专利名称：聚酯复合防水卷材及其生产方法
技术领域：
本发明涉及建筑工程防水材料及该材料的生产方法，更具体地说是一种聚酯复合防水卷材及其生产方法。
现行用于建筑工程的防水材料品种很多，其中采用合成高分子材料制成的复合防水卷材，以其优良的防水性能和简单的施工方法及适中的价格，得到了普遍的认可和广泛的应用，但该类防水卷材的主体防水层采用聚乙烯材料制成，例如申请号为89108466.5的“树脂复合无纺布防水卷材及生产方法”中阐述的，以线性低密度聚乙烯做为主体防水层，通过热熔直压法将仿粘法聚丙烯长丝无纺布粘合到主体防水层两个表面。由于聚乙烯主体防水层的机械强度低，耐高温、耐老化性能差，特别是抗拉强度低，已不能满足现代建筑工程对防水材料的高标准要求。
本发明的目的在于针对上述防水卷材物理力学性能差，难以达到标准指标要求的问题，而提供一种在防水性能、机械强度、耐高温和耐老化性能等诸多方面都优于现有的以聚乙烯为主体防水层的防水卷材的聚酯复合防水卷材及其该卷材的生产方法。
为此，本发明所采取的技术方案是提供一种聚酯复合防水卷材，该防水卷材中间设置由在聚酯原料中加入光吸收剂而制成的聚酯防水膜，其中的聚酯原料为聚对苯二甲酸乙二醇酯，按重量百分比占99.7～99.9％，光吸收剂为2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮，按重量百分比占0.1～0.3％；在聚酯防水膜的两面经双组份聚氨酯胶粘剂层粘接有在聚乙烯原料中加入光屏蔽剂和抗氧剂制成的聚乙烯粘接膜，其中的聚乙烯原料为低密度聚乙烯，按重量百分比占95～98.2％，光屏蔽剂为炭黑，按重量百分比占1.2～4％，抗氧剂为四[3-(3′，5′-二叔丁基-4′-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯(抗氧剂1010)，按重量百分比占0.6～1％；在上、下聚乙烯粘接膜的外表面经热压复合有无纺布面层，其无纺布采用40～80g/m2的聚丙烯长丝热轧非织布。
本聚酯复合防水卷材中聚酯防水膜的成份按重量百分比优选为聚对苯二甲酸乙二醇酯99.8％，2-羟基-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优选为低密度聚乙烯97.3％，炭黑2％，四[3-(3′，5′-二叔丁基-4′-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯0.7％。
本发明的技术方案还提供一种生产聚酯复合防水卷材的方法，该方法生产工艺为a、将按量加入的聚酯原料聚对苯二甲酸乙二醇酯和光吸收剂2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮混合均匀，在挤出机上挤出成片，经双向拉伸制成厚度为0.009～0.16mm的聚酯防水膜；将按量加入的低密度聚乙烯、光屏蔽剂炭黑和抗氧剂四[3-(3′，5′-二叔丁基-4′-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯混合均匀，在吹膜机上制成厚度为0.02～0.17mm的聚乙烯粘接膜；b、利用电晕处理机分别对聚酯防水膜和聚乙烯粘接膜粘接界面进行电晕处理，电晕处理机输出功率0.5～10kw，处理速度5～30m/min；c、利用涂胶辊在电晕处理过的聚酯防水膜两面均匀涂布双组份聚氨酯胶粘剂，胶液浓度18～28％，其干胶涂胶量为单面3.5～5g/m2，并进行逐步升温热烘干，烘干温度分别为45～60℃，，60～70℃和70～90℃，烘干速度为5～30m/min；d、在涂胶后的聚酯防水膜两面复合经界面处理过的聚乙烯粘接膜，其复合速度为5～30m/min，复合辊表面温度为65～95℃，复合辊压力为5～20Mpa；e、对聚酯防水膜与聚乙烯粘接膜构成的复合膜进行熟化，熟化温度为50～90℃，维持时间8～48h；f、在上、下聚乙烯粘接膜外表面附置无纺布，并通过加热箱加热，再经热压复合，其加热箱加热温度为130～160℃，加热时间为20～60s，热压复合辊表面温度为40～100℃，热压复合速度为0.9～2m/min，热压复合辊的压力为6～25Mpa；g、对复合后的防水卷材半成品进行冷却定型，使其温度降至30℃以下，而后进行切边、印字、计长、牵引、经卷取机收卷，制得聚酯复合防水卷材成品。
本防水卷材采用聚酯膜作为主体防水材料，其聚酯防水膜是由乙二醇和对苯二甲酸或其甲酯经酯化或酯交换后，再在高真空状态下缩合而成的饱和聚酯树脂，经添加光吸收剂2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮，提高耐光老化性，并经双向拉伸制成的薄膜。聚酯树脂为主链上含有酯键的高分子化合物，属线型聚酯，具有优良的物理机械性能，耐热性能极强，熔点在255～260℃之间，可在-60～120℃温度中长期使用，其形成的薄膜在125℃空气中加热1000小时，它的拉伸强度和弹性模量只降低10～15％，其拉伸强度极高，是聚乙烯膜的9倍，为最韧性的热塑性薄膜，同时具有优良的隔水性、隔汽性、隔气味性和绝缘性能。
本防水卷材除了采用聚酯防水膜作为主防层，而使其相对现行的聚乙烯主防水层的防水卷材的产品性能大大提高外，还采用聚酯防水膜两面粘合聚乙烯粘接膜的复合防水结构，使本发明的防水卷材的防水性能更加优越。
本防水卷材中聚乙烯粘接膜的设置除了具有增加防水卷材的防水性能外，更主要的还在于实现与防水卷材无纺布表面层的粘接。
本防水卷材聚酯防水膜与聚乙烯粘接膜的粘接采用双组份聚氨酯胶粘剂，不仅在于其粘接工艺简便，有利于降低防水卷材的成本，还在于双组份聚氨酯胶粘剂分子中含有大量的极性基团，对被粘接材料有很强的亲和力，能生成化学键，使胶粘剂分子同时与被粘接的材料起架桥作用，用于本防水卷材中实现聚酯防水膜与聚乙烯粘接膜的粘接，具有优良的结合效果。
本防水卷材因在聚乙烯粘接膜中加入光屏蔽剂炭黑，在聚酯防水膜中加入光吸收剂2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮，而形成了防止防水卷材产生光老化的双重防线，在保证与主体材料相容性好的同时，可有效地隔绝和吸收紫外光，达到延长防水卷材使用寿命的目的。
而在聚乙烯粘接膜中加入抗氧剂四[3-(3′，5′-二叔丁基-4′-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯，可有效地阻止防水卷材的氧化，进一步提高防水卷材的使用寿命。
本发明聚酯复合防水卷材在生产过程中，为了实现聚酯防水膜与聚乙烯粘接膜的牢固粘接，采用了电晕处理工艺，其在高压电场下，电子流对膜面进行强有力的冲击，并随着电压和电流的升高而使膜表面起毛，变得粗糙，表面积增加，当胶粘剂与其表面接触时，产生良好的浸润效果，使胶粘剂渗透到被拉毛了的膜面凹沟中去，增加膜间的粘接牢固性。同时在高压电场下空气中的氧气变成臭氧，臭氧又会分解成氧气和新生态的氧原子，而新生态的氧原子是十分强烈的氧化剂，对聚乙烯分子中的α-碳进行氧化，使其变为羰基或羟基，有了这样的结构后，分子极性增大，表面张力提高，对具有很大极性的胶粘剂会产生很强的亲和力和吸引力，使膜间的粘接牢固性进一步提高。另外，由于羰基的产生又使分子链中产生新的α-碳，出现了新的活泼氢，而这种活泼氢正好能与聚氨酯胶粘剂中的活泼性基团异氰酸根(-NCO)进行化学反应，使被粘接材料和胶粘剂之间生成化学键，增加膜间的粘合力。
本防水卷材生产过程中，采用分区段的逐步升温法对涂胶聚酯防水膜进行烘干，使胶液中溶剂的残留量控制在2～8mg/m2，及在聚酯防水膜与聚乙烯粘接膜的复合过程中，将复合辊的表面温度及复合辊压力控制在给定的范围内，可得到良好的复合效果。并且通过控制复合后的熟化温度，可使聚酯防水膜与聚乙烯粘接膜达到优良的复合粘接强度。
本防水卷材使用的无纺布的融熔温度为160～170℃，聚乙烯粘接膜的融熔温度为105～135℃，在进行无纺布与聚乙烯粘接膜的复合时，将热压复合温度控制在135～145℃范围内，在此温度下，聚乙烯呈融熔状态，在适当的压力下，聚乙烯会渗透到无纺布的网状结构中去，与无纺布结合为一体，实现牢固粘接。
本发明防水卷材经检测，其主要物理性能如下表(按GB18173.1-2000标准检验)
下面结合附图
和实施例对本发明作进一步说明附图是本聚酯复合防水卷材主剖视结构示意图。如附图，本发明防水卷材中间设置由在聚酯原料中加入光吸收剂制成的聚酯防水膜4，在聚酯防水膜4的两面经双组份聚氨酯胶粘剂层3粘接有由在聚乙烯原料中加入光屏蔽剂和抗氧剂制成的聚乙烯粘接膜2，在上、下聚乙烯粘接膜2的外表面分别经热压复合有无纺布面层1。
实施例
将按重量百分比占聚酯膜原料99.8％的聚对苯二甲酸乙二醇酯和0.2％的2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮混合均匀，在挤出机上挤出成片，经双向拉伸制成厚度为0.012mm的聚酯防水膜；将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′-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯混合均匀，在吹膜机上制成厚度为0.04mm的聚乙烯粘接膜。
利用电晕处理机分别对聚酯防水膜和聚乙烯粘接膜进行粘接界面电晕处理，控制电晕处理机输出功率在4kw，处理速度15m/min。
利用涂胶辊在电晕处理过的聚酯防水膜表面均匀涂布胶液浓度为25％的双组份聚氨酯胶粘剂，单面涂胶量为3.5g/m2(干胶量)，涂胶后经热烘箱进行热风喷射干燥，热烘箱的热烘道设定长度分别为2.5米、3米和2.5米，且温度分别为50℃、65℃和85℃的三个区段，控制涂胶基材通过热烘箱的速度为15m/min。
在热烘后溶剂挥发残留量为4mg/m2的聚酯防水膜表面复合聚乙烯粘接膜，复合速度为15m/min，复合辊表面温度为85℃，夹辊压力为13.5Mpa。
对聚酯防水膜和聚乙烯粘接膜构成的复合膜进行熟化，熟化温度为80℃，维持时间16小时。
在复合膜的上、下聚乙烯粘接膜表面复合45g/m2的聚丙烯长丝热轧非织布，并使其在温度为145℃的加热箱内加热30s后，再经热压复合辊粘合，其热压复合辊表面温度为80℃，热压复合速度为1.5m/min，热压复合辊的压力为13Mpa。
热压复合后的防水卷材半成品在牵引辊的牵引下，进行冷却定型，使其温度降至30℃以下，而后经切边、印字、计长、牵引，经卷取机收卷，制得聚酯复合防水卷材成品。
权利要求
1.一种聚酯复合防水卷材，具有上、下无纺布面层(1)，其特征是该防水卷材中间设置在聚酯原料中加入光吸收剂而制成的聚酯防水膜(4)，其中的聚酯原料为聚对苯二甲酸乙二醇酯，按重量百分比占99.7～99.9％，光吸收剂为2-羟基-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)的两面经双组份聚氨酯胶粘剂层(3)粘接有由在聚乙烯原料中加入光屏蔽剂、抗氧剂制成的聚乙烯粘接膜(2)，其中的聚乙烯原料为低密度聚乙烯，按重量百分比占95～98.2％，光屏蔽剂为炭黑，按重量百分比占1.2～4％，抗氧剂为四[3-(3′，5′-二叔丁基-4′-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯，按重量百分比占0.6～1％；所述的上、下无纺布面层(1)采用聚丙烯长丝热轧非织布经热压复合在聚乙烯粘接膜(2)的外表面。
2.根据权利要求1所述的聚酯复合防水卷材，其特征是聚酯防水膜(4)的成份按重量百分比为聚对苯二甲酸乙二醇酯99.8％，2-羟基-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为低密度聚乙烯97.3％，炭黑2％，四[3-(3′，5′-二叔丁基-4′-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯0.7％。
3.一种生产权利要求1的聚酯复合防水卷材的方法，其特征是生产工艺为a、将按量加入的聚酯原料聚对苯二甲酸乙二醇酯和光吸收剂2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮混合均匀，在挤出机上挤出成片，经双向拉伸制成厚度为0.009～0.16mm的聚酯防水膜；将按量加入的低密度聚乙烯、光屏蔽剂炭黑和抗氧剂四[3-(3′，5′-二叔丁基-4′-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯混合均匀，在吹膜机上制成厚度为0.02～0.17mm的聚乙烯粘接膜；b、利用电晕处理机分别对聚酯防水膜和聚乙烯粘接膜粘接界面进行电晕处理，其电晕处理机输出功率0.5～10KW，处理速度5～30m/min；c、利用涂胶辊在电晕处理过的聚酯防水膜两面均匀涂布双组份聚氨酯胶粘剂，胶液浓度18～28％，其干胶涂胶量为单面3.5～5g/m2，并进行逐步升温热烘干，烘干温度分别为45～60℃，60～70℃和70～90℃，烘干速度为5～30m/min；d、在涂胶后的聚酯防水膜两面复合经界面处理过的聚乙烯粘接膜，其复合速度为5～30m/min，复合辊表面温度为65～95℃，复合辊压力为5～20Mpa；e、对聚酯防水膜与聚乙烯粘接膜构成的复合膜进行熟化，熟化温度为50～90℃，维持时间为8～48h；f、在上、下聚乙烯粘接膜外表面附置无纺布，并通过加热箱加热，再经热压复合，其加热箱温度为130～160℃，加热时间为20～60s，热压复合辊的表面温度为40～100℃，热压复合速度为0.9～2m/min，热压复合辊的压力为6～25Mpa；g、对复合后的防水卷材半成品进行冷却定型，使其温度降至30℃以下，而后进行切边、印字、计长、牵引、经卷取机收卷，制得聚酯复合防水卷材成品。
全文摘要
本发明公开了一种聚酯复合防水卷材及其生产方法。其以聚酯原料添加光吸收剂制成的聚酯防水膜作为主防水层设置在防水卷材的中间,在聚酯防水膜的两面经双组份聚氨酯胶粘剂层粘接在低密度聚乙烯中加入光屏蔽剂和抗氧剂制成的聚乙烯粘接膜,在聚乙烯粘接膜的外表面经热压复合无纺布表面层。本防水卷材以聚酯防水膜取代现行的聚乙烯膜作为主体防水层,并利用两面粘接的聚乙烯粘接膜实现与无纺布的牢固结合及起到多重防水作用,大大提高了防水卷材的机械强度、使用寿命和防水性能,是一种可满足现代建筑工程对防水材料高标准要求的新型防水卷材。
文档编号B32B27/18GK1363464SQ0113588
公开日2002年8月14日 申请日期2001年11月3日 优先权日2001年11月3日
发明者张超 申请人:张超