CN103757911A - 改性聚酯纤维网布和pvc膜结构材料及两者的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种改性聚酯纤维网布的制备方法，其包括以下步骤：1）配制涂层溶液；2）将聚酯纤维网布浸渍于涂层溶液后，在130-140℃烘干塑化处理2-3min，上糊量控制在60-80g/m2，得到所述的改性聚酯纤维网布。然后再将改性聚酯纤维网布为中间层，上下各设一层PVC胚膜，三层进行贴合得到PVC膜结构材料。本发明制备的改性聚酯纤维网布，在聚酯纤维网布上形成有效的包覆，在聚酯纤维网布上涂覆的效果好，不仅可以提高聚酯纤维网布的抗撕裂强度，还可以提高聚酯纤维网布与PVC胚膜之间的剥离强度。本发明制备的PVC膜结构材料，不仅剥离强度高、抗撕裂强度高、切断面不易吸水，而且使用寿命长，成本低。

Description

改性聚酯纤维网布和PVC膜结构材料及两者的制备方法
技术领域
本发明涉及膜结构材料，尤其涉及改性聚酯纤维网布和PVC膜结构材料及两者的制备方法。
背景技术
目前，贴合法是PVC膜结构材料的主要生产方法之一。PVC膜结构材料的生产工艺一般为：先采用压延成型机生产PVC胚膜，然后在采用贴合机将PVC胚膜与聚酯纤维网布进行复合。该工艺设备投入小，采用压延成型机配合贴合机即可生产PVC膜结构材料。由于受限于压延成型机的幅宽，该工艺制备的PVC膜结构材料幅宽一般为2.5-3.0m，适合小型的膜结构建筑使用，例如，街边小景、车篷、仓库等，市场需求量大。
但是，目前采用以上工艺进行制备PVC膜结构材料的过程中，聚酯纤维网布在贴合前，需进行预处理，即通过浸渍涂覆PVC糊剂层。聚酯纤维网布浸渍涂覆PVC糊剂层过程中，由于PVC糊剂无法均匀地涂覆在聚酯纤维网布的网孔中，这样经预处理的聚酯纤维网布与PVC胚膜贴合时，在未填充糊剂的网孔处易产生凹孔，影响制备的PVC膜结构材料的剥离强度，PVC膜结构材料表面还易存在针孔、气泡、不平整等异常。为了提高PVC膜结构材料的剥离强度，增大糊剂对聚酯纤维网布的涂覆量，这样又会降低PVC膜结构材料的抗撕裂强度，产品的成本也会相应增加。同时，糊剂也无法对聚酯纤维形成有效的包覆，PVC膜结构材料在使用过程中，其断面易吸收水分，导致其内的聚酯纤维网布发霉，影响PVC膜结构材料的美观性及使用寿命。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种涂层可对聚酯纤维进行有效包覆的改性聚酯纤维网布及其制备方法，本发明还提供了一种玻璃强度高，产品切断面不会产生较严重吸水的PVC膜结构材料及其制备方法。 
本发明的技术方案为：一种改性聚酯纤维网布的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：
1）按以下重量份数配制涂层溶液：
PVC糊树脂        100份；
增塑剂            90-100份；
液体钡锌稳定剂    1.0-2.0份；
气相法二氧化硅    2-3份；
填料              5-8份；
羧基丁腈橡胶      1-3份；
氯化聚乙烯        1-5份；
粘合剂            3-5份；
2）将聚酯纤维网布浸渍于步骤1）制备的涂层溶液后，在130-140℃烘干塑化处理2-3min，上糊量控制在60-80g/m2，得到所述的改性聚酯纤维网布。
本发明采用步骤1）配制的涂层溶液，经浸渍涂覆到聚酯纤维网布上。由于涂层溶液中的羧基丁腈橡胶和氯化聚乙烯配合使用，具有增韧作用，涂层溶液中的氢键能力增强，触变性增加，从而使涂层溶液与聚酯纤维网布的粘结性好，可均匀地填充于聚酯纤维网布的各个网孔，可以在聚酯纤维网布上形成有效的包覆，克服聚酯纤维网布切断面易吸水的缺陷，提高聚酯纤维网布与PVC胚膜之间的剥离强度。
另外，气相二氧化硅在涂层溶液中形成有效的三维交联网络，稳定性好，在聚酯纤维网布上涂覆的效果好，增强聚酯纤维网布的抗撕裂强度。
本发明采用以上的涂层溶液配方，不仅可以提高聚酯纤维网布与PVC胚膜之间的剥离强度，还可以提高聚酯纤维网布的抗撕裂强度。
进一步，所述增塑剂为邻苯二甲酸二辛酯, 邻苯二甲酸二异壬酯（DINP）或对苯二甲酸二辛酯（DOTP）中的一种；所述填料为高岭土、碳酸钙、滑石粉中的一种；所述粘合剂为聚异氰脲酸酯。
进一步，本发明还公开了所述的改性聚酯纤维网布的制备方法制备得到的改性聚酯纤维网布。
应用所述的改性聚酯纤维网布的PVC膜结构材料的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：
步骤1、压延工艺：将原料倒入压延成型机中压延成型，压延成型温度为170-180℃，牵引速率为28-35m/min，得到PVC胚膜；
步骤2、贴合工艺：以改性聚酯网布为中间层，上下各设一层由步骤1制备的PVC胚膜，中间层改性聚酯纤维网布经浸渍、烘干、塑化后，同步与上下层PVC胚膜由薄膜发送架发送至贴合机中，在130-140℃下充分预热后，按上层PVC胚膜、改性聚酯网布、下层PVC胚膜的顺序将三层贴合在一起，上层PVC胚膜与一支压花辊接触，下层PVC胚膜与橡胶辊接触，贴合时两支辊之间加压，在175-180℃的贴合温度下，将近熔融态的上下层PVC胚膜与改性聚酯网布贴合在一起；贴合压力为40-50Kgf，贴合辊速度4-6m/min；
步骤3、表面处理工艺：采用丙烯酸酯类表面处理剂，涂布采用辊涂刮法工艺，在步骤2得到的三层膜单表面涂布一层保护层，然后在80℃下加热烘干，得到所述的PVC膜结构材料。
所述的PVC膜结构材料的制备方法中，所述步骤1中PVC胚膜的原料由下列重量份数的材料组成：
聚氯乙烯PVC                  100份；
阻燃剂三氧化二锑               3-5份；
增塑剂                         40-55份；
钡锌液体稳定剂                 3-4份；
耐寒剂已二酸二辛酯（DOA）     5-15份。
所述增塑剂为邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸二异壬酯（DINP）或对苯二甲酸二辛酯（DOTP）中的一种。
所述聚氯乙烯PVC、阻燃剂三氧化二锑、增塑剂、钡锌液体稳定剂和耐寒剂均为市售产品。
所述的PVC膜结构材料的制备方法中，所述步骤2中改性聚酯纤维网布浸渍、烘干、塑化的具体操作为：将改性聚酯纤维网布浸渍PVC增塑糊剂溶液后，在130-140℃烘干塑化处理2-3min，上糊量控制在60-80 g/m2。
本发明的PVC膜结构材料从上到下依次包括上层PVC胚膜、上层糊剂层、改性聚酯纤维网布层、下层糊剂层、下层PVC胚膜。
本发明制备的改性聚酯纤维网布，采用的涂层溶液，可以在聚酯纤维网布上形成有效的包覆，在聚酯纤维网布上涂覆的效果好，不仅可以提高聚酯纤维网布的抗撕裂强度，还可以提高聚酯纤维网布与PVC胚膜之间的剥离强度。本发明由上述方法制备的PVC膜结构材料，由于采用了改性的聚酯纤维网布，不仅剥离强度高、抗撕裂强度高、切断面不易吸水，而且使用寿命长，成本低。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
本发明公开一种改性聚酯纤维网布的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：
1）按以下重量份数配制涂层溶液：
PVC糊树脂        100份；
增塑剂            90-100份；
液体钡锌稳定剂    1.0-2.0份；
气相法二氧化硅    2-3份；
填料              5-8份；
羧基丁腈橡胶      1-3份；
氯化聚乙烯        1-5份；
粘合剂            3-5份；
2）将聚酯纤维网布浸渍于步骤1）制备的涂层溶液后，在130-140℃烘干塑化处理2-3min，上糊量控制在60-80g/m2，得到所述的改性聚酯纤维网布。
应用所述的改性聚酯纤维网布的PVC膜结构材料的制备方法，其包括以下步骤：
步骤1、压延工艺：将原料倒入压延成型机中压延成型，压延成型温度为170-180℃，牵引速率为28-35m/min，得到PVC胚膜；
步骤2、贴合工艺：以改性聚酯网布为中间层，上下各设一层由步骤1制备的PVC胚膜，中间层改性聚酯纤维网布经浸渍、烘干、塑化后，同步与上下层PVC胚膜由薄膜发送架发送至贴合机中，在130-140℃下充分预热后，按上层PVC胚膜、改性聚酯网布、下层PVC胚膜的顺序将三层贴合在一起，上层PVC胚膜与一支压花辊接触，下层PVC胚膜与橡胶辊接触，贴合时两支辊之间加压，在175-180℃的贴合温度下，将近熔融态的上下层PVC胚膜与改性聚酯网布贴合在一起；贴合压力为40-50Kgf，贴合辊速度4-6m/min；
步骤3、表面处理工艺：采用丙烯酸酯类表面处理剂，涂布采用辊涂刮法工艺，在步骤2得到的三层膜单表面涂布一层保护层，然后在80℃下加热烘干，得到所述的PVC膜结构材料。
一、改性聚酯纤维网布的制备
实施例1
一种改性聚酯纤维网布的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：
1）按以下重量份数配制涂层溶液：
PVC糊树脂        100份；
增塑剂            90份；
液体钡锌稳定剂    2.0份；
气相法二氧化硅    2份；
填料              8份；
羧基丁腈橡胶      1份；
氯化聚乙烯        5份；
粘合剂            3份；
所述增塑剂为邻苯二甲酸二辛酯；所述填料为高岭土 所述粘合剂为聚异氰脲酸酯。
2）将聚酯纤维网布浸渍于步骤1）制备的涂层溶液后，在130℃烘干塑化处理3min，上糊量控制在60g/m2，得到所述的改性聚酯纤维网布。
实施例2
一种改性聚酯纤维网布的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：
1）按以下重量份数配制涂层溶液：
PVC糊树脂        100份；
增塑剂            100份；
液体钡锌稳定剂    1.0份；
气相法二氧化硅    3份；
填料              5份；
羧基丁腈橡胶      3份；
氯化聚乙烯        1份；
粘合剂            5份；
所述增塑剂为邻苯二甲酸二异壬酯；所述填料为碳酸钙；所述粘合剂为聚异氰脲酸酯。
2）将聚酯纤维网布浸渍于步骤1）制备的涂层溶液后，在140℃烘干塑化处理2min，上糊量控制在80g/m2，得到所述的改性聚酯纤维网布。
实施例3
一种改性聚酯纤维网布的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：
1）按以下重量份数配制涂层溶液：
PVC糊树脂        100份；
增塑剂            95份；
液体钡锌稳定剂    1.5份；
气相法二氧化硅    2.5份；
填料              7份；
羧基丁腈橡胶      2份；
氯化聚乙烯        3份；
粘合剂            4份；
所述增塑剂为对苯二甲酸二辛酯；所述填料为滑石粉；所述粘合剂为聚异氰脲酸酯。
2）将聚酯纤维网布浸渍于步骤1）制备的涂层溶液后，在135℃烘干塑化处理2.5min，上糊量控制在70g/m2，得到所述的改性聚酯纤维网布。
二、PVC膜结构材料的制备
实施例1
应用所述的改性聚酯纤维网布的PVC膜结构材料的制备方法，其包括以下步骤：
步骤1、压延工艺：将原料倒入压延成型机中压延成型，压延成型温度为170℃，牵引速率为35m/min，得到PVC胚膜；
所述PVC胚膜的原料由下列重量份数的材料组成：
聚氯乙烯PVC                  100份；
阻燃剂三氧化二锑               4份；
增塑剂邻苯二甲酸二辛酯 （DOP）48份；
钡锌液体稳定剂                 3.5份；
耐寒剂已二酸二辛酯（DOA）     10份。步骤2、贴合工艺：以改性聚酯网布为中间层，上下各设一层由步骤1制备的PVC胚膜，中间层改性聚酯纤维网布经浸渍、烘干、塑化后，同步与上下层PVC胚膜由薄膜发送架发送至贴合机中，在130℃下充分预热后，按上层PVC胚膜、改性聚酯网布、下层PVC胚膜的顺序将三层贴合在一起，上层PVC胚膜与一支压花辊接触，下层PVC胚膜与橡胶辊接触，贴合时两支辊之间加压，在180℃的贴合温度下，将近熔融态的上下层PVC胚膜与改性聚酯网布贴合在一起；贴合压力为40Kgf，贴合辊速度6m/min；
所述改性聚酯纤维网布浸渍、烘干、塑化的具体操作为：将改性聚酯纤维网布浸渍PVC增塑糊剂溶液后，在140℃烘干塑化处理2min，上糊量控制在60g/m2。
步骤3、表面处理工艺：采用丙烯酸酯类表面处理剂，涂布采用辊涂刮法工艺，在步骤2得到的三层膜单表面涂布一层保护层，然后在80℃下加热烘干，得到所述的PVC膜结构材料。
实施例2
应用所述的改性聚酯纤维网布的PVC膜结构材料的制备方法，其包括以下步骤：
步骤1、压延工艺：将原料倒入压延成型机中压延成型，压延成型温度为180℃，牵引速率为28m/min，得到PVC胚膜；
所述PVC胚膜的原料由下列重量份数的材料组成：
聚氯乙烯PVC                  100份；
阻燃剂三氧化二锑               3份；
增塑剂邻苯二甲酸二异壬酯       55份；
钡锌液体稳定剂                 3份；
耐寒剂已二酸二辛酯（DOA）     15份。
步骤2、贴合工艺：以改性聚酯网布为中间层，上下各设一层由步骤1制备的PVC胚膜，中间层改性聚酯纤维网布经浸渍、烘干、塑化后，同步与上下层PVC胚膜由薄膜发送架发送至贴合机中，在140℃下充分预热后，按上层PVC胚膜、改性聚酯网布、下层PVC胚膜的顺序将三层贴合在一起，上层PVC胚膜与一支压花辊接触，下层PVC胚膜与橡胶辊接触，贴合时两支辊之间加压，在175℃的贴合温度下，将近熔融态的上下层PVC胚膜与改性聚酯网布贴合在一起；贴合压力为50Kgf，贴合辊速度4m/min；
所述改性聚酯纤维网布浸渍、烘干、塑化的具体操作为：将改性聚酯纤维网布浸渍PVC增塑糊剂溶液后，在130℃烘干塑化处理3min，上糊量控制在80 g/m2。
步骤3、表面处理工艺：采用丙烯酸酯类表面处理剂，涂布采用辊涂刮法工艺，在步骤2得到的三层膜单表面涂布一层保护层，然后在80℃下加热烘干，得到所述的PVC膜结构材料。
实施例3
应用所述的改性聚酯纤维网布的PVC膜结构材料的制备方法，其包括以下步骤：
步骤1、压延工艺：将原料倒入压延成型机中压延成型，压延成型温度为175℃，牵引速率为32m/min，得到PVC胚膜；
所述PVC胚膜的原料由下列重量份数的材料组成：
聚氯乙烯PVC                  100份；
阻燃剂三氧化二锑               5份；
增塑剂对苯二甲酸二辛酯         40份；
钡锌液体稳定剂                 4份；
耐寒剂已二酸二辛酯（DOA）    5份。
步骤2、贴合工艺：以改性聚酯网布为中间层，上下各设一层由步骤1制备的PVC胚膜，中间层改性聚酯纤维网布经浸渍、烘干、塑化后，同步与上下层PVC胚膜由薄膜发送架发送至贴合机中，在135℃下充分预热后，按上层PVC胚膜、改性聚酯网布、下层PVC胚膜的顺序将三层贴合在一起，上层PVC胚膜与一支压花辊接触，下层PVC胚膜与橡胶辊接触，贴合时两支辊之间加压，在178℃的贴合温度下，将近熔融态的上下层PVC胚膜与改性聚酯网布贴合在一起；贴合压力为45Kgf，贴合辊速度5m/min；
所述改性聚酯纤维网布浸渍、烘干、塑化的具体操作为：将改性聚酯纤维网布浸渍PVC增塑糊剂溶液后，在135℃烘干塑化处理2.5min，上糊量控制在70 g/m2。
步骤3、表面处理工艺：采用丙烯酸酯类表面处理剂，涂布采用辊涂刮法工艺，在步骤2得到的三层膜单表面涂布一层保护层，然后在80℃下加热烘干，得到所述的PVC膜结构材料。
实施例4
以普通聚酯纤维网布为原料，采用实施例3的工艺条件，制备得到PVC膜结构材料。
实施例1至实施例4制备的PVC膜结构材料性能检测如表1所示。
表1 实施例1至实施例4制备的PVC膜结构材料性能检测数据
检测性能 剥离强度 抗撕裂强度 切断面吸水高度（12h）
实施例1 132N/5cm 760N 3.1cm
实施例2 131N/5cm 780N 3.2cm
实施例3 135N/5cm 750N 3.2cm
实施例4 110N/5cm 650N 7.8cm
由表1可知，采用本发明的改性聚酯纤维网布制备的PVC膜结构材料剥离强度和抗撕裂强度均得到提高，切断面吸水率大大降低。

Claims (7)

1.一种改性聚酯纤维网布的制备方法，其特征在于：所述制备方法包括以下步骤：
1）按以下重量份数配制涂层溶液：
PVC糊树脂        100份；
增塑剂            90-100份；
液体钡锌稳定剂    1.0-2.0份；
气相法二氧化硅    2-3份；
填料              5-8份；
羧基丁腈橡胶      1-3份；
氯化聚乙烯        1-5份；
粘合剂            3-5份；
2）将聚酯纤维网布浸渍于步骤1）制备的涂层溶液后，在130-140℃烘干塑化处理2-3min，上糊量控制在60-80g/m2，得到所述的改性聚酯纤维网布。
2.根据权利要求1所述的改性聚酯纤维网布的制备方法，其特征在于：所述增塑剂为邻苯二甲酸二辛酯, 邻苯二甲酸二异壬酯或对苯二甲酸二辛酯中的一种；所述填料为高岭土、碳酸钙、滑石粉中的一种；所述粘合剂为聚异氰脲酸酯。
3.一种如权利要求1或2之一所述的改性聚酯纤维网布的制备方法制备得到的改性聚酯纤维网布。
4.应用如权利要求3所述的改性聚酯纤维网布的PVC膜结构材料的制备方法，其特征在于：所述制备方法包括以下步骤：
步骤1、压延工艺：将原料倒入压延成型机中压延成型，压延成型温度为170-180℃，牵引速率为28-35m/min，得到PVC胚膜；
步骤2、贴合工艺：以改性聚酯网布为中间层，上下各设一层由步骤1制备的PVC胚膜，中间层改性聚酯纤维网布经浸渍、烘干、塑化后，同步与上下层PVC胚膜由薄膜发送架发送至贴合机中，在130-140℃下充分预热后，按上层PVC胚膜、改性聚酯网布、下层PVC胚膜的顺序将三层贴合在一起，上层PVC胚膜与一支压花辊接触，下层PVC胚膜与橡胶辊接触，贴合时两支辊之间加压，在175-180℃的贴合温度下，将近熔融态的上下层PVC胚膜与改性聚酯网布贴合在一起；贴合压力为40-50Kgf，贴合辊速度4-6m/min；
步骤3、表面处理工艺：采用丙烯酸酯类表面处理剂，涂布采用辊涂刮法工艺，在步骤2得到的三层膜单表面涂布一层保护层，然后在80℃下加热烘干，得到所述的PVC膜结构材料。
5.根据权利要求4所述的PVC膜结构材料的制备方法，其特征在于：所述步骤1中PVC胚膜的原料由下列重量份数的材料组成：
聚氯乙烯PVC                  100份；
阻燃剂三氧化二锑               3-5份；
增塑剂                         40-55份；
钡锌液体稳定剂                 3-4份；
耐寒剂已二酸二辛酯             5-15份。
6.根据权利要求4所述的PVC膜结构材料的制备方法，其特征在于：所述步骤2中改性聚酯纤维网布浸渍、烘干、塑化的具体操作为：将改性聚酯纤维网布浸渍PVC增塑糊剂溶液后，在130-140℃烘干塑化处理2-3min，上糊量控制在60-80 g/m2。
7.一种如权利要求4得到的PVC膜结构材料，其特征在于：所述PVC膜结构材料从上到下依次包括上层PVC胚膜、上层糊剂层、改性聚酯纤维网布层、下层糊剂层、下层PVC胚膜。
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