本公開涉及一種阻燃防水板及其制造方法，尤其涉及一種適用于鐵路隧道的阻燃防水板及其制造方法。

背景技術(shù)：

目前我國已建成的鐵路隧道數(shù)量和長度均居世界首位。目前鐵路隧道所用的防水層主要為eva防水板，鋪設(shè)在噴錨支護層，然后再防水板上支鋼模，再綁扎鋼筋，然后焊接固定，熱的焊芯和焊錫很容易滴落到下面的防水板上，由于溫度較高，容易燙穿防水板，失去防水效果，嚴(yán)重時可能會點燃防水板(現(xiàn)有防水板均是非阻燃的)，引起火災(zāi)。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的實施例提供一種阻燃防水板，包括高密度聚乙烯、線性低密度聚乙烯、茂金屬聚乙烯、乙烯-乙酸乙烯共聚物(ethylene-vinylacetatecopolymer)、乙烯-乙酸乙烯共聚物改性聚乙烯和阻燃母料。加入了阻燃母料的防水板，在具有阻燃性能的同時，由于高密度聚乙烯、線性低密度聚乙烯等組分的存在，同時也保持了良好的拉伸強度、撕裂強度等性能。

在本發(fā)明的一種實施方式中，例如，所述乙烯-乙酸乙烯共聚物中乙酸乙烯酯(va)的重量百分含量為28.5％-30％。阻燃劑一般都是無機物或者低分子量的有機物，加入較大量的阻燃劑，會對阻燃防水板的性能，例如拉伸強度、撕裂強度等性能造成不良影響，嚴(yán)重時可能導(dǎo)致阻燃防水板無法正常使用。本發(fā)明的發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，提高阻燃防水板中的乙酸乙烯酯(va)含量，能夠在添加較多量阻燃劑的情況下，保持阻燃防水板良好的拉伸強度、撕裂強度等性能。當(dāng)然，乙烯-乙酸乙烯共聚物中乙酸乙烯酯(va)的重量百分含量也不能太高，過高則使得最終的阻燃防水板過軟。

在本發(fā)明的一種實施方式中，例如，所述乙烯-乙酸乙烯共聚物改性聚乙烯中乙酸乙烯酯(va)的重量百分含量為3％-6％。

在本發(fā)明的一種實施方式中，例如，所述阻燃防水板厚度為0.5mm–2.5mm。

在本發(fā)明的一種實施方式中，例如，所述阻燃母料包括高分子化合物和下述兩者的至少一種：具有阻燃性能的有機物和具有阻燃性能的無機物。常用的阻燃劑包括無機物和難燃有機物，例如三氧化二銻、六溴環(huán)十二烷等。本發(fā)明的發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，若直接將上述阻燃劑加入阻燃防水板的原料中，阻燃劑與其它高分子組分相容性不好，在制造阻燃防水板時，阻燃劑與其它高分子組分之間容易產(chǎn)生相分離，從而阻燃防水板中形成缺陷，影響阻燃防水板的物理性能(如拉伸強度、撕裂強度等)。為解決這個問題，本發(fā)明的發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，預(yù)先將阻燃劑和高分子化合物混合形成阻燃母料，然后再將該阻燃母料加入阻燃防水板的原料中，阻燃母料與其它高分子組分相容性較好，較好地解決了上述問題。

在本發(fā)明的一種實施方式中，例如，所述阻燃母料中的所述高分子化合物包括乙烯-乙酸乙烯共聚物。同樣是基于相容性的考慮，如果阻燃母料中的高分子化合物選擇乙烯-乙酸乙烯共聚物，也即選擇一種已經(jīng)包含在阻燃防水板的原料中的高分子材料，可以進一步提高阻燃母料與其它高分子組分的相容性。

在本發(fā)明的一種實施方式中，例如，所述乙烯-乙酸乙烯共聚物中乙酸乙烯酯(va)的重量百分含量不低于8％，優(yōu)選不低于10％，進一步優(yōu)選為12％-14％。

在本發(fā)明的一種實施方式中，例如，所述具有阻燃性能的有機物包括六溴環(huán)十二烷。

在本發(fā)明的一種實施方式中，例如，所述具有阻燃性能的無機物包括三氧化二銻、硼酸鋅、氫氧化鋁中的至少一種。

在本發(fā)明的一種實施方式中，例如，所述阻燃母料包括30wt％-50wt％的六溴環(huán)十二烷、15wt％-30wt％的三氧化二銻、5wt％-15wt％的硼酸鋅、5wt-15wt％的氫氧化鋁、5wt％-15wt％的氯化聚乙烯和10wt％-20wt％的乙烯-乙酸乙烯共聚物。其中，六溴環(huán)十二烷、三氧化二銻、硼酸鋅、氫氧化鋁均起阻燃作用，屬于前述具有阻燃性能的有機物和具有阻燃性能的無機物，也即阻燃劑；而氯化聚乙烯和乙烯-乙酸乙烯共聚物則屬于前述阻燃母料中的高分子化合物。氯化聚乙烯和乙烯-乙酸乙烯共聚物與六溴環(huán)十二烷、三氧化二銻、硼酸鋅、氫氧化鋁混合后，形成阻燃母料，由于氯化聚乙烯和乙烯-乙酸乙烯共聚物的存在，阻燃劑與阻燃防水板原料中其他高分子組分之間的相容性問題得到了很好的解決。

在本發(fā)明的一種實施方式中，例如，所述阻燃防水板包括20-45重量份高密度聚乙烯、5-20重量份線性低密度聚乙烯、10-25重量份茂金屬聚乙烯、15-30重量份乙烯-乙酸乙烯共聚物、20-45重量份乙烯-乙酸乙烯共聚物改性聚乙烯和15-35重量份阻燃母料。在解決了阻燃劑與高分子組分相容性問題后，上述組分配比可以更好地提高最終阻燃防水板的性能。

在本發(fā)明的一種實施方式中，例如，所述阻燃防水板包括25-40重量份高密度聚乙烯、5-20重量份線性低密度聚乙烯、10-20重量份茂金屬聚乙烯、20-25重量份乙烯-乙酸乙烯共聚物、30-40重量份乙烯-乙酸乙烯共聚物改性聚乙烯和20-30重量份阻燃母料。

本發(fā)明的實施例提供一種阻燃防水板的制造方法，其特征在于，所述方法包括：

(1)將高密度聚乙烯、線性低密度聚乙烯、茂金屬聚乙烯、乙烯-乙酸乙烯共聚物、乙烯-乙酸乙烯共聚物改性聚乙烯、阻燃母料投入到高速攪拌混合罐中，攪拌均勻后輸送至擠板生產(chǎn)線的料倉；

(2)開啟單螺桿擠出機的加熱與冷卻系統(tǒng)，設(shè)置各區(qū)溫度，主機溫度控制在190℃-240℃，模頭溫度控制在210℃-220℃，中輥溫度控制在50℃-70℃，底輥溫度控制在35℃-45℃；

(3)設(shè)置溫度到達(dá)后，開啟主機，壓延輥，牽引機，收卷切割后包裝。

在本發(fā)明的一種實施方式中，例如，在所述方法中，所述乙烯-乙酸乙烯共聚物中乙酸乙烯酯(va)的重量百分含量為28.5％-30％。

在本發(fā)明的一種實施方式中，例如，在所述方法中，所述阻燃母料包括高分子化合物和下述兩者的至少一種：具有阻燃性能的有機物和具有阻燃性能的無機物。

在本發(fā)明的一種實施方式中，例如，在所述方法中，所述阻燃母料包括30wt％-50wt％的六溴環(huán)十二烷、15wt％-30wt％的三氧化二銻、5wt％-15wt％的硼酸鋅、5wt-15wt％的氫氧化鋁、5wt％-15wt％的氯化聚乙烯和10wt％-20wt％的乙烯-乙酸乙烯共聚物。

在本發(fā)明的一種實施方式中，例如，在所述方法中，步驟(1)的原料包括20-45重量份高密度聚乙烯、5-20重量份線性低密度聚乙烯、10-25重量份茂金屬聚乙烯、15-30重量份乙烯-乙酸乙烯共聚物、20-45重量份乙烯-乙酸乙烯共聚物改性聚乙烯和15-35重量份阻燃母料。

具體實施方式

為使本發(fā)明實施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將對本發(fā)明實施例的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述。顯然，所描述的實施例是本發(fā)明的一部分實施例，而不是全部的實施例。基于所描述的本發(fā)明的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在無需創(chuàng)造性勞動的前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。

除非另作定義，本公開所使用的技術(shù)術(shù)語或者科學(xué)術(shù)語應(yīng)當(dāng)為本發(fā)明所屬領(lǐng)域內(nèi)具有一般技能的人士所理解的通常意義。

實施例1，阻燃防水板制備

(1)將45重量份高密度聚乙烯(上海賽科hd5502fa)、5重量份線性低密度聚乙烯(寧夏寶豐dfda7042)、20重量份茂金屬聚乙烯(美國?？松?018ha)、20重量份乙烯-乙酸乙烯共聚物(揚子石化巴斯夫v6110mc)、30重量份乙烯-乙酸乙烯共聚物改性聚乙烯(江蘇和進hep-hj18)、25重量份阻燃母料加入至高速攪拌混合器內(nèi)，高速攪拌15～20分鐘，攪拌均勻。

(2)所述步驟(1)的混合料加入到塑料板材擠出生產(chǎn)線的料倉中。

(3)調(diào)整模具，擠出板材厚度控制在1.5～1.6mm范圍內(nèi)。

(4)開啟單螺桿擠出機的加熱與冷卻系統(tǒng)，設(shè)置各區(qū)溫度。

主機溫度1-7區(qū)分別為190℃、198℃、205℃、215℃、220℃、230℃、235℃，溫差范圍(±5℃)。

輔機溫度為190℃、195℃、205℃、210℃、215℃、220℃、230℃，溫差范圍(±5℃)。

模頭溫度215℃、205℃、210℃、210℃、213℃、215℃、220℃、215℃、210℃、215℃、210℃、205℃、215℃，溫差范圍(±10℃)。

中輥溫度控制50～70℃，底輥溫度控制在35～45℃。

牽引速度控制在18～35hz，壓延速度控制在18～25hz。

(5)設(shè)置溫度到達(dá)后，開啟主機，壓延輥，牽引機，收卷切割后包裝。得到產(chǎn)品。

其中，所述乙烯-乙酸乙烯共聚物中乙酸乙烯酯(va)的重量百分含量為30％。阻燃母料由30wt％-50wt％的六溴環(huán)十二烷、15wt％-30wt％的三氧化二銻、5wt％-15wt％的硼酸鋅、5wt-15wt％的氫氧化鋁、5wt％-15wt％的氯化聚乙烯和10wt％-20wt％的乙烯-乙酸乙烯共聚物組成。

將有上述制備的阻燃防水板按照tb/t3360.1-2014鐵路隧道防水材料第一部分：防水板的要求進行測試，va含量按照sh/t1591-1994乙烯-乙酸乙烯共聚物(e-vac)中乙酸乙烯酯含量測定方法來測定，阻燃性能按照gb8624-2012建筑材料及制品燃燒性能分級來測定，結(jié)果如下，并與現(xiàn)行技術(shù)要求進行比對。

通過上述結(jié)果，可以看出實例1所制備的阻燃防水板的性能完全滿足鐵路隧道現(xiàn)行規(guī)范要求，同時燃燒性能滿足b1級(難燃級)。

實施例2

(1)將40重量份高密度聚乙烯、15重量份線性低密度聚乙烯、18重量份茂金屬聚乙烯、22重量份乙烯-乙酸乙烯共聚物、35重量份乙烯-乙酸乙烯共聚物改性聚乙烯、30重量份阻燃母料加入至高速攪拌混合器內(nèi)，高速攪拌20分鐘，攪拌均勻。

(2)所述步驟(1)的混合料加入到塑料板材擠出生產(chǎn)線的料倉中。

(3)調(diào)整模具，擠出板材厚度控制在2mm左右。

(4)開啟單螺桿擠出機的加熱與冷卻系統(tǒng)，設(shè)置各區(qū)溫度。

主機溫度1-7區(qū)分別為192℃、199℃、206℃、216℃、222℃、231℃、236℃，溫差范圍(±5℃)。

輔機溫度為192℃、198℃、208℃、212℃、217℃、221℃、232℃，溫差范圍(±5℃)。

模頭溫度216℃、207℃、212℃、213℃、213℃、216℃、221℃、216℃、212℃、214℃、210℃、206℃、217℃，溫差范圍(±10℃)。

中輥溫度控制50～70℃，底輥溫度控制在35～45℃。

牽引速度控制在18～35hz，壓延速度控制在18～25hz。

(5)設(shè)置溫度到達(dá)后，開啟主機，壓延輥，牽引機，收卷切割后包裝。得到產(chǎn)品。

其中，所述乙烯-乙酸乙烯共聚物中乙酸乙烯酯(va)的重量百分含量為28.5％。阻燃母料由45wt％-80wt％的六溴環(huán)十二烷和20wt％-55wt％的乙烯-乙酸乙烯共聚物組成。

得到的阻燃防水板具有良好的性能，滿足各項指標(biāo)要求。

實施例3

(1)將40重量份高密度聚乙烯、20重量份線性低密度聚乙烯、20重量份茂金屬聚乙烯、25重量份乙烯-乙酸乙烯共聚物、40重量份乙烯-乙酸乙烯共聚物改性聚乙烯、30重量份阻燃母料加入至高速攪拌混合器內(nèi)，高速攪拌20分鐘，攪拌均勻。

(2)所述步驟(1)的混合料加入到塑料板材擠出生產(chǎn)線的料倉中。

(3)調(diào)整模具，擠出板材厚度控制在2mm左右。

(4)開啟單螺桿擠出機的加熱與冷卻系統(tǒng)，設(shè)置各區(qū)溫度。

主機溫度1-7區(qū)分別為192℃、199℃、206℃、216℃、222℃、231℃、236℃，溫差范圍(±5℃)。

輔機溫度為192℃、198℃、208℃、212℃、217℃、221℃、232℃，溫差范圍(±5℃)。

模頭溫度216℃、207℃、212℃、213℃、213℃、216℃、221℃、216℃、212℃、214℃、210℃、206℃、217℃，溫差范圍(±10℃)。

中輥溫度控制50～70℃，底輥溫度控制在35～45℃。

牽引速度控制在18～35hz，壓延速度控制在18～25hz。

(5)設(shè)置溫度到達(dá)后，開啟主機，壓延輥，牽引機，收卷切割后包裝。得到產(chǎn)品。

其中，所述乙烯-乙酸乙烯共聚物中乙酸乙烯酯(va)的重量百分含量為29.5％。阻燃母料由15wt％-30wt％的三氧化二銻、5wt％-15wt％的硼酸鋅、5wt-15wt％的氫氧化鋁和40wt％-75wt％的乙烯-乙酸乙烯共聚物組成。

得到的阻燃防水板具有良好的性能，滿足各項指標(biāo)要求。

對比例1

(1)將40重量份高密度聚乙烯、20重量份線性低密度聚乙烯、20重量份茂金屬聚乙烯、25重量份乙烯-乙酸乙烯共聚物、40重量份乙烯-乙酸乙烯共聚物改性聚乙烯、30重量份阻燃劑加入至高速攪拌混合器內(nèi)，高速攪拌20分鐘，攪拌均勻。

(2)所述步驟(1)的混合料加入到塑料板材擠出生產(chǎn)線的料倉中。

(3)調(diào)整模具，擠出板材厚度控制在2mm左右。

(4)開啟單螺桿擠出機的加熱與冷卻系統(tǒng)，設(shè)置各區(qū)溫度。

主機溫度1-7區(qū)分別為192℃、199℃、206℃、216℃、222℃、231℃、236℃，溫差范圍(±5℃)。

輔機溫度為192℃、198℃、208℃、212℃、217℃、221℃、232℃，溫差范圍(±5℃)。

模頭溫度216℃、207℃、212℃、213℃、213℃、216℃、221℃、216℃、212℃、214℃、210℃、206℃、217℃，溫差范圍(±10℃)。

中輥溫度控制50～70℃，底輥溫度控制在35～45℃。

牽引速度控制在18～35hz，壓延速度控制在18～25hz。

(5)設(shè)置溫度到達(dá)后，開啟主機，壓延輥，牽引機，收卷切割后包裝。得到產(chǎn)品。

其中，所述乙烯-乙酸乙烯共聚物中乙酸乙烯酯(va)的重量百分含量為18％。阻燃劑選自三氧化二銻、硼酸鋅、氫氧化鋁、六溴環(huán)十二烷中的至少一種。

得到的阻燃防水板各項物理性能差，不能滿足各項指標(biāo)要求。

由對比例1可知，乙烯-乙酸乙烯共聚物中乙酸乙烯酯(va)的重量百分含量過低、直接采用未與高分子材料混合的阻燃劑，會導(dǎo)致最終獲得產(chǎn)品性能差，無法滿足施工指標(biāo)要求。

以上所述僅是本發(fā)明的示范性實施方式，而非用于限制本發(fā)明的保護范圍，本發(fā)明的保護范圍由所附的權(quán)利要求確定。