【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及建筑材料，尤其涉及一种高强度防排水材料及其制备方法和应用。
技术介绍
1、隧道及地下工程建设事业的产业化发展方向是历史进步的必然趋势，隧道主要施工方法有：新奥法、传统的矿山法、隧道掘进机法、盾构法、明挖法、盖挖法和浅埋暗挖法。而防水工程施工质量会受到设计、材料以及管理等多方面的影响，隧道施工一旦在施工过程中材料选型、方案以及施工等方面存在问题，将会导致隧道出现渗漏情况，特别是对于水量大的区域，尤其要重视施工与材料质量。在二次衬砌时，施工的时候混凝土的浇筑压力较大，并且在水泥在硬化过程中会收缩放热，高强度的压力有可能造成防水材料的破坏。同时隧道震害，严重危害隧道结构安全，高强度、高延展性的防水材料可以减缓衬砌开裂、衬砌剥落现象的发生，所以高强度防排水材料的研究很有必要。
技术实现思路
1、有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种高强度防排水材料及其制备方法和应用。本专利技术制得的高强度防排水材料在强度硬度增加的同时力学性能也能满足施工标准要求，同时在高压强的环境中压缩性能与拉伸强度也能达到现有产品标准要求指标，同时还有优秀的韧性、柔韧性以及抗压性能。
2、为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供以下技术方案：
3、本专利技术提供了一种高强度防排水材料的制备方法，包括以下步骤：
4、将嵌段共聚聚丙烯、高密度聚乙烯和β晶型成核剂混合进行反应，得到多嵌段聚合物；
5、将所述多嵌段聚合物、聚氨酯弹性体、线性低密度聚乙烯、茂金属聚乙烯
6、优选地，所述嵌段共聚聚丙烯、高密度聚乙烯和β晶型成核剂的质量比为45~65：45~65：2~4。
7、优选地，所述嵌段共聚聚丙烯230℃、2.16kg下的熔体流动速率为18~25g/10min。
8、优选地，所述嵌段共聚聚丙烯为韩国乐天化学jm-360。
9、优选地，所述反应在双螺杆挤出机中进行，所述双螺杆挤出机的参数包括：混料罐温度为45~65℃，一区温度为170~210℃，二区至八区温度为180~220℃，机头温度为190~230℃，主机频率为12hz，牵引频率为18hz，主机泵前压力为8.0mpa。
10、优选地，所述多嵌段聚合物、聚氨酯弹性体、线性低密度聚乙烯、茂金属聚乙烯和抗氧剂的质量比为25~35：45~65：25~40：15~25：1~3。
11、优选地，所述茂金属聚乙烯190℃、2.16kg下的熔体流动速率为5~10g/10min。
12、优选地，所述多嵌段聚合物、聚氨酯弹性体、线性低密度聚乙烯、茂金属聚乙烯和抗氧剂的混合和接枝在单螺杆挤出机中进行，所述单螺杆挤出机的参数包括：混料罐温度为65℃，一区温度为180~220℃，二区至八区温度为190~230℃，机头温度为200~240℃，螺杆长径比为30~35，频率为17hz。
13、本专利技术还提供了上述技术方案所述的制备方法制得的高强度防排水材料。
14、本专利技术还提供了上述技术方案所述的高强度防排水材料在隧道施工领域中的应用。
15、本专利技术提供了一种高强度防排水材料的制备方法，包括以下步骤：将嵌段共聚聚丙烯、高密度聚乙烯和β晶型成核剂混合进行反应，得到多嵌段聚合物；将所述多嵌段聚合物、聚氨酯弹性体、线性低密度聚乙烯、茂金属聚乙烯和抗氧剂混合进行接枝，得到所述高强度防排水材料。
16、本专利技术与现有技术相比，具有如下有益效果：
17、本专利技术中，所述嵌段共聚聚丙烯与β晶型成核剂反应生成β晶型嵌段共聚聚丙烯晶体，β晶型嵌段共聚聚丙烯晶体中径向层和轴向层交叉排列的结构较少，主要以简单层状形式存在，径向层厚度与轴向层厚度几乎相等，在β晶型嵌段共聚聚丙烯晶体的多孔结晶区域中存在大量的连续分子链连接形成的扩展型链段，这使β晶型嵌段共聚聚丙烯晶体在破坏时可吸收较多的能量，从而具有较好的延展性和韧性；β晶型嵌段共聚聚丙烯与高密度聚乙烯反应进行链增长，这个过程中发生多次的链交换反应，形成的多嵌段共聚物具有有效的链缠结和共结晶，缠结程度变大，约束性强，晶体结构在外力作用下相对稳定，不容易发生错位导致破坏结构，反应后拉伸、抗穿刺、延展性等性能均有显著提升；多嵌段共聚物与聚氨酯弹性体相结合，增强了聚氨酯弹性体氢键相互作用力、结晶度，与微相分离程度增大，多级氢键作用使得形成包含密集氢键的结晶型小尺寸硬域，使原本的聚氨酯弹性体具有更高的强度与韧性；线性低密度聚乙烯熔融流动性好，具有较窄的分子量分布和短支链，在混合过程中保持了更大的粘度，增加了高强度防排水材料的延伸时柔软性，提高了高强度防排水材料的延展性；通过茂金属聚乙烯进行接枝调节，使其整体熔融流动性提高好，减少了混合料整体在寄出过程中的粘度，粘流活化能升高，整体的加工性能得到改善。
18、进一步地，本专利技术通过对各原料的质量比例合理调控，获得各组分之间适宜的相互作用，最大限度的发挥了各组分间的协同作用，使得在用量范围内获得的高强度防排水材料具有更优的拉伸性能、抗穿刺性能和耐磨性，并且延展性好。
19、进一步地，本专利技术采用特定的混料工艺、挤出机温度和螺杆长径比，保证了多种原材料在挤出机塑化均匀，特定的混料温度保证了多嵌段共聚物在混料阶段不会降低分子链的缠结能力，保证其流动性，特定的机头温度保证了材料的混合均匀、化学反应充分适宜，保证了最终高强度防排水材料的均匀性。
20、实施例的数据表明，本专利技术制得的高强度防排水材料的纵向拉伸强度在14.6mpa以上，横向拉伸强度在15.3mpa以上，纵向拉断伸长率在663%以上，横向拉断伸长率在698%以上，抗压强度在237kn/m以上，抗穿刺强度在466n以上，在强度硬度增加的同时力学性能也能满足施工标准要求，在高压强的环境中压缩性能与拉伸强度也能达到现有产品标准要求指标，同时还有优秀的韧性、柔韧性以及抗压性能。
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1.一种高强度防排水材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述嵌段共聚聚丙烯、高密度聚乙烯和β晶型成核剂的质量比为45~65：45~65：2~4。
3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述嵌段共聚聚丙烯230℃、2.16kg下的熔体流动速率为18~25g/10min。
4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述嵌段共聚聚丙烯为韩国乐天化学JM-360。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述反应在双螺杆挤出机中进行，所述双螺杆挤出机的参数包括：混料罐温度为45~65℃，一区温度为170~210℃，二区至八区温度为180~220℃，机头温度为190~230℃，主机频率为12Hz，牵引频率为18Hz，主机泵前压力为8.0MPa。
6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述多嵌段聚合物、聚氨酯弹性体、线性低密度聚乙烯、茂金属聚乙烯和抗氧剂的质量比为25~35：45~65：25~40：15~25：1~3。
7.根据权利要求1
8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述多嵌段聚合物、聚氨酯弹性体、线性低密度聚乙烯、茂金属聚乙烯和抗氧剂的混合和接枝在单螺杆挤出机中进行，所述单螺杆挤出机的参数包括：混料罐温度为65℃，一区温度为180~220℃，二区至八区温度为190~230℃，机头温度为200~240℃，螺杆长径比为30~35，频率为17Hz。
9.权利要求1~8任一项所述的制备方法制得的高强度防排水材料。
10.权利要求9所述的高强度防排水材料在隧道施工领域中的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种高强度防排水材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述嵌段共聚聚丙烯、高密度聚乙烯和β晶型成核剂的质量比为45~65：45~65：2~4。
3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述嵌段共聚聚丙烯230℃、2.16kg下的熔体流动速率为18~25g/10min。
4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述嵌段共聚聚丙烯为韩国乐天化学jm-360。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述反应在双螺杆挤出机中进行，所述双螺杆挤出机的参数包括：混料罐温度为45~65℃，一区温度为170~210℃，二区至八区温度为180~220℃，机头温度为190~230℃，主机频率为12hz，牵引频率为18hz，主机泵前压力为8.0mpa。
6.根据权利要求1...
【专利技术属性】
技术研发人员：李世伟，张艳锋，李藏哲，毛萌萌，柳海燕，孙其战，张晓楠，张曼，郑檩，王青杨，安猛，刘志光，
申请(专利权)人：衡水中裕铁信防水技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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