聚酯複合防水卷材及其生產方法
2023-11-11 13:45:37
專利名稱：聚酯複合防水卷材及其生產方法
技術領域：
本發明涉及建築工程防水材料及該材料的生產方法，更具體地說是一種聚酯複合防水卷材及其生產方法。
現行用於建築工程的防水材料品種很多，其中採用合成高分子材料製成的複合防水卷材，以其優良的防水性能和簡單的施工方法及適中的價格，得到了普遍的認可和廣泛的應用，但該類防水卷材的主體防水層採用聚乙烯材料製成，例如申請號為89108466.5的「樹脂複合無紡布防水卷材及生產方法」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表面。由於聚乙烯主體防水層的機械強度低，耐高溫、耐老化性能差，特別是抗拉強度低，已不能滿足現代建築工程對防水材料的高標準要求。
本發明的目的在於針對上述防水卷材物理力學性能差，難以達到標準指標要求的問題，而提供一種在防水性能、機械強度、耐高溫和耐老化性能等諸多方面都優於現有的以聚乙烯為主體防水層的防水卷材的聚酯複合防水卷材及其該卷材的生產方法。
為此，本發明所採取的技術方案是提供一種聚酯複合防水卷材，該防水卷材中間設置由在聚酯原料中加入光吸收劑而製成的聚酯防水膜，其中的聚酯原料為聚對苯二甲酸乙二醇酯，按重量百分比佔99.7～99.9％，光吸收劑為2-羥基-4-正辛氧基二苯甲酮，按重量百分比佔0.1～0.3％；在聚酯防水膜的兩面經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製成的聚乙烯粘接膜，其中的聚乙烯原料為低密度聚乙烯，按重量百分比佔95～98.2％，光屏蔽劑為炭黑，按重量百分比佔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)，按重量百分比佔0.6～1％；在上、下聚乙烯粘接膜的外表面經熱壓複合有無紡布面層，其無紡布採用40～80g/m2的聚丙烯長絲熱軋非織布。
本聚酯複合防水卷材中聚酯防水膜的成份按重量百分比優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％。
本發明的技術方案還提供一種生產聚酯複合防水卷材的方法，該方法生產工藝為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，在擠出機上擠出成片，經雙向拉伸製成厚度為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，在吹膜機上製成厚度為0.02～0.17mm的聚乙烯粘接膜；b、利用電暈處理機分別對聚酯防水膜和聚乙烯粘接膜粘接界面進行電暈處理，電暈處理機輸出功率0.5～10kw，處理速度5～30m/min；c、利用塗膠輥在電暈處理過的聚酯防水膜兩面均勻塗布雙組份聚氨酯膠粘劑，膠液濃度18～28％，其幹膠塗膠量為單面3.5～5g/m2，並進行逐步升溫熱烘乾，烘乾溫度分別為45～60℃，，60～70℃和70～90℃，烘乾速度為5～30m/min；d、在塗膠後的聚酯防水膜兩面複合經界面處理過的聚乙烯粘接膜，其複合速度為5～30m/min，複合輥表面溫度為65～95℃，複合輥壓力為5～20Mpa；e、對聚酯防水膜與聚乙烯粘接膜構成的複合膜進行熟化，熟化溫度為50～90℃，維持時間8～48h；f、在上、下聚乙烯粘接膜外表面附置無紡布，並通過加熱箱加熱，再經熱壓複合，其加熱箱加熱溫度為130～160℃，加熱時間為20～60s，熱壓複合輥表面溫度為40～100℃，熱壓複合速度為0.9～2m/min，熱壓複合輥的壓力為6～25Mpa；g、對複合後的防水卷材半成品進行冷卻定型，使其溫度降至30℃以下，而後進行切邊、印字、計長、牽引、經卷取機收卷，製得聚酯複合防水卷材成品。
本防水卷材採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酯化或酯交換後，再在高真空狀態下縮合而成的飽和聚酯樹脂，經添加光吸收劑2-羥基-4-正辛氧基二苯甲酮，提高耐光老化性，並經雙向拉伸製成的薄膜。聚酯樹脂為主鏈上含有酯鍵的高分子化合物，屬線型聚酯，具有優良的物理機械性能，耐熱性能極強，熔點在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，它的拉伸強度和彈性模量只降低10～15％，其拉伸強度極高，是聚乙烯膜的9倍，為最韌性的熱塑性薄膜，同時具有優良的隔水性、隔汽性、隔氣味性和絕緣性能。
本防水卷材除了採用聚酯防水膜作為主防層，而使其相對現行的聚乙烯主防水層的防水卷材的產品性能大大提高外，還採用聚酯防水膜兩面粘合聚乙烯粘接膜的複合防水結構，使本發明的防水卷材的防水性能更加優越。
本防水卷材中聚乙烯粘接膜的設置除了具有增加防水卷材的防水性能外，更主要的還在於實現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採用雙組份聚氨酯膠粘劑，不僅在於其粘接工藝簡便，有利於降低防水卷材的成本，還在於雙組份聚氨酯膠粘劑分子中含有大量的極性基團，對被粘接材料有很強的親和力，能生成化學鍵，使膠粘劑分子同時與被粘接的材料起架橋作用，用於本防水卷材中實現聚酯防水膜與聚乙烯粘接膜的粘接，具有優良的結合效果。
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生光老化的雙重防線，在保證與主體材料相容性好的同時，可有效地隔絕和吸收紫外光，達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，進一步提高防水卷材的使用壽命。
本發明聚酯複合防水卷材在生產過程中，為了實現聚酯防水膜與聚乙烯粘接膜的牢固粘接，採用了電暈處理工藝，其在高壓電場下，電子流對膜面進行強有力的衝擊，並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，當膠粘劑與其表面接觸時，產生良好的浸潤效果，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。同時在高壓電場下空氣中的氧氣變成臭氧，臭氧又會分解成氧氣和新生態的氧原子，而新生態的氧原子是十分強烈的氧化劑，對聚乙烯分子中的α-碳進行氧化，使其變為羰基或羥基，有了這樣的結構後，分子極性增大，表面張力提高，對具有很大極性的膠粘劑會產生很強的親和力和吸引力，使膜間的粘接牢固性進一步提高。另外，由於羰基的產生又使分子鏈中產生新的α-碳，出現了新的活潑氫，而這種活潑氫正好能與聚氨酯膠粘劑中的活潑性基團異氰酸根(-NCO)進行化學反應，使被粘接材料和膠粘劑之間生成化學鍵，增加膜間的粘合力。
本防水卷材生產過程中，採用分區段的逐步升溫法對塗膠聚酯防水膜進行烘乾，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複合過程中，將複合輥的表面溫度及複合輥壓力控制在給定的範圍內，可得到良好的複合效果。並且通過控制複合後的熟化溫度，可使聚酯防水膜與聚乙烯粘接膜達到優良的複合粘接強度。
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℃，在進行無紡布與聚乙烯粘接膜的複合時，將熱壓複合溫度控制在135～145℃範圍內，在此溫度下，聚乙烯呈融熔狀態，在適當的壓力下，聚乙烯會滲透到無紡布的網狀結構中去，與無紡布結合為一體，實現牢固粘接。
本發明防水卷材經檢測，其主要物理性能如下表(按GB18173.1-2000標準檢驗)
下面結合附圖
和實施例對本發明作進一步說明附圖是本聚酯複合防水卷材主剖視結構示意圖。如附圖，本發明防水卷材中間設置由在聚酯原料中加入光吸收劑製成的聚酯防水膜4，在聚酯防水膜4的兩面經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製成的聚乙烯粘接膜2，在上、下聚乙烯粘接膜2的外表面分別經熱壓複合有無紡布面層1。
實施例
將按重量百分比佔聚酯膜原料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，在擠出機上擠出成片，經雙向拉伸製成厚度為0.012mm的聚酯防水膜；將按重量百分比佔聚乙烯膜原料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，在吹膜機上製成厚度為0.04mm的聚乙烯粘接膜。
利用電暈處理機分別對聚酯防水膜和聚乙烯粘接膜進行粘接界面電暈處理，控制電暈處理機輸出功率在4kw，處理速度15m/min。
利用塗膠輥在電暈處理過的聚酯防水膜表面均勻塗布膠液濃度為25％的雙組份聚氨酯膠粘劑，單面塗膠量為3.5g/m2(幹膠量)，塗膠後經熱烘箱進行熱風噴射乾燥，熱烘箱的熱烘道設定長度分別為2.5米、3米和2.5米，且溫度分別為50℃、65℃和85℃的三個區段，控制塗膠基材通過熱烘箱的速度為15m/min。
在熱烘後溶劑揮發殘留量為4mg/m2的聚酯防水膜表面複合聚乙烯粘接膜，複合速度為15m/min，複合輥表面溫度為85℃，夾輥壓力為13.5Mpa。
對聚酯防水膜和聚乙烯粘接膜構成的複合膜進行熟化，熟化溫度為80℃，維持時間16小時。
在複合膜的上、下聚乙烯粘接膜表面複合45g/m2的聚丙烯長絲熱軋非織布，並使其在溫度為145℃的加熱箱內加熱30s後，再經熱壓複合輥粘合，其熱壓複合輥表面溫度為80℃，熱壓複合速度為1.5m/min，熱壓複合輥的壓力為13Mpa。
熱壓複合後的防水卷材半成品在牽引輥的牽引下，進行冷卻定型，使其溫度降至30℃以下，而後經切邊、印字、計長、牽引，經卷取機收卷，製得聚酯複合防水卷材成品。
權利要求
1.一種聚酯複合防水卷材，具有上、下無紡布面層(1)，其特徵是該防水卷材中間設置在聚酯原料中加入光吸收劑而製成的聚酯防水膜(4)，其中的聚酯原料為聚對苯二甲酸乙二醇酯，按重量百分比佔99.7～99.9％，光吸收劑為2-羥基-4-正辛氧基二苯甲酮，按重量百分比佔0.1～0.3％；在聚酯防水膜(4)的兩面經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、抗氧劑製成的聚乙烯粘接膜(2)，其中的聚乙烯原料為低密度聚乙烯，按重量百分比佔95～98.2％，光屏蔽劑為炭黑，按重量百分比佔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，按重量百分比佔0.6～1％；所述的上、下無紡布面層(1)採用聚丙烯長絲熱軋非織布經熱壓複合在聚乙烯粘接膜(2)的外表面。
2.根據權利要求1所述的聚酯複合防水卷材，其特徵是聚酯防水膜(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％。
3.一種生產權利要求1的聚酯複合防水卷材的方法，其特徵是生產工藝為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，在擠出機上擠出成片，經雙向拉伸製成厚度為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，在吹膜機上製成厚度為0.02～0.17mm的聚乙烯粘接膜；b、利用電暈處理機分別對聚酯防水膜和聚乙烯粘接膜粘接界面進行電暈處理，其電暈處理機輸出功率0.5～10KW，處理速度5～30m/min；c、利用塗膠輥在電暈處理過的聚酯防水膜兩面均勻塗布雙組份聚氨酯膠粘劑，膠液濃度18～28％，其幹膠塗膠量為單面3.5～5g/m2，並進行逐步升溫熱烘乾，烘乾溫度分別為45～60℃，60～70℃和70～90℃，烘乾速度為5～30m/min；d、在塗膠後的聚酯防水膜兩面複合經界面處理過的聚乙烯粘接膜，其複合速度為5～30m/min，複合輥表面溫度為65～95℃，複合輥壓力為5～20Mpa；e、對聚酯防水膜與聚乙烯粘接膜構成的複合膜進行熟化，熟化溫度為50～90℃，維持時間為8～48h；f、在上、下聚乙烯粘接膜外表面附置無紡布，並通過加熱箱加熱，再經熱壓複合，其加熱箱溫度為130～160℃，加熱時間為20～60s，熱壓複合輥的表面溫度為40～100℃，熱壓複合速度為0.9～2m/min，熱壓複合輥的壓力為6～25Mpa；g、對複合後的防水卷材半成品進行冷卻定型，使其溫度降至30℃以下，而後進行切邊、印字、計長、牽引、經卷取機收卷，製得聚酯複合防水卷材成品。
全文摘要
本發明公開了一種聚酯複合防水卷材及其生產方法。其以聚酯原料添加光吸收劑製成的聚酯防水膜作為主防水層設置在防水卷材的中間,在聚酯防水膜的兩面經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製成的聚乙烯粘接膜,在聚乙烯粘接膜的外表面經熱壓複合無紡布表面層。本防水卷材以聚酯防水膜取代現行的聚乙烯膜作為主體防水層,並利用兩面粘接的聚乙烯粘接膜實現與無紡布的牢固結合及起到多重防水作用,大大提高了防水卷材的機械強度、使用壽命和防水性能,是一種可滿足現代建築工程對防水材料高標準要求的新型防水卷材。
文檔編號B32B27/18GK1363464SQ0113588
公開日2002年8月14日 申請日期2001年11月3日 優先權日2001年11月3日
發明者張超 申請人:張超