复合阻隔膜及其制备方法与流程

文档序号:32659868发布日期:2022-12-23 23:07阅读:162来源:国知局
复合阻隔膜及其制备方法与流程

1.本发明属于阻隔材料技术领域,具体涉及一种复合阻隔膜及其制备方法。


背景技术:

2.真空绝热板(vip板)是真空保温材料中的一种,由填充芯材与真空保护表层复合而成,它有效地避免空气对流引起的热传递,因此导热系数可大幅度降低,小于0.003w/m
·
k,具有环保和高效节能的特性,是目前世界上最先进的高效保温材料。vip板一般包括芯材、阻隔膜和吸气剂,其中阻隔膜是保证vip板隔热性能的核心组成部分。阻隔膜通常是由多层塑料膜、金属膜或镀金属塑料膜粘接组合得到的复合膜,近年来发展出使用玻璃纤维织物进行复合得到的高力学性能阻隔膜。阻隔膜的作用是防止气体和液体进入vip板内部,并保证具备一定的强度以承受内部抽真空后的压力和来自于芯材的作用力,避免产生缺陷和破坏,同时阻隔膜还需要尽可能的降低其导热系数,防止影响vip板的隔热效果。
3.但是,现有的阻隔膜存在下述问题,制约着vip的应用和发展:
4.(1)在施工过程中,vip板表面阻隔膜易产生破坏,如划伤、刺穿、磨破等,直接导致vip板漏气,导热系数升高(vip板导热系数》0.012w/m
·
k时视为失效),隔热效果严重降低,甚至无法使用;(2)vip板阻隔膜常采用evoh膜、pvdc膜和镀铝pet膜等进行复合,而pvdc膜和evoh膜目前极度依赖进口,国内采购困难且成本极高;(3)采用玻璃纤维织物进行复合的阻隔膜不耐磨损和穿刺,在运输和施工中易发生纤维磨断等问题;(4)玻璃纤维织物复合阻隔膜不耐酸碱和水,在实际应用时vip板表面需要与水泥(表现为碱性且含有水分)直接接触,因此使用寿命受到极大影响;(6)使用玻璃纤维织物做增强层的阻隔膜其整体膜厚大(一般在200um以上,甚至能达到400-500um),影响vip板膜边的折叠,使vip板的施工更加困难,增大的膜厚也导致阻隔膜的导热升高,最终影响了vip板的绝热性能。
5.中国专利cn 113400751a公开一种适用于预成型vip板的阻隔膜、vip板和保温容器,该专利中适用于预成型vip板的阻隔膜结构为包括从里层到外层依次复合的非结晶性聚对苯二甲酸乙二酯层、聚对苯二甲酸乙二酯、尼龙层、铝箔层、聚乙烯层。在未使用玻璃纤维织物进行复合的前提下,该专利制备出的最小膜厚度为115um,最大膜厚度达到890um。该专利无法保证阻隔膜具有足够抗损的力学强度,而膜厚度较高的阻隔膜还会提高材料成本、导热系数和施工难度(难以叠边处理),该专利中也未列出阻隔膜的阻隔性能数据等。
6.中国专利cn 110329647a公开一种高气密性的阻隔膜及带有该阻隔膜的包装袋,该专利中公开的阻隔膜由依次一体设置的eva层、pe层和vmpa层组成,再与外包装材料(铝箔或玻璃纤维织物)进行复合得到复合阻隔膜,复合阻隔膜整体厚度较大为260-285um,其对水蒸气的阻隔性处于1
×
10-2
g/m2·
24h量级,抵御水蒸气侵入的能力不足,同时该专利中也未表明所述阻隔膜的力学性能和氧气透过率数据。
7.中国专利cn 214774551u公开一种多层共挤高阻隔膜,由外而内依次设置有pe外表层、tie黏接层、ldpe-evoh-ldpe阻隔层、tie黏接层、pp结构层和pe内表层,作为阻隔层核心的evoh膜层价格高,难购买,且evoh膜对水敏感,在环境湿度升高时其阻隔性能将严重丧
失,而复合阻隔膜主要结构为pe和pp,其对水蒸气和氧气的阻隔性能不足,故该阻隔膜难以应用于潮湿环境和天气下,该阻隔膜结构也难以保证足够的力学性能和抗穿刺、抗撕裂、抗磨等耐损能力,该专利未列出阻隔膜的厚度、力学性能和阻隔性能等数据。
8.上述专利中存在的问题使阻隔膜在施工和应用时易使vip板产生缺陷和损坏,从而使制品失效,或导致vip板施工难度增加,降低了施工效率,导致生产和应用成本高,严重制约vip板的生产、施工和应用。因此,开发一种具有高耐性的轻薄复合阻隔膜对vip板的发展和应用具有重要意义。


技术实现要素:

9.本发明的目的是提供一种复合阻隔膜,耐穿刺、耐撕裂、耐磨、耐酸碱、耐水、轻薄,且具有优良力学性能和阻隔性能;本发明同时提供了复合阻隔膜的制备方法,科学合理、简单易行。
10.本发明所述的复合阻隔膜包括橡胶/玻璃纤维织物复合层、涂覆阻隔层、结构层和双向拉伸热封层,橡胶/玻璃纤维织物复合层、涂覆阻隔层、结构层和双向拉伸热封层从上到下依次相连。
11.所述的橡胶/玻璃纤维织物复合层的制备方法是玻璃纤维织物在橡胶胶乳混合液中浸渍后,烘干,得到橡胶/玻璃纤维织物复合层。
12.所述的玻璃纤维织物为玻璃纤维电子布,玻璃纤维电子布的单位面积重量为45-80g/m2。
13.所述的橡胶胶乳混合液由如下重量份数的原料制成:
[0014][0015][0016]
所述的橡胶为天然橡胶、丁基橡胶、卤化丁基橡胶、顺丁橡胶、丁苯橡胶、丁腈橡胶、乙丙橡胶、三元乙丙橡胶、卤化乙丙橡胶或氯丁橡胶中的一种。
[0017]
所述的硫化剂为硫磺、硫磺给予体、有机过氧化物、金属氧化物硫化剂、有机醌交联剂、树脂类硫化剂或胺类硫化剂中的一种。
[0018]
所述的促进剂为噻唑类促进剂、次磺酰胺类促进剂、秋兰姆类促进剂、二硫代氨基甲酸盐类促进剂、胍类促进剂、黄原酸盐类促进剂、醛胺类促进剂或硫脲类促进剂中的一种。
[0019]
所述的硫化活性剂为无机类活性剂或有机类活性剂中的一种。
[0020]
所述的抗氧剂为受阻酚类抗氧剂、胺类抗氧剂、硫代双酚类抗氧剂、硫代酯类抗氧剂、亚磷酸酯类抗氧剂、二烷基二硫代氨基甲酸盐类抗氧剂、含硫亚磷酸酯类抗氧剂、有机
二硫化物类抗氧剂或含硫有机锑和有机硼化物类抗氧剂中的一种或几种。
[0021]
所述的表面活性剂为阴离子表面活性剂、阳离子表面活性剂、两性离子表面活性剂、非离子表面活性剂或特种表面活性剂中的一种。
[0022]
所述的橡胶/玻璃纤维织物复合层的厚度为80-90μm。
[0023]
所述的涂覆阻隔层的制备方法是在结构层上涂覆阻隔材料乳液,烘干成膜,得到涂覆阻隔层。
[0024]
所述的阻隔材料乳液由如下重量百分比的原料制成:
[0025]
阻隔材料
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
30-40wt.%
[0026]
表面活性剂
ꢀꢀꢀꢀꢀ
3-12wt.%
[0027]
去离子水
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
48-67wt.%。
[0028]
所述的阻隔材料为聚偏氯乙烯(pvdc)、偏二氯乙烯-丙烯酸甲酯(vdc-ma)共聚物或乙烯-乙烯醇共聚物(evoh)中的一种。
[0029]
所述的表面活性剂为阴离子表面活性剂、阳离子表面活性剂、两性离子表面活性剂、非离子表面活性剂或特种表面活性剂中的一种。
[0030]
所述的阻隔材料乳液的制备方法是阻隔材料、表面活性剂和去离子水经搅拌混合乳化,得到阻隔材料乳液;其中,去离子水的温度为20-40℃,搅拌速度为50-100rpm,搅拌时间为3-15min。
[0031]
所述的涂覆阻隔层的厚度为1-3μm。
[0032]
所述的结构层包括镀铝pet膜(vmpet)或镀铝pa膜(vmpa)。
[0033]
所述的镀铝pet膜中镀铝层的厚度为20-50nm。
[0034]
所述的镀铝pa膜中镀铝层的厚度为20-50nm。
[0035]
所述的结构层还包括聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)膜、双向拉伸pet膜(bopet)、尼龙(pa)膜或双向拉伸pa膜(bopa)中的一种或几种。
[0036]
所述的结构层的厚度为10-30μm。
[0037]
所述的双向拉伸热封层为bope膜或bopp膜中的一种,双向拉伸热封层的厚度为8-25μm。
[0038]
所述的涂覆阻隔层涂覆在结构层的上表面,橡胶/玻璃纤维织物复合层通过复合胶粘压在涂覆阻隔层的上表面,双向拉伸热封层通过复合胶粘压在结构层的下表面。
[0039]
所述的双向拉伸热封层与镀铝层相连。
[0040]
所述的复合胶为聚氨酯粘合剂,聚氨酯粘合剂为单组分聚氨酯粘合剂、溶剂型双组分聚氨酯粘合剂或水性双组分聚氨酯粘合剂中的一种。
[0041]
本发明所述的复合阻隔膜的制备方法,包括如下步骤:
[0042]
(1)在结构层的无铝面涂覆一层阻隔材料乳液,烘干成膜,得到涂覆阻隔层/结构层复合膜;
[0043]
(2)将橡胶、硫化剂、促进剂、硫化活性剂、抗氧剂、表面活性剂与去离子水混合搅拌乳化,得到橡胶胶乳混合液;
[0044]
(3)玻璃纤维织物在橡胶胶乳混合液中浸渍后,烘干,得到橡胶/玻璃纤维织物复合层;
[0045]
(4)在涂覆阻隔层的表面涂抹复合胶,干燥,将涂覆阻隔层/结构层复合膜与橡胶/
玻璃纤维织物复合层进行复合,得到预复合膜;
[0046]
(5)将预复合膜硫化,得到硫化的预复合膜;
[0047]
(6)在硫化的预复合膜表面涂抹复合胶,干燥,将硫化的预复合膜与双向拉伸热封层进行复合,得到复合阻隔膜。
[0048]
步骤(1)中所述的烘干温度为170-185℃,烘干时间为3-10min。
[0049]
步骤(2)中所述的去离子水的温度为24-30℃,搅拌速度为50-100rpm,搅拌时间为3-5min。
[0050]
步骤(3)中所述的浸渍时间为5-10s,烘干温度为60-85℃,烘干时间为5-12min。
[0051]
步骤(4)中所述的干燥温度为60-80℃,干燥时间为5-10min。
[0052]
步骤(4)中所述的复合温度为80-120℃。
[0053]
步骤(5)中所述的硫化温度为140-160℃,硫化时间为5-15min。
[0054]
步骤(6)中所述的干燥温度为60-80℃,干燥时间为5-10min。
[0055]
步骤(6)中所述的复合温度为60-100℃。
[0056]
本发明所述的复合阻隔膜的制备方法,包括如下具体步骤:
[0057]
(1)在结构层的无铝面涂覆一层阻隔材料乳液,并放置于170-185℃环境中3-10min,以供所述阻隔材料乳液烘干成膜,得到涂覆阻隔层/结构层复合膜;
[0058]
(2)将橡胶、硫化剂、促进剂、硫化活性剂、抗氧剂、表面活性剂与去离子水进行混合搅拌乳化,得到橡胶胶乳混合液;
[0059]
(3)将玻璃纤维织物浸渍于橡胶胶乳混合液中5-10s,随后取出以10-50r/min的速度沿其垂直中心轴旋转2-6min,以使涂覆在玻璃纤维织物表面的橡胶胶乳混合液流延均匀,并悬挂在60-85℃下烘干5-12min,得到橡胶/玻璃纤维织物复合层;
[0060]
(4)在涂覆阻隔层表面涂抹聚氨酯粘合剂,在60-80℃下干燥5-10min,待聚氨酯粘合剂中可挥发溶剂完全去除后,再通过干式复合机将涂覆阻隔层/结构层复合膜与烘干后的橡胶/玻璃纤维织物复合层在80-120℃下进行复合,得到预复合膜;
[0061]
(5)将预复合膜置于140-160℃下硫化5-15min,使橡胶交联,即得到硫化的预复合膜;
[0062]
(6)在硫化的预复合膜表面涂抹聚氨酯粘合剂,在60-80℃下干燥5-10min,待聚氨酯粘合剂中可挥发溶剂完全去除后,将硫化的预复合膜与双向拉伸热封层通过干式复合机在60-100℃下复合,即得到高耐性的轻薄复合阻隔膜。
[0063]
本发明的复合阻隔膜可以应用于食品包装、药品包装、密封制品等领域,其中尤其适合用于真空绝热板(vip板)膜材。
[0064]
本发明采用橡胶涂覆玻璃纤维织物和双向拉伸热封层作为基材,有效提高了复合阻隔膜的机械强度和耐穿刺强度。橡胶涂层还改善了玻璃纤维织物作为复合膜外层导致的不耐磨、不耐水和不耐酸碱的缺点。此外,本发明通过涂覆方法制备涂覆阻隔层,兼具优良的阻隔性和轻薄的特点,最终获得一种高耐性、高阻隔以及高强度的轻薄复合阻隔膜,在包装材料领域有广阔的应用前景,尤其适于作为真空绝热板(vip板)膜材使用。
[0065]
本发明的有益效果如下:
[0066]
1、本发明高耐性的轻薄复合阻隔膜以浸胶和涂覆形式取代以往整膜复合工艺,将复合阻隔膜总体厚度控制于较低值范围内(100-150μm),在提高阻隔膜各项性能的基础上,
有效降低了阻隔膜作为传热、导热介质对隔热性能的影响,同时降低了制备成本。
[0067]
2、本发明通过在玻璃纤维织物上涂覆橡胶层,克服了玻璃纤维织物易被磨断、不耐酸碱和水等缺点,提高了阻隔膜耐刺穿、耐撕裂性能和机械强度。
[0068]
3、本发明中经过交联后的橡胶层力学性能、抗老化性能、耐磨性能优异,同时提高了阻隔膜的阻氧性和阻水汽性,改善了evoh易吸水的问题。
[0069]
4、本发明复合阻隔膜采用双向拉伸热封层替代传统的单向拉伸热封层,在保证热封强度的同时提高了复合阻隔膜的力学性能和耐穿刺性能。
[0070]
5、本发明提供的复合阻隔膜的制备工艺采用了浸渍和干式复合工艺,所用设备及工艺简单,提供的复合阻隔膜在施工和使用中具有更强的抗损能力,有效减少了施工过程中因损坏导致的vip板失效,控制和降低了生产成本,具有优异的工业化优势和实用价值。
附图说明
[0071]
图1是本发明的复合阻隔膜的结构示意图;
[0072]
图中:1、橡胶/玻璃纤维织物复合层;2、涂覆阻隔层;3、结构层;4、双向拉伸热封层。
具体实施方式
[0073]
以下结合实施例对本发明做进一步描述。
[0074]
实施例1
[0075]
如图1所示,复合阻隔膜包括橡胶/玻璃纤维织物复合层、涂覆阻隔层、结构层和双向拉伸热封层,橡胶/玻璃纤维织物复合层、涂覆阻隔层、结构层和双向拉伸热封层从上到下依次相连;其中,橡胶/玻璃纤维织物复合层的厚度为80μm;涂覆阻隔层为pvdc涂覆层,厚度为1μm;结构层为vmpet膜,厚度为10μm,vmpet膜中镀铝层的厚度为20nm;双向拉伸热封层为bope膜,厚度为8μm。复合阻隔膜的总膜厚为102μm。
[0076]
橡胶胶乳混合液由如下重量份数的原料制成:
[0077][0078]
复合阻隔膜的制备方法,包括如下步骤:
[0079]
(1)在vmpet膜的无铝面涂覆一层pvdc乳液(pvdc乳液的制备方法是将pvdc和表面活性剂加入温度为40℃的去离子水中,并用搅拌设备以100rpm的速度搅拌15min,即得;其中,pvdc为韩国lg的pc-350,表面活性剂为十二烷基硫酸钠,原料组成为pvdc40wt.%、表面活性剂12wt.%、去离子水48wt.%),并放置于185℃环境中5min,以供pvdc烘干成膜,得到
pvdc/vmpet复合膜;
[0080]
(2)将橡胶、硫化剂、促进剂、硫化活性剂、抗氧剂、表面活性剂与去离子水混合搅拌乳化,得到橡胶胶乳混合液;
[0081]
(3)将玻璃纤维织物浸渍于橡胶胶乳混合液中10s,随后取出以35r/min的速度沿其垂直中心轴旋转2min,以使涂覆在玻璃纤维织物表面的橡胶胶乳混合液流延均匀,并悬挂在85℃下烘干10min,得到橡胶/玻璃纤维织物复合层;
[0082]
(4)在pvdc涂覆层表面涂抹溶剂型双组分聚氨酯粘合剂,在60℃下干燥5min,待溶剂型双组分聚氨酯粘合剂中可挥发溶剂完全去除后,再通过干式复合机将pvdc/vmpet复合膜与烘干后的橡胶/玻璃纤维织物复合层在100℃下进行复合,得到预复合膜;
[0083]
(5)将预复合膜置于145℃下硫化10min,使橡胶交联,即得到硫化的预复合膜;
[0084]
(6)在硫化的预复合膜表面涂抹溶剂型双组分聚氨酯粘合剂,在60℃下干燥5min,待溶剂型双组分聚氨酯粘合剂中可挥发溶剂完全去除后,将硫化的预复合膜与bope膜通过干式复合机在100℃下复合,即得到高耐性的轻薄复合阻隔膜。
[0085]
实施例2
[0086]
如图1所示,复合阻隔膜包括橡胶/玻璃纤维织物复合层、涂覆阻隔层、结构层和双向拉伸热封层,橡胶/玻璃纤维织物复合层、涂覆阻隔层、结构层和双向拉伸热封层从上到下依次相连;其中,橡胶/玻璃纤维织物复合层的厚度为90μm;涂覆阻隔层为pvdc涂覆层,厚度为3μm;结构层为vmpet膜,厚度为30μm,vmpet膜中镀铝层的厚度为50nm;双向拉伸热封层为bope膜,厚度为25μm。复合阻隔膜的总膜厚为150μm。
[0087]
橡胶胶乳混合液由如下重量份数的原料制成:
[0088][0089]
复合阻隔膜的制备方法,包括如下步骤:
[0090]
(1)在vmpet膜的无铝面涂覆一层pvdc乳液(pvdc乳液的制备方法是将pvdc和表面活性剂加入温度为20℃的去离子水中,并用搅拌设备以50rpm的速度搅拌3min,即得;其中,pvdc为韩国lg的pc-350,表面活性剂为十二烷基硫酸钠,原料组成为pvdc 30wt.%、表面活性剂3wt.%、去离子水67wt.%),并放置于170℃环境中8min,以供pvdc烘干成膜,得到pvdc/vmpet复合膜;
[0091]
(2)将橡胶、硫化剂、促进剂、硫化活性剂、抗氧剂、表面活性剂与去离子水混合搅拌乳化,得到橡胶胶乳混合液;
[0092]
(3)将玻璃纤维织物浸渍于橡胶胶乳混合液中10s,随后取出以35r/min的速度沿其垂直中心轴旋转2min,以使涂覆在玻璃纤维织物表面的橡胶胶乳混合液流延均匀,并悬
挂在85℃下烘干10min,得到橡胶/玻璃纤维织物复合层;
[0093]
(4)在pvdc涂覆层表面涂抹溶剂型双组分聚氨酯粘合剂,在70℃下干燥7min,待溶剂型双组分聚氨酯粘合剂中可挥发溶剂完全去除后,再通过干式复合机将pvdc/vmpet复合膜与烘干后的橡胶/玻璃纤维织物复合层在100℃下进行复合,得到预复合膜;
[0094]
(5)将预复合膜置于140℃下硫化10min,使橡胶交联,即得到硫化的预复合膜;
[0095]
(6)在硫化的预复合膜表面涂抹溶剂型双组分聚氨酯粘合剂,在70℃下干燥7min,待溶剂型双组分聚氨酯粘合剂中可挥发溶剂完全去除后,将硫化的预复合膜与bope膜通过干式复合机在100℃下复合,即得到高耐性的轻薄复合阻隔膜。
[0096]
实施例3
[0097]
如图1所示,复合阻隔膜包括橡胶/玻璃纤维织物复合层、涂覆阻隔层、结构层和双向拉伸热封层,橡胶/玻璃纤维织物复合层、涂覆阻隔层、结构层和双向拉伸热封层从上到下依次相连;其中,橡胶/玻璃纤维织物复合层的厚度为83μm;涂覆阻隔层为evoh涂覆层,厚度为1μm;结构层为vmpet膜,厚度为15μm,vmpet膜中镀铝层的厚度为30nm;双向拉伸热封层为bope膜,厚度为15μm。复合阻隔膜的总膜厚为117μm。
[0098]
橡胶胶乳混合液由如下重量份数的原料制成:
[0099][0100]
复合阻隔膜的制备方法,包括如下步骤:
[0101]
(1)在vmpet膜的无铝面涂覆一层evoh乳液(evoh乳液的制备方法是将evoh和表面活性剂加入温度为25℃的去离子水中,并用搅拌设备以80rpm的速度搅拌10min,即得;其中,evoh为日本可乐丽的e171a,表面活性剂为硬脂酸钠,原料组成为evoh 35wt.%、表面活性剂8wt.%、去离子水57wt.%),并放置于175℃环境中10min,以供evoh烘干成膜,得到evoh/vmpet复合膜;
[0102]
(2)将橡胶、硫化剂、促进剂、硫化活性剂、抗氧剂、表面活性剂与去离子水混合搅拌乳化,得到橡胶胶乳混合液;
[0103]
(3)将玻璃纤维织物浸渍于橡胶胶乳混合液中10s,随后取出以35r/min的速度沿其垂直中心轴旋转2min,以使涂覆在玻璃纤维织物表面的橡胶胶乳混合液流延均匀,并悬挂在85℃下烘干10min,得到橡胶/玻璃纤维织物复合层;
[0104]
(4)在evoh涂覆层表面涂抹溶剂型双组分聚氨酯粘合剂,在80℃下干燥5min,待溶剂型双组分聚氨酯粘合剂中可挥发溶剂完全去除后,再通过干式复合机将evoh/vmpet复合膜与烘干后的橡胶/玻璃纤维织物复合层在100℃下进行复合,得到预复合膜;
[0105]
(5)将预复合膜置于145℃下硫化10min,使橡胶交联,即得到硫化的预复合膜;
[0106]
(6)在硫化的预复合膜表面涂抹溶剂型双组分聚氨酯粘合剂,在80℃下干燥5min,待溶剂型双组分聚氨酯粘合剂中可挥发溶剂完全去除后,将硫化的预复合膜与bope膜通过干式复合机在100℃下复合,即得到高耐性的轻薄复合阻隔膜。
[0107]
实施例4
[0108]
如图1所示,复合阻隔膜包括橡胶/玻璃纤维织物复合层、涂覆阻隔层、结构层和双向拉伸热封层,橡胶/玻璃纤维织物复合层、涂覆阻隔层、结构层和双向拉伸热封层从上到下依次相连;其中,橡胶/玻璃纤维织物复合层的厚度为84μm;涂覆阻隔层为pvdc涂覆层,厚度为2μm;结构层为vmpa膜,厚度为12μm,vmpa膜中镀铝层的厚度为30nm;双向拉伸热封层为bopp膜,厚度为15μm。复合阻隔膜的总膜厚为117μm。
[0109]
橡胶胶乳混合液由如下重量份数的原料制成:
[0110][0111]
复合阻隔膜的制备方法,包括如下步骤:
[0112]
(1)在vmpa膜的无铝面涂覆一层pvdc乳液(pvdc乳液的制备方法是将pvdc和表面活性剂加入温度为25℃的去离子水中,并用搅拌设备以80rpm的速度搅拌10min,即得;其中,pvdc为韩国lg的pc-350,表面活性剂为十二烷基硫酸钠,原料组成为pvdc 35wt.%、表面活性剂8wt.%、去离子水57wt.%),并放置于185℃环境中5min,以供pvdc烘干成膜,得到pvdc/vmpa复合膜;
[0113]
(2)将橡胶、硫化剂、促进剂、硫化活性剂、抗氧剂、表面活性剂与去离子水混合搅拌乳化,得到橡胶胶乳混合液;
[0114]
(3)将玻璃纤维织物浸渍于橡胶胶乳混合液中10s,随后取出以35r/min的速度沿其垂直中心轴旋转2min,以使涂覆在玻璃纤维织物表面的橡胶胶乳混合液流延均匀,并悬挂在85℃下烘干10min,得到橡胶/玻璃纤维织物复合层;
[0115]
(4)在pvdc涂覆层表面涂抹溶剂型双组分聚氨酯粘合剂,在60℃下干燥10min,待溶剂型双组分聚氨酯粘合剂中可挥发溶剂完全去除后,再通过干式复合机将pvdc/vmpa复合膜与烘干后的橡胶/玻璃纤维织物复合层在100℃下进行复合,得到预复合膜;
[0116]
(5)将预复合膜置于150℃下硫化13min,使橡胶交联,即得到硫化的预复合膜;
[0117]
(6)在硫化的预复合膜表面涂抹溶剂型双组分聚氨酯粘合剂,在60℃下干燥10min,待溶剂型双组分聚氨酯粘合剂中可挥发溶剂完全去除后,将硫化的预复合膜与bopp膜通过干式复合机在100℃下复合,即得到高耐性的轻薄复合阻隔膜。
[0118]
实施例5
[0119]
如图1所示,复合阻隔膜包括橡胶/玻璃纤维织物复合层、涂覆阻隔层、结构层和双
向拉伸热封层,橡胶/玻璃纤维织物复合层、涂覆阻隔层、结构层和双向拉伸热封层从上到下依次相连;其中,橡胶/玻璃纤维织物复合层的厚度为84μm;涂覆阻隔层为pvdc涂覆层,厚度为2μm;结构层为vmpet膜和bopa膜的复合结构层,vmpet膜的厚度为8μm,vmpet膜中镀铝层的厚度为30nm,bopa膜的厚度为8μm;双向拉伸热封层为bope膜,厚度为20μm。复合阻隔膜的总膜厚为125μm。
[0120]
橡胶胶乳混合液由如下重量份数的原料制成:
[0121][0122]
复合阻隔膜的制备方法,包括如下步骤:
[0123]
(1)在vmpet膜的无铝面涂覆溶剂型双组分聚氨酯粘合剂,在60℃下干燥30min,待溶剂型双组分聚氨酯粘合剂中可挥发溶剂完全去除后,再通过干式复合机将vmpet膜与bopa膜在100℃下进行复合,得到bopa/vmpet复合结构层;
[0124]
(2)在bopa/vmpet复合结构层的bopa面涂覆一层pvdc乳液(pvdc乳液的制备方法是将pvdc和表面活性剂加入温度为25℃的去离子水中,并用搅拌设备以80rpm的速度搅拌10min,即得;其中,pvdc为韩国lg的pc-350,表面活性剂为十二烷基硫酸钠,原料组成为pvdc 35wt.%、表面活性剂8wt.%、去离子水57wt.%),并放置于185℃环境中5min,以供pvdc烘干成膜,得到pvdc/bopa/vmpet复合膜;
[0125]
(3)将橡胶、硫化剂、促进剂、硫化活性剂、抗氧剂、表面活性剂与去离子水混合搅拌乳化,得到橡胶胶乳混合液;
[0126]
(4)将玻璃纤维织物浸渍于橡胶胶乳混合液中10s,随后取出以35r/min的速度沿其垂直中心轴旋转2min,以使涂覆在玻璃纤维织物表面的橡胶胶乳混合液流延均匀,并悬挂在85℃下烘干10min,得到橡胶/玻璃纤维织物复合层;
[0127]
(5)在pvdc涂覆层表面涂抹溶剂型双组分聚氨酯粘合剂,在60℃下干燥5min,待溶剂型双组分聚氨酯粘合剂中可挥发溶剂完全去除后,再通过干式复合机将pvdc/bopa/vmpet复合膜与烘干后的橡胶/玻璃纤维织物复合层在100℃下进行复合,得到预复合膜;
[0128]
(6)将预复合膜置于155℃下硫化11min,使橡胶交联,即得到硫化的预复合膜;
[0129]
(7)在硫化的预复合膜表面涂抹溶剂型双组分聚氨酯粘合剂,在60℃下干燥5min,待溶剂型双组分聚氨酯粘合剂中可挥发溶剂完全去除后,将硫化的预复合膜与bope膜通过干式复合机在100℃下复合,即得到高耐性的轻薄复合阻隔膜。
[0130]
对比例1
[0131]
复合阻隔膜包括玻璃纤维织物层、pet膜、pa膜、铝箔和pe膜,玻璃纤维织物层、pet膜、pa膜、铝箔和pe膜从上到下依次相连;其中,玻璃纤维织物层的厚度为110μm,pet膜的厚
度为12μm,pa膜的厚度为25μm,铝箔的厚度为7μm,pe膜的厚度为50μm。复合阻隔膜的总膜厚为207μm。
[0132]
复合阻隔膜的制备方法,包括如下步骤:
[0133]
分别在玻璃纤维织物层、pet膜、pa膜、铝箔和pe膜表面涂抹溶剂型双组分聚氨酯粘合剂,在60℃下干燥5min,待溶剂型双组分聚氨酯粘合剂中可挥发溶剂完全去除后,再通过干式复合机将上述膜材/织物在100℃下进行复合,得到复合阻隔膜。
[0134]
对比例2
[0135]
复合阻隔膜包括玻璃纤维织物层、pa膜、pvdc膜、铝箔和pe膜,玻璃纤维织物层、pet膜、pa膜、铝箔和pe膜从上到下依次相连;其中,玻璃纤维织物层的厚度为110μm,pa膜的厚度为15μm,pvdc膜的厚度为25μm,铝箔的厚度为7μm,pe膜的厚度为50μm。复合阻隔膜的总膜厚为210μm。
[0136]
复合阻隔膜的制备方法,包括如下步骤:
[0137]
分别在玻璃纤维织物层、pa膜、pvdc膜、铝箔和pe膜表面涂抹溶剂型双组分聚氨酯粘合剂,在60℃下干燥5min,待溶剂型双组分聚氨酯粘合剂中可挥发溶剂完全去除后,再通过干式复合机将上述膜材/织物在100℃下进行复合,得到复合阻隔膜。
[0138]
对比例3
[0139]
复合阻隔膜包括玻璃纤维织物层、pa膜、vmpet膜和pe膜,玻璃纤维织物层、pa膜、vmpet膜和pe膜从上到下依次相连;其中,玻璃纤维织物层的厚度为110μm,pa膜的厚度为15μm,vmpet膜的厚度为20μm,vmpet膜中镀铝层的厚度为30nm,pe膜的厚度为50μm。复合阻隔膜的总膜厚为198μm。
[0140]
复合阻隔膜的制备方法,包括如下步骤:
[0141]
分别在玻璃纤维织物层、pa膜、vmpet膜和pe膜表面涂抹溶剂型双组分聚氨酯粘合剂,在60℃下干燥5min,待溶剂型双组分聚氨酯粘合剂中可挥发溶剂完全去除后,再通过干式复合机将上述膜材/织物在100℃下进行复合,得到复合阻隔膜。
[0142]
对比例4
[0143]
复合阻隔膜包括pa膜、evoh膜、vmpet膜和pe膜,pa膜、evoh膜、vmpet膜和pe膜从上到下依次相连;其中,pa膜的厚度为25μm,evoh膜的厚度为25μm,vmpet膜的厚度为20μm,vmpet膜中镀铝层的厚度为30nm,pe膜的厚度为50μm。复合阻隔膜的总膜厚为123μm。
[0144]
复合阻隔膜的制备方法,包括如下步骤:
[0145]
分别在pa膜、evoh膜、vmpet膜和pe膜表面涂抹溶剂型双组分聚氨酯粘合剂,在60℃下干燥5min,待溶剂型双组分聚氨酯粘合剂中可挥发溶剂完全去除后,再通过干式复合机将上述膜材在100℃下进行复合,得到复合阻隔膜。
[0146]
实施例及对比例中采用的溶剂型双组分聚氨酯粘合剂均是上海寿兴实业有限公司,pu800系列胶黏剂,包含pu88a和pu88b,以pu88a:pu88b为5:1的重量比混合搅拌均匀制得。
[0147]
将前述获得的复合阻隔膜,按照下述标准进行性能测试,实施例1-5及对比例1-4的测试数据见表1:
[0148]
1.膜厚的测定通过螺旋测微器进行测量;
[0149]
2.拉伸强度的测定,参考标准gb/t 1040.3-2006;
[0150]
3.撕裂强度的测定,参考标准qb/t 1130-1991;
[0151]
4.水蒸气透过量的测定,参考标准gb/t 1037-1988;
[0152]
5.氧气透过量的测定,参考标准gb/t 1938-2000;
[0153]
其它项目按gb/t 10004-2008的规定进行。
[0154]
表1实施例1-5及对比例1-4的性能测试数据
[0155][0156]
由表1可知,本发明利用橡胶具有优异阻气性、阻水性的特点,通过加入橡胶提高了复合阻隔膜对空气、水蒸气的阻隔性,结合双向拉伸的热封层,使复合阻隔膜兼具优良的力学性能和使用性能。本发明提供的复合阻隔膜在制备过程中利用橡胶胶乳混合液浸渍的特点,实现更薄的膜厚度,提供的复合阻隔膜厚度比常规的玻璃纤维织物复合阻隔膜减少了近50%,有利于vip板叠边操作,也有利于降低阻隔膜热传导对vip板隔热效果的影响,交联后的橡胶层力学性能、抗老化性能、耐磨性能优异。本发明避免了昂贵以及难采购材料(铝箔、pvdc膜和evoh膜)的使用,采用价格低、易制备和易购买的pvdc和evoh乳液进行涂覆处理,提高了生产效率,降低了生产成本,同时橡胶涂覆层对水汽的阻隔有利于克服evoh易吸水的缺点,保证其发挥优异的阻隔性。本发明提供的复合阻隔膜的制备工艺采用了浸胶和干式复合工艺,容易操作和生产。本发明提供的复合阻隔膜在施工中具有更强的抗损能力,有效减少了施工过程中因损坏导致的vip板失效,进一步降低了施工成本和使用成本,提高了施工效率和产品利用率,对vip板的广泛应用具有重要意义。
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