CN103963410A - 一种增强背衬型tpo防水卷材及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种增强背衬型TPO防水卷材，为四层结构，自上到下依次为上浅色表面TPO卷材层、中间纤维织物增强层、深色下表面TPO卷材层、底面纤维背衬层组成，其中上、下表面TPO卷材层采用共聚TPO树脂为基料，添加助剂制成；中间纤维织物增强层采用网格布；底层纤维背衬层采用无纺布，并预留可热焊接的搭接边。本发明增强背衬型TPO防水卷材，采用四层组合结构有效提高了卷材的物理强度和系统的抗风揭剥离强度，比普通产品具有更高的强度和可靠的防水效果。

Description

一种增强背衬型TPO防水卷材及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种增强背衬型TPO防水卷材，属于防水化学材料领域。

背景技术

TPO防水卷材是一种新的环保型高分子防水材料，由于具有优异的物理力学性能和施工性能，在建筑工程施工中得到了广泛应用，主要应用于厂房、仓库和体育场馆等屋面防水工程。在单层屋面防水系统中，由于TPO防水卷材具有乙丙橡胶的高弹性，耐候性，同时又有热塑性材料的可焊接性，并且不含增塑剂，耐臭氧、化学物品和某些烃油，环保、节能、可再生利用，功能齐全，自发明以来就受到了广泛青睐，发展迅速。

一股的增强型TPO卷材，采用机械固定系统施工，在面对施工基面与卷材间需要辅设垫衬防护时，需要采取预先辅设垫衬布，再辅设卷材的施工方式，施工繁琐并且需要更多的辅助材料，例如用于固定垫衬布。

对于不能采用机械固定系统施工的基面，目前通常采用背衬型TPO卷材进行粘接施工。但是如本领域技术人员所知，背衬型TPO防水卷材强度均比增强型TPO卷材低，采用此种卷材会影响整个系统的抗风揭性能及防水效果。

在满足上述两个综合需求上，目前本领域尚未出现符合要求的产品。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明公开了一种增强背衬型TPO防水卷材，通过物理结构和组成的改进，使得产品具有更好的加工性能和焊接施工性能，力学强度高、耐穿刺性能好。采用机械固定系统和满粘系统的方式用于防水工程中，搭接边使用热风焊机进行焊接，从而在施工过程中将TPO卷材焊接成一个整体，具有施工适应性强、接缝剥离强度高、抗风揭性能优异等优点。

为实现上述发明目的，本发明是通过如下技术方案实现的：

一种增强背衬型TPO防水卷材，为四层结构，自上到下依次为上表面TPO卷材层、中间纤维织物增强层，下表面TPO卷材层、底面纤维背衬层，其中上、下表面TPO卷材层采用共聚TPO树脂为基料，添加助剂制成；中间纤维织物增强层采用网格布；底面纤维背衬层采用无纺布，并预留可热焊接的搭接边。

在本发明中，所用的共聚TPO树脂与传统的采用聚丙烯基体和乙丙橡胶等弹性体进行机械共混型TPO树脂不同，本发明的共聚TPO树脂是Hifax TPO合成树脂，由llyondellbasell公司采用catalloy聚合工艺生产，具体的型号不受到限制，已有的Hifax TPO合成树脂CA02A、CA07A、CA10A、CA60A等均可用于本发明，该合成树脂将刚性链段和柔性链段通过共聚来实现，橡胶相均匀地分散在连续的PP相中，带来比物理共混更优异的性能。其密度非常低，为0.89g/cc；且无需采用聚丙烯等树脂进行增强和增韧改性，即可达到树脂刚性和韧性的平衡，从而保证配方体系具有更好的相容性；降低了材料的温度敏感性，在很低的温度下(-40℃)保持了柔韧性(1ogE’≈8.8Pa)，在较高的温度下(100℃)保持了机械强度(1ogE’≈7.2Pa)。

通过采用上述共聚TPO树脂，所制备的产品具有更好的热稳定性及低温弯折性能，通过选用不同熔融指数的共聚TPO树脂进行复配使用，如CA02A(MFR为0.6g/10min230℃，2.16kg；弯曲模量为20MPa)与CA60A(MFR为14g/10min230℃，2.16kg；弯曲模量为80MPa)，使得产品具有适合的更好的加工性能和焊接施工性能，从而保证产品优异的综合性能。

在本发明中，所述助剂加入用于改善TPO的特定理化性能，如阻燃性能、焊接施工性能、老化性能等，所述的助剂包括但不限于阻燃剂、抗氧剂、紫外吸收剂、色母中的一种或一种以上的混合物。

在上述中，各种具体的助剂均可采用本领域常见材料，例如抗氧剂通常选用：2，6-三级丁基-4-甲基苯酚、双(3，5-三级丁基-4-羟基苯基)硫醚、四〔β-(3，5-三级丁基-4-羟基苯基)丙酸〕季戊四醇酯等，紫外吸收剂通常选用UV-237、UV-531、UV-360等，阻燃剂通常选用聚磷酸铵、磷酸三苯酯、TBC、十溴二苯醚、十溴二苯乙烷等，色母可根据工程需要选用相应的色母，黑色母、彩色母、钛白粉等均可用于本发明。

在本发明中，所述网格布可采用市场上已有产品，包括但不限于玻纤网格布、聚酯网格布等，优选聚酯网格布作为增强层，有效提高产品的尺寸稳定性、力学强度、耐穿刺性能，使得卷材的在收到外力作用时不容易发生破损，避免渗漏，提高防水材料的防水性能。

在本发明中，所述的无纺布作为背衬层，用于机械固定系统施工时对卷材的保护，以及用于粘接施工系统中，作为基面与材料的界面，增加其之间的粘接力，使粘接相比基面与卷材底面粘接更为牢固可靠，所述无纺布优选为聚酯无纺布和/或丙纶无纺布。

本发明的增强背衬型TPO防水卷材，并不限制其具体的大小规格，各层的厚度可根据施工现场的实际条件进行控制，优选的，上三层的总厚度为1.20～2.50mm；其中上表面、下表面的TPO树脂层的厚度均为0.55～1.00mm，所述中间纤维织物增强层厚度为0.10～0.30mm。

由于底层的无纺布是作为界面材料，因此其厚度不受到特别限制，优选所用的无纺布克重为100～200g/m²，厚度为0.5～3mm。

优选的，下表面TPO卷材层在边缘的搭接边预留宽度7～10cm，作为焊接施工时的搭接边。

进一步的，在上述基础上，本发明提供了所述增强背衬型TPO防水卷材的制备方法，包括将TPO树脂及助剂经过挤出机混合、熔融塑化挤出后和增强网格布、背衬无纺布经过三辊热压成型的步骤，通过该过程，使得防水卷材各层之间紧密结合，形成均匀密实的卷材产品。

与已有的TPO防水卷材产品相比，本发明的增强背衬型TPO防水卷材具有如下优势：

1.本发明的增强背衬型TPO防水卷材采用四层复合结构，其上、下TPO卷材层提供防水、耐候及焊接施工性能，中间的网格布提高产品的力学强度和耐穿刺性能等，使得卷材的在受到外力作用时不容易发生破损，避免渗漏，提高防水性能，底层的背衬无纺布可以在机械固定系统施工时对材料起到保护作用以及在满粘系统施工时作为TPO层与基层的粘接界面采用粘接方式进行施工。

2.本发明的增强背衬型TPO防水卷材选用共聚TPO树脂作为主要原料，充分利用共聚TPO树脂的性能特点，而不用采用聚丙烯等树脂对其进行增强或增韧的改性，使得体系具有更好的相容性，采用不同熔融指数的TPO树脂进行搭配使用，使得产品具有更好的加工性能和焊接施工性能，所制备的产品不但力学强度高、耐穿刺性能好、而且具有较好的耐光和耐热性能，浅色表面有效的提高了产品的使用寿命。

3.在制备过程中，所采用的上、下表面的TPO卷材层与网格布、无纺布之间通过三辊热压复合，使得防水卷材的四层结构之间紧密结合，产品具有优异的力学性能和抗风揭性能，使得防水系统的使用寿命得到更大的保障。

通过上述技术改进，本发明的增强背衬型TPO卷材用于机械固定系统和满粘系统防水工程中，采用机械固定或满粘的方式进行施工，卷材的搭接边采用热风焊接施工，在施工过程中将TPO卷材焊接成一个整体，具有施工速度快、焊接强度高等优点，提高了防水系统的可靠性。

附图说明

附图1为本发明增强背衬型TPO防水卷材的结构图，其中1是上表面的TPO卷材层、2是网格布增强层、3是下表面的TPO卷材层、4是底面的背衬无纺布层。

具体实施方式

结合附图和具体实施例可以更好的理解本发明，所提供的附图和下述的具体实施所用的数据和材料仅为本发明的一个优选实现，并不对本发明构成特别限制。本领域技术人员在理解本发明技术方案的基础上，对各层的厚度、所用助剂等进行变更依旧属于本发明的保护范围。

参考图1，本发明的用于机械固定系统和满粘系统的增强背衬型TPO防水卷材，包括四层，分别为上表面TPO卷材1、中间网格布增强层2和下表面TPO卷材层3，底面背衬无纺布层4，经过三辊热压成型制备出的产品，其总厚度为1.50mm。

其中，上表面TPO卷材层1是均质的TPO卷材，其厚度为0.70mm，为一层具有独立防水功能的卷材，外观为白色为主的浅色，因此产品具有较高的反射率，在夏季或阳光充足的地域可以有效降低由于阳光造成的室内温度上升，达到减少空调等制冷设备的使用，缓解城市的热岛效应。

中间网格布增强层2为聚酯网格布或者丙纶网格布，厚度为0.10mm。

下表面TPO卷材层3是均质的TPO卷材，其厚度为0.70mm，在边缘具有7cm的预留宽度，该层是一层具有独立防水功能的卷材，产品的外观为黑色。

底面背衬布层4是无纺布层，其克重为100～200g/m²，厚度0.5～3.0mm。本实施例采用130g/m²，厚1.0mm的聚酯无纺布作为背衬布层。

本实例所制备的增强背衬型TPO卷材采用GB T/328.9-2007进行拉伸性能的测试，其最大拉力达到410N/cm左右，最大拉力时的延伸率为40％左右，产品断裂时的延伸率为70％左右，强度指标均远高于GB27789-2011《热塑性聚烯烃(TPO)防水卷材》中对于卷材拉伸强度的数值指标的要求；采用LEISTER Varimat V2型交叠焊接焊机，在焊接温度为500℃，焊接速度2.5m/min的条件下对卷材进行热风焊接，焊接后的产品放置24h后进行接缝剥离强度测试，其最大接缝剥离强度达到了16.5N/mm左右，平均剥离强度达到7N/mm，该数值远远高于对于国标对于产品接缝剥离强度的要求，所制备增强背衬型TPO卷材搭接边采用热风焊接使得TPO防水卷材系统具有施工速度快、接缝剥离强度高等优点。

本发明的增强背衬型TPO卷材力学强度高、耐穿刺性能和抗风揭性能好，产品施工适用性强等优点，产品均适用于机械固定系统和满粘系统的防水工程中，搭接边使用自动热风焊机进行焊接，将TPO卷材焊接成一个整体，产品具有施工适应性强、施工速度快、接缝剥离强度高和抗风揭性能优异等优点，有效的提高了防水系统的可靠性和产品的使用寿命。

Claims (10)

1.一种增强背衬型TPO防水卷材，其特征在于为四层结构，自上到下依次为浅色上表面TPO卷材层、中间纤维织物增强层，深色下表面TPO卷材层、底面纤维背衬层，其中上、下表面TPO卷材层采用共聚TPO树脂为基料，添加助剂制成；中间纤维织物增强层采用网格布；底面纤维背衬层采用无纺布，并预留可热焊接的搭接边。

2.根据权利要求1所述的增强背衬型TPO防水卷材，其特征在于所述共聚TPO树脂采用Hifax TPO合成树脂。

3.根据权利要求1所述的增强背衬型TPO防水卷材，其特征在于所述助剂包括阻燃剂、抗氧剂、紫外吸收剂、色母中的一种或一种以上的混合物。

4.根据权利要求1所述的增强背衬型TPO防水卷材，其特征在于所述网格布为聚酯网格布。

5.根据权利要求1所述的增强背衬型TPO防水卷材，其特征在于所述无纺布为聚酯无纺布和/或丙纶无纺布。

6.根据权利要求1所述的增强背衬型TPO防水卷材，其特征在于上三层的总厚度为1.20～2.50mm。

7.根据权利要求6所述的增强背衬型TPO防水卷材，其特征在于下表面TPO卷材层边缘搭接边的预留宽度7～10cm。

8.根据权利要求6所述的增强背衬型TPO防水卷材，其特征在于上表面、下表面的TPO卷材层的厚度均为0.55～1.00mm，中间纤维织物增强层厚度为0.10～0.30mm。

9.根据权利要求5所述的增强背衬型TPO防水卷材，其特征在于所述无纺布层克重为100～200g/m²。

10.用于机械固定系统和满粘系统的增强背衬型TPO防水卷材的制备方法，其特征在于包括将共聚TPO树脂及助剂经过挤出机混合、熔融塑化挤出后和增强网格布以及背衬无纺布经过三辊热压成型的步骤。