阻燃型熱塑性聚烯烴防水卷材及制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種阻燃型熱塑性聚烯烴防水卷材，為三層復(fù)合結(jié)構(gòu)，中間為纖維織物層，上、下表層均為阻燃型TPO卷材層，其中所述阻燃型TPO樹脂層是以TPO樹脂為基料，復(fù)合阻燃劑為助劑，加其它輔料制成，其中所述復(fù)合阻燃劑由十溴二苯乙烷、氫氧化鎂、三氧化二銻、硼酸鋅組成，輔料選自填料、鈦白粉、相容劑、抗氧劑、紫外吸收劑、光穩(wěn)定劑、黑色母中的一種或一種以上的混合物。本發(fā)明的防水卷材通過使用復(fù)合型阻燃劑，解決現(xiàn)有TPO防水卷材易燃燒的缺點，在保障產(chǎn)品焊接施工和防水效果可靠性的前提下，達到阻燃的目的。本發(fā)明通過使用復(fù)合阻燃劑，使得屬于易燃材料的TPO卷材，其燃燒性能等級最高達到A級，達到不燃級別。
【專利說明】阻燃型熱塑性聚烯烴防水卷材及制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種高分子防水卷材，尤其是涉及一種阻燃型熱塑性聚烯烴防水卷 材，屬于防水化學(xué)材料領(lǐng)域。

【背景技術(shù)】
[0002] TP0防水卷材是在美國發(fā)展起來的高分子類防水卷材，其因具有EPDM防水卷材優(yōu) 異的耐候和低溫性能及PVC防水卷材優(yōu)異的焊接施工性能，已成為單層屋面系統(tǒng)的主要材 料之一。但是烯烴類的TP0樹脂屬于易燃材料，氧指數(shù)僅為18%，存在極易燃燒的嚴重缺 陷，而TP0屋面防水卷材為外漏使用，潛在著由于防水層引起火災(zāi)的隱患，因此，TP0卷材的 阻燃性能是一個亟待解決的問題。
[0003]目前，我國尚未制定統(tǒng)一的有關(guān)阻燃TP0防水卷材的測試標準，對于阻燃型TP0的 開發(fā)仍處于起步階段。前期的研究是主要通過添加大量的無機阻燃劑（如氫氧化鎂或者氫 氧化鋁）來實現(xiàn)（40%以上），但是這樣會造成產(chǎn)品的機械性能和焊接施工性能大幅度降 低，而采用十溴聯(lián)苯醚類阻燃劑，因其成分中含有致癌物質(zhì)，對環(huán)境和使用者都存在風(fēng)險。
[0004] 隨著社會的發(fā)展和安全意識的提高，越來越多的建筑領(lǐng)域?qū)Ψ浪a(chǎn)品提出更高的 要求，且由于卷材失火導(dǎo)致的安全事故的報道也屢見報端，為此，對于外露使用的卷材產(chǎn) 品，不僅要求防水卷材具有優(yōu)異的防水性能，也要求有較好的阻燃效果。
[0005] 本 申請人:作為目前國內(nèi)最大的防水、耐火等卷材生產(chǎn)企業(yè)，在早期也嘗試了多種 方案的卷材，例如CN201310306336. 6公開了本 申請人:研發(fā)的一種彩色熱塑性聚烯烴防水 卷材，以TP0卷材作為纖維織物增強層的上表面和下表面從而使其具有良好的保色性能， 提高了工程的美觀性和設(shè)計性。但是該產(chǎn)品設(shè)計時并未充分考慮卷材的阻燃性，其僅僅研 習(xí)傳統(tǒng)的設(shè)計，難燃等級僅能達到B2水平；CN201410173191. 1是 申請人:于今年申請的一種 增強背襯型TP0防水卷材，在中間纖維織物增強層上下表面采用特殊的共聚TP0樹脂，并在 底層采用纖維背襯層，提高卷材的物理強度和系統(tǒng)的抗風(fēng)揭剝離強度，從而改善其防水性 能，但是此產(chǎn)品在設(shè)計時依然演習(xí)了傳統(tǒng)的阻燃材料，并未注重于改善其阻燃性能，即使在 理想的情況下該卷材的阻燃性能也只能達到B1級。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 申請人:在長期的研發(fā)過程中一直致力于尋找和發(fā)明一種阻燃性能更好的卷材，在 多年深入研發(fā)和創(chuàng)造性研究的基礎(chǔ)上， 申請人:驚喜地發(fā)現(xiàn)在普通的TP0卷材中加入一種具 有特定組成的復(fù)合阻燃劑并結(jié)合其它輔料的協(xié)同作用將屬于易燃材料的TP0卷材，變?yōu)椴?燃材料，燃燒性能等級最高達到A級，達到不燃級別，氧指數(shù)最高超過27%。
[0007] 具體的說，本發(fā)明是通過下述技術(shù)方案實現(xiàn)的：
[0008] 阻燃型熱塑性聚烯烴防水卷材，為三層式結(jié)構(gòu)，上表面和下表面均為阻燃TP0卷 材層，中間為纖維織物增強層；其中所述阻燃型TP0樹脂層是以TP0樹脂為基料，復(fù)合阻燃 劑為助劑，加其它輔料制成，其中所述復(fù)合阻燃劑由十溴二苯乙烷、氫氧化鎂、三氧化二銻、 硼酸鋅組成，輔料選自填料、鈦白粉、相容劑、抗氧劑、紫外吸收劑、光穩(wěn)定劑、黑色母中的一 種或一種以上的混合物。
[0009] 上述的卷材，所用的復(fù)合阻燃劑采用環(huán)境友好型的十溴二苯乙烷，并在配方體系 中加入硼酸鋅和助阻燃劑三氧化二銻提高產(chǎn)品的阻燃性能，加入氫氧化鎂降低發(fā)煙量，并 提高阻燃性，從而使得卷材的阻燃性能取得了突破性進步，保障卷材在儲存、運輸和使用過 程中的安全性能，同時具有良好的加工性能、機械性能和焊接施工性能，用于工程中安全可 靠，具有優(yōu)異的防水和阻燃效果。
[0010] 上述的卷材，通過其三層式結(jié)構(gòu)，能夠為卷材提供良好的焊接施工性能、防水效 果，具有長期耐候性能和阻燃性能；采用網(wǎng)格布提供良好的支持強度。
[0011] 其中，所用的阻燃型TP0樹脂層中各成分的用量可以根據(jù)實際應(yīng)用和生產(chǎn)進行調(diào) 整，尤其是對上下卷材層的組成進行精細調(diào)整以使其性能最優(yōu)化，在下述組成下性能是較 優(yōu)的：以質(zhì)量份數(shù)計，上表面TP0卷材層：TP0樹脂100份，復(fù)合阻燃劑15?25份，填料5? 15份，相容劑2?5份，鈦白粉2?3份，抗氧劑0. 5?1份，光穩(wěn)定劑0?0. 5份，紫外線吸 收劑0?0. 5份；下表面TP0卷材層：TP0樹脂100份，復(fù)合阻燃劑15?25份，填料5?15 份，相容劑2?5份，抗氧劑0. 5?1份，黑色母0. 3?0. 5份；其中所用復(fù)合阻燃劑15? 25份，其包括十溴二苯乙烷8?12份，氫氧化鎂3?8份，三氧化二銻2?3份，硼酸鋅2 份。
[0012] 在本發(fā)明中，所用的纖維織物增強層為網(wǎng)格布，包括聚酯網(wǎng)格布和/或玻纖網(wǎng)格 布，經(jīng)紗細度和緯紗細度為600D?1500D;優(yōu)選的，所述網(wǎng)格布為聚酯網(wǎng)格布，經(jīng)紗的細度 為1000D，緯紗細度為1300D。
[0013] 在本發(fā)明中，各層的厚度并不受到特別限制，優(yōu)選的，卷材的總厚度為1.20? 2. 00mm，其中其上表面、下表面的TP0卷材層的厚度均為0. 50?0. 90mm，所述中間的纖維織 物增強層厚度為〇. 10?〇. 20_。
[0014] 在本發(fā)明中，所用的輔料成分，填料、相容劑、抗氧劑、紫外吸收劑、光穩(wěn)定劑等 均可采用本領(lǐng)域常用成分，例如填料可以是滑石粉、碳酸鈣、硫酸鋇等，相容劑可以是 PE-g-ST、PP-g-ST、ABS-g-MAH、PE-g-MAH、PP-g-MAH等常見高分子相容劑，抗氧劑可以是巴 斯夫公司的1010、168等，紫外吸收劑可以是UV-237、UV-531、UV-360等，光穩(wěn)定劑可以是光 穩(wěn)定劑2020、944或770等。
[0015] 進一步的，本發(fā)明提供了所述阻燃型熱塑性聚烯烴防水卷材的制備方法，包括下 述步驟：
[0016] 1) 1)分別稱取TP0卷材層所用的原料在攪拌機混合均勻后，輸送至螺桿擠出機中 熔融塑化擠出；
[0017] 2)熔融后的物料過模頭輸送至三輥壓光機，在三輥壓光機上與網(wǎng)格布熱壓復(fù)合成 型，冷卻、計長、切邊、收卷、包裝得成品。
[0018] 為了加快生產(chǎn)速度，優(yōu)選的，針對上下層的TP0卷材層，同時使用兩臺攪拌機混合 均勻后，分別輸送至上、下層的螺桿擠出機中熔融塑化擠出。
[0019] 通過上述工業(yè)化生產(chǎn)過程，能夠穩(wěn)定、高效的實現(xiàn)連續(xù)化生產(chǎn)。
[0020] 其中，優(yōu)選的，擠出機的熔融擠出溫度為160?230°C;三輥壓光機的操作溫度為 60 ?120。。。
[0021] 本發(fā)明中的阻燃型TP0防水卷材，采用三層復(fù)合結(jié)構(gòu)，產(chǎn)品的上、下TP0卷材層提 供防水和焊接施工性能，中間增強纖維網(wǎng)格布提高產(chǎn)品的尺寸穩(wěn)定性和力學(xué)強度。其不但 具有常規(guī)TP0防水卷材優(yōu)異的焊接施工性能和防水性能、低溫柔韌性和長期的耐候性，而 且通過復(fù)合阻燃劑，很好的保障產(chǎn)品的防水和阻燃性能，從而提供一種加工性能好、施工速 度快、防水效果優(yōu)異且安全可靠的阻燃型TP0防水卷材，最大程度上保障了人民的生命和 財產(chǎn)安全。
[0022] 本發(fā)明具有以下突出的技術(shù)特點
[0023] (1)阻燃性能好，產(chǎn)品采用GB8624-2012《建筑材料燃燒性能分級方法》對阻燃級 別進行評定，產(chǎn)品燃燒性能等級可以達到不燃級；
[0024] (2)所用的阻燃劑為復(fù)配型高效阻燃劑，具有協(xié)同效應(yīng)，達到阻燃抑煙的效果，并 且其對環(huán)境友好；
[0025] (3)產(chǎn)品采用三層復(fù)合結(jié)構(gòu)，上、下表面的TP0卷材層與網(wǎng)格布之間通過三輥熱壓 復(fù)合，使得防水卷材各層之間緊密結(jié)合，TP0卷材層提供防水、耐候及焊接施工性能，網(wǎng)格布 提高產(chǎn)品的尺寸穩(wěn)定性、力學(xué)強度、耐穿刺性能及抗折性等，最大程度上保障了產(chǎn)品的防水 性能；
[0026] (4)施工性能好，產(chǎn)品主要采用機械固定的方式進行施工，卷材的搭接邊采用熱風(fēng) 焊接施工，將TP0卷材焊接成一個整體，產(chǎn)品具有施工速度快、焊縫強度高等優(yōu)點。
[0027] 綜上所述，本發(fā)明產(chǎn)品具有是具有阻燃和防水功能、施工快捷可靠的阻燃型TP0 防水卷材。

【具體實施方式】
[0028] 下面以實施例對本發(fā)明方法做進一步具體詳細的說明
[0029] 實施例中，產(chǎn)品防水性能測試按照國家標準GB27789-2011《熱塑性聚烯烴（TP0) 防水卷材》進行，產(chǎn)品性能均能滿足要求。
[0030] 產(chǎn)品阻燃性能測試方法：本研究采用GB8624-2012《建筑材料燃燒性能分級方 法》對產(chǎn)品阻燃級別進行評定。按照GB/T11785-2005《鋪地材料的燃燒性能測定》和GB/ T8626-2007《建筑材料可燃性試驗方法》測試產(chǎn)品的臨界熱輻射通量CHF和20s內(nèi)焰尖高 度Fs來評價材料的阻燃性能。
[0031] 本發(fā)明的燃燒性能等級達到GB8624-2012《建筑材料燃燒性能分級方法》中A級， 屬于不燃。
[0032] 實施例1
[0033] 以聚酯網(wǎng)格布為中間增強層，網(wǎng)格布的經(jīng)紗細度為900D，緯紗細度為1000D，產(chǎn)品 總厚度為1. 50mm。
[0034] 各層的組分和重量份數(shù)為：
[0035]

【權(quán)利要求】
1. 阻燃型熱塑性聚烯烴防水卷材，其特征在于為三層式結(jié)構(gòu)，上表面和下表面均為阻 燃TPO卷材層，中間為纖維織物增強層；其中所述阻燃型TPO樹脂層是以TPO樹脂為基料， 復(fù)合阻燃劑為助劑，加其它輔料制成，其中所述復(fù)合阻燃劑由十溴二苯乙烷、氫氧化鎂、三 氧化二銻、硼酸鋅組成，輔料選自填料、鈦白粉、相容劑、抗氧劑、紫外吸收劑、光穩(wěn)定劑、黑 色母中的一種或一種以上的混合物。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的防水卷材，其特征在于所述TPO卷材層的組成為，以質(zhì)量份 數(shù)計，上表面TPO卷材層：TPO樹脂100份，復(fù)合阻燃劑15?25份，填料5?15份，相容 齊[J 2?5份，鈦白粉2?3份，抗氧劑0. 5?1份，光穩(wěn)定劑0?0. 5份，紫外線吸收劑0? 〇. 5份；下表面TPO卷材層：TPO樹脂100份，復(fù)合阻燃劑15?25份，填料5?15份，相容 齊U 2?5份，抗氧劑0.5?1份，黑色母0.3?0.5份；其中所用復(fù)合阻燃劑15?25份，其 包括十溴二苯乙烷8?12份，氫氧化鎂3?8份，三氧化二銻2?3份，硼酸鋅2份。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的防水卷材，其特征在于所述纖維織物增強層為網(wǎng)格布，包括 聚酯網(wǎng)格布和/或玻纖網(wǎng)格布，經(jīng)紗細度和緯紗細度為600D?1500D。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的防水卷材，其特征在于所述網(wǎng)格布為聚酯網(wǎng)格布，經(jīng)紗的細 度為1000D，緯紗細度為1300D。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的防水卷材，其特征在于卷材的總厚度為1. 20?2. 00mm，其中 其上表面、下表面的TPO卷材層的厚度均為0. 50?0. 90mm，所述中間的纖維織物增強層厚 度為 0? 10 ?0? 20mm。
6. 權(quán)利要求1所述阻燃型熱塑性聚烯烴防水卷材的制備方法，其特征在于包括下述步 驟：1)分別稱取TPO卷材層所用的原料在攪拌機混合均勻后，輸送至螺桿擠出機中熔融塑 化擠出；2)熔融后的物料過模頭輸送至三輥壓光機，在三輥壓光機上與網(wǎng)格布熱壓復(fù)合成 型，冷卻、計長、切邊、收卷、包裝得成品。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6的制備方法，其特征在于針對上下層的TPO卷材層，同時使用兩臺攪 拌機混合均勻后，分別輸送至上、下層的螺桿擠出機中熔融塑化擠出。
8. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的制備方法，其特征在于擠出機的熔融擠出溫度為160? 230°C ;三輥壓光機的操作溫度為60?120°C。
【文檔編號】B32B27/12GK104441887SQ201410662979
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年11月19日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月19日
【發(fā)明者】劉國剛, 田鳳蘭, 段文鋒, 梁衛(wèi)業(yè), 劉振華 申請人:岳陽東方雨虹防水技術(shù)有限責(zé)任公司