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专利名称：一种耐高温TPO防水卷材及其制备方法

专利类型：发明专利

专利申请号：CN202211339590.1

专利申请（专利权）人：北新澳泰高分子防水系统(天津)有限公司
权利人地址：天津市滨海新区开发区西区中南三街99号

专利发明（设计）人：刘秀川,苑学珍,李德胜,梁智胜

专利摘要：本发明提供了一种耐高温TPO防水卷材及其制备方法，按质量百分比包括以下组分：TPO树脂54％?76.9％、TPU?10％?15％、热塑性橡胶SEBS?10％?15％、钛白粉3.0％?10.0％、抗氧剂0.03％?2.0％、光稳定剂0.03％?2.0％及紫外线吸收剂0.04％?2.0％。本发明所述的耐高温TPO防水卷材使用热塑性橡胶SEBS、TPU用于改善TPO防水卷材热老化性能，TPO树脂和钛白粉具有良好的相容性；SEBS有较好耐温性能和优异的耐老化性能，在氧气气温下分解温度大于270℃；与优异的抗氧剂、光稳定剂和紫外吸收剂配合，极大提高防水卷材的热老化性能，改善耐热性。同时提高拉伸性能指标与低温弯折性能。

主权利要求：
1.一种耐高温TPO防水卷材，其特征在于，包括以下组分；TPO专用树脂和耐高温功能母粒，TPO专用树脂与耐高温功能母粒的质量比为70：45；
TPO专用树脂的牌号为：CA10A；
耐高温功能母粒包括以下组分：SEBS、TPU、TPO专用树脂、杜邦金红石钛白粉R902+、抗氧剂330、抗氧剂1010、光稳定剂2020、紫外线吸收剂326、聚乙烯蜡SN110D，且SEBS、TPU、TPO专用树脂、杜邦金红石钛白粉R902+、抗氧剂330、抗氧剂1010、光稳定剂2020、紫外线吸收剂326、聚乙烯蜡SN110D的质量比为：70：68：75：75：2：2：4：4：2；
耐高温功能母粒中TPO专用树脂的牌号为CA02A；
TPU的牌号为A185；
SEBS的牌号为YH502T。
2.如权利要求1所述的耐高温TPO防水卷材的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)耐高温功能母粒造粒：将耐高温功能母粒各组分按比例加入搅拌机内混合均匀，将混好物料通过喂料系统投入双螺杆挤出机进行挤出造粒，喂料速度为30?50r/min，挤出主机速度为300?500r/min，切粒转速为400?600r/min，挤出温度150?190℃；
(2)将步骤(1)所得的耐高温功能母粒与TPO专用树脂按比例混合，并经过三辊压延、冷却、定型、收卷，挤出温度为160?200℃，得到所需耐高温TPO防水卷材。 说明书 : 一种耐高温TPO防水卷材及其制备方法技术领域[0001] 本发明属于防水卷材领域，尤其是涉及一种耐高温TPO防水卷材及其制备方法。背景技术[0002] TPO防水卷材(即热塑性聚烯烃类防水卷材)具有拉伸强度大、抗冲击性好，抗紫外线强，表面光滑、高反射率且耐污染、易加工，绿色环保，施工便捷，产品使用寿命长等综合特点。随着相关政策、标准的出台，单层屋面系统的发展迅速，高性能的节能环保型TPO防水卷材在中国的高端建筑项目上得到了高度认可，产销量呈上升趋势。但在实际应用中，TPO防水卷材在单层柔性屋面系统中对某些性能出现了更高的要求。[0003] 生产商在产品销售、技术交流过程中发现：TPO防水卷材涉及到外露屋面高温环境较多，尤其是顶板夹层项目夏季长时间处于70℃高温环境。要保证在产品服役期间防水效果，满足规范要求的屋面工程防水设计年限≥20年，因此对TPO防水卷材耐高温性能提出了更高的要求。发明内容[0004] 有鉴于此，本发明旨在提出一种耐高温TPO防水卷材及其制备方法，以提升TPO防水卷材热老化性能，延长使用寿命，改善产品质量。[0005] 为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：[0006] 一种耐高温TPO防水卷材，按质量百分比包括以下组分：TPO树脂54％?76.9％、TPU10％?15％、热塑性橡胶SEBS10％?15％、钛白粉3.0％?10.0％、抗氧剂0.03％?2.0％、光稳定剂0.03％?2.0％及紫外线吸收剂0.04％?2.0％。[0007] 进一步地，按质量百分比包括以下组分：TPO树脂65％?75.5％、TPU10％?12.5％、热塑性橡胶SEBS10％?12.5％、钛白粉3.0％?7.0％、抗氧剂0.5％?1.0％、光稳定剂0.5％?1.0％及紫外线吸收剂0.5％?1.0％。[0008] 进一步地，所述TPO树脂密度为0.86?0.91g/cm3，熔融指数为0.5?2.0g/10min；优选地，所述TPO树脂密度为0.86?0.89g/cm3，熔体指数为0.5?1.0g/10min。TPO树脂可商购获得，例如，牌号：CA10A，牌号：CA02A。[0009] 进一步地，所述热塑性橡胶SEBS为线型；苯乙烯含量为20％?40％，优选苯乙烯含量为30％。上述热塑性橡胶SEBS可市面采购，例如，牌号：YH502T、YH501。[0010] 进一步地，所述TPU的密度为1.10?1.17/cm3，Tg:?50℃??60℃。上述TPU可市面采购，例如，牌号：M70、M75。[0011] 进一步地，由于TPO主要应用在可见光、高温环境，所述抗氧剂为四[β?(3,5?二叔丁基?4?羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、三(2,4?二叔丁基苯基)亚磷酸酯、季戊四醇二亚磷酸双十八酯、1,2?双(3,5?二叔丁基?4?羟基?苯基丙酸)胼、1,3,5–三甲基–2,4,6–三(3,5–二叔丁基–4–羟基苄基)苯中的至少一种。抗氧剂可从市面采购，例如可选自330、168、1010中的至少一种。[0012] 进一步地，所述光稳剂为受阻胺类光稳定剂；优选地，所述光稳剂为聚{[6?[(1,1,3,3?四甲基丁基)氨基]]?1,3,5?三嗪?2,4?双[(2,2,6,6,?四甲基?哌啶基)亚氨基]?1,6?2二撑[(2,2,6,6?四甲基?4?哌啶基)亚氨基]}、聚丁二酸(4?羟基?2,2,6,6?四甲基?1?哌啶乙醇)酯、双(2,2,6,6?四甲基?4?哌啶基)癸二酸酯、1,6?己二胺N,N’?双(2,2,6,6?四甲基?4?哌啶基)、2,4,6?三氯?1,3,5?三嗪，N?丁基?1?丁胺及N?丁基?2,2,6,6?四甲基?4?哌啶胺反应物中的至少一种。光稳定剂可市面采购，例如可选自UV?944、UV?622、UV?770、UV?783、2020中的至少一种。[0013] 进一步地，所述紫外线吸收剂为高效苯并三唑类紫外线吸收剂；优选地，所述紫外线吸收剂优为2?(?羟基?3?叔丁基?5"?甲基苯基)?5?氯代苯并三唑或2?(2'?羟基?5'?甲基苯基)苯并三氮唑。紫外线吸收剂可市面采购，例如，Tinuvin326。[0014] 进一步地，所述钛白粉为金红石型钛白粉；优选地，所述钛白粉为杜邦金红石钛白粉R902+，该型号钛具有光泽好，着色力强，高白度，分散性好，耐热性等特点，又具有补强、防老化、耐日晒，不开裂、不变色，伸展率大及耐酸碱抗臭氧能力，极大提高了TPO防水卷材的耐高温能力。[0015] 如上任一所述的耐高温TPO防水卷材的制备方法，包括以下步骤：[0016] S1、将TPU、热塑性橡胶SEBS、钛白粉、抗氧剂、光稳定剂、紫外线吸收剂及部分TPO树脂混合后通过喂料系统投入双螺杆挤出机挤出造粒，得到耐高温功能母粒；[0017] S2、将耐高温功能母粒与剩余TPO树脂混合挤出，冷却得到所需耐高温TPO防水卷材。[0018] 进一步地，步骤S1中喂料速度为30?50r/min，双螺杆挤出机主机转速为300?500r/min，切粒转速为400?600r/min，挤出温度为150?190℃。[0019] 进一步地，步骤S2中挤出温度为160?200℃[0020] 相对于现有技术，本发明所述的耐高温TPO防水卷材及其制备方法具有以下优势：[0021] (1)本发明所述的耐高温TPO防水卷材使用热塑性橡胶SEBS、TPU用于改善TPO防水卷材热老化性能，TPO树脂和钛白粉具有良好的相容性；SEBS有较好耐温性能和优异的耐老化性能，在氧气气温下分解温度大于270℃；与优异的抗氧剂、光稳定剂和紫外吸收剂配合，极大提高防水卷材的热老化性能，改善耐热性。同时提高拉伸性能指标与低温弯折性能。[0022] (2)本发明所述的耐高温TPO防水卷材通过先生产TPO耐高温专用功能母粒，使助剂分散更均匀，发挥更好的效果，制得的TPO防水卷材使用寿命会延长，卷材耐高温性能提高，保证在产品服役期间防水效果，满足规范要求的屋面工程防水设计年限≥20年。附图说明[0023] 构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：[0024] 图1为本发明实施例1制得的防水卷材的外观示意图；[0025] 图2为本发明实施例2制得的防水卷材的外观示意图；[0026] 图3为本发明对比例制得的防水卷材的外观示意图。具体实施方式[0027] 需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。[0028] 下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。[0029] 本实施例的耐高温TPO防水卷材，各组分配比如表1所示：[0030] 表1实施例1防水卷材配料表[0031][0032] 本实施例的TPO防水卷材制备方法如下：直接配料进行混料后使用单螺杆挤出机进行挤出，挤出温度为190?210℃，根据挤出状况调整模头温度和厚度，使卷材挤出平整。[0033] 制得的防水卷材如图1所示，高密度颗粒料及粉体助剂在高速混料后会发生沉积，上料不均匀，挤出的卷材因助剂分散不均匀，卷材表面出颜色不一致现象，并且生产时卷材平整度较差，指标不满足要求，热老化性能没有得到改善，检测结果如表2及表3所示。[0034] 表2实施例1防水卷材力学性能检测结果[0035][0036] 表3实施例1防水卷材抗老化性能检测结果[0037][0038] 实施例2[0039] 本实施例的耐高温TPO防水卷材，各组分配比如表4所示：[0040] 表4实施例2防水卷材配料表[0041]名称 牌号 加入量TPO专用树脂 CA10A 70耐高温功能母粒 MT15?Ti 45[0042] 其中，耐高温功能母粒以重量份数计，各组分配比如表5所示：[0043] 表5实施例2耐高温功能母粒配料表[0044]名称 牌号 加入量SEBS YH502T 70TPU A185 68TP0专用树脂 CA02A 75金红石型钛白粉 R902+ 75抗氧剂 330 2抗氧剂 1010 2光稳定剂 2020 4紫外线吸收剂 326 4聚乙烯蜡 SN110D 2[0045] 本实施例的TPO防水卷材制备方法如下：[0046] (1)耐高温专用功能母粒造粒：将功能母粒各组分按比例加入搅拌机内混合均匀，将混好物料通过喂料系统投入双螺杆挤出机进行挤出造粒。喂料速度为30?50r/min，挤出主机速度为300?500r/min，切粒转速为400?600r/min，挤出温度150?190℃；[0047] (2)将步骤(1)所得的耐高温功能母粒与剩余的TP0专用树脂按比例混合，并经过三辊压延、冷却、定型、收卷，挤出温度为160?200℃，在本步骤中需要依据卷材外观、挤出状态再调整模头温度和厚度，使卷材挤出平整，质量符合要求。[0048] 制得的防水卷材如图2所示，卷材外观颜色均匀，平整度较高，符合符合GB27789?2011标准，拉伸性能得到提高，低温弯折可达?50℃弯折无裂纹；热老化测试135℃*60天后拉伸性能保持率≥90％，?40℃低温弯折无裂纹，检测结果如表6及表7所示。[0049] 表6实施例2防水卷材力学性能检测结果[0050][0051] 表7实施例2防水卷材抗老化性能检测结果[0052][0053] 对比例[0054] 对比例配方是市面上最常见的TPO防水卷材配方，各组分配比如表8所示：[0055] 表8对比例防水卷材配料表[0056]序号 名称 加入量1 PP树脂 702 母粒 45[0057] 其中，母粒以重量份数计，各组分配比如表9所示：[0058] 表9对比例母粒配料表[0059]序号 名称 加入量1 PP树脂 2152 抗氧剂 43 光稳定剂 84 钛白粉 755 润滑剂 2[0060] 本对比例为常见TPO防水卷材制备方法如下：[0061] (1)功能母粒造粒：将功能母粒各组分按比例加入搅拌机内混合均匀，将混好物料通过喂料系统投入双螺杆挤出机进行挤出造粒。喂料速度为30?50r/min，挤出主机速度为300?500r/min，切粒转速为400?600r/min，挤出温度150?190℃；[0062] (2)将步骤(1)所得的母粒与剩余的PP树脂按比例混合，并经过三辊压延、冷却、定型、收卷，挤出温度为160?200℃，在本步骤中需要依据卷材外观、挤出状态再调整模头温度和厚度，使卷材挤出平整，质量符合要求。[0063] 制得的防水卷材如图3所示，卷材外观颜色均匀，平整度较高，符合符合GB27789?2011标准，但相比于实施例2指标低；热老化测试135℃，28天后外观破损，检测结果如表10及表11所示。[0064] 表10对比例防水卷材力学性能检测结果[0065][0066] 表11对比例防水卷材抗老化性能检测结果[0067]

专利地区：天津

专利申请日期：2022-10-27

专利公开日期：2024-11-29

专利公告号：CN116102804B