[发明专利]一种化学发泡法制备的糙面HDPE土工膜及其生产工艺

说明书

本发明涉及一种化学发泡法制备的糙面HDPE土工膜及其生产工艺。该化学发泡法制备的糙面HDPE土工膜，膜体的表面呈粗糙状，起糙层由高密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯、乙丙共聚物、碳酸氢钠、硬脂酸钙、滑石粉、分散剂、炭黑色母粒和抗氧剂制成；非起糙层由高密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯和氢化苯乙烯‑丁二烯‑苯乙烯共聚物制成。该化学发泡法制备的糙面HDPE土工膜，发泡组合物以无机发泡剂为主，成本低廉，起泡效果显著，起糙层中添加的乙丙共聚物使得起糙层树脂的熔体强度降低，能产生较高的糙面高度而提高该糙面HDPE土工膜的摩擦系数。此外，该糙面HDPE土工膜的耐环境应力开裂性能好，能及时恢复由于环境影响产生的形变。

技术领域

本发明涉及一种化学发泡法制备的糙面HDPE土工膜及其生产工艺。

背景技术

HDPE土工膜具有较低的渗透系数，已成为防渗工程的主体材料，广泛应用于水利建设、地铁、隧道建设、垃圾填埋场防渗、尾矿库防渗、煤化工蒸发塘等领域。HDPE土工膜分为光面土工膜和糙面土工膜，光面土工膜表面比较平整，匀整度比较好，主要应用在地势平坦、坡度比较小的防渗场地。糙面土工膜的一侧或两侧的表面比较粗糙，具有一定的摩擦系数，主要应用在坡度比较大的防渗场地，像防渗工程的陡边坡等地方。

HDPE糙面土工膜的制备工艺分为一次成型和二次成型。二次成型工艺主要包括轧花成糙法和喷丝成糙法。轧花成糙法是将HDPE光面土工膜经过预热后通过轧花辊轧花，冷却后形成糙面土工膜的方法。喷丝成糙法是将HDPE光面土工膜预热，使所需加糙土工膜面层达到热变形温度以上，通过特殊的喷塑设备喷丝，将熔融状塑料丝喷涂在所需加糙的土工膜表面，经过冷却制得粗糙面层的方法。喷丝工艺难度大，糙面质量不稳定。一次成型工艺包括物理法成糙工艺和化学法成糙工艺。物理法成糙工艺常用的气源是氮气或水分，具体的是将氮气或水分直接与起糙层原料共混，共混后与非起糙层原料一起进入多层共挤模头的不同流道，共同挤出成型。化学发泡成糙法是采用化学发泡剂成泡，使土工膜表面形成一定粗糙度的方法。在需加糙的土工膜原料中添加化学发泡剂，发泡物质与起糙层原料以及非起糙层原料一起进入多层共挤模头的不同流道，实现同时挤出，在挤出过程中，起糙层含有发泡物质分解生成气体形成的气泡，熔体在出模口的瞬间因压力差导致气泡破裂，形成一定的不均匀度，从而形成糙面。

二次成型工艺对土工膜的力学性能影响小，但轧花成糙工艺设备投资大，调整糙面的形状或高度都需要更换轧花辊，得到的土工膜糙面均一且表面易脱落；而现有技术中，一次成型法形成的糙面虽然稳定性好，不易脱落，但在糙面的生产过程中，气泡向非起糙层的挤压，造成力学性能的下降，尤其是断裂伸长率下降明显，会影响到糙面土工膜在使用过程中的耐环境应力开裂性能。

发明内容

本发明为了弥补现有技术的不足，提供了一种糙面稳定且不易脱落、力学性能优良、断裂伸长率高、耐环境应力开裂强的化学发泡法制备的糙面HDPE土工膜及其生产工艺。

本发明是通过如下技术方案实现的：

一种化学发泡法制备的糙面HDPE土工膜，膜体的表面呈粗糙状，起糙层由以下重量份数的原料制成：高密度聚乙烯92-108份、线性低密度聚乙烯12-13份、乙丙共聚物15-24份、碳酸氢钠0.4-0.8份、硬脂酸钙0.05-0.1份、滑石粉0.05-0.1份、分散剂0.09-0.5份、炭黑色母粒5.8-6.3份、抗氧剂1010为0.2-1.2份；非起糙层由以下重量份数的原料制成：高密度聚乙烯92-108份、线性低密度聚乙烯14-16份、氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物0.36-0.45份；所述乙丙共聚物中乙烯和丙烯的共聚比例为70:30。

起糙层由以下重量份数的原料制成：高密度聚乙烯100份、线性低密度聚乙烯12.5份、乙丙共聚物19份、碳酸氢钠0.6份、硬脂酸钙0.07份、滑石粉0.07份、分散剂0.5份、炭黑色母粒6.0份、抗氧剂1010为0.2份；非起糙层由以下重量份数的原料制成：高密度聚乙烯100份、线性低密度聚乙烯15份、氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物0.4份。