一种防热辐射防水透汽膜及其制备方法
【专利摘要】一种防热辐射防水透汽膜及制备方法，该膜为三层结构，包括厚度为：0.03mm～0.4mm的第一强化层，中间的有效厚度为：0.05mm～0.3mm的热塑性聚氨酯防水透汽层，在表面均匀设有穿孔阵列的铝箔层。三层之间通过热合的方式形成一体。该膜表面的铝箔层可以将外侧的热辐射进行反射，阻断热辐射的传递路径，同时在铝箔层上打孔，形成若干均匀的穿孔，可以起到透汽的作用，与内部的防水透汽膜进行配合，不影响其透汽效果。由于玻纤布具有不燃的特点，热塑性聚氨酯具有不易燃的特性，所以当正面进行火烤时，防火效果明显，通过中间层配方的改进，可以进一步的提高防火性能。
【专利说明】一种防热辐射防水透汽膜及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种具有防水透汽兼有防止热辐射功能的防水透汽膜，及其制备方法和在建筑领域中的应用。
【背景技术】
[0002]防水透汽膜在建筑领域中可作为坡式屋面的防水透汽垫层和建筑物幕墙内保温防护层，或者作为金属维护结构的辅助防水层。防水透汽膜其独特的透汽性能，可使建筑结构内部水汽迅速排出，避免结构孳生霉菌，影响室内环境；还能够加强建筑气密性，提高建筑防风性能，可帮助建筑进一步节能，降低物业使用时的能源消耗。
[0003]目前现有的建筑用防水透汽膜，大多以聚乙烯多孔膜和涤纶纺粘无纺布复合、或是以聚丙烯多孔膜和丙纶纺粘无纺布复合的三层构造，以前还使用具有防水透汽膜性的闪蒸法加工的纺粘无纺布。这些商品都是石油化学制品，非常容易燃烧，引起火灾事故，造成人身及财产损失。
[0004]目前的防水透汽膜没有防止热辐射的功能，需要在外保温层中额外增加防热辐射处理，现场施工，施工程序繁琐。
[0005]在我国的建筑行业中，一些防火标准中要求其具有一定的阻燃性能， 申请人:正是基于此研发一种具有一定防火、阻燃性能的防水透汽膜。
【发明内容】
[0006]针对以上问题，首先提出一种具有一定防热辐射的复合形防水透汽膜，其次，通过配方的选用可以实现一定防火的目的，并提供这种透气膜的制作方法。
[0007]本发明解决其技术问题所采用的技术方案为:一种防热辐射防水透汽膜，包括自一侧向另一侧依次叠加热合复合的:
[0008]第一强化层，第一强化层有两种规格，玻纤布和无纺布，该第一强化层的厚度为:0.03mm ?0.4mm:
[0009]中间的热塑性聚氨酯防水透汽层，且所述热塑性聚氨酯防水透汽层的有效厚度为:0.05mm ?0.3mm ;
[0010]铝箔层，在所述铝箔层的表面均匀设有穿孔阵列。
[0011]进一步地,作为一种最优的方案，所述第一强化层为第一玻纤布层，玻纤布具有较高的抗拉强度和难燃性。
[0012]作为一种延伸方案，在所述铝箔层和热塑性聚氨酯防水透汽层之间还设有一隔层，所述隔层为玻纤布或者无纺布中的一种。
[0013]进一步地，所述第一强化层为第一无纺布层，抗拉强度也能满足使用要求。
[0014]进一步地，所述招箔层的厚度为0.0lmm?0.2mm。
[0015]进一步地，作为一种改进方案，所述铝箔层具有褶皱，褶皱的作用将在具体实施例中进行阐述。
[0016]进一步地，所述热塑性聚氨酯防水透汽层是由聚磷酸铵18份、三聚氰胺10份、季戊四醇9份、热塑性聚氨酯63份均匀混合并制成的无卤阻燃型薄膜。
[0017]进一步地，所述热塑性聚氨酯防水透汽层为热塑性聚氨酯薄膜。
[0018]最佳地，所述热塑性聚氨酯防水透汽层的有效厚度为0.12 mm。
[0019]进一步地，所述玻纤复合防水透汽膜的水蒸汽透过量大于500g/m2 ；1米水柱2小时内不透水；抗拉强度大于260N/5cm。
[0020]进一步地，在所述铝箔层和热塑性聚氨酯防水透汽层之间还设有一隔层，所述隔层为玻纤布或者无纺布中的一种，形成一种四层结构。
[0021]该种防热辐射防水透汽膜的制备方法，其特征在于，
[0022]步骤一，第一强化层、热塑性聚氨酯防水透汽层和铝箔层在上而下依次设置在热熔胶刮刀涂布机上，且三卷卷材分别设置在各自独立的放卷辊中，并由一个共同的收卷辊进行收卷，并在放卷辊和收卷辊之间设有热压复合机构；
[0023]步骤二，第一强化层直接经过热熔胶刮刀涂布机的桥辊和预热辊预热复合后进入由热压辊和衬辊组成的热压复合机构，所述铝箔层经过刺辊和托辊后进入热压复合机构，且与热塑性聚氨酯防水透汽层和铝箔层同时以相同的速度进入热压复合机构中进行三层的热复合，且热压复合机构中热压辊表面瞬间的热复合温度在120?130°C之间，最后由一个收卷辊对复合并充分冷却后的防热辐射防水透汽膜进行收卷。
[0024]进一步地，在步骤一之前，还包括一个热塑性聚氨酯防水透汽层的制作步骤:聚磷酸铵18份、三聚氰胺10份、季戊四醇9份和热塑性聚氨酯63份经过搅拌机充分混合后由吹膜机吹成厚度为0.05mm?0.3mm的薄膜。
[0025]进一步地，在步骤一中，还包括一个将隔层直接经过热熔胶刮刀涂布机的第二桥辊和第二预热辊预热复合后进入由热压辊和衬辊组成的热压复合机构的工序。
[0026]本发明的有益效果是:表面的铝箔层可以将外侧的热辐射进行反射，阻断热辐射的传递路径，同时在铝箔层上打孔，形成若干均匀的穿孔，可以起到透汽的作用，与内部的防水透汽膜进行配合，不影响其透汽效果。由于玻纤布具有不燃的特点，热塑性聚氨酯具有不易燃的特性，所以当正面进行火烤时，防火效果明显，通过中间层配方的改进，可以进一步的提闻防火性能。
【专利附图】
【附图说明】
[0027]图1三层膜料在热熔胶刮刀涂布机中的热压复合示意图。
[0028]图2四层膜料在热熔胶刮刀涂布机中的热压复合示意图。
[0029]图3为玻纤复合防水透汽膜三层结构的断面示意图。
[0030]图4为玻纤复合防水透汽膜四层结构的断面示意图。
[0031]图5为招猜打孔的不意图。
[0032]图中:11第一纤玻纤布层，12隔层，13热塑性聚氨酯防水透汽层，14铝箔层，21刺辊，22托辊，31第二桥辊，32第二预热辊，4放卷辊，5收卷辊，61桥辊，62预热辊，71热压辊，72衬辊。
【具体实施方式】
[0033]如图1至图5所示，
[0034]玻纤复合防水透汽膜，包括难燃型和不燃型两种规格，三层和四层两种结构类型，下面分别就其结构进行详细的描述。
[0035]实施例一
[0036]在图1和图3中，本实施例中的防热辐射防水透汽膜为三层结构，难燃性，包括
[0037]1、外侧的第一玻纤布层11，该第一玻纤布层的玻纤布厚度为:0.03mm?0.4mm。
[0038]2、中间的无卤阻燃型热塑性聚氨酯防水透汽层13，且无卤阻燃型热塑性聚氨酯防水透汽层的有效厚度为:0.05mm?0.3mm,较优的为0.05mm?0.2mm,最佳地为0.12 mm,当厚度为0.05毫米时，透汽效果最佳，但是防水效果相对较差，当厚度为0.3毫米时，透汽效果较差，防水效果上升。
[0039]热塑性聚氨脂(Thermoplastic polyyrethane)即TPU,是一种新型的有机高分子合成材料，属于化合物，英文商品名:Flexible polyurethane。
[0040]其中热塑性聚氨酯防水透汽层为一种膜类结构，具有防水和透汽的两重功能，包括微孔型和亲水型两种类型，是一种较为成熟的技术。其防水和透汽原理为:微孔型的热塑性聚氨酯薄膜中的膜孔直径很小，只有10?50 μ m，介于直径为4Χ10_4μπι的水蒸气和直径约为100?300 μ m的水滴之间，水蒸气可透过微孔薄膜，而水滴不能通过，从而起到防水透汽的目的。亲水型的热塑性聚氨酯薄膜，连续的无孔薄膜及涂层材料，其表面及本体均为均匀致密结构。防水性是由于材料的连续性和较大的表面张力决定的，呼吸性是由聚氨酯亲水软段类型、比例及软段的相对分子质量决定的，通过复杂的分子扩散机理来实现:聚氨酯的微相分离结构为复杂的分子扩散提供了可能，水分子沿着密集的分子链间隙传递，由高湿度一侧吸附水分，通过聚氨酯分子链上的亲水基团传递到低湿度一侧，但其呼吸性一般相对微孔结构而言较差。两种类型的的热塑性聚氨酯都具有防水和透汽性能，根据使用场合要求的不同可以选用。
[0041]3、内侧的铝箔层14，规格为0.0lmm?0.2mm厚，通过刺辊21的碾压在铝箔的表面形成均匀的穿孔，如图5，该穿孔的最佳密度为10个/cm2。
[0042]其中两侧的玻纤布层和铝箔层中，玻纤布主要起到抗拉伸和防明火的作用，铝箔层主要起到防热辐射和防磨损的，防止外表面的磨损。
[0043]上述的三层复合材料的制备方法包括如下步骤:
[0044]步骤一，第一纤玻纤布层11、热塑性聚氨酯防水透汽层13和铝箔层14依次设置在热熔胶刮刀涂布机的三个放卷辊4上，且上述三层为独立的卷材，分别设置在各自独立的放卷辊中，并经过一个共同的收卷辊5进行收卷。三层的规格满足上述中的尺寸规格。其中，热熔胶刮刀涂布机为现有成熟设备，在涂布工艺中经常使用，一般都包括收放卷系统、热合机构和布料涨紧机构，具体细节不在赘述。
[0045]步骤二，不经收卷，第一玻纤布I层经过热熔胶刮刀涂布机的桥辊61和预热辊62预热后直接进入由热压辊71和衬辊72组成的热压复合机构，所述铝箔层14经过刺辊21和托辊22后进入热压复合机构，且与热塑性聚氨酯防水透汽层和铝箔层同时以相同的速度进入热压复合机构中进行三层的热复合，且热压复合机构中热压辊表面瞬间的热复合温度为120?130°C之间，最后由一个收卷辊对复合并充分冷却后的防热辐射防水透汽膜进行收卷。
[0046]在上述的热合过程中，应保证三层之间同步叠加、匀速进入且两侧对齐的同步进入热压复合机构。在热压过程中，借助热塑性聚氨酯防水透汽层和玻纤布之间的大熔点差(即，两者之间的熔点温差相差大于1000°C )，与铝箔之间的大熔点差，并在热压辊和衬辊的挤压作用，实现上述三层材料的无粘合剂条件下的热压复合，从而制成本发明所述的三层防热辐射复合防水透汽膜。
[0047]本发明申请的有益效果以微孔型的热塑性聚氨酯防水透汽层为例进行说明:
[0048]本三层复合材料具有优异的防水透汽透汽功能和良好的强度性能，检测结果表明，
[0049]透汽性能:本玻纤复合防水透汽膜的水蒸气透过量大于500g/m2 ；
[0050]24小时不透水性:1米水柱2小时内不透水；
[0051]抗拉强度:抗拉强度大于260N/5cm，此处所谓的260N/5cm是指，将试样做成5厘米宽的布条，进行拉伸试验，其变形临界点的拉力强度大于260牛，这一指标在无纺布、玻纤布中经常采用。
[0052]作为一种改进，可以在铝箔层与中间层复合之前进行起皱处理，使得铝箔层一侧形成褶皱效果，在褶皱中形成透汽通道，可以提高其透汽效果，且防止热辐射的功能不降低。
[0053]在实施例一中，作为玻纤布的一种替代方案，可以将玻纤布更换为无纺布(PP聚丙烯)，同样是三层结构，同样可以起到上述的作用，优点是成本有所降低，缺点是整体的防火性能稍差一些。
[0054]实施例二
[0055]在图2和图4中，本实施例中的防热辐射防水透汽膜为四层结构，不燃型。
[0056]与实施例一不同之处在于:在所述铝箔层和热塑性聚氨酯防水透汽层之间还设有一隔层，所述隔层为玻纤布或者无纺布中的一种，起到加强和防护的作用，形成一种四层复合的效果。
[0057]其中，中间的热塑性聚氨酯防水透汽层具有不燃的特性，是一种由以下物质混合后形成的厚度为0.05mm?0.3mm的薄膜:聚磷酸铵18份(重量)、三聚氰胺10份(重量)、季戊四醇9份(重量)、热塑性聚氨酯63份(重量)。四种成分使用搅拌机(颗粒搅拌机)均匀混合，然后经过吹膜机(吹膜机是将塑料粒子加热融化再吹成薄膜的设备)进行吹塑成膜形成一种无卤阻燃型热塑性聚氨酯防水透汽层。其中搅拌机和吹膜机是现有设备，可以米购。
[0058]在本实施例中玻纤布是一种不燃材料，中间层使用无卤阻燃型热塑性聚氨酯防水透汽层阻燃性能UL94标准的V-O等级，该实施例中的玻纤复合防水透汽膜具有优良的防火性能。
[0059]此工艺可以借鉴实施例一中的成型工艺，首先将四种颗粒状的原料进行充分的混合，然后加热熔融后吹成0.05mm?0.3mm的薄膜,并进行上述工艺。
[0060]在步骤一中，还包括一个将隔层12直接经过热熔胶刮刀涂布机的第二桥辊31和第二预热辊32预热复合后进入由热压辊和衬辊组成的热压复合机构的工序，使得隔层与无卤阻燃型热塑性聚氨酯防水透汽层进行热压复合，即增加一个隔层。
[0061]本方案中防水透汽膜为玻纤布、铝箔层、中间层为无卤阻燃型热塑性聚氨酯的三层复合材料或四层复合结构，在建筑领域中可作为坡式屋面的防水透汽垫层和建筑物幕墙内保温防护层，金属维护结构的辅助防水层。防水透汽膜其独特的透汽性能，可使建筑结构内部水汽迅速排出，避免结构孳生霉菌，影响室内环境；还能够加强建筑气密性，提高建筑防风性能，可帮助建筑进一步节能，降低物业使用时的能源消耗。同时可以将建筑物内外两侧的热辐射进行阻断，隔热效果明显，进一步地提高建筑物的节能效果。
[0062]上面所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域相关技术人员对本发明的各种变形和改进，均应扩如本发明权利要求书所确定的保护范围内。
【权利要求】
1.一种防热辐射防水透汽膜，其特征在于，包括自一侧向另一侧依次叠加热合复合的: 第一强化层，所述第一强化层的厚度为:0.03mm?0.4mm: 中间的热塑性聚氨酯防水透汽层，且所述热塑性聚氨酯防水透汽层的有效厚度为:0.05mm ?0.3mm ； 铝箔层，在所述铝箔层的表面均匀设有穿孔阵列。
2.根据权利要求1所述的一种防热辐射防水透汽膜，其特征在于，所述第一强化层为第一玻纤布层，且在所述铝箔层和热塑性聚氨酯防水透汽层之间还设有一隔层，所述隔层为玻纤布或者无纺布中的一种。
3.根据权利要求1所述的一种防热辐射防水透汽膜，其特征在于，所述第一强化层为第一无纺布层。
4.根据权利要求2或3所述的一种防热辐射防水透汽膜，其特征在于，所述铝箔层的厚度为0.0lmm?0.2mm,所述铝箔层具有褶皱。
5.根据权利要求1所述的一种防热辐射防水透汽膜，其特征在于，所述热塑性聚氨酯防水透汽层是由聚磷酸铵18份、三聚氰胺10份、季戊四醇9份、热塑性聚氨酯63份均匀混合并制成的无卤阻燃型薄膜。
6.根据权利要求1所述的一种防热辐射防水透汽膜，其特征在于，所述热塑性聚氨酯防水透汽层为热塑性聚氨酯薄膜。
7.根据权利要求1所述的一种防热辐射防水透汽膜，其特征在于，所述玻纤复合防水透汽膜的水蒸汽透过量大于500g/m2 ；1米水柱2小时内不透水；抗拉强度大于260N/5cm。
8.针对权利要求1至7中任意一项所述的一种防热辐射防水透汽膜的制备方法，其特征在于， 步骤一，第一强化层、热塑性聚氨酯防水透汽层和铝箔层在上而下依次设置在热熔胶刮刀涂布机上，且三卷卷材分别设置在各自独立的放卷辊中，并由一个共同的收卷辊进行收卷，并在放卷辊和收卷辊之间设有热压复合机构； 步骤二，第一强化层直接经过热熔胶刮刀涂布机的桥辊和预热辊预热复合后进入由热压辊和衬辊组成的热压复合机构，所述铝箔层经过刺辊和托辊后进入热压复合机构，且与热塑性聚氨酯防水透汽层和铝箔层同时以相同的速度进入热压复合机构中进行三层的热复合，且热压复合机构中热压辊表面瞬间的热复合温度在120?130°C之间，最后由一个收卷辊对复合并充分冷却后的防热辐射防水透汽膜进行收卷。
9.根据权利要求8所述的一种防热辐射防水透汽膜，其特征在于，在步骤一中，还包括一个将隔层直接经过热熔胶刮刀涂布机的第二桥辊和第二预热辊预热复合后进入由热压辊和衬辊组成的热压复合机构的工序。
10.根据权利要求8或9所述的一种防热辐射防水透汽膜，其特征在于，在步骤一之前，还包括一个热塑性聚氨酯防水透汽层的制作步骤:聚磷酸铵18份、三聚氰胺10份、季戊四醇9份和热塑性聚氨酯63份经过搅拌机充分混合后由吹膜机吹成厚度为0.05mm?0.3mm的薄膜，待用。
【文档编号】B32B15/14GK104441835SQ201410714469
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2014年11月29日 优先权日:2014年11月29日
【发明者】田鹏立 申请人:济南一布建材科技有限公司