一种复合胎基耐根穿刺防水片材及其制备方法与流程

本发明涉及防水材料，特别是涉及一种高分子复合胎基耐根穿刺防水片材及其制备方法。

背景技术：

近年来，随着人们对绿色健康的需求，生态建筑逐步得到关注及发展，具体应用为于建筑中构建种植系统，例如种植屋面、屋顶绿化、地下车库种植平台等以改善生存环境，提高生存质量。种植系统通常是构建在非自然基层，例如建筑地板、墙面等之上，其对建筑体的保护，尤其是在防水渗漏方面十分重要。传统的防水材料或涂层多为单一高分子材料，难以抵挡植物根尖的延伸，极易被植物根穿刺而破坏建筑体失去防水功能，因而开发具有耐根穿刺性能的防水材料具有重要的意义。

现有的耐根穿刺防水材料是多是金属胎基、改性沥青或金属胎基配合改性沥青制成。金属胎基两侧粘附无纺布等高分子层，利用金属胎基例如铜箔本身的致密度来实现阻根；金属与高分子的性能差别大，兼容性不佳，其粘附力及尺寸稳定性较差，容易剥离脱开，且金属于高湿度环境下极易发生腐蚀。沥青是常见的防水材料，通过增加化学阻根成分抑制根系生长的改性来实现阻根效果，然而改性沥青在存储、运输过程中容易发生离析现象，性质不均匀，且工艺相对复杂，造价高，难以推广。上述两者的结合可进一步提高耐根穿刺性能和防水性能，但仍无法解决上述问题。此外，现有的耐根穿刺防水材料均是不透明材料，且柔性较差，在特殊景观设计或无土种植等领域应用受限。

技术实现要素：

本发明提供了一种复合胎基耐根穿刺防水片材及其制备方法，其克服了现有技术的防水材料所存在的不足之处。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种复合胎基耐根穿刺防水片材，所述 片材是多层共挤复合片材，包括两外层及位于两外层之间的由缓冲层及胎基层依次交替叠加形成的至少三层结构；所述外层是无纺布；所述缓冲层是改性高分子混合聚乙烯，该改性高分子混合聚乙烯由40％-60％的线性低密度聚乙烯，25％-35％的茂金属及15％-25％的乙烯丙烯酸组成；所述胎基层是由尼龙层和热封层依次交替叠加形成的至少七层结构，其中尼龙占胎基层总质量的30％以上。

作为一种优选的实施方式，所述无纺布层是丙纶无纺布或涤纶无纺布，占所述片材总质量的45％～65％。

作为一种优选的实施方式，所述热封层是聚乙烯，茂金属聚乙烯，或乙烯与马来酸酐、丙烯酸酯或醋酸乙烯酯的共聚物。

作为一种优选的实施方式，所述茂金属聚乙烯由70％-80％的聚乙烯和20％-30％的茂金属组成。

作为一种优选的实施方式，所述缓冲层和所述胎基层的厚度比为1:2-5。

作为一种优选的实施方式，所述胎基层中，热封层和尼龙层的厚度比为1-3:1。

作为一种优选的实施方式，所述片材由外层、缓冲层、胎基层、缓冲层、胎基层、缓冲层、外层依次叠加组成，其中各胎基层是由尼龙层和热封层依次交替叠加组成，缓冲层与尼龙层相连接。

作为一种优选的实施方式，所述片材的厚度为0.1-5mm，克重为200g-3000g。

上述的复合胎基耐根穿刺防水片材的制备方法，是将各层原料分别送入各层的螺杆挤出机中进行熔融形成熔体，挤出形成管状物，吹胀成膜，然后于100℃-260℃下经叠加共挤复合一次性成型。

作为一种优选的实施方式，其各原料的挤出复合温度分别为：无纺布110℃-230℃，缓冲层100℃-190℃，热封层170℃-200℃，尼龙层230℃-260℃。

相较于现有技术，本发明具有以下有益效果：

1.本发明的片材是多层共挤复合片材，由外层及位于两外层之间的由缓冲层及胎基层依次交替叠加形成的至少三层结构，其中外层是无纺布，缓冲层是改性高分子混合聚乙烯，胎基层是PP/PE的多层复合结构；无纺布具有较高的耐酸碱性能，同时增强了片材整体的抗 张力及耐撕裂性，置于最外层易于与其他材质相接固定，同时具有保持水土的作用；缓冲层一方面粘结外层与胎基层，另一方面具有较强的延伸力及韧性；胎基层通过PE复合多层PP，抗冲击强度大，刚性高；植物根系伸展时，缓冲层给予一个柔性的抵抗力，降低了其冲击性，胎基层则起到有效的物理阻隔作用，两者交替设置，可有效阻止植物根系穿刺。

2.相对于金属基的片材，本发明的片材其高分子材料之间的复合亲和度大，兼容性高，结合力强，不易分层，经久耐用，且更为耐弯折，易定型，透明度高，可应用范围更为广泛，可满足特殊设计需求，易可应用于果蔬花卉无土种植容器的隔层，不影响观赏性。

3.防水性能良好，防渗漏能力强，无需额外设置沥青的防水层。

4.采用熔融共挤一次性成型，层间无需额外的粘结剂而结合力强，不易分层，一体化效果好，整体厚度为0.1-5mm，克重200g-3000g，相较于现有技术更为轻薄且耐穿刺及防水性能更强。

以下结合附图及实施例对本发明作进一步详细说明；但本发明的一种复合胎基耐根穿刺防水片材及其制备方法不局限于实施例。

附图说明

图1是本发明实施例1的结构示意图；

图2是本发明实施例1中胎基层的结构示意图；

图3是本发明实施例2的结构示意图。

具体实施方式

本发明的复合胎基耐根穿刺防水片材，是多层共挤复合片材，包括两外层及位于两外层之间的由缓冲层及胎基层依次交替叠加形成的至少三层结构，其中缓冲层与外层相连接。外层是无纺布，具体可以是丙纶无纺布或涤纶无纺布，占片材总质量的45％～65％，具有较高的耐酸碱性能，同时增强了片材整体的抗张力及耐撕裂性，置于最外层易于与其他材质相接固定，同时具有保持水土的作用。缓冲层是改性高分子混合聚乙烯，由40％-60％的线性低密度聚乙烯，25％-35％的茂金属及15％-25％的乙烯丙烯酸组成。茂金属线性低密度聚乙 烯具有较强的延伸力和韧性，抗拉伸强度大。乙烯丙烯酸(EAA)具有热塑性及极高的粘结性，增强了外层/缓冲层/胎基层的结合力。

胎基层是由尼龙层和热封层依次交替叠加形成的至少七层结构，热封层是聚乙烯，茂金属聚乙烯，或乙烯与马来酸酐、丙烯酸酯或醋酸乙烯酯的共聚物，其中茂金属聚乙烯由70％-80％的聚乙烯和20％-30％的茂金属组成。热封层和尼龙层的厚度比为1-3:1且尼龙占胎基层总质量的30％以上，多层尼龙薄层通过热封材料结合，形成的胎基层抗冲击强度大，刚性高，薄，起到物理阻隔的作用。片材的整体厚度0.1-5mm，克重为200g-3000g，其中缓冲层和胎基层的厚度比为1:2-5。缓冲层和胎基层交替叠加设置，一柔一刚，在根系伸展时，缓冲层给予一个柔性的抵抗力及弹力作用，降低了根系的冲击强度，而胎基层有效的抵抗住根系的冲击，因而起到耐根穿刺的效果。此外，形成的片材本身具有很强的防水渗透效果，无需额外设置防水涂层。

上述的复合胎基耐根穿刺防水片材的制备方法，是将各层原料分别送入各层的螺杆挤出机中进行熔融形成熔体，挤出形成管状物，吹胀成膜，然后于100℃-260℃下经叠加共挤复合一次性成型。其中各原料的挤出复合温度分别为：无纺布110℃-230℃，缓冲层100℃-190℃，热封层170℃-200℃，尼龙层230℃-260℃。

实施例1

参考图1，本实施例的复合胎基耐根穿刺防水片材100由上至下依次是外层110，缓冲层120，胎基层130，缓冲层120及外层110，其中无纺布外层占总质量的60％，缓冲层是改性高分子混合聚乙烯，由50％的线性低密度聚乙烯，35％的茂金属及15％的乙烯丙烯酸组成。参考图2，胎基层130由尼龙层131和热封层132交替叠加形成7层结构，且尼龙层131与缓冲层120相连接。此外，胎基层130亦可设计为多于7层的结构，例如11层结构。缓冲层120和胎基层130的厚度比为4：13；胎基层130中，尼龙层131和热封层132的厚度比为4：9且尼龙层131占胎基层130重量的30％。本实施例中，热封层132是茂金属聚乙烯，由70％的聚乙烯和30％的茂金属组成。片材的整体厚度为0.12mm，克重300g。

实施例2

参考图3，本实施例的复合胎基耐根穿刺防水片材200由上至下依次是外层210，缓冲 层220，胎基层230，缓冲层220，胎基层230，缓冲层220及外层210，其中无纺布外层占总质量的50％，缓冲层220是改性高分子混合聚乙烯，由60％的线性低密度聚乙烯，25％的茂金属及15％的乙烯丙烯酸组成。胎基层230的结构同实施例1。此外，胎基层230亦可设计为多于7层的结构，例如11层结构。缓冲层220和胎基层230的厚度比为1：4；胎基层230中，尼龙层和热封层的厚度比为1：2且尼龙层占胎基层重量的30％以上。本实施例中，热封层是茂金属聚乙烯，由80％的聚乙烯和20％的茂金属组成。片材的整体厚度为0.25mm，克重700g。

上述实施例仅用来进一步说明本发明的一种复合胎基耐根穿刺防水片材及其制备方法，但本发明并不局限于实施例，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均落入本发明技术方案的保护范围内。