CN110281624A - 一种由pvdf膜复合hdpe交叉层压膜制成的耐紫外抗晒膜 - Google Patents

一种由pvdf膜复合hdpe交叉层压膜制成的耐紫外抗晒膜 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种由PVDF膜复合HDPE交叉层压膜制成的耐紫外抗晒膜，采用吹膜后二次拉伸、45°旋切和90°交叉复合得到HDPE交叉层压膜，并利用LDPE改性PVDF，通过柔性环氧树脂胶水使HDPE交叉层压膜和改性PVDF膜粘接复合，将HDPE层的高强度和各向同性等优点和PVDF层的耐紫外抗晒、耐老化、保温性能和自洁性好等优点相结合，两种材料性能相互补充，拓宽了应用范围，复合后的膜材料能够直接用于屋面外露抗晒，材料自身强度高、各向同性，具备优良的抗紫外线、抗老化和阻燃性能，使用寿命在25年以上，维护成本大大降低，满足了新的《建筑和市政防水工程通用规范》对防水材料使用年限的要求，本发明适用于建筑防水材料。

Description

一种由PVDF膜复合HDPE交叉层压膜制成的耐紫外抗晒膜
技术领域
本发明涉及建筑防水材料领域，特别涉及一种由PVDF膜复合HDPE交叉层压膜制成的耐紫外抗晒膜。
背景技术
在防水行业中，HDPE交叉层压膜是目前普遍使用的一种自粘防水卷材用材料，其特性表现为经拉伸后交叉复合，具备高强度和各向同性，可作为自粘卷材的表面材料广泛使用。但HDPE材料交叉层压膜的基材为HDPE，其特性表现为抗晒耐老化性能一般，特别是抗紫外老化性能差，不能作为外露抗晒材料使用。
《建筑和市政防水工程通用规范》将防水卷材使用年限提高到25年，作为防水卷材用膜，使用年限必须大于25年，而以HDPE为基材的HDPE交叉层压膜无论如何都不能满足规范要求，因此需要一种保护材料用作防水卷材的表面材料，和HDPE交叉层压膜复合后，作为HDPE交叉层压膜的保护层于户外外露使用，使外晒抗老化性能满足建筑防水材料满足使用年限大于25年的要求。
观察到在氟塑料中PVDF具有强韧性、低摩擦系数、耐腐蚀性强、耐老化性、耐气候、耐辐照性能好、自洁性好等特点，现考虑将PVDF膜作为HDPE交叉层压膜的保护层，使其用于外露抗晒的使用年限超过25年。
发明内容
为了克服上述现有技术的不足，本发明提供了一种由PVDF膜复合HDPE交叉层压膜制成的耐紫外抗晒膜。
为达到上述目的，本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种由PVDF膜复合HDPE交叉层压膜制成的耐紫外抗晒膜，由依次设置的HDPE层、胶水层和PVDF层构成，总厚度为0.10mm-0.13mm，其中：
所述HDPE层为HDPE交叉层压膜，纵向拉伸强度≥70MPa，横向拉伸强度≥70MPa，厚度为0.08-0.10mm；
所述胶水层为柔性环氧树脂胶水，厚度为0.0003-0.0005mm；
所述PVDF层为改性PVDF膜，厚度为0.02-0.05mm。
作为优选，所述HDPE层的生产工艺包括以下步骤：
A.按照100∶10-15∶5-10∶2-5的质量比例准备HDPE、MDPE、POE和色母作为原料；
B.将所有原料送入高速搅拌机混合；
C.将原料混合物送入三层上吹膜机吹制成筒膜；
D.筒膜经二次拉伸，拉伸比为3-4，筒膜经45°旋切成片膜，片膜经90°交叉复合，形成HDPE交叉层压膜。
作为优选，所述PVDF层的生产工艺包括以下步骤：
a.按照100∶20-40∶5-6∶3-5的质量比例准备PVDF、LDPE、增容剂EGMA-g-PMMA和色母作为原料；
b.将所有原料送入直径为50-65mm、长径比为40∶1的平行双螺杆造粒机进行改性造粒；
c.将造出颗粒送入三层上吹膜机制成单色或双色PVDF膜。
作为优选，所述增容剂EGMA-g-PMM的生产工艺如下：
以PMMA为单体，ACVA为引发剂、TGA为链转移剂通过自由基调聚反应合成出分子量为2000-8000的PMMA-COOH低聚物，将PMMA-COOH低聚物作为组装单元，使其与线形聚合物EGMA主链上的环氧基团在PVDF与LDPE界面上发生开环反应，原位生成EGMA-g-PMMA接枝聚合物。
由于上述技术方案的运用，本发明与现有技术相比具有下列有益效果：
采用吹膜后二次拉伸、45°旋切和90°交叉复合得到HDPE交叉层压膜，并利用LDPE改性PVDF，通过柔性环氧树脂胶水使HDPE交叉层压膜和改性PVDF膜粘接复合，将HDPE层的高强度和各向同性等优点和PVDF层的耐紫外抗晒、耐老化、保温性能和自洁性好等优点相结合，两种材料性能相互补充，拓宽了应用范围，复合后的膜材料能够直接用于屋面外露抗晒，材料自身强度高、各向同性，具备优良的抗紫外线、抗老化和阻燃性能，使用寿命在25年以上，维护成本大大降低，满足了新的《建筑和市政防水工程通用规范》对防水材料使用年限的要求。此外，由于PVDF材料本身具有反射太阳光作用和自洁功能，复合后的膜材料能够有效的反射太阳光从而降低室内温度，起到节能环保作用，且表面洁净，不沾灰尘，符合城市建设干净美观的要求。
附图说明
图1是本实施例的结构示意图。
图中：1、HDPE层；2、胶水层；3、PVDF层。
具体实施方式
下面结合具体实施例，对本发明的内容做进一步的详细说明：
如图1所示，本实施例是一种由PVDF膜复合HDPE交叉层压膜制成的耐紫外抗晒膜，由依次设置的HDPE层1、胶水层2和PVDF层3构成，总厚度为0.10mm-0.13mm，其中：
HDPE层1为HDPE交叉层压膜，纵向拉伸强度≥70MPa，横向拉伸强度≥70MPa，厚度为0.08-0.10mm；
胶水层2为柔性环氧树脂胶水，厚度为0.0003-0.0005mm；
PVDF层3为改性PVDF膜，厚度为0.02-0.05mm。
在实际生产中，本实施例宽度为900mm-1100mm。
通过柔性环氧树脂胶水粘合HDPE交叉层压膜和改性PVDF膜，柔性环氧树脂胶水不含双键，耐老化性能好，改性后胶水韧性增加。
HDPE层1的生产工艺包括以下步骤：
A.按照100∶10-15∶5-10∶2-5的质量比例准备HDPE、MDPE、POE和色母作为原料；
B.将所有原料送入高速搅拌机混合；
C.将原料混合物送入三层上吹膜机吹制成筒膜；
D.筒膜经二次拉伸，拉伸比为3-4，筒膜经45°旋切成片膜，片膜经90°交叉复合，形成HDPE交叉层压膜。
通过90°交叉复合来消除吹膜过程中因吹涨拉伸比失衡造成的各向异性，使HDPE交叉层压膜的各向同性加强，其横向和纵向上性能趋于一致，各处均匀且强度高。
PVDF层3的生产工艺包括以下步骤：
a.按照100∶20-40∶5-6∶3-5的质量比例准备PVDF、LDPE、增容剂EGMA-g-PMMA和色母作为原料；
b.将所有原料送入直径为50-65mm、长径比为40∶1的平行双螺杆造粒机进行改性造粒；
c.将造出颗粒送入三层上吹膜机制成单色或双色PVDF膜。
采用共混改性的方法，通过调整LDPE含量，来调整PVDF含氟量，从而达到不同寿命年限；通过多层吹膜的方式得到改性PVDF膜，因其过程包含吹涨和拉伸，具有双向拉伸的作用，使得产品各向同性增强，产品力学性能增加，克服了流延挤出法导致产品无拉伸处理、力学性能差的缺陷。在实际生产中，可根据客户需求生产出不同颜色的改性PVDF膜，如白膜、黑膜、黑白膜、蓝黑膜和绿白膜等。
增容剂EGMA-g-PMM的生产工艺如下：
以PMMA为单体，ACVA为引发剂、TGA为链转移剂通过自由基调聚反应合成出分子量为2000-8000的PMMA-COOH低聚物，将PMMA-COOH低聚物作为组装单元，使其与线形聚合物EGMA主链上的环氧基团在PVDF与LDPE界面上发生开环反应，原位生成EGMA-g-PMMA接枝聚合物。
增容剂EGMA-g-PMMA作为PVDF和LDPE的相容剂，有效改善了PVDF与LDPE之间的相容性，减小共混组分之间的界面张力，增强界面之间的粘结性，极大地提高PVDF和LDPE共混物的力学性能。
本发明的创新之处是：采用吹膜后二次拉伸、45°旋切和90°交叉复合得到HDPE交叉层压膜，并利用LDPE改性PVDF，通过柔性环氧树脂胶水使HDPE交叉层压膜和改性PVDF膜粘接复合，将HDPE层1的高强度和各向同性等优点和PVDF层3的耐紫外抗晒、耐老化、保温性能和自洁性好等优点相结合，两种材料性能相互补充，拓宽了应用范围，复合后的膜材料能够直接用于屋面外露抗晒，材料自身强度高、各向同性，具备优良的抗紫外线、抗老化和阻燃性能，使用寿命在25年以上，维护成本大大降低，满足了新的《建筑和市政防水工程通用规范》对防水材料使用年限的要求。此外，由于PVDF材料本身具有反射太阳光作用和自洁功能，复合后的膜材料能够有效的反射太阳光从而降低室内温度，起到节能环保作用，且表面洁净，不沾灰尘，符合城市建设干净美观的要求。
附注：
PVDF：聚偏氟乙烯；
HDPE：高密度聚乙稀；
MDPE：茂金属聚乙烯；
POE：聚烯烃弹性体；
LDPE：低密度聚乙烯；
PMMA：甲基丙烯酸甲酯；
ACVA：4-氰基戊酸；
TGA：巯基乙酸；
EGMA：乙烯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并加以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (4)

1.一种由PVDF膜复合HDPE交叉层压膜制成的耐紫外抗晒膜，其特征在于，由依次设置的HDPE层、胶水层和PVDF层构成，总厚度为0.10mm-0.13mm，其中：
所述HDPE层为HDPE交叉层压膜，纵向拉伸强度≥70MPa，横向拉伸强度≥70MPa，厚度为0.08-0.10mm；
所述胶水层为柔性环氧树脂胶水，厚度为0.0003-0.0005mm；
所述PVDF层为改性PVDF膜，厚度为0.02-0.05mm。
2.根据权利要求1所述的一种由PVDF膜复合HDPE交叉层压膜制成的耐紫外抗晒膜，其特征在于，所述HDPE层的生产工艺包括以下步骤：
A.按照100∶10-15∶5-10∶2-5的质量比例准备HDPE、MDPE、POE和色母作为原料；
B.将所有原料送入高速搅拌机混合；
C.将原料混合物送入三层上吹膜机吹制成筒膜；
D.筒膜经二次拉伸，拉伸比为3-4，筒膜经45°旋切成片膜，片膜经90°交叉复合，形成HDPE交叉层压膜。
3.根据权利要求1所述的一种由PVDF膜复合HDPE交叉层压膜制成的耐紫外抗晒膜，其特征在于，所述PVDF层的生产工艺包括以下步骤：
a.按照100∶20-40∶5-6∶3-5的质量比例准备PVDF、LDPE、增容剂EGMA-g-PMMA和色母作为原料；
b.将所有原料送入直径为50-65mm、长径比为40∶1的平行双螺杆造粒机进行改性造粒；
c.将造出颗粒送入三层上吹膜机制成单色或双色PVDF膜。
4.根据权利要求3所述的一种由PVDF膜复合HDPE交叉层压膜制成的耐紫外抗晒膜，其特征在于，所述增容剂EGMA-g-PMM的生产工艺如下：
以PMMA为单体，ACVA为引发剂、TGA为链转移剂通过自由基调聚反应合成出分子量为2000-8000的PMMA-COOH低聚物，将PMMA-COOH低聚物作为组装单元，使其与线形聚合物EGMA主链上的环氧基团在PVDF与LDPE界面上发生开环反应，原位生成EGMA-g-PMMA接枝聚合物。
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