螺杆挤出机挤出造粒备用；b．混料：按重量份数称取聚乙烯（PE）料100份、a步骤得到的改性尼龙5-35份、乙烯-醋酸乙烯共聚物（EVA）料5-15份、相容剂2-15份、助剂1-10份投入高速混合机中搅拌10分钟，使之混合均匀；c．熔融挤出与压延成型：将b步骤中得到的混合物通过双螺杆挤出机挤出，并将挤出的物料通过压延机，根据要求挤出压延得到设定厚度的瓦斯隔离聚乙烯防水卷材。所述的制备方法a步骤与c步骤中双螺杆挤出机的温度控制范围为140-250℃。与现有技术相比，本专利技术先通过向尼龙中加入扩链剂、改性无机填料对尼龙进行化学改性，合成具有高粘度的改性尼龙，作为气体阻隔剂；并向PE、改性尼龙、EVA共混体系中添加相容剂、助剂，增大相容性，并便于加工成型；通过熔融挤出制备出隔离瓦斯气体的聚乙烯防水卷材。通过本技术方案所制备的瓦斯隔离聚乙烯防水卷材具有如下优点：对水、二氧化碳、汽油等极性小分子物质和氧气、甲烷等的非极性小分子物质的屏蔽能力强，防水效果、气体隔离效果非常好，其物理性能完全满足生产和施工要求，并具有优良的阻燃性和气密性，且加工简单，施工方便，能很好的应用在隧道、煤矿及建筑结构地下施工。该瓦斯隔离聚乙烯防水卷材与普通聚乙烯防水卷材相比优点如下：具体实施方式下面结合实施例对本专利技术作进一步详细说明。实施例1：瓦斯隔离聚乙烯防水卷材，它由下列重量份的原料构成：聚乙烯100份，乙烯-醋酸乙烯共聚物5-15份，相容剂2-15份，助剂1-10份，所述的改性尼龙是由下列重量份的原料构成：尼龙5-35份，扩链剂0.2-20份，改性无机填料2-30份，抗氧化剂0.1-5份；所述的尼龙是PA6、PA66、PA11或PA1010。所述的扩链剂为二苯甲烷-4,4'-二异氰酸酯(MDI)、甲苯-2,4-二异氰酸酯(TDI)、双（2-噁唑啉）、N,N'-环己烷-双(2-氨基甲酞基-2-恶哇琳)、2,2'-双(4,4-二甲基-5(4H)恶哇酮、2,2'-对苯双恶哇酮中的一种或几种。所述的扩链剂是市售的尼龙扩链剂。所述的改性无机填料为有机化改性蒙脱土，所述的有机化改性蒙脱土是用十八烷基三甲基溴化铵处理蒙脱土所得。所述的相容剂为聚乙烯接枝马来酸酐或聚烯烃弹性体接枝马来酸酐。所述的助剂为石蜡、塑料抗氧剂或色料。本瓦斯隔离聚乙烯防水卷材的具体制备方法为以下步骤1）步骤一：尼龙的改性：尼龙（PA）使用前在真空干燥箱中80℃下干燥24小时；按重量份数称取尼龙（PA）25kg、扩链剂1kg份、改性无机填料10kg份、抗氧化剂0.5kg份投入高速混合机中在温度为80℃下搅拌20分钟，然后用双螺杆挤出机挤出造粒备用； 2）步骤二：混料：按重量份数称取聚乙烯（PE）料500kg、步骤一得到的改性尼龙25kg、乙烯-醋酸乙烯共聚物（EVA）料25kg、相容剂10kg、助剂5kg投入高速混合机中搅拌10分钟，使之混合均匀；3）步骤三：熔融挤出与压延成型：将步骤二中得到的混合物通过双螺杆挤出机挤出，并将挤出的物料通过压延机，根据要求挤出压延得到设定厚度的瓦斯隔离聚乙烯防水卷材。上述工艺中所述的尼龙是PA6、PA66、PA11或PA1010；所述的扩链剂为二苯甲烷-4,4'-二异氰酸酯(MDI)、甲苯-2,4-二异氰酸酯(TDI)、双（2-噁唑啉）、N,N'-环己烷-双(2-氨基甲酞基-2-恶哇琳)、2,2'-双(4,4-二甲基-5(4H)恶哇酮、2,2'-对苯双恶哇酮中的一种或几种；所述的扩链剂也可是市售的尼龙扩链剂；所述的改性无机填料为有机化改性蒙脱土，所述的有机化改性蒙脱土是用十八烷基三甲基溴化铵处理蒙脱土所得；所述的相容剂为聚乙烯接枝马来酸酐或聚烯烃弹性体接枝马来酸酐。所述的助剂为石蜡、塑料抗氧剂或色料。实施例2：1）步骤一：尼龙的改性：尼龙（PA）使用前在真空干燥箱中80℃下干燥24小时；按重量份数称取尼龙（PA）20kg、扩链剂10kg、改性无机填料17kg、抗氧化剂3kg投入高速混合机中在温度为80℃下搅拌20分钟，然后用双螺杆挤出机挤出造粒备用； 2）步骤二：混料：按重量份数称取聚乙烯（PE）料100kg、步骤一得到的改性尼龙20kg、乙烯-醋酸乙烯共聚物（EVA）料10kg、相容剂8kg、助剂6kg投入高速混合机中本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种瓦斯隔离聚乙烯防水卷材，其特征在于：它由下列重量份的原料构成：聚乙烯100份，改性尼龙5‑35份，乙烯‑醋酸乙烯共聚物5‑15份，相容剂2‑15份，助剂1‑10份。

【技术特征摘要】
1.一种瓦斯隔离聚乙烯防水卷材，其特征在于：它由下列重量份的原料构成：聚乙烯100份，改性尼龙5-35份，乙烯-醋酸乙烯共聚物5-15份，相容剂2-15份，助剂1-10份。2.根据权利要求1所述的瓦斯隔离聚乙烯防水卷材，其特征在于：所述的改性尼龙由下列重量份的原料构成，尼龙5-35份，扩链剂0.2-20份，改性无机填料2-30份，抗氧化剂0.1-5份。3.根据权利要求2所述的瓦斯隔离聚乙烯防水卷材，其特征在于：所述的尼龙是PA6、PA66、PA11或PA1010。4.根据权利要求2所述的瓦斯隔离聚乙烯防水卷材，其特征在于：所述的扩链剂为二苯甲烷-4,4'-二异氰酸酯(MDI)、甲苯-2,4-二异氰酸酯(TDI)、双（2-噁唑啉）、N,N'-环己烷-双(2-氨基甲酞基-2-恶哇琳)、2,2'-双(4,4-二甲基-5(4H)恶哇酮、2,2'-对苯双恶哇酮中的一种或几种。5.根据权利要求2所述的瓦斯隔离聚乙烯防水卷材，其特征在于：所述的扩链剂是市售的尼龙扩链剂。6.根据权利要求2所述的瓦斯隔离聚乙烯防水卷材，其特征在于：所述的改性无机填料为有机化改性蒙脱土，所述的有机化改性蒙脱土是用十八烷基三甲基溴化铵处理蒙脱土所得。7.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：张林，黄婷，龙万学，向一鸣，龙丹，
申请(专利权)人：贵州省交通规划勘察设计研究院股份有限公司，
类型：发明
国别省市：贵州;52