一种涂层复合材料及其制备方法与流程

本发明涉及一种涂层复合材料，具体涉及一种以聚氯乙烯和聚酯纤维基布为主要基材的具有高隔热和高剥离强度的涂层复合材料及其制备方法，属于新材料技术领域。

背景技术：

聚氯乙烯(pvc)涂层复合材料是由聚氯乙烯复合材料涂覆于聚酯纤维织物或者玻璃纤维织物等表面，然后高温塑化成型而得到的一种膜类复合材料，因其易加工、成本低等优点，广泛应用于膜结构设计(大型体育场馆、展览会场、机场、火车站、植物观光园等场所)、产业用布(蓬盖布、包装布)、建筑遮阳(遮阳篷、窗帘)等领域。

膜结构设计是该类复合材料主要的应用领域，膜结构是使用这些涂层膜材配以加强构件如钢骨架、钢柱、钢架，钢索等，利用张拉的方式在膜面内产生预张力，或者通过充气的方式使膜结构内外产生气压差而构成的一种空间结构形式。作为一种新型的建筑遮阳形式，膜结构建筑具有轻巧、透气性能好、操作方便、形态优美等优点，被广泛地应用于现代建筑中，而膜结构建筑开始在全世界普及，特别是在一些发达国家，膜结构工程已经商业化、系统化地展现在人们眼前。按涂层材料不同，膜结构设计所用膜材可分为以下几种：1)pvc膜材：由聚氯乙烯涂层和聚酯涤纶纤维基层复合而成；2)ptfe膜材：指在极细的玻璃纤维编织成的基布上涂覆ptfe(聚四氟乙烯)而形成的复合材料。ptfe膜材的最大特点是强度高、耐久性好、防火难燃、自洁性好，不受紫外线影响；3)pvdf膜材：指在聚脂纤维编织的基布上涂覆pvc后再加涂pvdf(聚偏氟乙烯)表面涂层而形成的复合材料；4)pvf面层贴合膜材：指将pvf(聚氟乙烯)首先加工成膜，然后用专用粘合剂与pvc膜面进行层压，形成pvf面层贴合膜材，这种膜材不仅解决了pvc膜材易老化的问题，显著提高了防污自洁性，但手感略硬，且加工技术难度比较大，应用略受到限制。pvc涂层膜材由于其出色的性价比、低廉的原料成本、较好的撕裂强度以及优良的加工柔韧性，是目前应用最广的膜材之一。

建筑遮阳的主要目的是阻挡阳光的热量辐射、紫外线和眩光，避免阳光和热能直接进入建筑物，防止室内能量聚集升温，从而降低能耗，是一种自然降低能耗的方法，经济而又实用，它是建筑节能减排技术中一类不可或缺的技术手段。随着社会的发展和人们对节能减排意识的提高,对建筑遮阳材料的选择和使用上更加注重节能和安全功能。这就要求这种具有遮阳功能的涂层复合材料具有更高的反射隔热功能。目前在建筑节能领域，多采用隔热涂料直接涂覆与建筑物表面，达到阻止热传导、降低表面温度以改善工作环境及降低能耗的需求。以聚氯乙烯和聚酯纤维基布为主要基材的涂层复合材料表面一般较为光滑，且聚氯乙烯涂层中含有大量的增塑剂，隔热涂料与其相容性差，很难直接涂覆在该复合材料面料，即使用特种粘接剂能短时间将隔热涂料涂覆上去，时间久了之后，聚氯乙烯涂层中增塑剂向材料表面迁移，这种表面处理得到的隔热性能就会慢慢减弱。所以使用传统的隔热涂料直接涂覆以使该涂层材料具有隔热的技术手段很难实现。

为使聚氯乙烯涂层复合材料具有隔热性能，有些产品在涂层中单一的添加具有一定太阳光反射功能的钛白粉或者玻璃微珠或者金属铝粉，如公开号cn208101249u、cn207944273u、cn108570258a公开的复合材料对可见光具有一定的反射隔热效果，但是对红外光没有良好的的反射作用，而太阳光中780～2500nm近红外线能量约占50％以上。所以如何制备一种具有良好红外反射隔热功能的聚氯乙烯涂层复合材料是该类型产品升级的必然趋势。作为一种建筑家装等公共场合应用的复合材料，随着人们对防火意识的不断提高，该类涂层材料的高阻燃性能显然更能适合一些特殊应用领域的需求，虽然这种以pvc复合材料为主要基材的遮阳材料具有一定的阻燃性能，但还是不能满足一些高阻燃性能的要求。

在膜结构设计中，为设计无柱的灵活大空间和具有自然形态美的外观结构，通常都需要将聚氯乙烯涂层膜材进行拼接，目前大都使用热焊接或者高频焊接技术对聚氯乙烯涂层膜材料进行拼接，这就要求聚氯乙烯涂层膜材料焊接之后具有良好的剥离强度——即pvc涂层与聚酯涤纶纤维布之间需要有良好的结合性能，才能保证拼接后的膜结构安全可靠。若膜材的剥离强度较差，就必须使用缝纫线进行缝合，这将影响膜结构的外观，且操作工艺繁琐。由此可见，为制备具有高剥离强度的聚氯乙烯涂层复合材料，聚氯乙烯涂层材料与聚酯涤纶纤维布充分结合是研究的重点。

技术实现要素：

针对上述存在的问题，本发明提供一种具有高隔热、高剥离强度、阻燃性好、综合性能优良的涂层复合材料及其制备方法。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种涂层复合材料，包括：聚酯纤维织物基材层，所述基材层两侧分别为涂覆面层和背层，所述背层由里向外包括阻燃pvc底涂层、阻燃pvc隔热层，所述涂覆面层由里向外包括阻燃pvc底涂层、阻燃pvc隔热层、pvc高反射层、红外反射隔热透明层。

涂层复合材料的面层包括阻燃pvc底涂层、阻燃pvc隔热层、pvc高反射层和红外反射隔热透明层的多层结构，太阳光中大部分近红外首先被红外反射隔热透明层所反射，降低了热能的进入；剩余的光线和热能被pvc高反射层反射，进一步减低了热能的进入；剩下的一些热辐射被阻燃pvc隔热层反射吸收，这种立体的多体系的隔热技术保证了整个涂层复合材料的高隔热效果。在本发明中，阻燃pvc底涂层和阻燃pvc隔热层是该复合材料的主要结构层，其上浆量相对于面层最外两层要大，采用多体系复合阻燃技术使的该结构层拥有良好的阻燃特性，从而赋予最终的涂层复合材料较好的阻燃性能。在与聚酯纤维基布直接接触的阻燃pvc底涂层中，采用化学粘接交联技术，使得pvc复合材料与聚酯纤维成为化学交联的网络互穿结构，提高二者的结合力，进而提高整个涂层复合材料的剥离强度和复合材料的抗芯吸功能。

作为优选，所述聚酯纤维织物基材层为平纹结构，聚酯纤维线密度为600-1000dtex，织物克重200-300g/m²。

作为优选，所述涂层复合材料的厚度为0.8-1.2mm，克重为800-1200g/m²。

作为优选，所述阻燃pvc底涂层，按重量份数计，包括如下组分：pvc糊树脂：90-110份、液体钙锌复合稳定剂：3-6份、增塑剂：20-45份、阻燃增塑剂：20-40份、阻燃剂8-15份、相容改性剂5-10份、粘结剂：5-10份、交联剂1-2、交联助剂5-10、降黏剂：4-13份。

进一步优选，所述粘结剂为聚异氰脲酸酯类物质，如商品名为bondingagent2001、bondingagent2005、t839、vulcabondtp、vulcabondvp中的至少一种；所述交联剂可以是双叔丁基过氧化二异丙苯；所述交联助剂可以是三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯。

本发明为制备具有高剥离强度的涂层复合材料，涂覆层高分子复合材料与聚酯纤维织物基材之间的粘接力主要靠pvc底涂层来实现。聚酯纤维的表面光滑，而且熔点较高，在pvc溶胶塑化温度下仍然保持塑性的状态，pvc溶胶塑化、冷却后与聚酯纤维表面仅有物理的吸附力，二者粘接力较差，影响涂层材料的剥离强度。聚酯纤维表面有一定量的羟基，羟基可以与许多活性官能团发生反应形成化学键，若pvc层材料中拥有能与这些活性官能团发生反应的化学成份存在，就能使pvc层与聚酯纤维之间有着良好的结合力，从而提高粘接性。本发明中采用具有活性官能团的粘接剂添加到pvc溶胶中，在一定温度下使pvc溶胶塑化与聚酯纤维粘接在一起，提高粘接性能。

为了进一步提高pvc底涂层的剥离强度，本发明通过化学交联使pvc底涂层交联成网络互穿结构，进一步提高底涂层与涤纶基布的结合力，提高材料的整体性能。目前化学交联pvc常用的方法有硅烷交联pvc、三嗪类化合物交联pvc以及过氧化物交联pvc，其中过氧化物交联pvc的交联效率较高。本发明已经在底层pvc溶胶中加入了聚异氰尿酸盐类粘结剂，考虑到该粘结剂能与过氧化物类交联剂发生化学反应，能进一步提高pvc底涂层的剥离强度，本发明选择双叔丁基过氧化二异丙苯作为交联剂，三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯作为交联助剂，进一步提高提高底涂层pvc的交联度，使其与涤纶基布形成一种网络互穿结构，提高二者的结合力，进而提高涂层复合材料的剥离强度。另外，由于pvc底涂层与涤纶编织物基布进行了化学交联融为一体，即使编织物基布裸露在外(如在涂层材料后续的裁剪、拼接缝或是外侧埋绳的时候)，雨水和潮气也不会使编织物基布湿润从而影响复合材料的应用性能，具有良好的抗芯吸功能。

作为优选，所述阻燃pvc隔热层，按重量份数计，包括如下组分：pvc糊树脂：80-90份、pvc掺混树脂：10-20份、液体钙锌复合稳定剂：3-6份、增塑剂：20-45份、阻燃增塑剂：20-40份、阻燃剂15-27份、钛白粉10-15份，红外隔热剂5-10份、相容改性剂8-12份、降黏剂：8-15份、其它助剂0.6-1份。

pvc掺混树脂的粒子结构紧密、呈球形，外表光滑，粒度分布窄，吸收增塑剂量小，与增塑剂具有一定的亲和性。相比普通pvc糊树脂粒子的粒径(0.2-2μm)，pvc掺混树脂粒子(k值为57-75)的粒径比较大，在20-60μm之间，掺混树脂加入糊树脂后，掺混树脂粒子之间的空隙被充填，堆积变得致密，粒子表面较光滑，孔隙率低，表面积小，因而使得pvc糊浆料的黏度降低，提高了加工性能，不仅减少pvc溶胶在涂覆过程中表面气泡的产生，还能减少涂层产品的光泽度，使其形貌均匀。

钛白粉是一种具有良好热反射性能的颜料，为本发明涂层材料提供良好遮盖力的同时，也有良好的隔热反射作用。

进一步优选，所述红外隔热剂为质量比0.5-1.5:1的钨酸铯与金属氧化物颜填料的混合物，所述金属氧化物颜填料包括纳米级的fe2o3、mno2、co2o3、cuo、cr2o3中的一种或多种。

进一步优选，所述红外隔热剂为质量比1:1的钨酸铯与金属氧化物颜填料的混合物。

本发明的红外隔热剂中金属氧化物颜填料具有红外隔热特性。钨酸铯在近红外区域800-1100nm具有极强吸收特性，是一种良好的隔材料，而且其在紫外光区域200-380nm也具有较强屏蔽特性，对复合材料抗紫外老化有益。

进一步优选，所述阻燃剂为质量比1:1:(0.7-1):(0.4-0.7)的十溴二苯乙烷、三氧化二锑、硼酸锌、羟基锡酸锌的混合物。

能添加至聚氯乙烯中作为阻燃剂使用的原料有多种，然而不同原料之间并不都有促进作用，有些不同的阻燃剂原料混合后甚至会产生相互抵消的作用。本发明采用pvc糊浆料涂覆涤纶纤维基布，需要pvc糊浆料具有良好的加工流动性，因此增塑剂的加入量较大，进而影响了材料的阻燃性能。另外为保障复合材料具有较低的黏度和良好的流动加工性能，无机阻燃剂的添加成份不能太大，所以必须采用新型多体系协同阻燃剂，使其较低的加入量就能达到高阻燃效果。

溴系阻燃剂具有很好的自由基捕获性能，能捕获维持燃烧所需的是自由基，从而阻止火焰的传播，使燃烧区的火焰密度下降，最终使燃烧反应终止。三氧化二锑具有很好的协同阻燃作用，它在卤化物分解放出氢卤酸或卤素的同时与之反应产生三卤化锑或卤化锑酰，这些锑化合物能减少可燃物与氧气接触，使炭覆盖层生成，从而达到阻燃的目的。硼酸锌在高温下分解后与聚氯乙烯、含溴阻燃剂协效生成的三氧化二硼、zncl2、znbr2覆盖在聚合物表面形成一层玻璃状物质，起到抑制余辉的作用，具有凝聚相阻燃机理。而硼酸锌分解产生的锌化合物能提高成炭量、降低成烟量、阻止燃烧继续进行。硼酸锌在高温下吸热脱水还能起到冷却阻燃机理的作用。羟基锡酸锌能够催化活化pvc热解，并且促进其交联成炭，形成致密的保护炭层，阻止部分热量地进入和烟雾溢出，从而提高了膨胀炭层的阻燃效果。在本发明中，阻燃机理有：凝聚相阻燃机理、自由基捕获机理、冷却阻隔机理和协同作用机理。这些阻燃协效作用使阻燃剂在低加入量的情况下也能大大提高聚氯乙烯复合材料的阻燃性。

作为优选，所述pvc高反射层，按重量份数计，包括如下组分：pvc糊树脂：90-110份、液体钙锌复合稳定剂：3-6份、增塑剂：20-45份、阻燃增塑剂：20-40份、铝粉：6-10份、空心玻璃微珠1-2.5份、润湿剂0.5-1份、相容改性剂5-10份、降黏剂：5-12份、其它助剂0.6-1份。

进一步优选，所述铝粉的粒径为20-60μm，呈鳞片状，片径与厚度的比例为(40:1)-(100:1)；所述空心玻璃微珠的粒径为100-200μm；所述润湿剂为丙烯酸类润湿剂。

空心玻璃微珠的结构为薄壁中空的微小球体，主要成分为钠硼硅酸盐，其表面光洁、微粒大小均匀，导热系数低，对太阳热反射率高，热屏障性好。铝粉具有银白色金属光泽，质轻，漂浮力高，遮盖力强，表面光洁，对光和热的反射性能均好，能反射大部分可见光。另外，由于金属铝粉在涂层材料中所呈现的特殊“双色效应”使得其成为一种热门的高反射用金属粉末。铝粉分散到载体后，由于其独特的漂浮作用，使得其自身与被载体涂装的底材平行，形成连续的铝粉层，而且这种铝粉层在载体膜内多层平行排列，从而能形成一层致密的光反射层。为使铝粉和空心玻璃微珠能更好的与pvc复合材料相容，让其在pvc高反射层表面能更好地平行排列，本发明通过加入润湿剂以使二者能更好的分散在pvc复合材料中，促进其定向排列，增加反射性能。

进一步优选，所述增塑剂包括对苯二甲酸二辛酯增塑剂、己二酸酯类增塑剂、柠檬酸酯类增塑剂中的一种或多种；所述阻燃增塑剂包括磷酸三苯酯、磷酸三甲苯酯、磷酸甲苯二苯酯、磷酸二苯基2-辛酯、磷酸三(2-辛基)酯中的一种或多种；所述降黏剂包括2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇二异丁酸酯。

pvc糊树脂含氯量达56％，具有一定的阻燃性能，在制备pvc糊浆料的过程中，需在pvc糊树脂中加入大量的增塑剂，才能保证糊浆料具有较低的黏度和良好的流动加工性能。增塑剂的增塑分子能插入到聚氯乙烯分子链之间，增加聚氯乙烯分子链的移动性、降低聚氯乙烯分子链的结晶度，从而使聚氯乙烯的可塑性和柔韧性增强以改善聚氯乙烯加工性能。但是大量普通增塑剂的加入，会使聚氯乙烯复合材料的阻燃性能大大下降。为此，本发明使用阻燃型增塑剂代替部分常用增塑剂，以减少增塑剂对复合材料阻燃性能的影响。阻燃增塑剂分子中含有磷酸类具有阻燃特性的基团，从而赋予阻燃增塑剂一定的阻燃特性。

涂层复合材料在未热塑化加工成型之前，pvc糊浆料体系的黏度是影响其涂层加工的主要性能指标，黏度过高或者过低，涂覆成型工艺都无法完成，而无机组分以及相容改性剂、粘接剂、交联剂等，都使复合材料体系的黏度增加。本发明通过加入降黏剂以调节体系黏度，降黏剂不仅能降低复合材料体系黏度，也能对pvc树脂起到增塑的作用，该助剂的加入还能pvc溶胶塑化成型后表面更干爽美观，增加表层抗磨损能力。

作为优选，所述红外反射隔热透明层，按重量份数计，包括如下组分：丙烯酸改性醇酸树脂溶液：90-110份、相容改性剂20-35份、红外反射隔热剂：4-8份、醋酸丁酯：20-40份、分散剂：1-2份、流平剂1-2份、其它助剂0.6-1份。

进一步优选，所述丙烯酸改性醇酸树脂溶液的固含量为25-35％；所述红外反射隔热剂为质量比0.5-1.5:1的纳米级锑掺杂氧化锡、纳米级锡掺杂氧化铟的混合物。

进一步优选，所述红外反射隔热剂为质量比1:1的纳米级锑掺杂氧化锡、纳米级锡掺杂氧化铟的混合物。

本发明的红外反射隔热剂是一种良好的透明隔热材料，具有高可见光透过率和优良的近红外反射性能以及微波衰减性能，其可见光透过率大于70％，而对800-1800nm的近红外线具有明显的反射作用，具有较好的隔热效果。

红外反射隔热透明层采用丙烯酸改性醇酸树脂做为主体树脂。普通醇酸树脂具有成膜丰满度好、容易施工等特点，但是其干燥时间长，硬度低，耐水耐候性差。丙烯酸酯树脂具有高透明，优良的保色性和户外耐候性，但是其施工性能、涂膜的柔韧性和耐寒性能较差。丙烯酸改性醇酸树脂，既保留了醇酸树脂丰满度好、容易施工等特点，又继承了热塑性丙烯酸酯树脂快干、高透明、优良的保色性和户外耐候性的特点，增强了耐候性能。该树脂良好的透明性和耐候性使得分散在其中的红外反射隔热剂能够充分发挥其特性，将大部分近红外热能反射出去，起到高隔热效果。另外，其高透明性也让里层pvc高反射层中铝粉和空心玻璃微珠能顺利的反射自然光，减少热辐射积累，达到高隔热的效果。分散剂能使红外反射隔热剂更好的均匀分散在基体树脂中。流平剂能促使该隔热层在干燥成膜过程中形成一个平整、光滑的涂膜，增加覆盖性，使成膜均匀。

进一步优选，所述其他助剂包括抗氧剂、紫外线吸收剂、色粉中的一种或多种。

涂层复合材料的耐候、抗紫外等性能，极大程度上取决于涂覆层复合材料的性能。其他助剂可以提升复合材料的耐紫外光、耐候性等性能。

抗氧剂能抑制空气中的氧气对复合材料的氧化分解作用。适当的抗氧剂与本发明聚氯乙烯复合材料混合后，能改善复合材料在有氧空气中加热后物理性能的保留。本发明中，抗氧剂包括阻酚类抗氧剂、亚磷酸酯类抗氧剂中的一种或两种。在室外紫外线的照射下，聚氯乙烯复合材料很容易产生化学分解反应。抗紫外线剂能将照射至制品上的紫外线吸收从而抑制紫外线与复合材料间的化学分解反应。本发明中，抗紫外线剂可以是二苯甲酮类抗紫外线剂，具体地，可选用2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮、2-羟基-4-辛氧基二苯甲酮、2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮、4-二羟基二苯甲酮中的一种或多种。

进一步优选，所述相容改性剂可以是氯乙烯-醋酸乙烯共聚树脂。

相容改性剂可以使阻燃剂、铝粉、红外反射隔热剂、空心玻璃微珠、钛白粉等无机添加剂很好的与pvc相容，充分发挥阻燃剂的阻燃协效作用和红外反射隔热剂的隔热性能。氯乙烯-醋酸乙烯共聚树脂是氯乙烯与醋酸乙烯单体进行共聚制得的聚合物。其与聚氯乙烯树脂相容性良好，含有的醋酸乙烯极性基团能与无机添加剂化学耦合，从而对基体pvc树脂和各种无机添加剂起到相容作用，使复合材料体系更加均匀合理。氯乙烯-醋酸乙烯共聚与聚氯乙烯树脂共混改性还能提高复合材料的柔顺性、韧性、和加工流动性能。另外，在红外反射隔热透明层中，相容改性剂与丙烯酸改性醇酸树脂相配合，不仅提高了红外反射隔热剂与树脂之间的相容性，更由于氯乙烯-醋酸乙烯共聚树脂与聚氯乙烯具有良好相容性，使得该红外反射隔热透明层与里层pvc复合材料具有良好的结合性能，赋予红外反射隔热透明层更好的稳定性能。

一种涂层复合材料的制备方法，包括如下步骤：

s1：选取平纹结构聚酯纤维织物制成基材层；

s2：称取阻燃pvc底涂层和阻燃pvc隔热层原料，分别制成糊浆料，再将阻燃pvc底涂层糊浆料涂覆于基材层两侧，然后将阻燃pvc隔热层糊浆料涂覆于阻燃pvc底涂层上，烘干形成pvc预涂层膜材，最后将pvc预涂层膜材进行表面平整性处理；

s3：称取pvc高反射层原料制成糊浆料，将pvc高反射层糊浆料涂覆于平整处理后的pvc预涂层膜材一侧，预塑化烘干；

s4：称取红外反射隔热透明层原料制成涂层剂，将涂层剂涂覆于pvc高反射层上，高温塑化成型得涂层复合材料。

作为优选，s2所述阻燃pvc底涂层糊浆料制备具体为：将pvc糊树脂、液体钙锌复合稳定剂、增塑剂、阻燃增塑剂、阻燃剂、相容改性剂充分搅拌均匀，再在三滚研磨机上研磨1-3次，边搅拌边加入粘结剂、交联剂、交联助剂、降黏剂，最后高速搅拌25-35min得旋转粘度为1000-2000mpa·s的阻燃pvc底涂层糊浆料。

作为优选，s2所述阻燃pvc底涂层糊浆料涂覆采用浸渍和胶轮轧车轧压的方式，在张力牵引下，将阻燃pvc底涂层糊浆料均匀涂覆于基材层的两侧表面，然后预塑化烘干，浸轧压力为0.5-0.8mpa，布面张力为800-1000n，速度为3-5m/min，烘干温度为130-150℃。

本发明采用浸渍和胶轮轧车轧压的方式使阻燃pvc底涂层糊浆料渗透到纤维的内部，增加接触面积，进而提高粘接力，为更好的让糊浆料渗透到纤维的内部，该底涂层浆料粘度不能太大，走布速度也不宜太快。通过糊浆料粘度、浸轧压力以及速度的控制，可以达到厚度和上浆量的控制，制备出良好的含有交联化粘接层的底涂层。

作为优选，s2所述阻燃pvc隔热层糊浆料制备具体为：将所有原料充分搅拌均匀，再在三滚研磨机上研磨1-3次，得旋转粘度为1500-2500mpa·s的阻燃pvc隔热层糊浆料。

作为优选，s2所述阻燃pvc隔热层糊浆料涂覆采用磁力涂层机进行，通过磨砂磁辊将阻燃pvc隔热层糊浆料涂覆在pvc底涂层糊浆料上，然后预塑化烘干，磁辊磁力为60-80％，布面张力800-1200n，烘干温度130-150℃，速度为5-7m/min。

阻燃pvc隔热层具有吸收隔热和高阻燃特性，本发明采用磁力涂层机进行涂覆，磁力涂层机即通过带有磁性的磁辊来控制上浆量，具有控制精确、易操作等优点。上浆量的多少取决于磁辊形式、磁力的大小和阻燃pvc隔热糊浆料的粘度，三者的结合可以精确的控制涂层的厚度。通过对磁辊形式、磁力的大小、pvc糊浆料的粘度、布面张力、烘房温度、生产速度的调整，制备出符合要求的隔热层。

作为优选，s2所述平整性处理具体为：在90-120℃下，用轧光机在0.2-0.3mpa的压力下对预涂层膜材表面进行平整性处理。

预涂层膜材表面的平整度对于后续面层的pvc高反射层和红外反射隔热透明层的涂敷质量以及对光的反射性能有较大的影响，为此需对预涂层膜材表面进行平整性处理。在一定的温度下，在一定的压力下采用轧光机对预涂层膜材表面进行平整性处理，关键在于温度的控制，温度太高则pvc层发粘，物料会粘在辊上，会影响布面质量，而温度过低平整的效果会差，达不到处理的目的。

作为优选，s3所述pvc高反射层糊浆料制备具体为：将除铝粉、空心玻璃微珠、润湿剂外的其他成分充分搅拌均匀，再在三滚研磨机上研磨1-3次，边搅拌边加入铝粉、空心玻璃微珠和润湿剂，最后高速搅拌25-35min，得旋转粘度为1500-2500mpa·s的pvc高反射层糊浆料。

作为优选，s3所述pvc高反射层糊浆料涂覆采用立式辊涂设备进行圆网单面涂覆的方法，将pvc高反射层糊浆料单面涂覆到平整处理后的pvc预涂层膜材一侧，再预塑化烘干，圆网网孔为40-80目，布面张力900-1500n，烘干温度130-150℃，速度为7-9m/min。

作为优选，s4所述红外反射隔热透明层制备具体为：将所有原料充分溶解搅拌均匀，得旋转粘度为500-800mpa·s的红外反射隔热透明层涂层剂。

作为优选，s4所述红外反射隔热透明层涂层剂采用立式辊涂设备进行圆网单面涂覆的方法，将红外反射隔热透明层涂层剂单面涂覆到pvc高反射层上，再高温塑化成型，圆网网孔为40-80目，布面张力1000-1800n，塑化成型温度170-190℃，塑化成型时间4-6min，速度为5-7m/min。

面层的pvc高反射层和红外反射隔热透明层将赋予最终涂层材料高隔热性能。在立式辊涂设备上进行圆网单面涂敷工艺中，通过调节待涂覆料的黏度、圆网网孔的大小、压辊压力等，可以很好地控制涂敷量，实现单面涂敷的要求。pvc高反射层中，含有片状的铝粉和空心玻璃微珠，通过后加入搅拌的方式将二者加入到pvc高反射糊浆料中，不破坏它们的规整结构。每层浆料涂覆完毕之后，都只在130-150℃条件下预塑化烘干，最后面层涂覆完毕之后，才进行最后的高温塑化成型，进而有以下优点：

1)可以防止多次高温使得材料的力学性能(拉伸，撕裂)下降；

2)防止多次高温破坏底层pvc与涤纶纤维的交联网络空间结构，进而破坏涂层材料的剥离强度；

3)一次高温成型能使各涂覆层之间的pvc能一次性的完全塑化融合在一起，不分层，提高材料的整体性能。

与其他材料相比，本发明具有如下优点：

(1)本发明涂层复合材料的涂覆底层与涤纶织物通过化学粘接交联技术结合，使得pvc复合材料与聚酯纤维成为一种网络互穿结构，提高二者的结合力，进而使得整个涂层复合材料具有高剥离强度和良好的抗芯吸特性。

(2)涂层复合材料的面层包括阻燃pvc底涂层、阻燃pvc隔热层、pvc高反射层和红外反射隔热透明层的4层结构，这种立体的多体系的隔热技术使的整个涂层复合材料具有高隔热效果，对太阳光直接反射比可达到65％以上(测试标准：gb/t2680-1994)。

(3)涂层复合材料采用了多体系复合阻燃技术，具有较好的阻燃效果，氧指数可达32(测试标准gb/t5454-1997)。

(4)涂层复合材料具有高隔热和高剥离强度，其耐热、耐候、抗紫外线性能优良，不含邻苯二甲酸，其手感细致爽滑、表面清爽平整，可以更好的应用于对超大空间、高隔热和高阻燃需求的膜结构设计，也可应用于蓬盖、包装、建筑遮阳等领域。

附图说明

图1为涂层复合材料剖视图；

图2为涂层复合材料结构示意图；

图中，1、红外反射隔热透明层；2、pvc高反射层；3、阻燃pvc隔热层；4阻燃pvc底涂层；5、聚酯纤维织物基材层。

具体实施方式

以下是本发明的具体实施例，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。

如图1-2所示，一种涂层复合材料，包括：聚酯纤维织物基材层，所述基材层两侧分别为涂覆面层和背层，所述背层由里向外包括阻燃pvc底涂层、阻燃pvc隔热层，所述涂覆面层由里向外包括阻燃pvc底涂层、阻燃pvc隔热层、pvc高反射层、红外反射隔热透明层。涂层复合材料具有高隔热和高剥离强度，其耐热、耐候、抗紫外线性能优良。

实施例1

s1：选取克重为260g/m²、聚酯纤维线密度为1000dtex的平纹结构聚酯纤维织物制成基材层；

s2：先称取如下重量份数原料：pvc糊树脂100份、液体钙锌复合稳定剂3.5份、增塑剂40份、阻燃增塑剂35份、十溴二苯乙烷4份、三氧化二锑4份、硼酸锌3.2份、羟基锡酸锌2份、氯乙烯-醋酸乙烯共聚树脂7份，充分搅拌均匀，再在三滚研磨机上研磨2次，边搅拌边加入8份粘结剂、2份交联剂、8份交联助剂和12份降黏剂，最后高速搅拌30min，得阻燃pvc底涂层糊浆料，采用浸渍和胶轮轧车轧压的方式，在张力牵引下，将阻燃pvc底涂层糊浆料均匀涂覆于基材层的两侧表面，然后预塑化烘干，浸轧压力为0.5mpa，布面张力为800n，速度为3.5m/min，烘干温度140℃；

s3：称取如下重量份数原料：pvc糊树脂85份、pvc掺混树脂15份、液体钙锌复合稳定剂4份、增塑剂35份、阻燃增塑剂30份、十溴二苯乙烷8份、三氧化二锑8份、硼酸锌6.4份、羟基锡酸锌4份、钛白粉12份，红外隔热剂8份、氯乙烯-醋酸乙烯共聚树脂10份、降黏剂12份、抗氧剂0.4份、抗紫外线剂0.4份，充分搅拌均匀，再在三滚研磨机上研磨2次，得阻燃pvc隔热层糊浆料，采用磁力涂层机通过磨砂磁辊将阻燃pvc隔热层糊浆料涂覆在s2的基材两侧表面，预塑化烘干得到pvc预涂层膜材，其中磁力涂层机磁辊磁力为80％，布面张力900n，速度为6m/min，烘干温度140℃得pvc预涂层膜材；

s4：将s3获得的pvc预涂层膜材进行表面轧光平整性处理，温度110℃，轧光机压力0.25mpa；

s5：先称取如下重量份数原料：pvc糊树脂100份、液体钙锌复合稳定剂3.5份、增塑剂35份、阻燃增塑剂30份、氯乙烯-醋酸乙烯共聚树脂8份、抗氧剂0.4份、抗紫外线剂0.4份、降黏剂8份，充分搅拌均匀，再在三滚研磨机上研磨2次，边搅拌边加入8份铝粉、2份空心玻璃微珠、1份润湿剂，最后高速搅拌30min，得pvc高反射层糊浆料，采用立式辊涂设备进行圆网单面涂敷的方法，将pvc高反射层糊浆料涂覆于平整处理后的pvc预涂层膜材一侧，然后预塑化烘干，圆网网孔为40目，布面张力1100n，速度为7m/min，烘干温度140℃；

s6：称取如下重量份数原料：丙烯酸改性醇酸树脂溶液100份、氯乙烯-醋酸乙烯共聚树脂30份、醋酸丁酯30份、红外反射隔热剂7份、分散剂1份、流平剂1份、抗氧剂0.4份、抗紫外线剂0.4份，其中丙烯酸改性醇酸树脂溶液的固含量为30％，充分溶解搅拌均匀，得红外反射隔热透明层涂层剂，采用立式辊涂设备进行圆网单面涂敷的方法，将红外反射隔热透明层涂层剂单面涂敷到s5形成的高反射层面上，然后高温塑化成型，圆网网孔为40目，布面张力1500n，塑化成型温度190℃，塑化烘干成型时间6min，速度为5m/min，得涂层复合材料。

实施例2

与实施例1的区别仅在于，实施例2阻燃pvc底涂层的原料为：pvc糊树脂100份、液体钙锌复合稳定剂3.5份、增塑剂40份、阻燃增塑剂35份、十溴二苯乙烷3份、三氧化二锑3份、硼酸锌2.4份、羟基锡酸锌1.5份、氯乙烯-醋酸乙烯共聚树脂5份、粘结剂8份、交联剂2份、交联助剂8份、降粘剂10份。

实施例3

与实施例1的区别仅在于，实施例3阻燃pvc底涂层的原料为：pvc糊树脂100份、液体钙锌复合稳定剂3.5份、增塑剂40份、阻燃增塑剂35份、十溴二苯乙烷4份、三氧化二锑4份、硼酸锌3.2份、羟基锡酸锌2份、氯乙烯-醋酸乙烯共聚树脂5份、粘结剂5份、交联剂1.5份、交联助剂6份、降粘剂7份。

实施例4

与实施例1的区别仅在于，实施例4阻燃pvc隔热层的原料为：pvc糊树脂85份、pvc掺混树脂15份、液体钙锌复合稳定剂4份、增塑剂35份、阻燃增塑剂30份、十溴二苯乙烷6份、三氧化二锑6份、硼酸锌4.8份、羟基锡酸锌3份、钛白粉12份，红外隔热剂8份、氯乙烯-醋酸乙烯共聚树脂8份、降黏剂9份、抗氧剂0.4份、抗紫外线剂0.4份。

实施例5

与实施例1的区别仅在于，实施例5阻燃pvc隔热层的原料为：pvc糊树脂85份、pvc掺混树脂15份、液体钙锌复合稳定剂4份、增塑剂35份、阻燃增塑剂30份、十溴二苯乙烷8份、三氧化二锑8份、硼酸锌6.4份、羟基锡酸锌4份、钛白粉12份，红外隔热剂6份、氯乙烯-醋酸乙烯共聚树脂10份、降黏剂12份、抗氧剂0.4份、抗紫外线剂0.4份。

实施例6

与实施例1的区别仅在于，实施例6pvc高反射层的原料为：pvc糊树脂100份、液体钙锌复合稳定剂3.5份、增塑剂35份、阻燃增塑剂30份、氯乙烯-醋酸乙烯共聚树脂6份、抗氧剂0.4份、抗紫外线剂0.4份、降黏剂6份、铝粉6份、空心玻璃微珠1.5份、润湿剂0.8份。

实施例7

与实施例1的区别仅在于，实施例7红外反射隔热透明层的原料为：丙烯酸改性醇酸树脂溶液100份、氯乙烯-醋酸乙烯共聚树脂30份、醋酸丁酯30份、红外反射隔热剂5份、分散剂1份、流平剂1份、抗氧剂0.4份、抗紫外线剂0.4份。

实施例8

与实施例1的区别仅在于，实施例8中s2、s3、s5的预塑化烘干的温度均为150℃。

实施例9

与实施例1的区别仅在于，实施例9中s6塑化成型温度为170℃。

实施例10

与实施例1的区别仅在于，实施例10中s6塑化成型温度为180℃。

对比例1

与实施例1的区别仅在于，对比例1的s2步骤具体为：先称取如下重量份数原料：pvc糊树脂100份、液体钙锌复合稳定剂3.5份、增塑剂40份、阻燃增塑剂35份、十溴二苯乙烷4份、三氧化二锑4份、硼酸锌3.2份、羟基锡酸锌2份、氯乙烯-醋酸乙烯共聚树脂7份、降黏剂12份，充分搅拌均匀，再在三滚研磨机上研磨2次，得阻燃pvc底涂层糊浆料。

对比例2

与实施例1的区别仅在于，对比例2阻燃pvc底涂层的原料为：pvc糊树脂100份、液体钙锌复合稳定剂3.5份、增塑剂40份、阻燃增塑剂35份、十溴二苯乙烷4份、三氧化二锑4份、氯乙烯-醋酸乙烯共聚树脂5份、粘结剂8份、交联剂2份、交联助剂8份、降黏剂12份。

对比例3

与实施例1的区别仅在于，对比例3阻燃pvc隔热层的原料为：pvc糊树脂85份、pvc掺混树脂15份、液体钙锌复合稳定剂4份、增塑剂35份、阻燃增塑剂30份、十溴二苯乙烷8份、三氧化二锑8份、钛白粉12份，红外隔热剂8份、氯乙烯-醋酸乙烯共聚树脂8份、降黏剂10份、抗氧剂0.4份、抗紫外线剂0.4份。

对比例4

与实施例1的区别仅在于，对比例4阻燃pvc隔热层的原料为：pvc糊树脂85份、pvc掺混树脂15份、液体钙锌复合稳定剂4份、增塑剂35份、阻燃增塑剂30份、十溴二苯乙烷8份、三氧化二锑8份、硼酸锌6.4份、羟基锡酸锌4份、钛白粉12份、氯乙烯-醋酸乙烯共聚树脂8份、降黏剂10份、抗氧剂0.4份、抗紫外线剂0.4份。

对比例5

与实施例1的区别仅在于，对比例5pvc高反射层的原料为：pvc糊树脂100份、液体钙锌复合稳定剂3.5份、增塑剂35份、阻燃增塑剂30份、氯乙烯-醋酸乙烯共聚树脂6份、抗氧剂0.4份、抗紫外线剂0.4份、降黏剂5份、空心玻璃微珠2份、润湿剂0.5份。

对比例6

与实施例1的区别仅在于，对比例6红外反射隔热透明层的原料为：丙烯酸改性醇酸树脂溶液100份、氯乙烯-醋酸乙烯共聚树脂25份、醋酸丁酯25份、分散剂1份、流平剂1份、抗氧剂0.4份、抗紫外线剂0.4份，其中丙烯酸改性醇酸树脂溶液的固含量为30％。

对比例7

与实施例1的区别仅在于，对比例7阻燃pvc隔热层的原料为：pvc糊树脂85份、pvc掺混树脂15份、液体钙锌复合稳定剂4份、增塑剂35份、阻燃增塑剂30份、钛白粉12份，红外隔热剂8份、氯乙烯-醋酸乙烯共聚树脂4份、降黏剂12份、抗氧剂0.4份、抗紫外线剂0.4份。

对比例8

与实施例1的区别仅在于，对比例8阻燃pvc底涂层和阻燃pvc隔热层原料中的硼酸锌和羟基锡酸锌用等质量的氢氧化镁代替。

对比例9

与实施例1的区别仅在于，对比例9阻燃pvc隔热层原料中的红外隔热剂为金属氧化物颜填料，不含钨酸铯。

对比例10

与实施例1的区别仅在于，对比例10不进行s4pvc预涂层膜材表面轧光平整性处理。

对比例11

与实施例1的区别仅在于，对比例9中s2、s3、s5的预塑化烘干的温度均为165℃。

对比例12

与实施例1的区别仅在于，对比例10中s6塑化成型温度为200℃。

表1：实施例1-10及对比例1-12中涂层复合材料的理化性能

其中，剥离强度测试标准：gb/t2791-1995；氧指数测试标准：gb/t5454-1997；日晒色牢度测试标准：gb/t8427-2008；太阳光直接反射比测试标准：gb/t2680-1994。

隔热性能检测方法：用硅酸铝保温板搭建一个50cm×50cm×50cm的隔热箱，箱体内外用锡纸包裹密封，留一侧面放测试用涂层材料，测试光源为1000w的碘钨灯，光源距离测试涂层材料0.5m，在测试涂层材料靠光源的一面中心位置和箱体内部中心位置各设一个测温点。光源照射8分钟之后，检测并计算外侧与内侧两测温点的温差，温差大于16℃表示测试材料隔热性能良好，温差在16-10℃表示测试材料隔热性能较好，温差在10-5℃表示测试材料隔热性能一般，温差小于5℃表示测试材料隔热性能较差。

从表1可以看出，本发明所制备的具有高隔热和高剥离强度的涂层复合材料不仅具有良好的隔热性能和高剥离强度，其阻燃和耐候性能也良好。

从实施例和对比例可以看出，本发明涂层复合材料底层涂覆材料中，采用了化学粘接交联技术，使得pvc复合材料与聚酯纤维成为一种网络互穿结构，提高二者的结合力，进而提高整个涂层复合材料的剥离强度。随着底涂层交联剂和粘结剂份量加大，其剥离强度更高，见实施例1和3。另外涂层材料最后高温塑化成型的温度也会影响材料的剥离强度，温度越高，底涂层中的交联剂、粘结剂和交联助剂能更好的与涤纶织物基布发生化学交联反应，提高涂层复合材料的剥离强度，见实施例1、9、10。但是，若最后高温塑化时温度过高，底层的交联结构会被破坏掉，反而使得涂层复合材料的剥离强度降低，见对比例12。另外，每层浆料涂覆完毕之后，若预塑化烘干温度过高，多次高温不仅也会破坏底层pvc与涤纶纤维的交联网络空间结构，使坏涂层材料的剥离强度降低，而且还由于一部分pvc在预塑化阶段已经开始塑化，会有微观分层的出现，进而影响涂层复合材料的整体融合性，导致涂层材料的阻燃和对太阳光直接反射比的下降，见对比例11。若底涂层中不加交联剂、粘结剂和交联助剂的情况下，得到的涂层复合材料的剥离强度很低，只有72n/5cm，见对比例1。

本涂层复合材料的隔热面层包括4层结构，这样一种立体的多体系的隔热技术使的整个涂层复合材料具有高隔热效果，对太阳光直接反射比可达70％，且随着面层配方中具有隔热性能的材料(红外隔热剂、铝粉、空心玻璃微珠以及红外反射隔热剂)份量的加大，其隔热效果和对太阳光直接反射比都增加。在pvc高反射层的配方中，不加铝粉的情况下，涂层材料的太阳光直接反射比有所下降，但还是拥有良好的隔热效果，见对比例5。在最表面红外反射隔热透明层配方中，不加红外反射隔热剂的情况下，涂层材料的隔热性能有所下降，这是因为光线中占50％以上热量来源的近红外没有很好的被红外反射隔热透明层反射掉，所以隔热性能降低，见对比例6，这也说明本发明涂层材料的最表面红外反射隔热透明层具有良好的红外反射特性，是涂层材料隔热性能的关键。阻燃pvc隔热层中钨酸铯与金属氧化物颜填料组成的红外隔热剂对整个复合材料的隔热性能也起到重要作用，若复合材料中不含该红外隔热剂，则其隔热性能明显下降，见对比例4。另外，若红外隔热剂中不含有钨酸铯成份，则复合材料的隔热性能也欠佳，见对比例9。预涂层膜材表面平整性对pvc高反射层和红外反射隔热透明层的涂敷质量以及对光的反射性能有较大的影响，若不进行平整性处理，所得到的复合材料表面均一性欠佳，影响对太阳光直接反射比，见对比例10。

从表一还可以看出本发明涂层复合材料的pvc涂层中阻燃剂、阻燃协效剂和相容改性剂的协效作用很明显，随着配方阻燃剂成份的增加，涂层复合材料的阻燃性能增加，见实施例1、2、4；硼酸锌和羟基锡酸锌作为阻燃协效剂，在不加的情况下涂层复合材料的阻燃性能有所降低，见实施例1和对比例2、3。若将硼酸锌和羟基锡酸锌换为也具有阻燃特性的氢氧化镁，则由于协效作用减弱，使得复合材料的阻燃性能下降，见实施例1和对比例8。阻燃pvc隔热层是整个涂层复合材料高阻燃性能的主赋予层，若该层不含有阻燃成份，则整个复合材料的阻燃性能将大大降低，见对比例7。

尽管对本发明已作出了详细的说明并引证了一些具体实施例，但是对本领域熟练技术人员来说，只要不离开本发明的精神和范围可作各种变化或修正是显然的。