一種高強度高伸長率高密度聚乙烯土工膜及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于防水材料技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及高強度高伸長率高密度聚乙烯土工膜及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]與傳統(tǒng)防水材料比較，土工膜具有滲透系數(shù)低、耐低溫性能好、形變適應(yīng)性強、施工方便等優(yōu)點，廣泛應(yīng)用于垃圾填埋場、污水處理廠、地鐵、建筑物地下工程、種植屋面、人工湖、江河湖泊水庫堤壩、護坡。美國早在1930年就將土工膜應(yīng)用于游泳池和輸水渠道防滲處理，我國1966年開始將土工膜用于混凝土壩防滲。土工膜在施工及使用過程中，也存在一些問題，容易受施工機械和工具的刺破，位于斜坡的土工膜因受到巨大拉力而破壞，當防滲工程發(fā)生較大沉降時土工膜容易整體撕裂。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供開發(fā)一種高拉伸強度，高撕裂強度，高斷裂伸長率的高密度聚乙烯土工膜。
[0004]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種高強度高伸長率高密度聚乙烯土工膜:
[0005]—種高強度高伸長率高密度聚乙烯土工膜，其特征在于:該土工膜包括以下重量份組成，高密度聚乙烯50-100份、熱塑性彈性體5-15份、馬來酸酐接枝高密度聚乙烯5-10份、表面改性納米高嶺土 3-15份、色母3-5份以及防紫外劑0.1-0.5份。
[0006]本發(fā)明優(yōu)選的該土工膜包括以下重量份組成，高密度聚乙烯100份、熱塑性彈性體10份、馬來酸酐接枝高密度聚乙烯7份、表面改性納米高嶺土 8份、色母5份以及防紫外劑0.3份。
[0007]本發(fā)明優(yōu)選的該土工膜包括以下重量份組成，高密度聚乙烯100份、熱塑性彈性體8份、馬來酸酐接枝高密度聚乙烯5份、表面改性納米高嶺土 12份、色母5份以及防紫外劑0.3份。
[0008]本發(fā)明優(yōu)選的該土工膜包括以下重量份組成，高密度聚乙烯100份、熱塑性彈性體10份、馬來酸酐接枝高密度聚乙烯8份、表面改性納米高嶺土 12份、色母5份以及防紫外劑
0.3份。
[0009]對于本發(fā)明的各個組成進行解釋說明:
[0010]1)高密度聚乙烯選用包括新家坡菲利普斯公司HDPE牌號是K306、新家坡菲利普斯公司HDPE牌號是TR400以及茂名石化公司HDPE牌號是TR400M在內(nèi)的其中一種，所述熱塑性彈性體為美國陶氏化學(xué)公司生產(chǎn)的牌號為Engage 8842的熱塑性彈性體。
[0011]2)表面改性納米高嶺土是一維尺寸為納米級的片狀粉體經(jīng)過表面改性，改性劑為甲基丙烯酸甲酯、硅烷偶聯(lián)劑以及鈦酸酯偶聯(lián)劑的一種或幾種，當是幾種混合時，所有原料等質(zhì)量混合。
[0012]本發(fā)明還提供了一種高強度高伸長率高密度聚乙烯土工膜的制備方法，其步驟如下，
[0013](1)稱取90-110份乙醇，加入3-7份去離子水，用冰醋酸將溶液PH調(diào)至4_5，加入2_3份硅烷偶聯(lián)劑，攪拌45min，稱取100份高嶺土，將配好的偶聯(lián)劑溶液噴灑到高嶺土表面，然后將其加入到高速混合機中90°C下高速攪拌20min出料，在100°C下干燥1小時，得到表面改性高嶺土；
[0014](2)稱取90-110份高密度聚乙烯，加入到轉(zhuǎn)矩流變儀中，轉(zhuǎn)矩流變儀的工作數(shù)據(jù)為，溫度200°C，轉(zhuǎn)速60r/min，加入9_11份馬來酸酐，加入1份引發(fā)劑過氧化二異丙苯，反應(yīng)lOmin后，出料冷卻破碎后擠出造粒，得到馬來酸酐接枝改性高密度聚乙烯；
[0015](3)按照重量份稱取高密度聚乙烯、熱塑性彈性體、馬來酸酐接枝高密度聚乙烯、表面改性納米高嶺土、色母以及防紫外劑，混合放入高速混合機中，高速混合機攪拌15min后，經(jīng)過單螺桿擠出到口模，再到三輥壓光冷卻定型成1mm厚的土工膜，擠出機溫度205°C，口模溫度210°C，三輥上輥溫度70°C中輥溫度60°C下輥溫度50°C。
[0016]所述步驟(1)優(yōu)選為，稱取100份乙醇，加入5份去離子水，用冰醋酸將溶液PH調(diào)至4-5，加入2.5份硅烷偶聯(lián)劑，攪拌45min。稱取100份高嶺土，將配好的偶聯(lián)劑溶液噴灑到高嶺土表面，然后將其加入到高速混合機中90°C下高速攪拌20min出料，在100°C下干燥1小時，得到表面改性高嶺土。
[0017]所述步驟(2)優(yōu)選為，稱取100份高密度聚乙烯，加入到轉(zhuǎn)矩流變儀中，轉(zhuǎn)矩流變儀的工作數(shù)據(jù)為，溫度200°C，轉(zhuǎn)速60r/min，加入10份馬來酸酐，加入1份引發(fā)劑過氧化二異丙苯，反應(yīng)lOmin后，出料冷卻破碎后擠出造粒，得到馬來酸酐接枝改性高密度聚乙烯。
[0018]本發(fā)明提供的這種高強度高伸長率高密度聚乙烯土工膜的有益效果:以馬來酸酐接枝高密度聚乙烯HDPE-g-MAH為相溶劑，用納米高嶺土及熱塑性聚烯烴POE對高密度聚乙烯(HDPE) 土工膜進行增強增韌，提高HDPE 土工膜的物理力學(xué)性能。
【具體實施方式】
[0019]本發(fā)明為一種高強度高伸長率高密度聚乙烯土工膜，該土工膜包括以下重量份組成，高密度聚乙烯50-100份、熱塑性彈性體5-15份、馬來酸酐接枝高密度聚乙烯5-10份、表面改性納米高嶺土 3-15份、色母3-5份以及防紫外劑0.1-0.5份。
[0020]針對上述的重量份組成，本發(fā)明設(shè)置了如下的具體實施例:
[0021]實施例1
[0022]該土工膜包括以下重量份組成，高密度聚乙烯100份、熱塑性彈性體10份、馬來酸酐接枝高密度聚乙烯7份、表面改性納米高嶺土 8份、色母5份以及防紫外劑0.3份，高密度聚乙烯選用包括新家坡菲利普斯公司HDPE牌號是K306、新家坡菲利普斯公司HDPE牌號是TR400以及茂名石化公司HDPE牌號是TR400M在內(nèi)的其中一種，所述熱塑性彈性體為美國陶氏化學(xué)公司生產(chǎn)的牌號為Engage 8842的熱塑性彈性體，表面改性納米高嶺土是一維尺寸為納米級的片狀粉體經(jīng)過表面改性，改性劑為甲基丙烯酸甲酯、硅烷偶聯(lián)劑以及鈦酸酯偶聯(lián)劑的一種或幾種，當是幾種混合時，所有原料等質(zhì)量混合，色母包括卡博特化工有限公司色母牌號PE2272，茂康色母BB562LG在內(nèi)的一種或兩種，當是兩種混合時，所有原料等質(zhì)量混合，防紫外劑為包括UV320(2-(2’_羥基-3’，5’_二叔丁基苯基)-苯并三唑)、UV1164(2-(4，6-雙(2，4-二甲基苯基)-1，3，5-三嗪-2-基)_5_辛氧基酚)在內(nèi)的一種或幾種，當是幾種混合時，所有原料等質(zhì)量混合，按照上述組成生產(chǎn)出的土工膜，產(chǎn)品性能為:拉伸屈服強度23N/mm，拉伸斷裂強度42N/mm，斷裂伸長率1120%，直角撕裂強度376N，抗穿刺強度571N，拉伸負荷應(yīng)力開裂413h。
[0023]實施例2
[0024]該土工膜包括以下重量份組成，高密度聚乙烯100份、熱塑性彈性體8份、馬來酸酐接枝高密度聚乙烯5份、表面改性納米高嶺土 12份、色母5份以及防紫外劑0.3份，高密度聚乙烯選用包括新家坡菲利普斯公司HDPE牌號是K306、新家坡菲利普斯公司HDPE牌號是TR400以及茂名石化公司HDPE牌號是TR400M在內(nèi)的其中一種，所述熱塑性彈性體為美國陶氏化學(xué)公司生產(chǎn)的牌號為Engage 8842的熱塑性彈性體，表面改性納米高嶺土是一維尺寸為納米級的片狀粉體經(jīng)過表面改性，改性劑為甲基丙烯酸甲酯、硅烷偶聯(lián)劑以及鈦酸酯偶聯(lián)劑的一種或幾種，當是幾種混合時，所有原料等質(zhì)量混合，色母包括卡博特化工有限公司色母牌號PE2272，茂康色母BB562LG在內(nèi)的一種或兩種，當是兩種混合時，所有原料等質(zhì)量混合，防紫外劑為包括UV320(2-(2’_羥基-3’，5’_二叔丁基苯基)-苯并三唑)、UV1164(2-(4，6-雙(2，4-二甲基苯基)-1，3，5-三嗪-2-基)_5_辛氧基酚)在內(nèi)的一種或幾種，當是幾種混合時，所有原料等質(zhì)量混合，按照上述組成生產(chǎn)出的土工膜，產(chǎn)品性能為:拉伸屈服強度25N/mm，拉伸斷裂強度46N/mm，斷裂伸長率978%，直角撕裂強度355N，抗穿刺強度562N，拉伸負荷應(yīng)力開裂405h。
[0025]實施例3
[0026]該土工膜包括以下重量份組成，高密度聚乙烯100份、熱塑性彈性體10份、馬來酸酐接枝高密度聚乙烯8份、表面改性納米高嶺土 12份、色母5份以及防紫外劑0.3份，高密度聚乙烯選用包括新家坡菲利普斯公司HDPE牌號是K306、新家坡菲利普斯公司HDPE牌號是TR400以及茂名石化公司HDPE牌號是TR400M在內(nèi)的其中一種，所述熱塑性彈性體為美國陶氏化學(xué)公司生產(chǎn)的牌號為Eng