CN111269667A - 外露耐候型铝箔隔热自粘防水卷材及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种外露耐候型铝箔隔热自粘防水卷材及其制备方法，属于密封胶技术领域。解决了现有产品施工工艺复杂，隔热、防水、降噪效果差的问题，其包括依次设置的外露保护层、铝箔以及PET膜，所述PET膜上涂布有自粘丁基胶，所述自粘丁基胶由：溴化丁基橡胶，低分子聚异丁烯，环烷油，增粘树脂，填料，低密度聚乙烯，酚醛树脂，防老剂组成，方法包括：制备自粘丁基胶；利用EAA将PET膜和铝箔膜复合在一起，采用双层共挤模头将PMMA和EAA的混合物和外露保护层淋膜到PET铝箔复合膜的铝箔面，将自粘丁基胶通过涂布机涂布到卷材的PET面上，然后复防粘膜，即可。本发明可用于制备外露耐候型铝箔隔热自粘防水卷材。
Description
技术领域
本发明涉及一种外露耐候型铝箔隔热自粘防水卷材及其制备方法，属于密封胶技术领域。
背景技术
随着经济社会的发展，钢结构厂房的新建数量和保有数量与日俱增，由于其屋面建筑面积大，不管是新建厂房还是年久失修的厂房，在雨水充沛、日照时间长的夏季，总会面临漏水、隔热效果不好等问题，给企业的生产带来很大的影响。
同样的钢构装配式住宅也需要高性能及高性价比的具有良好隔音隔热效果的防水卷材，然而目前国内市场防水隔热材料五花八门，但就总体使用效果而言，普通的防水涂料、卷材的施工工艺比较繁琐，包括喷涂、刷底油、火烤等防水施工工艺，且大部分卷材在使用过程中会持续释放有害物质，不仅污染环境，而且施工人员安全系数低，施工成本高，最重要的是耐候性比较差，使用寿命短，费效比低。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种外露耐候型铝箔隔热自粘防水卷材，具有性质稳定，隔热、防水、降噪等优点。
本发明同时还提供了一种外露耐候型铝箔隔热自粘防水卷材的制备方法。
所述的外露耐候型铝箔隔热自粘防水卷材，包括依次设置的外露保护层、铝箔以及PET膜，所述PET膜上涂布有自粘丁基胶，所述自粘丁基胶由以下重量份的原料组成：溴化丁基橡胶40-60份，低分子聚异丁烯100-130份，环烷油20-30份，增粘树脂80-100份，填料300-400份，低密度聚乙烯5-8份，酚醛树脂6-10份，防老剂1.5-2份。
所述的低分子聚异丁烯的分子量为1300-2400。
所述自粘丁基胶内聚强度在6.5N/mm以上，持粘性不低于12min，剥离强度不低于1.7N/mm，水蒸气透过率为0.02g/m2.d，耐老化性可达到5000h。
所述自粘丁基胶，胶体颜色为淡黄色。由于丁基橡胶是一种具有高度饱和性，属碳氢链骨架，基本无支化的直链结构共聚物，其优点：气密性优良，约为天然橡胶的1/20，乙丙橡胶的1/13；耐候耐老化性好，经120℃，144h热空气老化后，弹性体的伸长率无明显变化，拉伸强度仍保持大于70％；耐酸碱及电性能优良。但其缺点也比较明显，丁基橡胶在使用加工过程中交联硫化速度慢，自粘互粘性较差。故本发明选择酚醛树脂作为丁基橡胶的交联剂，为了加快交联速度，选择溴化丁基橡胶作为主体框架材料，因为溴化丁基橡胶的交联硫化速度在相同的条件下比未溴化的丁基橡胶高很多。选择酚醛树脂作为交联剂是因为酚醛树脂作用于丁基橡胶比其他交联剂具有更好的耐老化性，耐候性和耐热性，而且可配制成浅色或白色的胶体，同时酚醛树脂还为胶体提供优良的初粘性。
所述自粘丁基胶主要是丁基橡胶和酚醛树脂在动态中发生交联反应，酚醛树脂用量对本发明起到关键性作用，酚醛树脂过少则交联程度不够，使胶体的内聚低，耐温及剥离强度达不到要求，酚醛树脂用量过多则交联程度过大，胶体内聚过高，在后期加料混合过程中各材料混合不均匀，交联后的丁基橡胶会成粒状分布于胶体中，失去应有的密封性能。
填料的使用不但降低了生产成本，同时使得胶体各组分在混合过程中更加均匀。
加入低分子聚异丁烯和环烷油是为了增加胶体的初粘效果及胶体的伸长率，同时聚异丁烯具有优良的耐候性和密封性。
加入增粘树脂是为了增加胶体的初粘性和持粘性，增粘树脂用量过少则胶体初粘性和持粘性过低甚至无效果，用量过多则破坏了胶体的内聚，降低了胶体的耐温性。
进一步的讲，所述外露保护层为PVDF膜或TPO膜。
以PVDF为外露保护层，具有强韧性、低摩擦系数、耐腐蚀性强、耐老化性、耐气候，同时具有自洁功能，耐辐照性能好等特点。
以TPO为外露保护层，具有长期耐候性，抗紫外线及耐热耐老化性能非常优越，以PMMA作为PVDF或TPO与铝箔的粘结层，具有较高透明度，耐热性好，耐候性好，并有坚韧，质硬，刚性等特点。
进一步的讲，所述的铝箔和PET膜之间的粘结层为EAA。
以EAA为铝箔与PET膜的复合粘结层，EAA的透明性、韧性、粘接性佳、耐环境应力开裂性佳。
进一步的讲，所述的外露保护层和铝箔之间的粘结层为PMMA和EAA的混合物。
进一步的讲，所述的PMMA和EAA的混合物中EAA所占质量比为30-50％。PMMA材料中加入一定量的EAA可以增加PMMA的韧性。
所述外露耐候型铝箔隔热自粘防水卷材的制备方法，包括以下步骤：
(1)制备自粘丁基胶；
(2)将EAA加入淋膜挤出机中，EAA淋膜厚度为2-2.5丝，将PET膜和铝箔膜复合在一起，得PET铝箔复合膜，待用；
(3)采用双层共挤模头将PMMA和EAA的混合物和外露保护层淋膜到PET铝箔复合膜的铝箔面，得备用卷材，待用；
(4)将自粘丁基胶通过涂布机涂布到备用卷材的PET面上，然后复防粘膜，即得到所述的外露耐候型铝箔隔热自粘防水卷材。
进一步的讲，所述步骤(1)自粘丁基胶的制备方法包括以下步骤：
(a)将溴化丁基橡胶、低密度聚乙烯以及部分填料和部分低分子聚异丁烯加入捏合机，升温至150-170℃，捏混0.6-1.4小时；
(b)在150-160℃条件下加入酚醛树脂，捏混30-50分钟，降温至135-145℃；
(c)在不断搅拌的条件下将增粘树脂分两次加入捏合机，每次间隔10-20分钟，搅拌20-50分钟；
(d)将环烷油和剩余的低分子聚异丁烯在20-35分钟内缓慢加入到捏合机中，搅拌0.7-1.2小时；可以避免一次性加入过多的聚异丁烯和环烷油使胶体短时间内熔融粘度过低，因此，更利于物料混合；
(e)将剩余填料加入捏合机，搅拌30-50分钟后降温至110-120℃；
(f)加入防老剂，并搅拌0.8-1.2小时后，通过捏合机螺杆出料系统挤出，用双面防粘的PET膜包装，冷却后即得自粘丁基胶。
进一步的讲，所述的低分子聚异丁烯在步骤(a)和步骤(d)中加入的比例是1:2；所述的填料在步骤(a)和步骤(e)中加入的比例是1:4。
这一操作保证丁基橡胶在混合均匀的状态下保持高浓度，有利于和酚醛树脂的充分交联，因为丁基橡胶和酚醛树脂交联后内聚显著增加，分子成长链结构，不利于后期各物料混合均匀，同时影响产品在使用时的挤出速度，加入低分子聚异丁烯是为了增加交联后丁基橡胶的塑料相，使其具有一定的热塑性，易于后期加工。
进一步的讲，步骤(4)所述的自粘丁基胶的涂布厚度为0.5mm-1mm。
进一步的讲，步骤(4)所述的涂布机温度控制在110-120℃。
所述步骤(2)中，螺杆分区温度为第一段150℃，第二段185℃，第三段250℃，第四段260℃，第五段270℃；模头温度为两端265℃，中间段270℃。
所述步骤(3)中，螺杆分区温度为第一段150℃，第二段185℃，第三段250℃，第四段260℃，第五段260℃；模头温度为两端255℃，中间段260℃。
所述步骤(3)中，PMMA和EAA的混合物的淋膜厚度为1-1.5丝。
所述外露保护层、铝箔以及PET膜的厚度分别为2-2.5丝、0.7丝以及2.5丝。
其中1毫米＝100丝。
与现有技术相比本发明的有益效果是：
本发明产品具有良好的隔热、防水、降噪的特点，而且耐候性好，施工工艺简单。本发明产品使用时直接黏贴在原有屋面基础上即可，无需喷涂、刷底油、火烤加热等工艺，施工人员人身安全有保障，且大大降低了施工成本，本发明化学性质稳定，不对外释放有害物质，既可以起到隔热、防水、降噪的效果，而且还能达到节能降耗的目的，本发明使用寿命可达20年以上。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做进一步说明。
实施例1
所述的外露耐候型铝箔隔热自粘防水卷材，包括依次设置的外露保护层、铝箔以及PET膜，所述PET膜上涂布有自粘丁基胶，所述自粘丁基胶由以下重量份的原料组成：溴化丁基橡胶40份，低分子聚异丁烯100份，环烷油20份，增粘树脂80份，填料300份，低密度聚乙烯5份，酚醛树脂6份，防老剂1.5份。
所述外露耐候型铝箔隔热自粘防水卷材的制备方法，包括以下步骤：
(1)制备自粘丁基胶；
将溴化丁基橡胶、低密度聚乙烯以及五分之一填料和三分之一低分子聚异丁烯加入捏合机，升温至150℃，捏混0.6小时；在150℃条件下加入酚醛树脂，捏混30分钟，降温至135℃；在不断搅拌的条件下将增粘树脂分两次加入捏合机，每次间隔10分钟，搅拌20分钟；将环烷油和剩余的低分子聚异丁烯在20分钟内缓慢加入到捏合机中，搅拌0.7小时；将剩余填料加入捏合机，搅拌30分钟后降温至110℃；加入防老剂，并搅拌0.8小时后，通过捏合机螺杆出料系统挤出，用双面防粘的PET膜包装，冷却后即得自粘丁基胶。
(2)将EAA加入淋膜挤出机中，EAA淋膜厚度为2丝，将PET膜和铝箔膜复合在一起，得PET铝箔复合膜，待用；
(3)采用双层共挤模头将PMMA和EAA的混合物和外露保护层淋膜到PET铝箔复合膜的铝箔面，得备用卷材，待用；
(4)将自粘丁基胶通过涂布机涂布到备用卷材的PET面上，然后复防粘膜，即得到所述的外露耐候型铝箔隔热自粘防水卷材，所述的自粘丁基胶的涂布厚度为0.5mm，所述的涂布机温度控制在110℃。
实施例2
所述的外露耐候型铝箔隔热自粘防水卷材，包括依次设置的PVDF膜或TPO膜、铝箔以及PET膜，所述PET膜上涂布有自粘丁基胶，所述自粘丁基胶由以下重量份的原料组成：溴化丁基橡胶60份，低分子聚异丁烯130份，环烷油30份，增粘树脂100份，填料400份，低密度聚乙烯8份，酚醛树脂10份，防老剂2份。
所述的铝箔和PET膜之间的粘结层为EAA，外露保护层和铝箔之间的粘结层为PMMA和EAA的混合物，所述的PMMA和EAA的混合物中EAA所占质量比为30％。
所述外露耐候型铝箔隔热自粘防水卷材的制备方法，包括以下步骤：
(1)制备自粘丁基胶；
将溴化丁基橡胶、低密度聚乙烯以及五分之一填料和三分之一低分子聚异丁烯加入捏合机，升温至170℃，捏混1.4小时；在160℃条件下加入酚醛树脂，捏混50分钟，降温至145℃；在不断搅拌的条件下将增粘树脂分两次加入捏合机，每次间隔20分钟，搅拌50分钟；将环烷油和剩余的低分子聚异丁烯在35分钟内缓慢加入到捏合机中，搅拌1.2小时；将剩余填料加入捏合机，搅拌50分钟后降温至120℃；加入防老剂，并搅拌1.2小时后，通过捏合机螺杆出料系统挤出，用双面防粘的PET膜包装，冷却后即得自粘丁基胶。
(2)将EAA加入淋膜挤出机中，EAA淋膜厚度为2.5丝，将PET膜和铝箔膜复合在一起，得PET铝箔复合膜，待用；
(3)采用双层共挤模头将PMMA和EAA的混合物和外露保护层淋膜到PET铝箔复合膜的铝箔面，得备用卷材，待用；
(4)将自粘丁基胶通过涂布机涂布到备用卷材的PET面上，然后复防粘膜，即得到所述的外露耐候型铝箔隔热自粘防水卷材，所述的自粘丁基胶的涂布厚度为0.9mm，所述的涂布机温度控制在118℃。
实施例3
所述的外露耐候型铝箔隔热自粘防水卷材，包括依次设置的PVDF膜或TPO膜、铝箔以及PET膜，所述PET膜上涂布有自粘丁基胶，所述自粘丁基胶由以下重量份的原料组成：溴化丁基橡胶45份，低分子聚异丁烯125份，环烷油22份，增粘树脂85份，填料380份，低密度聚乙烯7份，酚醛树脂9份，防老剂1.6份。
所述的铝箔和PET膜之间的粘结层为EAA，外露保护层和铝箔之间的粘结层为PMMA和EAA的混合物，所述的PMMA和EAA的混合物中EAA所占质量比为40％。
所述外露耐候型铝箔隔热自粘防水卷材的制备方法，包括以下步骤：
(1)制备自粘丁基胶；
将溴化丁基橡胶、低密度聚乙烯以及五分之一填料和三分之一低分子聚异丁烯加入捏合机，升温至155℃，捏混0.9小时；在152℃条件下加入酚醛树脂，捏混33分钟，降温至138℃；在不断搅拌的条件下将增粘树脂分两次加入捏合机，每次间隔12分钟，搅拌30分钟；将环烷油和剩余的低分子聚异丁烯在28分钟内缓慢加入到捏合机中，搅拌0.9小时；将剩余填料加入捏合机，搅拌35分钟后降温至116℃；加入防老剂，并搅拌1.1小时后，通过捏合机螺杆出料系统挤出，用双面防粘的PET膜包装，冷却后即得自粘丁基胶。
(2)将EAA加入淋膜挤出机中，EAA淋膜厚度为2.5丝，将PET膜和铝箔膜复合在一起，得PET铝箔复合膜，待用；
(3)采用双层共挤模头将PMMA和EAA的混合物和外露保护层淋膜到PET铝箔复合膜的铝箔面，得备用卷材，待用；
(4)将自粘丁基胶通过涂布机涂布到备用卷材的PET面上，然后复防粘膜，即得到所述的外露耐候型铝箔隔热自粘防水卷材，所述的自粘丁基胶的涂布厚度为1mm，所述的涂布机温度控制在120℃。
实施例4
所述的外露耐候型铝箔隔热自粘防水卷材，包括依次设置的PVDF膜或TPO膜、铝箔以及PET膜，所述PET膜上涂布有自粘丁基胶，所述自粘丁基胶由以下重量份的原料组成：溴化丁基橡胶50份，低分子聚异丁烯120份，环烷油25份，增粘树脂90份，填料350份，低密度聚乙烯6份，酚醛树脂8份，防老剂1.8份。
所述的铝箔和PET膜之间的粘结层为EAA，外露保护层和铝箔之间的粘结层为PMMA和EAA的混合物，所述的PMMA和EAA的混合物中EAA所占质量比为50％。
所述外露耐候型铝箔隔热自粘防水卷材的制备方法，包括以下步骤：
(1)制备自粘丁基胶；
将溴化丁基橡胶、低密度聚乙烯以及五分之一填料和三分之一低分子聚异丁烯加入捏合机，升温至160℃，捏混1小时；在155℃条件下加入酚醛树脂，捏混40分钟，降温至140℃；在不断搅拌的条件下将增粘树脂分两次加入捏合机，每次间隔15分钟，搅拌30分钟；将环烷油和剩余的低分子聚异丁烯在30分钟内缓慢加入到捏合机中，搅拌1小时；将剩余填料加入捏合机，搅拌40分钟后降温至115℃；加入防老剂，并搅拌1小时后，通过捏合机螺杆出料系统挤出，用双面防粘的PET膜包装，冷却后即得自粘丁基胶。
(2)将EAA加入淋膜挤出机中，EAA淋膜厚度为2.3丝，将PET膜和铝箔膜复合在一起，得PET铝箔复合膜，待用；
(3)采用双层共挤模头将PMMA和EAA的混合物和外露保护层淋膜到PET铝箔复合膜的铝箔面，得备用卷材，待用；
(4)将自粘丁基胶通过涂布机涂布到备用卷材的PET面上，然后复防粘膜，即得到所述的外露耐候型铝箔隔热自粘防水卷材，所述的自粘丁基胶的涂布厚度为0.8mm，所述的涂布机温度控制在115℃。
实验：
将本发明实施例1-4的产品与现有产品进行性能测试，具体数据如下：
| 组别 | 隔热 | 耐候性/h | 持粘性/min | 剥离强度(n/mm) |
| 实施例1 | 优 | 2600 | 22 | 1.8 |
| 实施例2 | 优 | 2800 | 15 | 1.6 |
| 实施例3 | 优 | 3000 | 18 | 1.6 |
| 实施例4 | 优 | 3000 | 19 | 1.8 |
| 现有产品 | 良 | 小于1000小时 | 3 | 小于0.6 |
Claims (10)
1.一种外露耐候型铝箔隔热自粘防水卷材，其特征在于：包括依次设置的外露保护层、铝箔以及PET膜，所述PET膜上涂布有自粘丁基胶，所述自粘丁基胶由以下重量份的原料组成：溴化丁基橡胶40-60份，低分子聚异丁烯100-130份，环烷油20-30份，增粘树脂80-100份，填料300-400份，低密度聚乙烯5-8份，酚醛树脂6-10份，防老剂1.5-2份。
2.根据权利要求1所述的外露耐候型铝箔隔热自粘防水卷材，其特征在于：所述的外露保护层为PVDF膜或TPO膜。
3.根据权利要求2所述的外露耐候型铝箔隔热自粘防水卷材，其特征在于：所述的铝箔和PET膜之间的粘结层为EAA。
4.根据权利要求1或2或3所述的外露耐候型铝箔隔热自粘防水卷材，其特征在于：所述的外露保护层和铝箔之间的粘结层为PMMA和EAA的混合物。
5.根据权利要求4所述的外露耐候型铝箔隔热自粘防水卷材，其特征在于：所述的PMMA和EAA的混合物中EAA所占质量比为30-50％。
6.一种外露耐候型铝箔隔热自粘防水卷材的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
(1)制备自粘丁基胶；
(2)将EAA加入淋膜挤出机中，EAA淋膜厚度为2-2.5丝，将PET膜和铝箔膜复合在一起，得PET铝箔复合膜，待用；
(3)采用双层共挤模头将PMMA和EAA的混合物和外露保护层淋膜到PET铝箔复合膜的铝箔面，得备用卷材，待用；
(4)将自粘丁基胶通过涂布机涂布到备用卷材的PET面上，然后复防粘膜，即得到所述的外露耐候型铝箔隔热自粘防水卷材。
7.根据权利要求6所述的外露耐候型铝箔隔热自粘防水卷材的制备方法，其特征在于所述步骤(1)自粘丁基胶的制备方法包括以下步骤：
(a)将溴化丁基橡胶、低密度聚乙烯以及部分填料和部分低分子聚异丁烯加入捏合机，升温至150-170℃，捏混0.6-1.4小时；
(b)在150-160℃条件下加入酚醛树脂，捏混30-50分钟，降温至135-145℃；
(c)在不断搅拌的条件下将增粘树脂分两次加入捏合机，每次间隔10-20分钟，搅拌20-50分钟；
(d)将环烷油和剩余的低分子聚异丁烯在20-35分钟内缓慢加入到捏合机中，搅拌0.7-1.2小时；
(e)将剩余填料加入捏合机，搅拌30-50分钟后降温至110-120℃；
(f)加入防老剂，并搅拌0.8-1.2小时后，通过捏合机螺杆出料系统挤出，用双面防粘的PET膜包装，冷却后即得自粘丁基胶。
8.根据权利要求7所述的外露耐候型铝箔隔热自粘防水卷材的制备方法，其特征在于：所述的低分子聚异丁烯在步骤(a)和步骤(d)中加入的比例是1:2；所述的填料在步骤(a)和步骤(e)中加入的比例是1:4。
9.根据权利要求6-8任一权利要求所述的外露耐候型铝箔隔热自粘防水卷材的制备方法，其特征在于：步骤(4)所述的自粘丁基胶的涂布厚度为0.5mm-1mm。
10.根据权利要求9所述的外露耐候型铝箔隔热自粘防水卷材的制备方法，其特征在于：步骤(4)所述的涂布机温度控制在110-120℃。
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