專利名稱：聚酯復(fù)合防水卷材及其生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及建筑工程防水材料及該材料的生產(chǎn)方法，更具體地說是一種聚酯復(fù)合防水卷材及其生產(chǎn)方法。
現(xiàn)行用于建筑工程的防水材料品種很多，其中采用合成高分子材料制成的復(fù)合防水卷材，以其優(yōu)良的防水性能和簡單的施工方法及適中的價(jià)格，得到了普遍的認(rèn)可和廣泛的應(yīng)用，但該類防水卷材的主體防水層采用聚乙烯材料制成，例如申請?zhí)枮?9108466.5的“樹脂復(fù)合無紡布防水卷材及生產(chǎn)方法”中闡述的，以線性低密度聚乙烯做為主體防水層，通過熱熔直壓法將仿粘法聚丙烯長絲無紡布粘合到主體防水層兩個(gè)表面。由于聚乙烯主體防水層的機(jī)械強(qiáng)度低，耐高溫、耐老化性能差，特別是抗拉強(qiáng)度低，已不能滿足現(xiàn)代建筑工程對防水材料的高標(biāo)準(zhǔn)要求。
本發(fā)明的目的在于針對上述防水卷材物理力學(xué)性能差，難以達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)指標(biāo)要求的問題，而提供一種在防水性能、機(jī)械強(qiáng)度、耐高溫和耐老化性能等諸多方面都優(yōu)于現(xiàn)有的以聚乙烯為主體防水層的防水卷材的聚酯復(fù)合防水卷材及其該卷材的生產(chǎn)方法。
為此，本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是提供一種聚酯復(fù)合防水卷材，該防水卷材中間設(shè)置由在聚酯原料中加入光吸收劑而制成的聚酯防水膜，其中的聚酯原料為聚對苯二甲酸乙二醇酯，按重量百分比占99.7～99.9％，光吸收劑為2-羥基-4-正辛氧基二苯甲酮，按重量百分比占0.1～0.3％；在聚酯防水膜的兩面經(jīng)雙組份聚氨酯膠粘劑層粘接有在聚乙烯原料中加入光屏蔽劑和抗氧劑制成的聚乙烯粘接膜，其中的聚乙烯原料為低密度聚乙烯，按重量百分比占95～98.2％，光屏蔽劑為炭黑，按重量百分比占1.2～4％，抗氧劑為四[3-(3′，5′-二叔丁基-4′-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯(抗氧劑1010)，按重量百分比占0.6～1％；在上、下聚乙烯粘接膜的外表面經(jīng)熱壓復(fù)合有無紡布面層，其無紡布采用40～80g/m2的聚丙烯長絲熱軋非織布。
本聚酯復(fù)合防水卷材中聚酯防水膜的成份按重量百分比優(yōu)選為聚對苯二甲酸乙二醇酯99.8％，2-羥基-4-正辛氧基二苯甲酮0.2％；聚乙烯粘接膜的成份按重量百分比優(yōu)選為低密度聚乙烯97.3％，炭黑2％，四[3-(3′，5′-二叔丁基-4′-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯0.7％。
本發(fā)明的技術(shù)方案還提供一種生產(chǎn)聚酯復(fù)合防水卷材的方法，該方法生產(chǎn)工藝為a、將按量加入的聚酯原料聚對苯二甲酸乙二醇酯和光吸收劑2-羥基-4-正辛氧基二苯甲酮混合均勻，在擠出機(jī)上擠出成片，經(jīng)雙向拉伸制成厚度為0.009～0.16mm的聚酯防水膜；將按量加入的低密度聚乙烯、光屏蔽劑炭黑和抗氧劑四[3-(3′，5′-二叔丁基-4′-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯混合均勻，在吹膜機(jī)上制成厚度為0.02～0.17mm的聚乙烯粘接膜；b、利用電暈處理機(jī)分別對聚酯防水膜和聚乙烯粘接膜粘接界面進(jìn)行電暈處理，電暈處理機(jī)輸出功率0.5～10kw，處理速度5～30m/min；c、利用涂膠輥在電暈處理過的聚酯防水膜兩面均勻涂布雙組份聚氨酯膠粘劑，膠液濃度18～28％，其干膠涂膠量為單面3.5～5g/m2，并進(jìn)行逐步升溫?zé)岷娓?，烘干溫度分別為45～60℃，，60～70℃和70～90℃，烘干速度為5～30m/min；d、在涂膠后的聚酯防水膜兩面復(fù)合經(jīng)界面處理過的聚乙烯粘接膜，其復(fù)合速度為5～30m/min，復(fù)合輥表面溫度為65～95℃，復(fù)合輥壓力為5～20Mpa；e、對聚酯防水膜與聚乙烯粘接膜構(gòu)成的復(fù)合膜進(jìn)行熟化，熟化溫度為50～90℃，維持時(shí)間8～48h；f、在上、下聚乙烯粘接膜外表面附置無紡布，并通過加熱箱加熱，再經(jīng)熱壓復(fù)合，其加熱箱加熱溫度為130～160℃，加熱時(shí)間為20～60s，熱壓復(fù)合輥表面溫度為40～100℃，熱壓復(fù)合速度為0.9～2m/min，熱壓復(fù)合輥的壓力為6～25Mpa；g、對復(fù)合后的防水卷材半成品進(jìn)行冷卻定型，使其溫度降至30℃以下，而后進(jìn)行切邊、印字、計(jì)長、牽引、經(jīng)卷取機(jī)收卷，制得聚酯復(fù)合防水卷材成品。
本防水卷材采用聚酯膜作為主體防水材料，其聚酯防水膜是由乙二醇和對苯二甲酸或其甲酯經(jīng)酯化或酯交換后，再在高真空狀態(tài)下縮合而成的飽和聚酯樹脂，經(jīng)添加光吸收劑2-羥基-4-正辛氧基二苯甲酮，提高耐光老化性，并經(jīng)雙向拉伸制成的薄膜。聚酯樹脂為主鏈上含有酯鍵的高分子化合物，屬線型聚酯，具有優(yōu)良的物理機(jī)械性能，耐熱性能極強(qiáng)，熔點(diǎn)在255～260℃之間，可在-60～120℃溫度中長期使用，其形成的薄膜在125℃空氣中加熱1000小時(shí)，它的拉伸強(qiáng)度和彈性模量只降低10～15％，其拉伸強(qiáng)度極高，是聚乙烯膜的9倍，為最韌性的熱塑性薄膜，同時(shí)具有優(yōu)良的隔水性、隔汽性、隔氣味性和絕緣性能。
本防水卷材除了采用聚酯防水膜作為主防層，而使其相對現(xiàn)行的聚乙烯主防水層的防水卷材的產(chǎn)品性能大大提高外，還采用聚酯防水膜兩面粘合聚乙烯粘接膜的復(fù)合防水結(jié)構(gòu)，使本發(fā)明的防水卷材的防水性能更加優(yōu)越。
本防水卷材中聚乙烯粘接膜的設(shè)置除了具有增加防水卷材的防水性能外，更主要的還在于實(shí)現(xiàn)與防水卷材無紡布表面層的粘接。
本防水卷材聚酯防水膜與聚乙烯粘接膜的粘接采用雙組份聚氨酯膠粘劑，不僅在于其粘接工藝簡便，有利于降低防水卷材的成本，還在于雙組份聚氨酯膠粘劑分子中含有大量的極性基團(tuán)，對被粘接材料有很強(qiáng)的親和力，能生成化學(xué)鍵，使膠粘劑分子同時(shí)與被粘接的材料起架橋作用，用于本防水卷材中實(shí)現(xiàn)聚酯防水膜與聚乙烯粘接膜的粘接，具有優(yōu)良的結(jié)合效果。
本防水卷材因在聚乙烯粘接膜中加入光屏蔽劑炭黑，在聚酯防水膜中加入光吸收劑2-羥基-4-正辛氧基二苯甲酮，而形成了防止防水卷材產(chǎn)生光老化的雙重防線，在保證與主體材料相容性好的同時(shí)，可有效地隔絕和吸收紫外光，達(dá)到延長防水卷材使用壽命的目的。
而在聚乙烯粘接膜中加入抗氧劑四[3-(3′，5′-二叔丁基-4′-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯，可有效地阻止防水卷材的氧化，進(jìn)一步提高防水卷材的使用壽命。
本發(fā)明聚酯復(fù)合防水卷材在生產(chǎn)過程中，為了實(shí)現(xiàn)聚酯防水膜與聚乙烯粘接膜的牢固粘接，采用了電暈處理工藝，其在高壓電場下，電子流對膜面進(jìn)行強(qiáng)有力的沖擊，并隨著電壓和電流的升高而使膜表面起毛，變得粗糙，表面積增加，當(dāng)膠粘劑與其表面接觸時(shí)，產(chǎn)生良好的浸潤效果，使膠粘劑滲透到被拉毛了的膜面凹溝中去，增加膜間的粘接牢固性。同時(shí)在高壓電場下空氣中的氧氣變成臭氧，臭氧又會(huì)分解成氧氣和新生態(tài)的氧原子，而新生態(tài)的氧原子是十分強(qiáng)烈的氧化劑，對聚乙烯分子中的α-碳進(jìn)行氧化，使其變?yōu)轸驶蛄u基，有了這樣的結(jié)構(gòu)后，分子極性增大，表面張力提高，對具有很大極性的膠粘劑會(huì)產(chǎn)生很強(qiáng)的親和力和吸引力，使膜間的粘接牢固性進(jìn)一步提高。另外，由于羰基的產(chǎn)生又使分子鏈中產(chǎn)生新的α-碳，出現(xiàn)了新的活潑氫，而這種活潑氫正好能與聚氨酯膠粘劑中的活潑性基團(tuán)異氰酸根(-NCO)進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，使被粘接材料和膠粘劑之間生成化學(xué)鍵，增加膜間的粘合力。
本防水卷材生產(chǎn)過程中，采用分區(qū)段的逐步升溫法對涂膠聚酯防水膜進(jìn)行烘干，使膠液中溶劑的殘留量控制在2～8mg/m2，及在聚酯防水膜與聚乙烯粘接膜的復(fù)合過程中，將復(fù)合輥的表面溫度及復(fù)合輥壓力控制在給定的范圍內(nèi)，可得到良好的復(fù)合效果。并且通過控制復(fù)合后的熟化溫度，可使聚酯防水膜與聚乙烯粘接膜達(dá)到優(yōu)良的復(fù)合粘接強(qiáng)度。
本防水卷材使用的無紡布的融熔溫度為160～170℃，聚乙烯粘接膜的融熔溫度為105～135℃，在進(jìn)行無紡布與聚乙烯粘接膜的復(fù)合時(shí)，將熱壓復(fù)合溫度控制在135～145℃范圍內(nèi)，在此溫度下，聚乙烯呈融熔狀態(tài)，在適當(dāng)?shù)膲毫ο?，聚乙烯?huì)滲透到無紡布的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)中去，與無紡布結(jié)合為一體，實(shí)現(xiàn)牢固粘接。
本發(fā)明防水卷材經(jīng)檢測，其主要物理性能如下表(按GB18173.1-2000標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn))
下面結(jié)合附圖
和實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明附圖是本聚酯復(fù)合防水卷材主剖視結(jié)構(gòu)示意圖。如附圖，本發(fā)明防水卷材中間設(shè)置由在聚酯原料中加入光吸收劑制成的聚酯防水膜4，在聚酯防水膜4的兩面經(jīng)雙組份聚氨酯膠粘劑層3粘接有由在聚乙烯原料中加入光屏蔽劑和抗氧劑制成的聚乙烯粘接膜2，在上、下聚乙烯粘接膜2的外表面分別經(jīng)熱壓復(fù)合有無紡布面層1。
實(shí)施例
將按重量百分比占聚酯膜原料99.8％的聚對苯二甲酸乙二醇酯和0.2％的2-羥基-4-正辛氧基二苯甲酮混合均勻，在擠出機(jī)上擠出成片，經(jīng)雙向拉伸制成厚度為0.012mm的聚酯防水膜；將按重量百分比占聚乙烯膜原料97.3％的低密度聚乙烯、2％的炭黑和0.7％的四[3-(3′，5′-二叔丁基-4′-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯混合均勻，在吹膜機(jī)上制成厚度為0.04mm的聚乙烯粘接膜。
利用電暈處理機(jī)分別對聚酯防水膜和聚乙烯粘接膜進(jìn)行粘接界面電暈處理，控制電暈處理機(jī)輸出功率在4kw，處理速度15m/min。
利用涂膠輥在電暈處理過的聚酯防水膜表面均勻涂布膠液濃度為25％的雙組份聚氨酯膠粘劑，單面涂膠量為3.5g/m2(干膠量)，涂膠后經(jīng)熱烘箱進(jìn)行熱風(fēng)噴射干燥，熱烘箱的熱烘道設(shè)定長度分別為2.5米、3米和2.5米，且溫度分別為50℃、65℃和85℃的三個(gè)區(qū)段，控制涂膠基材通過熱烘箱的速度為15m/min。
在熱烘后溶劑揮發(fā)殘留量為4mg/m2的聚酯防水膜表面復(fù)合聚乙烯粘接膜，復(fù)合速度為15m/min，復(fù)合輥表面溫度為85℃，夾輥壓力為13.5Mpa。
對聚酯防水膜和聚乙烯粘接膜構(gòu)成的復(fù)合膜進(jìn)行熟化，熟化溫度為80℃，維持時(shí)間16小時(shí)。
在復(fù)合膜的上、下聚乙烯粘接膜表面復(fù)合45g/m2的聚丙烯長絲熱軋非織布，并使其在溫度為145℃的加熱箱內(nèi)加熱30s后，再經(jīng)熱壓復(fù)合輥粘合，其熱壓復(fù)合輥表面溫度為80℃，熱壓復(fù)合速度為1.5m/min，熱壓復(fù)合輥的壓力為13Mpa。
熱壓復(fù)合后的防水卷材半成品在牽引輥的牽引下，進(jìn)行冷卻定型，使其溫度降至30℃以下，而后經(jīng)切邊、印字、計(jì)長、牽引，經(jīng)卷取機(jī)收卷，制得聚酯復(fù)合防水卷材成品。
權(quán)利要求
1.一種聚酯復(fù)合防水卷材，具有上、下無紡布面層(1)，其特征是該防水卷材中間設(shè)置在聚酯原料中加入光吸收劑而制成的聚酯防水膜(4)，其中的聚酯原料為聚對苯二甲酸乙二醇酯，按重量百分比占99.7～99.9％，光吸收劑為2-羥基-4-正辛氧基二苯甲酮，按重量百分比占0.1～0.3％；在聚酯防水膜(4)的兩面經(jīng)雙組份聚氨酯膠粘劑層(3)粘接有由在聚乙烯原料中加入光屏蔽劑、抗氧劑制成的聚乙烯粘接膜(2)，其中的聚乙烯原料為低密度聚乙烯，按重量百分比占95～98.2％，光屏蔽劑為炭黑，按重量百分比占1.2～4％，抗氧劑為四[3-(3′，5′-二叔丁基-4′-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯，按重量百分比占0.6～1％；所述的上、下無紡布面層(1)采用聚丙烯長絲熱軋非織布經(jīng)熱壓復(fù)合在聚乙烯粘接膜(2)的外表面。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚酯復(fù)合防水卷材，其特征是聚酯防水膜(4)的成份按重量百分比為聚對苯二甲酸乙二醇酯99.8％，2-羥基-4-正辛氧基二苯甲酮0.2％；聚乙烯粘接膜(2)的成份按重量百分比為低密度聚乙烯97.3％，炭黑2％，四[3-(3′，5′-二叔丁基-4′-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯0.7％。
3.一種生產(chǎn)權(quán)利要求1的聚酯復(fù)合防水卷材的方法，其特征是生產(chǎn)工藝為a、將按量加入的聚酯原料聚對苯二甲酸乙二醇酯和光吸收劑2-羥基-4-正辛氧基二苯甲酮混合均勻，在擠出機(jī)上擠出成片，經(jīng)雙向拉伸制成厚度為0.009～0.16mm的聚酯防水膜；將按量加入的低密度聚乙烯、光屏蔽劑炭黑和抗氧劑四[3-(3′，5′-二叔丁基-4′-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯混合均勻，在吹膜機(jī)上制成厚度為0.02～0.17mm的聚乙烯粘接膜；b、利用電暈處理機(jī)分別對聚酯防水膜和聚乙烯粘接膜粘接界面進(jìn)行電暈處理，其電暈處理機(jī)輸出功率0.5～10KW，處理速度5～30m/min；c、利用涂膠輥在電暈處理過的聚酯防水膜兩面均勻涂布雙組份聚氨酯膠粘劑，膠液濃度18～28％，其干膠涂膠量為單面3.5～5g/m2，并進(jìn)行逐步升溫?zé)岷娓?，烘干溫度分別為45～60℃，60～70℃和70～90℃，烘干速度為5～30m/min；d、在涂膠后的聚酯防水膜兩面復(fù)合經(jīng)界面處理過的聚乙烯粘接膜，其復(fù)合速度為5～30m/min，復(fù)合輥表面溫度為65～95℃，復(fù)合輥壓力為5～20Mpa；e、對聚酯防水膜與聚乙烯粘接膜構(gòu)成的復(fù)合膜進(jìn)行熟化，熟化溫度為50～90℃，維持時(shí)間為8～48h；f、在上、下聚乙烯粘接膜外表面附置無紡布，并通過加熱箱加熱，再經(jīng)熱壓復(fù)合，其加熱箱溫度為130～160℃，加熱時(shí)間為20～60s，熱壓復(fù)合輥的表面溫度為40～100℃，熱壓復(fù)合速度為0.9～2m/min，熱壓復(fù)合輥的壓力為6～25Mpa；g、對復(fù)合后的防水卷材半成品進(jìn)行冷卻定型，使其溫度降至30℃以下，而后進(jìn)行切邊、印字、計(jì)長、牽引、經(jīng)卷取機(jī)收卷，制得聚酯復(fù)合防水卷材成品。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種聚酯復(fù)合防水卷材及其生產(chǎn)方法。其以聚酯原料添加光吸收劑制成的聚酯防水膜作為主防水層設(shè)置在防水卷材的中間,在聚酯防水膜的兩面經(jīng)雙組份聚氨酯膠粘劑層粘接在低密度聚乙烯中加入光屏蔽劑和抗氧劑制成的聚乙烯粘接膜,在聚乙烯粘接膜的外表面經(jīng)熱壓復(fù)合無紡布表面層。本防水卷材以聚酯防水膜取代現(xiàn)行的聚乙烯膜作為主體防水層,并利用兩面粘接的聚乙烯粘接膜實(shí)現(xiàn)與無紡布的牢固結(jié)合及起到多重防水作用,大大提高了防水卷材的機(jī)械強(qiáng)度、使用壽命和防水性能,是一種可滿足現(xiàn)代建筑工程對防水材料高標(biāo)準(zhǔn)要求的新型防水卷材。
文檔編號(hào)B32B27/18GK1363464SQ0113588
公開日2002年8月14日 申請日期2001年11月3日 優(yōu)先權(quán)日2001年11月3日
發(fā)明者張超 申請人:張超