一种高强度防水透气多层复合材料及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种建筑材料领域，特别是涉及一种高强度防水透气多层复合材料及 其制备方法。
【背景技术】
[0002] 防水透气材料是一种只允许气化水汽通过，而阻止液态水通过的一种新型节能、 保温材料。在建筑领域中大多数建筑物为提高建筑物保温层的使用寿命，防止保温层导热 系数的提高，必须用防水透气材料来阻隔水分渗透，同时将导致保温层内结露的水汽排除。 这种防水透气材料在发达国家已经普遍运用于屋顶防水透气和墙体保温层的防水透气以 及外墙干挂式装饰等。这种材料除材料本身的防水透气性能外，其力学性能，特别是拉伸断 裂强度和撕裂强度的高低是决定在施工中会否出现施工缺陷的重要因素。例如，在建筑物 屋顶施工时，因施工人员踩在材料上施工，材料强度差时就容易在钉子固定处出现撕裂，造 成施工缺陷。
[0003] CN201010201936. 2公开了一种塑料编织淋膜透气墙体材料，是塑料丝编织后淋膜 及其它处理的塑料加工制作而成。主要技术包括利用微孔针刺技术将为实现防水要求而把 聚乙烯或聚丙烯或聚卤乙烯作为在布上的淋膜材料的特种丝编织材料进行机械打孔。该 方法制备的防水透气材料透气透湿量低。很难适应建筑领域的要求。专利CN138162A、US 498372、US 3903234、EP-A-2702026等也是用类似机械制孔的方法来制备防水透气材料。
[0004] 发明人的授权专利CN 102644158B涉及一种聚烯烃网格布及其制备方法和在制 备聚烯烃网格布增强的丙纶无纺布及防水透湿复合材料中的应用。该专利的方法是将聚烯 烃网格布复合在丙纶无纺布双喷头丝层中间进行热压复合。专利CN201020650600. X中公 开防滑型反射防水透气复合布，涉及具有透气功能的防水布，由四层结构组成，最下层为聚 丙烯无纺布层，在聚丙烯无纺布层的上面依次设置聚乙烯透气层、聚丙烯无纺布层和铝箱 层，所述聚丙烯无纺布层的外表面均匀布十字形凹槽，该实用新型具有比小方格点更高的 防滑系数，产品的断裂强度比普通的小方格防水透气布要高出20%。
[0005] 发明人的授权专利CN101659759B公开了一种聚烯烃防水透气微孔膜及微孔膜和 上下两层丙纶无纺布复合膜，其制备方法是以该微孔膜为中间层，与内外两层聚丙烯无纺 布直接点热压复合制成三层复合材料，该复合材料虽然防水透气性能优异，但所用的材料 外普通纺粘法丙纶无纺布，因而在其力学性能上稍显不足。
[0006]用于建筑领域的，以聚烯烃非织造布为材料的防水透气复合材料，在其强度上都 有较大不足。而聚丙烯裂膜编织布或聚丙烯扁丝编织布或丙纶布或聚乙烯编织布或聚烯烃 针织布等聚烯烃织物是比聚烯烃非织造布强度高很多的材料，特别是聚丙烯裂膜编织布， 其材料价格低，生产工艺较简单。到目前为止，尚未见用聚烯烃织物和聚烯烃防水透湿微孔 膜复合制成高强度防水透湿复合材料的相关报道；未见聚烯烃熔融径向线条状涂覆工艺及 类似工艺报道。而且，采用聚烯烃熔融径向线条状涂覆工艺进行防水透湿多层材料复合，不 仅去除热熔胶等粘合剂粘合所带来的胶黏剂耐温性差及易老化弊端，同时因其为条状粘结 并且粘结面为透气的无纺布材料，因而此粘结工艺对多层复合材料的透气、透湿性能影响 不明显。
【发明内容】
[0007] 本发明所要解决的技术问题是提供一种高强度的防水透气多层复合材料及其制 备方法，本发明方法采用聚烯烃熔融径向线条状涂覆工艺将一种高强度编织布和防水透气 功能层复合，不仅去除热熔胶等粘合剂粘合所带来的胶黏剂耐温性差及易老化弊端，同时 因其为条状粘结并且粘结面为透气的无纺布材料，因而制备得到的防水透气多层复合材料 具有优良的防水、透气、透湿性能。
[0008] 本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种高强度防水透气多层复合材 料，包括以下材料复合而成：防水透气功能层、聚烯烃径向线条状粘结层、高强度编织布增 强层；其中，所述防水透气功能层由丙纶无纺布、聚烯烃防水透气微孔膜、丙纶无纺布点热 压复合而成。
[0009] 其中，所述的聚烯烃防水透气微孔膜的制备方法具体可参考公开号为：CN 101659769B专利文献，其中优选所述聚丙烯、线性低密度聚乙烯、和乙烯-辛烯共聚物重量 配比为（70~80) : (10~15) : (10~15)的防水透气微孔膜。
[0010] 进一步的技术方案中，所述聚烯烃径向线条状粘结层由聚烯烃径向线条状粘合混 合料制备，所述聚烯烃径向线条状粘合混合料含有以下重量份数的组分：聚烯烃85~96 份，Ρ0Ε弹性体3~10份，分散剂0~3份，光稳定剂0~3份，抗氧剂1~3份；并且，所 述聚稀经的恪体流动速率在190°C、2. 16kg条件下为5~100g/min。
[0011] 进一步的技术方案中，所述聚烯烃径向线条状粘合混合料含有以下重量份数的组 分：聚烯烃85~90份，Ρ0Ε弹性体5~8份，光稳定剂0. 5份，抗氧剂1. 0份，分散剂0. 5 份；其中所述聚烯烃的熔体流动速率在190°C、2. 16kg条件下为2~50g/min。
[0012] 进一步的技术方案中，所述高强度编织布增强层为聚丙烯裂膜丝编织布、聚丙烯 扁丝编织布、聚乙烯编织布、丙纶布或锦纶布的一种，所述高强度编织布增强层的径向及炜 向的拉伸强度是同克重的防水透气功能层拉伸强度的1. 5~4倍。进一步的，所述高强度 编织布增强层优选为聚丙烯裂膜丝编织布、丙纶长丝平纹布的一种。
[0013] 进一步的技术方案中，所述丙纶无纺布、聚烯烃防水透气微孔膜、丙纶无纺布采用 花纹滚筒点热压复合得到所述防水透气功能层；所述防水透气功能层和高强度编织布增强 层之间通过聚烯烃径向线条状粘结层粘结；所述聚烯烃径向线条状粘结层由若干条平行排 列的聚烯烃径向线条状粘结条构成。所述平行排列的聚烯烃径向线条状粘结条是通过聚烯 烃熔融径向线条状涂覆工艺得到的。即在所述防水透气功能层和所述高强度编织布增强层 之间采用聚烯烃熔融径向线条状涂覆工艺进行复合。
[0014] 本发明所述一种高强度防水透气多层复合材料的制备方法，包括以下步骤：
[0015] 步骤1.将聚烯烃防水透气微孔膜拉伸制孔后，用花纹滚筒将其与上下两层丙纶 无纺布点热压复合，复合温度120~150°C ;制备得到防水透气功能层；
[0016] 步骤2.将所述步骤1复合后的防水透气功能层，通过预热辊筒进行预热后与经预 热辊筒预热后的高强度编织布增强层上下同步传送，在所述防水透气功能层和所述高强度 编织布增强层之间聚烯烃径向线条状粘合混合料用螺杆塑化经涂覆模头挤出，将其淋涂在 快速走动的所述高强度编织布上成线条状，在其固化前迅速将二层压合，经收卷切边后从 而制得本发明所述高强度防水透气多层复合材料。
[0017] 上述技术方案中，所述步骤2为本发明人首创的聚烯烃熔融径向线条状涂覆工 艺，其功能是在不明显影响防水透气功能层的防水透气性能情况下将功能层和增强层有效 的粘合。所述聚烯烃熔融径向线条状涂覆工艺是先制备聚烯烃径向线条状粘合混合料并将 所述聚烯烃径向线条状粘合混合料经过单螺杆熔融挤出到涂覆模头，经过经改造的多孔平 行线条涂覆模头挤出线条状熔融聚合物，在其固化前迅速将聚烯烃编织布与防水透气功能 层压合，经收卷切边后得到高强度防水透气多层复合材料。
[0018] 所述制备方法进一步的技术方案中，所述涂覆模头的模口设置一排或多排圆形点 状孔或长方形孔；并且出口面积为0. 5~10mm2,开孔密度为50~200孔/m。该涂覆摸头 是在一般涂覆模头的基础上改造得到，即将涂覆模头的线型模口改造成一排或多排特定间 距的多个圆形点状孔或同面积的长方形孔。
[0019] 所述制备方法进一步的技术方案中，所述步骤1复合温度优选为130~140°C ;所 述步骤2中高强度编织布增强层经过预热温度至80~140°C ;所述防水透气功能层通过预 热辊筒预热温度至85~95 °C度。
[0020] 所述制备方法进一步的技术方案中，所述聚烯烃防水透气微孔膜优选包括以下重 量份数的组分制备：聚丙烯70~80份、线性低密度聚乙烯10~15份、和乙烯-辛烯共聚 物10~15份。
【附图说明】
[0021] 图1为本发明一种高强度防水透气多层复合材料的结构示意图；
[0022] 图2为本发明增强层与防水透气功能层的复合工艺图；
[0023] 图中各个附图标记对应的名称是：
[0024] 1-丙纶无纺布；3-丙纶无纺布；2-聚烯烃防水透湿微孔膜；4-聚烯烃径向熔融线 条状粘合层；5-高强度编织布；41-聚烯烃径向线条状粘结条。
【具体实施方式】
[0025] 为了更好地理解本发明的内容，下面结合具体实施例和附图作进一步说明。应理 解，这些实施例仅用于对本发明进一步说明，而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在 阅读了本发明所述的内容后，该领域的技术人员对本发明作出一些非本质的改动或调整， 仍属于本发明的保护范围。
[0026] 实施例1
[0027] 以下结合实施例和试验数据，对本发明上述的和另外的技术特征和优点作更详细 的说明。
[0028] 实施例1
[0029] 将聚乙烯（LLDPE，茂名石化/DNDA-7144) 60Kg，聚丙烯（s2040,上海赛科石 化）30Kg，POE (Ρ0Ε 8200,陶氏）8. 5Kg，热稳定剂（B215,北京燕联化工厂）0. 5Kg，乙撑双硬 脂酰胺〇. 8Kg，聚丁二酸（4-羟基-2, 2, 6, 6-四甲基-1-哌啶乙醇）酯0. 2Kg在高速预混机 预混均匀后，用双螺杆挤出机挤出造粒，得到聚烯烃熔融径向线条状粘合用聚烯烃混合材 料母粒。
[0030] 增强层为聚丙烯裂膜丝编织布（50g/m2,莱芜宝利工程材料有限公司）。裂膜丝编 织布是以聚丙烯裂膜扁丝为原料，由两组平行的纱线（其形状是扁线）组成，一组沿织机的 纵（织物行进的方向）向布置称经纱，另一组横向布置称为炜纱。用不同的编制编织设备 和工艺将经纱与炜纱交织在一起织成布状，可根据不同的使用范围编织成不同的厚度与密 实度，一般编织布较薄，纵横向都具有相当强的抗拉强度（经向略大于炜向），具有很好的 稳定性能。
[0031] 将涂覆淋模头加工成，单排，面积为2mm2淋出孔，开孔间隙6mm，其中为开孔密度 100孔/m。如图2所示，将上