超耐候柔性TPO自粘防水卷材及其制备方法技术

本发明专利技术属于防水材料技术领域，具体涉及一种超耐候柔性TPO自粘防水卷材及其制备方法；所述防水卷材包括由上至下的PE保护膜层、胎体层、胎体膜层、自粘胶层和防粘胶层，按重量份计，胎体层的原料包括：TPO弹性体90

【技术实现步骤摘要】
超耐候柔性TPO自粘防水卷材及其制备方法


[0001]本专利技术属于防水材料
，具体地，涉及一种超耐候柔性TPO自粘防水卷材及其制备方法。

技术介绍

[0002]TPO防水卷材是以热塑性聚烯烃（TPO）合成树脂为基料，加入抗氧剂、防老剂、软化剂等助剂制备而成的防水材料，因具有出色的耐臭氧、紫外线、动物油、酸碱、溶剂、微生物侵蚀、耐磨、耐冲击性能得到广泛应用。
[0003]目前，在TPO防水卷材中主要使用的防老剂产品为6PPD、TMQ和IPPD，但这几种防老剂在防水卷材长期的使用过程中都存在在卷材内部迁移或者迁出至外界环境中的现象，这不仅影响产品的耐候性，还会对环境造成污染，如上述6PPD防老剂从防水卷材中迁出后会被氧化形成剧毒物质6PPD
‑
醌。
[0004]为了解决这个问题，人们正致力于开发新的防老剂产品，如中国专利技术专利CN115368253A（公开日：2022
‑
11
‑
22）公开了一种含双对苯二胺结构的橡胶防老剂，采用接枝双6PPD的合成的方法，增大橡胶防老剂分子量，并引入醚键基团，增加分子链柔性，提高了防老剂的耐迁移性能。
[0005]随着人们环保意识的提升，开发具有优异的耐候性能且能够防止防老剂迁出的TPO防水卷材还将持续受到人们的关注。
[0006]陶瓷纳米氧化铝具有高硬度、高强度、高耐磨、高耐腐蚀、高热稳定性等特点而被广泛应用于电子器件、生物医学以及新能源等领域，但因其比表面积大、表面能高，易团聚，与TPO弹性体的相容性差，难以均匀的分散于有机基体中，直接的填充往往容易导致材料的力学性能下降以及脆化，从而限制了其在TPO防水卷材中的应用。

技术实现思路

[0007]有鉴于此，本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种超耐候柔性TPO自粘防水卷材及其制备方法，以达到高耐候性及低防老剂迁出量的效果。
[0008]本专利技术的目的是通过以下技术方案来实现的：一种用于制备超耐候柔性TPO自粘防水卷材的防老剂，由N
‑
甲基
‑4‑
亚硝基苯胺（结构式：）和4
‑
烯丙基苯甲酸（结构式：）制备；所述防老剂的制备包括以下步骤：S1. 将摩尔比为1:1.2的N
‑
甲基
‑4‑
亚硝基苯胺和4
‑
烯丙基苯甲酸加入溶剂中，添加硫酸调节pH至3
‑
4，在110
‑
120℃下反应3
‑
4h，得到混合反应液；S2. 将所述混合反应液加热至180
‑
220℃，搅拌30min后，冷却至室温，加水淬灭反应，分离纯化，得到所述防老剂，具体的，分离纯化主要包括萃取、干燥、过滤、旋干溶剂、硅
胶柱层析等步骤，为本领域的常规实验操作。
[0009]进一步的是，步骤S1中，所述溶剂包括DMF。
[0010]本专利技术还提供一种超耐候柔性TPO自粘防水卷材的胎体层，按重量份计，所述胎体层的原料包括：TPO弹性体90
‑
110份，软化剂3
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4份，陶瓷纳米氧化铝30
‑
40份，阻燃剂10
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15份，聚丙烯酸乳液8
‑
12份，硅烷偶联剂8
‑
10份，植物胶粉末15
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20份和上述的防老剂5
‑
10份；其中，TPO弹性体可通过购买获得，软化剂和阻燃剂为本领域的常规助剂，可根据具体情况选择，如山东泰畅石化生产的软化剂，道尔化工生产的阻燃剂。
[0011]所述胎体层的制备包括以下步骤：S3. 将所述陶瓷纳米氧化铝和植物胶粉末分散于50%的乙醇溶液中，超声处理45
‑
60min，得到混合悬浮液；S4. 向所述混合悬浮液中加入所述硅烷偶联剂和防老剂，添加乙酸调节pH值为3
‑
4，在70
‑
80℃条件下搅拌1
‑
1.5h，经离心、洗涤、烘干、研磨步骤，得到淡黄色粉末；S5. 将所述淡黄色粉末与所述TPO弹性体、软化剂、阻燃剂、聚丙烯酸乳液混合均匀，依次经过机械塑炼、辊压得到所述胎体层，其中，机械塑炼、辊压步骤为本领域制备TPO防水卷材片材的一般方法。
[0012]进一步的是，步骤S4中，所述陶瓷纳米氧化铝和植物胶粉末的总质量与所述乙醇溶液的质量之比为1:4
‑
5。
[0013]进一步的是，步骤S4中，所述超声处理的功率为700
‑
900W。
[0014]进一步的是，步骤S5中，所述搅拌的速度为1000
‑
1200转/min。
[0015]进一步的是，所述硅烷偶联剂包括KH550或KH560。
[0016]本专利技术还提供一种超耐候柔性TPO自粘防水卷材，包括由上至下的PE保护膜层、上述的胎体层、胎体膜层、自粘胶层和防粘胶层；所述防水卷材的制备方法为：将所述胎体层、胎体膜层、自粘胶层热合为一个整体，在所述胎体层表面铺设PE保护膜层，在所述自粘胶层下粘贴防粘胶层。
[0017]所述胎体膜层为PET薄膜，自粘胶层为非沥青基高分子自粘胶，防粘胶层为聚乙烯薄膜，防粘胶层与自粘胶层贴合，目的在于防止自粘胶层自粘，使用时撕下即可。
[0018]所述PE保护膜层的厚度为0.01
‑
0.03mm，所述胎体层的厚度为0.8
‑
1.0mm，所述胎体膜层的厚度为0.09
‑
0.2mm，所述自粘胶层的厚度为0.1
‑
0.15mm，所述防粘胶层的厚度为0.01
‑
0.05mm。
[0019]需要说明的是，植物胶是一类从天然植物中提炼的粘合剂，在工业上作为增稠剂、催化剂、絮凝剂等应用。本专利技术在制备胎体层时，将原料中的陶瓷纳米氧化铝和植物胶与防老剂一起采用硅烷偶联剂进行改性，在偶联剂的作用下，一方面，陶瓷纳米氧化铝本身表面的电性改变，湿润性增加，提高了其分散度，另一方面，陶瓷纳米氧化铝与植物胶发生反应结合，产生空间位阻效应，具有抑制颗粒团聚的作用，而植物胶与TPO弹性体之间良好的相容性也可大幅改善陶瓷纳米氧化铝在基体中的分散性。同时，在该条件下，防老剂也可与陶瓷纳米氧化铝和植物胶形成杂合物，对防老剂进行了固载，有利于改善防老剂的耐迁移性。
[0020]防水卷材老化的原因可归结为橡胶分子链的自由基反应，防老剂的作用机理即为抑制活性自由基和氢过氧化物的形成，一般情况下，自由基可优先从防老剂分子的活性基团中取氢来饱和过氧化物自由基，从而中断老化过程。
[0021]某些亚硝基类和烯丙基类化合物能够在橡胶硫化过程中与橡胶发生化学反应，以化学键键合在大分子网络中，具有低迁移、不挥发以及难抽出的优点，同时，亚硝基和烯丙基也是能够与自由基反应的基团，所以这些化合物是传统防老剂的理想替代品。
[002本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于制备超耐候柔性TPO自粘防水卷材的防老剂，其特征在于，由N
‑
甲基
‑4‑
亚硝基苯胺和4
‑
烯丙基苯甲酸制备；所述防老剂的制备包括以下步骤：S1. 将摩尔比为1:1.2的N
‑
甲基
‑4‑
亚硝基苯胺和4
‑
烯丙基苯甲酸加入溶剂中，添加硫酸调节pH至3
‑
4，在110
‑
120℃下反应3
‑
4h，得到混合反应液；S2. 将所述混合反应液加热至180
‑
220℃，搅拌30min后，冷却至室温，加水淬灭反应，分离纯化，得到所述防老剂。2.根据权利要求1所述的一种用于制备超耐候柔性TPO自粘防水卷材的防老剂，其特征在于，步骤S1中，所述溶剂包括DMF。3.一种超耐候柔性TPO自粘防水卷材的胎体层，其特征在于，按重量份计，所述胎体层的原料包括：TPO弹性体90
‑
110份，软化剂3
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4份，陶瓷纳米氧化铝30
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40份，阻燃剂10
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15份，聚丙烯酸乳液8
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12份，硅烷偶联剂8
‑
10份，植物胶粉末15
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20份和权利要求1所述的防老剂5
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10份；所述胎体层的制备包括以下步骤：S3. 将所述陶瓷纳米氧化铝和植物胶粉末分散于5...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈永吉，陈小刚，陈麦格，
申请(专利权)人：甘肃帝邦升防水材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：