本發(fā)明屬于高分子化合物的聚合物，涉及聚乙烯膜，具體涉及一種防水卷材用高耐候pe膜及其制備方法。

背景技術(shù)：

1、聚乙烯（pe）薄膜防水卷材是一種以聚乙烯樹脂為主要基材的高分子防水材料，具有機械強度高、耐老化、抗穿刺性強、柔韌性好等特點。其核心優(yōu)勢在于聚乙烯的致密性和低滲透性，能有效阻隔水分，適用于隧道、地下室、屋面等復(fù)雜環(huán)境下的防水工程。隨著綠色建筑和城市化進程的推進，pe防水卷材市場持續(xù)增長，但其性能改進和技術(shù)創(chuàng)新需求也日益凸顯。

2、普通pe膜在紫外線、高溫環(huán)境下易出現(xiàn)環(huán)境應(yīng)力開裂和風(fēng)化，導(dǎo)致防水層失效，并且pe膜在低溫環(huán)境下柔韌性下降，易脆化開裂，不耐低溫，耐候性差。

3、公開號為cn115257092a的中國發(fā)明專利申請公開了一種彈性體改性瀝青防水卷材及其制備方法，在所述長纖聚酯胎基層的上、下表面均勻涂覆所述改性瀝青涂蓋料，通過在上表面撒覆c-sio2-sic復(fù)合氣凝膠顆粒，下表面覆pe膜，得到具有抗老化性能、抗開裂性能和隔熱阻燃性能的瀝青防水卷材；但是該方案將c-sio2-sic復(fù)合氣凝膠顆粒涂覆單獨成層，層與層之間韌性不同，在彎曲時易造成層間開裂，導(dǎo)致c-sio2-sic復(fù)合氣凝膠顆粒涂層的耐老化性能失效，將納米二氧化硅和碳化硅材料與pe材料共混時又易導(dǎo)致填料團聚，影響pe膜的物理性能。

4、公開號為cn115850842a的中國發(fā)明專利申請公開了一種耐候阻燃pe薄膜及其制備方法，通過制備端羥基功能化的超支化聚乙烯和n-（4-氰基-3-三氟甲基苯基）甲基丙烯酰胺、1-甲基-3-烯丙基咪唑溴鹽共接枝改性高密度聚乙烯，提升耐候性、阻燃性和性能穩(wěn)定性，但是在戶外使用場景中，紫外線的持續(xù)照射不僅會升高pe薄膜的溫度，還會使pe薄膜加速老化，因此還需要pe薄膜具備良好的抗紫外線能力。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提高pe膜在戶外紫外線照射下的耐候性能，而提供一種防水卷材用高耐候pe膜及其制備方法。

2、本發(fā)明通過將鋅鈦層狀雙氫氧化物與氧化石墨烯納米片插層結(jié)合后吸附接枝阻燃劑植酸，再與納米二氧化硅復(fù)合，制得的二氧化硅復(fù)合阻燃粉末分散在水性聚氨酯中，通過涂布在pe膜表面，提升pe膜的耐候性。

3、本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)：

4、一種防水卷材用高耐候pe膜的制備方法，包括如下步驟：

5、步驟一、在氧化石墨烯納米片表面原位生成fe-mof，得到mof/氧化石墨烯納米片；將鋅鈦層狀雙氫氧化物、植酸和mof/氧化石墨烯納米片共混，得到復(fù)合阻燃粉末；將復(fù)合阻燃粉末羧化后與納米二氧化硅復(fù)合，得到二氧化硅復(fù)合阻燃粉末。

6、步驟二、將聚乙烯、乙烯-辛烯共聚物、聚氨酯預(yù)聚體、有機錫催化劑和引發(fā)劑加入高速攪拌機中，混合均勻后經(jīng)擠出機在拉伸成膜，得到聚乙烯薄膜。

7、步驟三、在反應(yīng)釜中將二氧化硅復(fù)合阻燃粉末與水性聚氨酯混合，加入異氰酸酯固化劑，攪拌混合后涂布于聚乙烯薄膜表面，涂膜厚度為150-200μm，干燥后得到防水卷材用高耐候pe膜。

8、進一步地，步驟二中聚乙烯、乙烯-辛烯共聚物、聚氨酯預(yù)聚體、有機錫催化劑和引發(fā)劑的質(zhì)量比為60-80：10-30：20-30：0.5-1：1-1.2。

9、有機錫催化劑為二丁基錫二月桂酸酯、辛酸亞錫、二醋酸二丁基錫中的一種；引發(fā)劑為過氧化苯甲酰、過氧化二碳酸二異丙酯、過氧化二異丙苯中的一種。

10、進一步地，步驟三中二氧化硅復(fù)合阻燃粉末、水性聚氨酯和異氰酸酯固化劑的質(zhì)量比為2-3：50-70：1-2。

11、進一步地，二氧化硅復(fù)合阻燃粉末具體由下述步驟制得：

12、在反應(yīng)釜中將多元酸酐超聲溶解在dmf中，加入復(fù)合阻燃粉末，升溫至100-110℃攪拌反應(yīng)40-60min，冷卻后抽濾得到沉淀，洗滌沉淀，將沉淀冷凍干燥后得到羧化復(fù)合阻燃粉末；將羧化復(fù)合阻燃粉末超聲分散在去離子水中，加入納米二氧化硅和十六烷基三甲基溴化銨，攪拌反應(yīng)20-24h，離心收集沉淀，洗滌沉淀，將沉淀冷凍干燥后研磨過400-500目篩，得到二氧化硅復(fù)合阻燃粉末。

13、進一步地，多元酸酐、dmf和復(fù)合阻燃粉末的用量比為3-4g：60-80ml：4-5g。

14、進一步地，羧化復(fù)合阻燃粉末、去離子水、納米二氧化硅和十六烷基三甲基溴化銨的用量比為3-4g：400-500ml：1-1.2g：2-2.5g。

15、進一步地，多元酸酐為均苯四甲酸酐、馬來酸酐、琥珀酸酐和鄰苯二甲酸酐中的一種。

16、進一步地，復(fù)合阻燃粉末具體由下述步驟制得：

17、在反應(yīng)釜中將植酸和尿素與去離子水混合，攪拌溶解后用2m的氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)ph值至2-3，加入鋅鈦層狀雙氫氧化物，攪拌2-3h，加入mof/氧化石墨烯納米片和納米纖維素粉末，升溫至60-70℃繼續(xù)攪拌4-5h，冷凍干燥后粉碎過400-500目篩得到復(fù)合阻燃粉末。

18、進一步地，植酸、尿素、去離子水、鋅鈦層狀雙氫氧化物、mof/氧化石墨烯納米片和納米纖維素粉末的用量比為1-2g：4-5g：50-60ml：3-4g：1-2g：4-5g。

19、進一步地，鋅鈦層狀雙氫氧化物由下述步驟制得：

20、在反應(yīng)釜中將氯化鋅和尿素溶于去離子水中，加入四氯化鈦，攪拌1-2h后升溫至110-120℃反應(yīng)20-24h，冷卻后離心收集沉淀，洗滌沉淀，真空干燥得到鋅鈦層狀雙氫氧化物。

21、進一步地，氯化鋅、尿素、去離子水和四氯化鈦的用量比為3-4g：7-8g：50-60ml：1.2-1.5ml。

22、進一步地，mof/氧化石墨烯納米片具體由下述步驟制得：

23、將氧化石墨烯納米片超聲分散在65wt%乙醇水溶液中，制得10mg/ml的氧化石墨烯納米片分散液，在反應(yīng)釜中將氯化鐵和對苯二甲酸溶于65wt%乙醇水溶液中，將氧化石墨烯納米片分散液加入反應(yīng)釜中，攪拌30-40min后升溫至120-130℃反應(yīng)10-12h，冷卻后離心收集沉淀，洗滌沉淀，真空干燥得到mof/氧化石墨烯納米片。

24、進一步地，氯化鐵、對苯二甲酸、乙醇水溶液和氧化石墨烯納米片分散液的用量比為1.5-2.5g：2-3g：120-150ml：200-250ml。

25、本發(fā)明的有益效果：

26、1、本發(fā)明通過將抗紫外填料鋅鈦層狀雙氫氧化物與阻燃填料氧化石墨烯納米片插層結(jié)合，通過在氧化石墨烯表面合成fe-mof，并吸附接枝阻燃劑植酸，制得復(fù)合阻燃粉末，提升pe膜的阻燃性能和機械性能，通過將復(fù)合阻燃粉末羧化后與納米二氧化硅復(fù)合，制得二氧化硅復(fù)合阻燃粉末，通過將二氧化硅復(fù)合阻燃粉末分散在水性聚氨酯中，涂布在pe薄膜表面，提升pe膜的耐候性，制得具有抗紫外性能的高耐候pe膜。

27、2、本發(fā)明通過在氧化石墨烯納米片表面原位合成fe-mof，使氧化石墨烯表面復(fù)合多孔結(jié)構(gòu)，有利于形成穩(wěn)定碳層，提升阻燃性能；含有鋅元素和鈦元素的鋅鈦層狀雙氫氧化物具有良好的紫外線吸收能力，可以屏蔽紫外線，減少紫外線帶來的老化反應(yīng)，與具有物理屏蔽能力的氧化石墨烯納米片協(xié)同作用，可以提高pe膜的耐老化性能。

28、3、本發(fā)明通過將具有阻燃官能團的植酸與含有羥基的鋅鈦層狀雙氫氧化物復(fù)合，使鋅鈦層狀雙氫氧化物層間填充具有羧基的植酸分子，利用植酸分子表面的羧基與mof/氧化石墨烯納米片表面的羥基反應(yīng)，將mof/氧化石墨烯納米片與鋅鈦層狀雙氫氧化物插層結(jié)合，納米纖維素粉末表面豐富羥基可以與層狀雙氫氧化物的羥基形成的氫鍵可以有效避免團聚現(xiàn)象。