[发明专利]一种疏水化阻燃改性蒙脱土及其制备方法和疏水防尘阻燃热塑性聚烯烃防水材料及应用

说明书

本发明公开了一种疏水化阻燃改性蒙脱土及其制备方法和疏水防尘阻燃热塑性聚烯烃防水材料及应用。疏水防尘阻燃热塑性聚烯烃防水材料的原料组成包括：疏水化阻燃改性蒙脱土10～50重量份、热塑性聚烯烃100重量份、抗氧剂0.1～3重量份、光稳定剂0.1～3重量份、颜填料2～10重量份。本发明的疏水化阻燃改性蒙脱土的制备均在水溶液中进行，反应条件温和，生产过程无污染、绿色环保，并且材料来源广泛，生产成本低，适宜推广应用；制备的疏水防尘阻燃热塑性聚烯烃防水材料可应用于各种型号、规格的热塑性聚烯烃防水卷材的生产，无需改变防水卷材生产过程中的任何条件和设备。

技术领域

本发明属于高分子防水材料领域，更具体地，涉及一种疏水化阻燃改性蒙脱土及其制备方法和疏水防尘阻燃热塑性聚烯烃防水材料及应用。

背景技术

随着热塑性聚烯烃防水材料不断发展以及在长期使用时表现出的卓越性能，已被众多业主、总包、设计师、施工商认可，目前市面上出现了多种多样的热塑性聚烯烃防水材料，如通用的均质型、背衬型和增强型热塑性聚烯烃防水卷材、维修专用的0.8mm厚热塑性聚烯烃防水卷材以及其他一系列型的热塑性聚烯烃防水抗渗材料，这些热塑性聚烯烃防水材料在屋面系统使用时，屋面完成面一般为白色，不仅具有优异的防水性能和长久的使用寿命，还能够在夏天降低能耗、节省能源。

但热塑性聚烯烃防水材料有一个缺陷是它属于易燃材料，极限氧指数不到20％，因此在设计热塑性聚烯烃防水材料的配方时，需要加入一定量的阻燃剂填料，以满足建筑对防水材料阻燃和防火性能的要求。但这些阻燃剂填料通常为粉体材料，极性大易吸潮，添加到热塑性聚烯烃防水材料时，使材料表面变得亲水，表面能增大，降低热塑性聚烯烃防水材料耐水性能，同时导致材料表面容易吸附灰渍、杂尘等户外常见的污染物，大大降低了热塑性聚烯烃防水材料的美观度；并且材料为亲水性的表面和吸附的吸附灰渍、杂尘等污染物为微生物提供了生长的环境，极大的缩减了热塑性聚烯烃防水材料的使用寿命。近年来，人们也开始对热塑性聚烯烃防水卷材耐污性能进行了研究，如中国专利CN103950256B提供的一种表面易清洁的TPO防水卷材及其制备方法，通过采用易清洁膜层覆在TPO卷材的上表面，使卷材表面具有易清洁的特性，但却增加TPO防水卷材的结构层次，不便应用于厚度较薄的TPO防水卷材，如1.2厚均值型或0.8厚维修专用的TPO防水卷材，同时对于卷材生产也增加了一定的难度。

发明内容

本发明的目的在于解决上述问题，针对现有的技术缺陷，提供一种疏水防尘阻燃热塑性聚烯烃防水材料及其制备方法，以制备的疏水化阻燃改性蒙脱土作为热塑性聚烯烃防水材料的阻燃填料和疏水防尘改性剂，使得热塑性聚烯烃防水材料在具有防水阻燃性能的同时，又具有疏水防尘功能。

为了实现上述目的，本发明的第一方面提供一种疏水化阻燃改性蒙脱土的制备方法，该制备方法包括：

1)将蒙脱土和水在20～60℃下搅拌分散6～24h，得溶液I；

2)向溶液I中加入阻燃插层剂，在40～80℃下，搅拌分散1～6h，得溶液II；

3)向溶液II中加入疏水改性剂，在20～60℃下，搅拌分散2～12h，然后过滤保留滤渣，再经可选地洗涤、干燥、可选地研磨、可选地过筛后，得到所述疏水化阻燃改性蒙脱土。

作为优选方案，所述蒙脱土为钠基蒙脱土(Na-MMT)。

根据本发明的一种实施方式，所述阻燃插层剂水解后形成的阳离子氨基基团可与钠基蒙脱土(Na-MMT)片层中的钠离子发生置换反应，使得阻燃插层剂进入蒙脱土片层，从而完成蒙脱土阻燃改性；疏水改性剂水解(阻燃插层剂的阳离子氨基基团可促进疏水改性剂水解)形成端羟基(即亲水端)，疏水改性剂的端羟基与蒙脱土和阻燃插层剂中的O、N等产生氢键作用，使得疏水改性剂的亲水端靠近并吸附在蒙脱土和阻燃插层剂上，疏水改性剂的疏水端远离蒙脱土和阻燃插层剂，从而完成蒙脱土疏水改性。