一種高強度防水透氣多層復(fù)合材料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種建筑材料領(lǐng)域，特別是涉及一種高強度防水透氣多層復(fù)合材料及 其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 防水透氣材料是一種只允許氣化水汽通過，而阻止液態(tài)水通過的一種新型節(jié)能、 保溫材料。在建筑領(lǐng)域中大多數(shù)建筑物為提高建筑物保溫層的使用壽命，防止保溫層導(dǎo)熱 系數(shù)的提高，必須用防水透氣材料來阻隔水分滲透，同時將導(dǎo)致保溫層內(nèi)結(jié)露的水汽排除。 這種防水透氣材料在發(fā)達(dá)國家已經(jīng)普遍運用于屋頂防水透氣和墻體保溫層的防水透氣以 及外墻干掛式裝飾等。這種材料除材料本身的防水透氣性能外，其力學(xué)性能，特別是拉伸斷 裂強度和撕裂強度的高低是決定在施工中會否出現(xiàn)施工缺陷的重要因素。例如，在建筑物 屋頂施工時，因施工人員踩在材料上施工，材料強度差時就容易在釘子固定處出現(xiàn)撕裂，造 成施工缺陷。
[0003] CN201010201936. 2公開了一種塑料編織淋膜透氣墻體材料，是塑料絲編織后淋膜 及其它處理的塑料加工制作而成。主要技術(shù)包括利用微孔針刺技術(shù)將為實現(xiàn)防水要求而把 聚乙烯或聚丙烯或聚鹵乙烯作為在布上的淋膜材料的特種絲編織材料進(jìn)行機械打孔。該 方法制備的防水透氣材料透氣透濕量低。很難適應(yīng)建筑領(lǐng)域的要求。專利CN138162A、US 498372、US 3903234、EP-A-2702026等也是用類似機械制孔的方法來制備防水透氣材料。
[0004] 發(fā)明人的授權(quán)專利CN 102644158B涉及一種聚烯烴網(wǎng)格布及其制備方法和在制 備聚烯烴網(wǎng)格布增強的丙綸無紡布及防水透濕復(fù)合材料中的應(yīng)用。該專利的方法是將聚烯 烴網(wǎng)格布復(fù)合在丙綸無紡布雙噴頭絲層中間進(jìn)行熱壓復(fù)合。專利CN201020650600. X中公 開防滑型反射防水透氣復(fù)合布，涉及具有透氣功能的防水布，由四層結(jié)構(gòu)組成，最下層為聚 丙烯無紡布層，在聚丙烯無紡布層的上面依次設(shè)置聚乙烯透氣層、聚丙烯無紡布層和鋁箱 層，所述聚丙烯無紡布層的外表面均勻布十字形凹槽，該實用新型具有比小方格點更高的 防滑系數(shù)，產(chǎn)品的斷裂強度比普通的小方格防水透氣布要高出20%。
[0005] 發(fā)明人的授權(quán)專利CN101659759B公開了一種聚烯烴防水透氣微孔膜及微孔膜和 上下兩層丙綸無紡布復(fù)合膜，其制備方法是以該微孔膜為中間層，與內(nèi)外兩層聚丙烯無紡 布直接點熱壓復(fù)合制成三層復(fù)合材料，該復(fù)合材料雖然防水透氣性能優(yōu)異，但所用的材料 外普通紡粘法丙綸無紡布，因而在其力學(xué)性能上稍顯不足。
[0006]用于建筑領(lǐng)域的，以聚烯烴非織造布為材料的防水透氣復(fù)合材料，在其強度上都 有較大不足。而聚丙烯裂膜編織布或聚丙烯扁絲編織布或丙綸布或聚乙烯編織布或聚烯烴 針織布等聚烯烴織物是比聚烯烴非織造布強度高很多的材料，特別是聚丙烯裂膜編織布， 其材料價格低，生產(chǎn)工藝較簡單。到目前為止，尚未見用聚烯烴織物和聚烯烴防水透濕微孔 膜復(fù)合制成高強度防水透濕復(fù)合材料的相關(guān)報道；未見聚烯烴熔融徑向線條狀涂覆工藝及 類似工藝報道。而且，采用聚烯烴熔融徑向線條狀涂覆工藝進(jìn)行防水透濕多層材料復(fù)合，不 僅去除熱熔膠等粘合劑粘合所帶來的膠黏劑耐溫性差及易老化弊端，同時因其為條狀粘結(jié) 并且粘結(jié)面為透氣的無紡布材料，因而此粘結(jié)工藝對多層復(fù)合材料的透氣、透濕性能影響 不明顯。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種高強度的防水透氣多層復(fù)合材料及其制 備方法，本發(fā)明方法采用聚烯烴熔融徑向線條狀涂覆工藝將一種高強度編織布和防水透氣 功能層復(fù)合，不僅去除熱熔膠等粘合劑粘合所帶來的膠黏劑耐溫性差及易老化弊端，同時 因其為條狀粘結(jié)并且粘結(jié)面為透氣的無紡布材料，因而制備得到的防水透氣多層復(fù)合材料 具有優(yōu)良的防水、透氣、透濕性能。
[0008] 本發(fā)明解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：一種高強度防水透氣多層復(fù)合材 料，包括以下材料復(fù)合而成：防水透氣功能層、聚烯烴徑向線條狀粘結(jié)層、高強度編織布增 強層；其中，所述防水透氣功能層由丙綸無紡布、聚烯烴防水透氣微孔膜、丙綸無紡布點熱 壓復(fù)合而成。
[0009] 其中，所述的聚烯烴防水透氣微孔膜的制備方法具體可參考公開號為：CN 101659769B專利文獻(xiàn)，其中優(yōu)選所述聚丙烯、線性低密度聚乙烯、和乙烯-辛烯共聚物重量 配比為（70~80) : (10~15) : (10~15)的防水透氣微孔膜。
[0010] 進(jìn)一步的技術(shù)方案中，所述聚烯烴徑向線條狀粘結(jié)層由聚烯烴徑向線條狀粘合混 合料制備，所述聚烯烴徑向線條狀粘合混合料含有以下重量份數(shù)的組分：聚烯烴85~96 份，Ρ0Ε彈性體3~10份，分散劑0~3份，光穩(wěn)定劑0~3份，抗氧劑1~3份；并且，所 述聚稀經(jīng)的恪體流動速率在190°C、2. 16kg條件下為5~100g/min。
[0011] 進(jìn)一步的技術(shù)方案中，所述聚烯烴徑向線條狀粘合混合料含有以下重量份數(shù)的組 分：聚烯烴85~90份，Ρ0Ε彈性體5~8份，光穩(wěn)定劑0. 5份，抗氧劑1. 0份，分散劑0. 5 份；其中所述聚烯烴的熔體流動速率在190°C、2. 16kg條件下為2~50g/min。
[0012] 進(jìn)一步的技術(shù)方案中，所述高強度編織布增強層為聚丙烯裂膜絲編織布、聚丙烯 扁絲編織布、聚乙烯編織布、丙綸布或錦綸布的一種，所述高強度編織布增強層的徑向及煒 向的拉伸強度是同克重的防水透氣功能層拉伸強度的1. 5~4倍。進(jìn)一步的，所述高強度 編織布增強層優(yōu)選為聚丙烯裂膜絲編織布、丙綸長絲平紋布的一種。
[0013] 進(jìn)一步的技術(shù)方案中，所述丙綸無紡布、聚烯烴防水透氣微孔膜、丙綸無紡布采用 花紋滾筒點熱壓復(fù)合得到所述防水透氣功能層；所述防水透氣功能層和高強度編織布增強 層之間通過聚烯烴徑向線條狀粘結(jié)層粘結(jié)；所述聚烯烴徑向線條狀粘結(jié)層由若干條平行排 列的聚烯烴徑向線條狀粘結(jié)條構(gòu)成。所述平行排列的聚烯烴徑向線條狀粘結(jié)條是通過聚烯 烴熔融徑向線條狀涂覆工藝得到的。即在所述防水透氣功能層和所述高強度編織布增強層 之間采用聚烯烴熔融徑向線條狀涂覆工藝進(jìn)行復(fù)合。
[0014] 本發(fā)明所述一種高強度防水透氣多層復(fù)合材料的制備方法，包括以下步驟：
[0015] 步驟1.將聚烯烴防水透氣微孔膜拉伸制孔后，用花紋滾筒將其與上下兩層丙綸 無紡布點熱壓復(fù)合，復(fù)合溫度120~150°C ;制備得到防水透氣功能層；
[0016] 步驟2.將所述步驟1復(fù)合后的防水透氣功能層，通過預(yù)熱輥筒進(jìn)行預(yù)熱后與經(jīng)預(yù) 熱輥筒預(yù)熱后的高強度編織布增強層上下同步傳送，在所述防水透氣功能層和所述高強度 編織布增強層之間聚烯烴徑向線條狀粘合混合料用螺桿塑化經(jīng)涂覆模頭擠出，將其淋涂在 快速走動的所述高強度編織布上成線條狀，在其固化前迅速將二層壓合，經(jīng)收卷切邊后從 而制得本發(fā)明所述高強度防水透氣多層復(fù)合材料。
[0017] 上述技術(shù)方案中，所述步驟2為本發(fā)明人首創(chuàng)的聚烯烴熔融徑向線條狀涂覆工 藝，其功能是在不明顯影響防水透氣功能層的防水透氣性能情況下將功能層和增強層有效 的粘合。所述聚烯烴熔融徑向線條狀涂覆工藝是先制備聚烯烴徑向線條狀粘合混合料并將 所述聚烯烴徑向線條狀粘合混合料經(jīng)過單螺桿熔融擠出到涂覆模頭，經(jīng)過經(jīng)改造的多孔平 行線條涂覆模頭擠出線條狀熔融聚合物，在其固化前迅速將聚烯烴編織布與防水透氣功能 層壓合，經(jīng)收卷切邊后得到高強度防水透氣多層復(fù)合材料。
[0018] 所述制備方法進(jìn)一步的技術(shù)方案中，所述涂覆模頭的?？谠O(shè)置一排或多排圓形點 狀孔或長方形孔；并且出口面積為0. 5~10mm2,開孔密度為50~200孔/m。該涂覆摸頭 是在一般涂覆模頭的基礎(chǔ)上改造得到，即將涂覆模頭的線型?？诟脑斐梢慌呕蚨嗯盘囟ㄩg 距的多個圓形點狀孔或同面積的長方形孔。
[0019] 所述制備方法進(jìn)一步的技術(shù)方案中，所述步驟1復(fù)合溫度優(yōu)選為130~140°C ;所 述步驟2中高強度編織布增強層經(jīng)過預(yù)熱溫度至80~140°C ;所述防水透氣功能層通過預(yù) 熱輥筒預(yù)熱溫度至85~95 °C度。
[0020] 所述制備方法進(jìn)一步的技術(shù)方案中，所述聚烯烴防水透氣微孔膜優(yōu)選包括以下重 量份數(shù)的組分制備：聚丙烯70~80份、線性低密度聚乙烯10~15份、和乙烯-辛烯共聚 物10~15份。
【附圖說明】
[0021] 圖1為本發(fā)明一種高強度防水透氣多層復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022] 圖2為本發(fā)明增強層與防水透氣功能層的復(fù)合工藝圖；
[0023] 圖中各個附圖標(biāo)記對應(yīng)的名稱是：
[0024] 1-丙綸無紡布；3-丙綸無紡布；2-聚烯烴防水透濕微孔膜；4-聚烯烴徑向熔融線 條狀粘合層；5-高強度編織布；41-聚烯烴徑向線條狀粘結(jié)條。
【具體實施方式】
[0025] 為了更好地理解本發(fā)明的內(nèi)容，下面結(jié)合具體實施例和附圖作進(jìn)一步說明。應(yīng)理 解，這些實施例僅用于對本發(fā)明進(jìn)一步說明，而不用于限制本發(fā)明的范圍。此外應(yīng)理解，在 閱讀了本發(fā)明所述的內(nèi)容后，該領(lǐng)域的技術(shù)人員對本發(fā)明作出一些非本質(zhì)的改動或調(diào)整， 仍屬于本發(fā)明的保護范圍。
[0026] 實施例1
[0027] 以下結(jié)合實施例和試驗數(shù)據(jù)，對本發(fā)明上述的和另外的技術(shù)特征和優(yōu)點作更詳細(xì) 的說明。
[0028] 實施例1
[0029] 將聚乙烯（LLDPE，茂名石化/DNDA-7144) 60Kg，聚丙烯（s2040,上海賽科石 化）30Kg，POE (Ρ0Ε 8200,陶氏）8. 5Kg，熱穩(wěn)定劑（B215,北京燕聯(lián)化工廠）0. 5Kg，乙撐雙硬 脂酰胺〇. 8Kg，聚丁二酸（4-羥基-2, 2, 6, 6-四甲基-1-哌啶乙醇）酯0. 2Kg在高速預(yù)混機 預(yù)混均勻后，用雙螺桿擠出機擠出造粒，得到聚烯烴熔融徑向線條狀粘合用聚烯烴混合材 料母粒。
[0030] 增強層為聚丙烯裂膜絲編織布（50g/m2,萊蕪寶利工程材料有限公司）。裂膜絲編 織布是以聚丙烯裂膜扁絲為原料，由兩組平行的紗線（其形狀是扁線）組成，一組沿織機的 縱（織物行進(jìn)的方向）向布置稱經(jīng)紗，另一組橫向布置稱為煒紗。用不同的編制編織設(shè)備 和工藝將經(jīng)紗與煒紗交織在一起織成布狀，可根據(jù)不同的使用范圍編織成不同的厚度與密 實度，一般編織布較薄，縱橫向都具有相當(dāng)強的抗拉強度（經(jīng)向略大于煒向），具有很好的 穩(wěn)定性能。
[0031] 將涂覆淋模頭加工成，單排，面積為2mm2淋出孔，開孔間隙6mm，其中為開孔密度 100孔/m。如圖2所示，將上