一种耐腐蚀污水池用膜材及其制备方法与流程

本发明涉及一种膜结构及其制备方法，具体涉及一种耐腐蚀污水池用膜材及其制备方法。

背景技术：

目前，膜结构是一种特殊的现代建筑结构，它是以高强度柔韧性薄膜材料

与张拉体系相结合后，形成的具有一定刚度的空间结构体。多变的支撑结构、柔韧性极强的膜结构材料使建筑物的造型更趋多样化，新颖而美观，同时又具有结构之美，且色彩丰富，自由的建筑形体和丰富的建筑语言，使得膜结构成为了材料界的新宠。现代膜结构建筑是集建筑学、结构力学、精细化工与材料科学为一体的高科技工程。它具有力学特性好、光学、热学性能优、阻燃又自洁性能佳，成本低，工期短等优点，广泛应用于体育、文化娱乐、交通运输等建筑中。膜结构建筑中最常用的膜材料主要为ptfe膜材料和pvc膜材料。ptfe膜材料是指在极细的玻璃纤维(3mm)编织成的基布上涂上ptfe（聚四氟乙烯）树脂而形成的复合材料。pvc膜材料是指在聚酯纤维编织的基布上涂上pvc（聚氟乙烯）树脂而形成的复合材料。

由于膜材是柔形结构，本身没有抗拉，抗压能力、抗弯能力也很差，完全靠外部施加的预应力保持形状，即使在无外力且不考虑自重的情况下，也存在着相当大的拉应力。膜表面通过自身曲率变化达到内外力平衡。作为污水处理池专用的膜结构材料，在保证一定的强力要求的前提下，必须具有耐腐蚀性及气体阻隔性，这样才可以保证在对生产过程中产生的酸碱性污水具有较好的耐久性，并对污水池中产生的臭气进行阻隔。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是提供一种耐腐蚀污水池用膜材及其制备方法，具有高强、耐酸碱腐蚀、气密性良好，且具有优良的剥离强度、遮光隔热性能。

本发明解决技术问题所采用的技术方案是：一种耐腐蚀污水池用膜材，包括复合材料，所述的复合材料是以高强涤纶机织布为基层布，在其正反两面依次分别设有黑色pvc塑浆层和白色pvc塑浆层，所述复合材料一面设有pvdf表处层，另一面贴合一层pvdf膜层。

作为一种优选，所述黑色pvc浆料层和白色pvc浆料层均包括有pvc糊树脂、稳定剂、增塑剂、阻燃剂、防霉剂和颜料。

作为一种优选，所述pvc浆料黑色层中的颜料为黑色颜料，所述增塑剂为dinp，增塑剂的含量为pvc糊树脂重量百分比的46%；所述阻燃剂为三氧化二锑和氢氧化镁的混合物，所述的阻燃剂的含量为pvc糊树脂重量百分比的25%。

作为一种优选，所述pvc浆料黑色层还含有胶粘剂，所述胶粘剂为异氰酸酯类胶粘剂，所述胶粘剂的含量为pvc糊树脂重量百分比的3.3%。

作为一种优选，所述pvc浆料白色层中的颜料为白色颜料，所述增塑剂为dinp，增塑剂的含量为pvc糊树脂重量百分比的38%；所述阻燃剂为三氧化二锑和氢氧化镁的混合物，所述的阻燃剂的含量为pvc糊树脂重量百分比的27%。作为一种优选，所述的pvdf表面处理层包括丁酮和二甲基甲酰胺dmf的混合物。

一种如上所述的耐腐蚀污水池用膜材的制备方法，包括以下步骤：

a：采用刀刮涂层法制备在高强涤纶机织布的正反面经过立式底涂黑色pvc浆料层，所述黑色pvc浆料层厚度为0.18～0.20mm；

b：将步骤a得到的材料采用刀刮涂层正反面涂白色pvc浆料层，并烘干，冷却至室温，得到复合材料；

c：将步骤b得到的复合材料反面经过pvdf表面处理剂进行处理，在复合材料反面形成pvdf表处层1；

d：用聚氨酯水性双组份胶水处理pvdf膜层，将步骤c得到的复合材料与pvdf膜层同时进行预热，使复合材料的另一面与pvdf膜表面接触，将经pvdf表处剂处理的复合材料与pvdf膜直接压力贴合，冷却至室温，得到耐腐蚀污水池用膜材料；

其中，步骤a和b中均采用刀刮涂层涂pvc浆料，步骤a加热轮温度为165～180℃，步骤b加热轮温度为175～185℃；步骤c中表处剂加热轮温度为120℃；步骤d中，贴合温度为169～175℃；涂层布和pvdf膜进入贴合压力轮的速度相同；

其中，步骤a中刀刮涂层得到的pvc浆料黑色层厚度为0.08～0.10mm；步骤b中正面的pvc浆料白色层厚度为0.28～0.30mm；反面的pvc浆料白色层厚度为0.22～0.25mm。步骤a中所述的刀刮涂层法涂pvc浆料黑色层的步骤包括：将pvc糊树脂、稳定剂、增塑剂、阻燃剂、防霉剂、胶粘剂和颜料混合均匀后放在机器储料槽内，基层布经轮滚动经过出料槽，刀刮上一层pvc浆料，输送到加热轮，加热轮加热冷却后形成涂有pvc浆料黑色层的机织布，步骤b中所述的刀刮涂层法，上涂pvc浆料白色层的步骤包括：将pvc糊树脂、稳定剂、增塑剂、阻燃剂、防霉剂、胶粘剂和颜料混合均匀后放在机器储料槽内，步骤a得到的材料经轮滚动经过出料槽，刀刮上一层pvc白色浆料，输送到加热轮，加热轮加热冷却后形成涂有黑色pvc和白色pvc层的复合材料。

本发明主要特点如下：

1.优选1500d×1500d高强涤纶机织布为基材，通过双经双纬的排列方式，从而达到高强的目的；不仅保证了产品的撕裂负荷、拉伸负荷，机织物无弹的特点，且避免了采用针织物在使用过程中由于弹性形变导致隔膜破裂，影响产品寿命。其次，选择在保证基布自身强力的前提下，能保证粘合剂渗透到布的另一面，并在那里形成粘结点。由于机械粘结力和化学结合力很高，得到非常高的粘结水平，即剥离负荷很高。

2.优选pvdf为原料，通过双层表面处理，使产品具有高强度、耐腐蚀的性质。

3.pvc浆料配比，根据本产品的目标功能，主要是高拉伸复合、高撕裂复合、气密性等为研究切入点，优选pvc膜制品的主要成分及用量为：pvc树脂粉100份、增塑剂dinp50份、环氧大豆油1-5份、钡锌稳定剂3-5份、抗uv剂0.1-0.5份、色料若干等。

4.表面处理剂选择，pvc膜本身抗酸碱能力较强，但随pvc在长期使用，其内部的助剂会自动析出而导致材料老化，其抗酸碱腐蚀能力减弱，鉴于此，我们从表面处理的办法延长pvc的使用寿命并且同时达到抗酸碱腐蚀能力。试制组最终选择双面涂覆pvdf作为表面处理剂。pvdf层解决了两个问题，一是可以对pvc进行一个封闭，阻止了塑化剂的析出，延缓pvc的老化进程；二是借助pvdf起到抗酸碱腐蚀的能力。

5、生产工序：基布→双面涂胶→双面刀刮pvc浆料→pvdf膜贴合→打卷。

所生产的耐腐蚀污水池用膜材，无论是产品的拉伸负荷、剥离负荷、撕破负荷等性能都达到了预期的效果。产品性能优越、质量可靠，深受客户广泛好评。本发明生产过程使用环保水性胶，且不添加塑化剂，生产工艺环保无污染。

6.烘干温度与时间，如果烘干温度过高，烘干速度过快会导致pvc膜内部产生气体，气体从膜表层冲出易出现“针眼”现象。为避免此现象，我们首先在降低温度的前提下对其进行烘干。但烘干时间也不易过长导致影响生产效率。鉴于此，我们探索了合适的烘干温度和时间。既能保证产品效率大的前提下，不出现“针刺”。

7.pvc涂层剂放置时间，经过充分搅拌的pvc涂层剂含有气泡，将配制好的涂层剂密封放置一段时间，既有利于消除气泡，更主要是使其大分子充分溶解、伸展，有利于提高涂层产品的剥离强度。而放置时间过长，pvc大分子间的相互缠结加剧，从而使pvc大分子与纤维的缠结减弱，剥离强度降低。因此，我们通过实验确定了合适的放置时间。

8.pvc膜层厚度确定，通过实验我们发现膜层越厚其剥离强度越大，但同时增重率也增加。我们在实验过程中兼顾剥离强度及产品重量来确定膜厚度。

本发明的有益效果是:本发明耐腐蚀污水池用膜材与一般的膜结构材料相比，其高强、耐酸碱腐蚀、气密性更佳。其拉伸负荷、断裂伸长率、撕裂负荷、剥离负荷、透气率、耐酸碱腐蚀等性能更佳。通过对产品基布织造的选择（双经双纬），不仅保证了产品高强，而且更加适合膜结构材料使用。其次优选胶水，选择聚氨酯水性胶，不仅达到高的剥离强力而且产品更加环保。关键是通过优化涂层工艺实现了产品的优良剥离强力，提升了产品品质。最后通过贴合pvdf膜，实现了产品的耐腐蚀的性能。产品性能优越、质量可靠，深受客户广泛好评。

附图说明

图1为本发明实施例的结构示意图。

下面结合附图对本发明做进一步说明。

具体实施方式

实施例1：如附图1所示，一种耐腐蚀污水池用膜材，包括复合材料，所述的复合材料是以高强涤纶机织布4为基层布，在其正反两面依次分别设有黑色pvc塑浆层3和白色pvc塑浆层2，所述复合材料一面设有pvdf表处层1，另一面贴合一层pvdf薄膜层5。

所述黑色pvc浆料层3和白色pvc浆料层2均包括有pvc糊树脂、稳定剂、增塑剂、阻燃剂、防霉剂和颜料。

所述pvc浆料黑色层3中的颜料为黑色颜料，所述增塑剂为dinp，增塑剂的含量为pvc糊树脂重量百分比的46%；所述阻燃剂为三氧化二锑和氢氧化镁的混合物，所述的阻燃剂的含量为pvc糊树脂重量百分比的25%。

所述pvc浆料黑色层3还含有胶粘剂，所述胶粘剂为异氰酸酯类胶粘剂，所述胶粘剂的含量为pvc糊树脂重量百分比的3.3%。

所述pvc浆料白色层2中的颜料为白色颜料，所述增塑剂为dinp，增塑剂的含量为pvc糊树脂重量百分比的38%；所述阻燃剂为三氧化二锑和氢氧化镁的混合物，所述的阻燃剂的含量为pvc糊树脂重量百分比的27%。

所述的pvdf表面处理层1包括丁酮和二甲基甲酰胺dmf的混合物。

实施例2：一种耐腐蚀污水池用膜材的制备方法，包括以下步骤：

a：采用刀刮涂层法制备在高强涤纶机织布4的正反面经过立式底涂黑色pvc浆料层3，所述黑色pvc浆料层3厚度为0.18mm；

b：将步骤a得到的材料采用刀刮涂层正反面涂白色pvc浆料层2，并烘干，冷却至室温，得到复合材料；

c：将步骤b得到的复合材料反面经过pvdf表面处理剂进行处理，在复合材料反面形成pvdf表处层1；

d：用聚氨酯水性双组份胶水处理pvdf膜层5，将步骤c得到的复合材料与pvdf膜层5同时进行预热，使复合材料的另一面与pvdf膜层5表面接触，将经pvdf表处剂处理的复合材料与pvdf膜层5直接压力贴合，冷却至室温，得到耐腐蚀污水池用膜材料；

其中，步骤a和b中均采用刀刮涂层涂pvc浆料，步骤a加热轮温度为165～180℃，步骤b加热轮温度为175～185℃；步骤c中表处剂加热轮温度为120℃；步骤d中，贴合温度为169～175℃；涂层布和pvdf膜进入贴合压力轮的速度相同；

步骤a中刀刮涂层得到的pvc浆料黑色层厚度为0.08～0.10mm；步骤b中正面的pvc浆料白色层厚度为0.28～0.30mm；反面的pvc浆料白色层厚度为0.22～0.25mm。

步骤a中所述的刀刮涂层法涂pvc浆料黑色层的步骤包括：将pvc糊树脂、稳定剂、增塑剂、阻燃剂、防霉剂、胶粘剂和颜料混合均匀后放在机器储料槽内，基层布经轮滚动经过出料槽，刀刮上一层pvc浆料，输送到加热轮，加热轮加热冷却后形成涂有pvc浆料黑色层的机织布，步骤b中所述的刀刮涂层法，上涂pvc浆料白色层的步骤包括：将pvc糊树脂、稳定剂、增塑剂、阻燃剂、防霉剂、胶粘剂和颜料混合均匀后放在机器储料槽内，步骤a得到的材料经轮滚动经过出料槽，刀刮上一层pvc白色浆料，输送到加热轮，加热轮加热冷却后形成涂有黑色pvc和白色pvc层的复合材料。

本发明是以国内同类产品所测试的性能指标及其实际应用要求，特别是拉伸负荷、断裂伸长率、撕裂负荷、剥离负荷、透气率、耐酸碱腐蚀等具体性能指标为依据，特制订产品的要求，使产品能够满足客户要求。

产品主要技术指标如下：

1.拉伸负荷（n/5cm）：经向≥6000，纬向≥5500；

2.断裂伸长率（%）：经向≥25.0，纬向≥35.0；

3.撕裂负荷（n）：经向≥600，纬向≥700；

4.剥离负荷（n/5cm）：无法全过程剥离；

5.透气率（mm/s）：≤1.0；

6.耐酸碱腐蚀：耐酸性：外观无变化；耐碱性：外观无变化。