一种柔性热塑性聚烯烃防渗材料及其制备方法技术

本发明专利技术提供一种柔性热塑性聚烯烃防渗材料及其制备方法，属于防渗材料技术领域，其可解决现有的防渗材料无法长期用于苛刻环境的防渗问题。本发明专利技术的柔性热塑性聚烯烃防渗材料包括原料热塑性聚烯烃树脂，加工助剂，光稳定剂，其中，所述热塑性聚烯烃树脂的弯曲模量为：2‑300MPa，邵氏硬度为：10‑50邵D。本发明专利技术的产品具有优异的抗穿刺性能、耐水压性能、抗多向胀破性能，可以用于大坝、水库、堤岸、围堰、水渠、隧道、人工湖、垃圾填埋场、铁路和公路软基加固、核电站等新建和维修工程防渗。本发明专利技术的柔性热塑性聚烯烃防渗材料的制备方法加工便捷、可连续化生产。

Flexible thermoplastic polyolefin impervious material and preparation method thereof

The invention provides a flexible thermoplastic polyolefin impervious material and a preparation method thereof, belonging to the technical field of impervious material, and can solve the anti-seepage problem that the existing impermeable material can not be used for a harsh environment for a long time. The invention of the flexible thermal plastic polyolefin impervious materials including raw materials of thermoplastic polyolefin resin, processing agent, light stabilizer, the bending modulus of the thermoplastic polyolefin resin is: 2 300MPa, Shaw hardness: 10 50 Shore D. The product of the invention has excellent water resistance, puncture resistance, anti pressure performance bursting performance more, can be used for the newly built dam, reservoir and embankment, cofferdam, canals, tunnels, artificial lake, landfill, railway and highway soft foundation reinforcement, nuclear power plant and maintenance engineering seepage. The preparation method of the flexible thermoplastic polyolefin impermeable material is convenient and continuous production.

【技术实现步骤摘要】
一种柔性热塑性聚烯烃防渗材料及其制备方法
本专利技术属于防渗材料
，具体涉及一种柔性热塑性聚烯烃防渗材料及其制备方法。
技术介绍
防渗材料是防止液态物质(如水)或气态(如水蒸气)物质侵入到防护结构中的功能材料，其具有普通防水材料无法比拟的防渗透效果，其对水蒸气渗透系数的要求较高，若材料的水蒸气渗透系数能达到10-12cm/s，那么该材料几乎不透水。目前，市售的防渗材料包括聚氯乙烯(PVC)土工材料、高密度聚乙烯(HDPE)土工材料、线性低密度聚乙烯(LLDPE)土工材料等，在水库、围堰、常规电站、垃圾填埋场、污水池、铁路和公路软基加固等领域得以应用。专利技术人发现现有技术中至少存在如下问题：随着工程领域的延伸和服役环境的复杂化，现有的上述防渗材料难以满足工程性能需求。例如，PVC土工材料在长期使用过程中存在增塑剂迁移、变硬等不良现象，影响其应用寿命，不适宜于在水质要求高和长期暴露的环境中直接使用；HDPE土工材料模量高，制品硬度大，难以适应不平整基层及其变形，施工性能偏差，并且存在环境应力开裂问题；LLDPE土工材料相比HDPE柔韧性得以改善，但存在施工性能差、耐穿刺性能低以及环境应力开裂等问题。
技术实现思路
本专利技术针对现有的防渗材料无法长期用于苛刻环境的防渗问题，提供一种可直接暴露应用于大坝、水库、堤岸、围堰、水渠、隧道、核电站等新建和维修水电水利工程中的柔性热塑性聚烯烃防渗材料。解决本专利技术技术问题所采用的技术方案是：一种柔性热塑性聚烯烃防渗材料，包括以下重量份的原料：热塑性聚烯烃树脂65～100份，加工助剂0.1～5份，光稳定剂0.1～5份；其中，所述热塑性聚烯烃树脂的弯曲模量为：2-300MPa，邵氏硬度为：10-50邵D。优选的是，所述原料还包括填料0.1～35份，颜料0.1～5份。优选的是，所述柔性热塑性聚烯烃防渗材料的红外吸收光谱在波数2800-3000cm-1和1300-1500cm-1处有振动吸收峰。优选的是，所述热塑性聚烯烃树脂的聚合物中包括刚性链段和柔性链段，所述柔性链段占聚合物的重量百分含量大于或等于35％，所述刚性链段为具有有序结构的聚丙烯或/和聚乙烯结构单元，所述柔性链段为乙烯-丙烯和/或乙烯-丙烯-α-烯烃结构单元。其中，热塑性聚烯烃树脂中的柔性链段均匀地分散在连续的刚性链段中，以实现材料模量和柔韧性的平衡，同时赋予材料优异的耐高低温性能(-45℃仍保持柔韧性)以及加工性能和焊接施工性能，使得材料不仅能够较好适应基层的变形和抵抗凸起顶破特性，还能适应不同气候环境下工程对材料低温性能的要求。优选的是，所述热塑性聚烯烃树脂包括热塑性聚丙烯基弹性体(或称为TPO)、热塑性聚烯烃弹性体(或称为POE)、聚丙烯、聚丙烯共混合金、聚乙烯、乙丙橡胶中的一种或几种的混合。优选的是，所述光稳定剂包括炭黑、钛白粉、邻羟基二苯甲铜类、苯并三唑类、水杨酸酯类、受阻胺类光稳定剂(HALS)中的任意一种或几种的混合；更优选的是，所述光稳定剂选自光稳定剂622、光稳定剂944、光稳定剂2020中的任意一种或几种的混合；所述加工助剂包括受阻酚类抗氧剂或受阻酚类复合型抗氧剂。更优选的是，所述抗氧剂包括抗氧剂1010、抗氧剂B225。所述加工助剂还包括偶联剂。其中，光稳定剂的作用在于提高制品抵抗太阳光氧老化性能，排除或减缓光化学反应，阻止或延迟光老化的过程，达到延长防渗材料制品使用寿命的目的。偶联剂的作用一是提高填料与热塑性聚烯烃树脂之间的界面相容性，二是对所添加的填料等粉料表面进行化学和/或物理的包覆处理。优选的是，所述填料包括碳酸钙、滑石粉、云母、氢氧化镁中的任意一种或几种的混合；所述填料粒径为800～3000目。其中，所述填料具有以下作用：改善制品的理化性能，例如增强力学强度、阻燃性能、光洁度等；降低配方成本。此外，填料还具有增强产品抗水渗透性的作用。具体的，填料的粒径越小，在制品内部产生的孔隙缺陷越小，制品的抗渗性能越好。需要说明的是，所述原料还包括颜料，优选的是，所述颜料包括无机颜料，如钛白粉。其中，颜料的作用是赋予防渗材料制品一定的颜色，以提高防渗材料制品的外观美感。本专利技术还提供一种上述的柔性热塑性聚烯烃防渗材料的制备方法，包括以下步骤：为防止粉末状填料堵塞运输管道和混合不均，采用改良的真空自抽取系统，将原料输送到预储存料筒内，其中料筒带有自搅拌和升温装置，随后按照重量份分别输送到螺杆挤出机喂料兜内；在180℃～240℃下，从口模间距为1.5mm～4mm的模具中稳定挤出并进入压延辊中，经冷却、裁剪、测厚、张力调节等得到柔性热塑性聚烯烃防渗材料。优选的是，所述柔性热塑性聚烯烃防渗材料包括柔性热塑性聚烯烃防渗片层，所述防渗片层的厚度为0.1-10mm；更优选的是，所述防渗片层的厚度为0.3mm～6.0mm；所述防渗片层的幅宽为0.8-5m；更优选的是，所述防渗片层的幅宽范围为1-4m。本专利技术的柔性热塑性聚烯烃防渗材料具有良好的柔韧性、延伸性和耐久性以及热塑性塑料的热塑性加工性能和焊接性能。本专利技术的产品中不含任何增塑剂，在应用过程中不存在增塑剂迁移问题，同时在光稳定剂、抗氧剂等共同作用，耐久性更优，可以直接长期户外暴露应用。本专利技术的产品具有优异的抗穿刺性能、耐水压性能、抗多向胀破性能，可以用于大坝、水库、堤岸、围堰、水渠、隧道、人工湖、垃圾填埋场、铁路和公路软基加固、核电站等新建和维修工程防渗。本专利技术的产品还具有更加优异的耐低温性能，在零下50℃弯折无裂纹。本专利技术的柔性热塑性聚烯烃防渗材料的制备方法加工便捷、可连续化生产。本专利技术的产品使用时可以采用热风焊接性能，施工便捷，且高温焊接过程中环保，施工过程中不会释放有毒气体。附图说明图1为本专利技术的实施例1的柔性热塑性聚烯烃防渗材料的红外吸收光谱图；图2为本专利技术的实施例2的柔性热塑性聚烯烃防渗材料的红外吸收光谱图；图3为本专利技术的实施例3的柔性热塑性聚烯烃防渗材料的红外吸收光谱图。具体实施方式为使本领域技术人员更好地理解本专利技术的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细描述。实施例1：本实施例提供一种柔性热塑性聚烯烃防渗材料，包括以下重量份的原料：65份热塑性聚烯烃树脂，35份填料，0.1份加工助剂，0.1份光稳定剂2020，5份颜料，其中，本实施例中加工助剂选用抗氧剂1010，颜料选用钛白粉，填料选用1500目表面包覆碳酸钙。本实施例中的热塑性聚烯烃树脂中包括聚丙烯和热塑性聚烯烃弹性体(二者质量比为3：2)的混合物，且热塑性聚烯烃树脂中包括刚性链段和柔性链段，所述柔性链段占聚合物的重量百分含量大于或等于35％，所述刚性链段为具有有序结构的聚丙烯或/和聚乙烯结构单元，所述柔性链段为乙烯-丙烯和/或乙烯-丙烯-a-烯烃结构单元。本实施例的柔性热塑性聚烯烃防渗材料的制备方法如下：采用含电脑编程的真空自抽取系统，分别将各原料按照重量份自动输送到螺杆挤出机喂料兜内；在180℃下，从模具中稳定挤出并进入压延辊中，经冷却、张力调节、裁剪得到片层柔性热塑性聚烯烃防渗材料(也称防渗片层)，该防渗片层的厚度为2mm、幅宽为2m。本实施例的柔性热塑性聚烯烃防渗材料的红外吸收光谱图参见图1。实施例2：本实施例提供一种柔性热塑性聚烯烃防渗材料，包括以下重量份的原本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种柔性热塑性聚烯烃防渗材料，其特征在于，包括以下重量份的原料：热塑性聚烯烃树脂65～100份，加工助剂0.1～5份，光稳定剂0.1～5份。

【技术特征摘要】
1.一种柔性热塑性聚烯烃防渗材料，其特征在于，包括以下重量份的原料：热塑性聚烯烃树脂65～100份，加工助剂0.1～5份，光稳定剂0.1～5份。2.根据权利要求1所述的柔性热塑性聚烯烃防渗材料，其特征在于，所述热塑性聚烯烃树脂的弯曲模量为：2-300MPa，邵氏硬度为：10-50邵D。3.根据权利要求1所述的柔性热塑性聚烯烃防渗材料，其特征在于，所述原料还包括填料0.1～35份，颜料0.1～5份。4.根据权利要求1所述的柔性热塑性聚烯烃防渗材料，其特征在于，所述柔性热塑性聚烯烃防渗材料的红外吸收光谱在波数2800-3000cm-1和1300-1500cm-1处有振动吸收峰。5.根据权利要求1所述的柔性热塑性聚烯烃防渗材料，其特征在于，所述热塑性聚烯烃树脂的聚合物中包括刚性链段和柔性链段，所述柔性链段占聚合物的重量百分含量大于或等于35％，所述刚性链段为具有有序结构的聚丙烯或/和聚乙烯结构单元，所述柔性链段为乙烯-丙烯和/或乙烯-丙烯-α-烯烃结构单元。6.根据权利要求1所述的柔性热塑性聚烯烃防渗材料，其特征在于，所述热塑性聚烯烃树脂包括热塑性聚丙烯...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩忠强，段文锋，楚跃先，宗敦峰，周建平，田凤兰，
申请(专利权)人：北京东方雨虹防水技术股份有限公司，中国电力建设股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11