專利名稱：聚偏二氟乙烯建筑用膜材料及其生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及建筑用膜材料，具體的說涉及聚偏二氟乙烯建筑用膜材料及其生產(chǎn)方法。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的建筑用膜材產(chǎn)品生產(chǎn)是通過糊狀聚氯乙烯(PVC)樹脂涂層和聚脂纖維基層，表面處理采用丙烯酸復(fù)合而成。其缺陷如下1、對基布的要求高?；急仨毞浅Ｆ秸埩鶆?。而由于基布的織造張力、紡織中參數(shù)、添加劑等原因增加了材料單耗；2、糊狀聚氯乙烯(PVC)樹脂的涂布平整度差，表面有凹凸缺陷，表面觀賞性差；3、生產(chǎn)周期長，由于糊狀樹脂的備料時間長，要求有一定的存放期(24小時)后才能正常生產(chǎn)，所以占用大量的生產(chǎn)設(shè)施和延長了生產(chǎn)周期；4、膜強度差。
目前的聚氯乙烯(PVC)建筑膜材使用的滌綸基布采用的是一般普通的滌綸長絲織造，強度小(11MPa)，蠕變大(產(chǎn)品變形在20％)。
表面處理采用的是丙烯酸，易老化，壽命一般為5年、自潔性能較差，耐沾污性＞20％。因此，研究開發(fā)一種新的建筑用膜材料，將是建筑領(lǐng)域所十分迫切的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明需要解決的技術(shù)問題是公開一種聚偏二氟乙烯建筑用膜材料及其生產(chǎn)方法，以克服現(xiàn)有技術(shù)存在的上述缺陷。
本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思是這樣的發(fā)明人設(shè)想選擇使用特殊的聚氯乙烯(PVC)的同時，對其進行改性，使其制品光滑，表觀柔和，增強PVC膜強度，同時改變其生產(chǎn)工藝路線，縮短生產(chǎn)周期，降低單耗。
本發(fā)明的聚偏二氟乙烯建筑用膜材料由基布、涂布在基布兩面的底涂層、壓延復(fù)合在底涂層外的壓延聚氯乙烯(PVC)膜面涂層和涂布在壓延聚氯乙烯(PVC)膜面涂層外的經(jīng)改性的聚偏二氟乙烯(PVDF)層構(gòu)成；
由于建筑用膜材特有的使用場合，除了要求其拉伸強度大以外，更重要的特性是要求其蠕變小，而變形大小主要取決于絲的工藝。而蠕變小的絲，織成基布后在復(fù)合PVC過程中縮小了復(fù)合工藝參數(shù)的應(yīng)用范圍。尤其是對加工過程中的溫度、張力要求高，過高過低都會影響其彈性膜量的改變，以及成品的平整性。
因此，所說的基布采用滌綸布，可采用市售機織布；其結(jié)構(gòu)參數(shù)如下紗線粗細(xì)經(jīng)向1000D～1300D，緯向1000D～1300D，織物密度經(jīng)向12～15/sq.cm緯向12～15/sq.cm；所說的底涂層的背面涂量為40～60g/m2，正面涂量為70～90g/m2；壓延聚氯乙烯(PVC)膜背面涂層量為260～420g/m2，壓延聚氯乙烯(PVC)膜面涂層正面涂層量為280～420g/m2；經(jīng)改性的聚偏二氟乙烯(PVDF)層濕涂量為50～70g/m2；術(shù)語“濕涂量”指的是經(jīng)改性的聚偏二氟乙烯(PVDF)固體含量在14-16％溶液的涂布量；術(shù)語“背面”指的是材料使用時的反面，“正面”指的是材料使用時的朝外面；糊狀聚氯乙烯(PVC)樹脂的底涂層、壓延聚氯乙烯(PVC)膜面涂層和經(jīng)改性的聚偏二氟乙烯(PVDF)層的組分和重量份數(shù)如下表所示

*PVDF層經(jīng)改性的聚偏二氟乙烯(PVDF)層底涂層中的聚氯乙烯PVC樹脂為糊狀聚氯乙烯PVC樹脂，所說的糊狀聚氯乙烯樹脂的聚合度1000～1400，優(yōu)選1300；面涂層中的聚氯乙烯PVC樹脂是二種不同的分子量聚氯乙烯PVC樹脂的混合物，聚合度在2300～2700的高分子量樹脂的重量份數(shù)為30～50份，聚合度在1000～1500的普通分子量樹脂的重量份數(shù)為50～70份本發(fā)明采用二種不同的分子量樹脂，進行摻合使用，從而解決了由于單一型號聚氯乙烯PVC樹脂分子量分布帶來的加工過程中的不穩(wěn)定性，同時產(chǎn)品的機械性能也得到了相應(yīng)提高。
所說的增塑劑選自鄰苯二甲酸脂類，如鄰苯二甲酸二辛脂；所說的耐寒劑選自戊二酸脂類，如戊二酸二辛脂；所說的穩(wěn)定劑選自鋇/鋅復(fù)合穩(wěn)定劑，如德國熊牌公司牌號為UBZ-7955的產(chǎn)品；加工助劑選自丙烯酸類共聚物，如吳羽化學(xué)公司生產(chǎn)的牌號為K125或/和K175的產(chǎn)品；所說的潤滑劑選自C12～C20的脂肪酸，如硬脂酸；增粘劑選自異氰酸脂類；抗UV為一種具有抗紫外線吸收或屏閉作用的材料，如2-羥基4正辛氧基二苯甲酮PVDF的固體含量為14～16％，粘度為50s；PVDF改性劑選硅烷類偶聯(lián)劑，可采用市售產(chǎn)品，如牌號為HL880的產(chǎn)品；由于PVDF與PVC層的結(jié)合性能稍弱，同時涂覆的前處理工藝比較復(fù)雜，工藝條件比較苛刻。為了改變這一現(xiàn)象，本發(fā)明采用了一個具有表面活性，并兼有偶聯(lián)作用的改性劑。此改性劑具有三乙氧基硅烷偶聯(lián)基團(R-CH2Si-(-OC2H5)3)，在與PVDF很好混合的基礎(chǔ)上，它的極性基團保證了與PVC的結(jié)合。并改善其加工性。
本發(fā)明的聚偏二氟乙烯建筑用膜材料的制備方法包括如下步驟(1)將底涂層各個組分按照比例混合，按照涂布量涂布在基布的正面和背面，然后，加熱至150～165℃，凝膠，獲得涂布有底涂層的材料；(2)將面涂層的各個組分加熱攪拌，升溫至80～130℃后，在行星擠出機中擠出，，直接壓延涂布在步驟(1)的材料上，獲得中間產(chǎn)品；行星式擠出機的一段螺桿溫度為180～195℃，二段螺桿溫度為180～195℃，機筒溫度為180～195℃，螺桿速度比為一段∶二段∶三段＝3～5∶6～8∶3～5，真空度為-600～-700mbar；壓延的溫度為170～195℃，線速度為20～60m/min，壓力為50～90mbar；本發(fā)明采用攪拌和行星擠出配合，使PVC的塑化程度大大提。
(3)表面處理將PVDF與PVDF改性劑混合，然后在120～140℃的溫度下，涂布于步驟(2)的中間產(chǎn)品的兩面，干燥，獲得產(chǎn)品；采用本發(fā)明的方法制備的材料，對基布的要求低，表面無凹凸缺陷，表面觀賞性好，生產(chǎn)周期短，便于工業(yè)化生產(chǎn)，膜強度高，壽命長，自潔性能較強，耐沾污性＞20％。
具體實施例方式
實施例1基布采用滌綸布其結(jié)構(gòu)參數(shù)如下紗線粗細(xì)經(jīng)向1000D，緯向1000D，織物密度經(jīng)向12/sq.cm緯向12/sq.cm；所說的底涂層背面底涂量為40g/m2，正面底涂量為70g/m2；壓延聚氯乙烯(PVC)膜面涂層背面涂層量為330g/m2，壓延聚氯乙烯(PVC)膜面涂層正面涂層量為340g/m2；經(jīng)改性的聚偏二氟乙烯(PVDF)層濕涂量為50g/m2；底涂層、壓延聚氯乙烯(PVC)膜面涂層和經(jīng)改性的聚偏二氟乙烯(PVDF)層的組分和重量份數(shù)如下表所示


底涂層中的PVC樹脂為糊狀PVC樹脂，聚合度1300；面涂層中的PVC樹脂是二種不同的分子量PVC樹脂的混合物，聚合度2500高分子量樹脂的重量份數(shù)為30份，聚合度為1300的普通分子量樹脂的重量份數(shù)為70份；制備方法(1)將底涂層各個組分按照比例混合，按照涂布量涂布在基布的正面和背面，然后，加熱至160℃，凝膠，獲得涂布有底涂層的材料；(2)將面涂層的各個組分加熱攪拌，升溫至120℃±10后，在行星擠出機中擠出，，直接壓延涂布在步驟(1)的材料上，獲得中間產(chǎn)品；行星式擠出機的一段螺桿溫度為180℃，二段螺桿溫度為180℃，機筒溫度為180℃，螺桿速度比為一段∶二段∶三段＝3∶6∶3，真空度為-600mbar；壓延的溫度為170℃，線速度為25m/min，壓力為50mbar；本發(fā)明采用攪拌和行星擠出配合，使PVC的塑化程度大大提。
(3)表面處理將PVDF與PVDF改性劑混合，然后在120℃的溫度下，涂布于步驟(2)的中間產(chǎn)品的兩面，干燥，獲得產(chǎn)品；采用本行業(yè)通用的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的方法進行檢測，結(jié)果如表1和表2



實施例2基布采用滌綸布其結(jié)構(gòu)參數(shù)如下紗線粗細(xì)經(jīng)向1300D，緯向1300D，織物密度經(jīng)向13/sq.cm緯向13/sq.cm；所說的底涂層背面底涂量為40g/m2，正面底涂量為70g/m2；壓延聚氯乙烯(PVC)膜面涂層背面涂層量為300g/m2，壓延聚氯乙烯(PVC)膜面涂層正面涂層量為310g/m2；經(jīng)改性的聚偏二氟乙烯(PVDF)層濕涂量為50g/m2；底涂層、壓延聚氯乙烯(PVC)膜面涂層和經(jīng)改性的聚偏二氟乙烯(PVDF)層的組分和重量份數(shù)如下表所示


底涂層中的PVC樹脂為糊狀PVC樹脂，聚合度1300；面涂層中的PVC樹脂是二種不同的分子量PVC樹脂的混合物，聚合度2500高分子量樹脂的重量份數(shù)為30份，聚合度為1300的普通分子量樹脂的重量份數(shù)為70份；制備方法(1)將底涂層各個組分按照比例混合，按照涂布量涂布在基布的正面和背面，然后，加熱至160℃，凝膠，獲得涂布有底涂層的材料；(2)將面涂層的各個組分加熱攪拌，升溫至120℃±10后，在行星擠出機中擠出，，直接壓延涂布在步驟(1)的材料上，獲得中間產(chǎn)品；行星式擠出機的一段螺桿溫度為195℃，二段螺桿溫度為195℃，機筒溫度為195℃，螺桿速度比為一段∶二段∶三段＝5∶8∶5，真空度為-700mbar；壓延的溫度為195℃，線速度為27m/min，壓力為90mbar；本發(fā)明采用攪拌和行星擠出配合，使PVC的塑化程度大大提。
(3)表面處理將PVDF與PVDF改性劑混合，然后在140℃的溫度下，涂布于步驟(2)的中間產(chǎn)品的兩面，干燥，獲得產(chǎn)品。
權(quán)利要求
1.一種聚偏二氟乙烯建筑用膜材料，其特征在于，由基布、涂布在基布兩面的底涂層、壓延復(fù)合在底涂層外的壓延聚氯乙烯膜面涂層和涂布在壓延聚氯乙烯膜面涂層外的經(jīng)改性的聚偏二氟乙烯層構(gòu)成；所說的基布采用滌綸布。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚偏二氟乙烯建筑用膜材料，其特征在于，所說的基布結(jié)構(gòu)參數(shù)如下紗線粗細(xì)經(jīng)向1000D～1300D，緯向1000D～1300D，織物密度經(jīng)向12～15/sq.cm緯向12～15/sq.cm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚偏二氟乙烯建筑用膜材料，其特征在于，壓延聚氯乙烯膜背面涂層量為260～420g/m2，壓延聚氯乙烯膜面涂層正面涂層量為280～420g/m2；經(jīng)改性的聚偏二氟乙烯層濕涂量為50～70g/m2。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的聚偏二氟乙烯建筑用膜材料，其特征在于，糊狀聚氯乙烯樹脂的底涂層、壓延聚氯乙烯膜面涂層和經(jīng)改性的聚偏二氟乙烯層的組分和重量份數(shù)如下表所示
。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的聚偏二氟乙烯建筑用膜材料，其特征在于，底涂層中的聚氯乙烯PVC樹脂的聚合度1000～1400。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的聚偏二氟乙烯建筑用膜材料，其特征在于，面涂層中的聚氯乙烯PVC樹脂是二種不同的分子量聚氯乙烯PVC樹脂的混合物，聚合度在2300～2700的高分子量樹脂的重量份數(shù)為30～50份，聚合度在1000～1500的普通分子量樹脂的重量份數(shù)為50～70份。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的聚偏二氟乙烯建筑用膜材料，其特征在于，所說的增塑劑選自鄰苯二甲酸脂類，如鄰苯二甲酸二辛脂；所說的耐寒劑選自戊二酸脂類；所說的穩(wěn)定劑選自鋇/鋅復(fù)合穩(wěn)定劑；加工助劑選自丙烯酸類共聚物；所說的潤滑劑選自C12～C20的脂肪酸；增粘劑選自異氰酸脂類；抗UV為一種具有抗紫外線吸收或屏閉作用的材料；PVDF的固體含量為14～16％，粘度為50s；PVDF改性劑選硅烷類偶聯(lián)劑。
8.根據(jù)權(quán)利要求1～7任一項所述的聚偏二氟乙烯建筑用膜材料的制備方法，其特征在于，包括如下步驟(1)將底涂層各個組分按照比例混合，按照涂布量涂布在基布的正面和背面，然后，加熱至150～165℃，凝膠，獲得涂布有底涂層的材料；(2)將面涂層的各個組分加熱攪拌，升溫至80～130℃后，在行星擠出機中擠出，，直接壓延涂布在步驟(1)的材料上，獲得中間產(chǎn)品；(3)表面處理將PVDF與PVDF改性劑混合，然后在120～140℃的溫度下，涂布于步驟(2)的中間產(chǎn)品的兩面，干燥，獲得產(chǎn)品。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，行星式擠出機的一段螺桿溫度為180～195℃，二段螺桿溫度為180～195℃，機筒溫度為180～195℃，螺桿速度比為一段∶二段∶三段＝3～5∶6～8∶3～5，真空度為-600～-700mbar；壓延的溫度為170～195℃，線速度為20～60m/min，壓力為50～90mbar。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種聚偏二氟乙烯建筑用膜材料及其生產(chǎn)方法。其特征在于，由基布、涂布在基布兩面的底涂層、壓延復(fù)合在底涂層外的壓延聚氯乙烯膜面涂層和涂布在壓延聚氯乙烯膜面涂層外的經(jīng)改性的聚偏二氟乙烯層構(gòu)成。采用本發(fā)明的方法制備的材料，對基布的要求低，表面無凹凸缺陷，表面觀賞性好，生產(chǎn)周期短，便于工業(yè)化生產(chǎn)，膜強度高，壽命長，自潔性能較強，耐沾污性＞20％。
文檔編號B32B37/14GK1951685SQ20051003060
公開日2007年4月25日 申請日期2005年10月17日 優(yōu)先權(quán)日2005年10月17日
發(fā)明者席時平, 胡淳, 趙居蜃, 曹慶輝, 張賢德, 李平凡, 王潔良, 黃巍 申請人:上海申達(dá)科寶新材料有限公司