專利名稱：聚烯烴網格布及其制備方法和應用的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種網格布及其制備方法和應用，特別是涉及一種用于增強丙綸無紡布的聚烯烴網格布及其制備方法和在制備聚烯烴網格布增強的丙綸無紡布及防水透濕復合材料中的應用。
背景技術：
聚合物基防水透濕膜與合成纖維無紡布復合而成的多層復合材料在建筑領域中可作為屋面的防水透濕墊層、外墻干掛式裝飾及保溫材料內側的防水透濕襯墊層。在上述復合材料中，合成纖維無紡布用來體現(xiàn)復合材料的強度、抗老化等性能，其聚合物基防水透濕膜只允許水氣分子通過而不允許液態(tài)水通過，復合材料的防水透濕功能完全靠它來實現(xiàn)。聚合物基防水透濕膜微孔膜是含有大量幾微米級微孔的聚合物膜，它可使液態(tài)水無法通過而允許水氣分子和其他氣體分子通過。微孔膜主要有聚烯烴微孔膜和聚四氟乙烯微孔膜。聚烯烴微孔膜與合成纖維復合后可用于建筑領域的防水透濕材料、帳篷和衛(wèi)生用品等。微孔型聚四氟乙烯膜主要用于特種防護服和建筑物外圍護材料，但價格昂貴。CN1381624A公開了一種中間層為聚乙烯微孔膜，內外層丙綸無紡布的三層復合材料。微孔膜的制備由通過流延膜在尚未完全冷卻硬化時經點紋壓輥再牽引實現(xiàn)，在制孔的同時實現(xiàn)中間層與內外層無紡布的復合，其致孔方法是機械致孔法，該方法制備的復合材料的透氣透濕量較低，產品不適用于建筑領域，只適用于服裝領域。較為類似的專利還有有US 498372、US 3903234、EP-A-2702026、CN 1258305A、CN 1041167A 等。發(fā)明人的授權發(fā)明專利ZL 200610103804. X公開了一種具有空氣凈化功能和防水透氣功能的三層復合膜的制備方法。其中間層微孔膜所用的聚合物體系為線性低密度聚乙烯/乙烯-辛烯共聚物，致孔方法為拉伸致孔，用無粘合劑法復合制成中間層為微孔膜，內外兩層為丙綸無紡布的三層復合材料。發(fā)明人的授權發(fā)明專利ZL 200910169053. 5公開了一種聚烯烴防水透濕微孔膜及微孔膜和上下兩層丙綸無紡布復合而成的三層復合材料的制備方法與用途。制備的防水透濕復合材料可作為屋面的防水透濕墊層，也可作為建筑物外墻干掛式裝飾材料內側的防水透濕墊層。該復合材料所用的丙綸無紡布為普通的紡粘法丙綸無紡布，雖然該復合材料具有優(yōu)異的防水透濕性能，但其整體的強度性能有待提高。發(fā)明人還在發(fā)明專利CN101775203A中公開了一種玻纖網格布增強的具有防水透濕功能的聚氨酯/滌綸無紡布四層復合材料、其制備方法與用途。在以聚氨酯、無機填料和加工助劑用淋膜方法制成防水透濕膜的同時，以玻纖網格布為增強層和滌綸無紡布為面層和底層，經熱壓復合制成具有防水透濕功能的高強度四層復合材料。該發(fā)明的復合材料可作為坡式屋面的防水透濕墊層或作為建筑物外墻干掛式裝飾及保溫材料內側的防水透濕襯墊層。該發(fā)明的復合材料不僅防水透濕性能優(yōu)異而且具有高強度，但價格昂貴。US5415924公開了一種三層復合防水透濕材料的制備方法及用途，其中間層為防水透濕的聚氨酯膜，內外兩層為聚氨酯或聚酯織物，三層間的復合由熱熔膠點粘實現(xiàn)，產品主要用于特殊服裝，如潛水服、登山服和冰上運動服等。該復合材料不屬于聚烯烴材料，也不用于建筑領域。用于建筑領域的防水透濕復合材料，除了需具有出色的防水透濕外，還需具備優(yōu)異的強度性能。防水透濕復合材料的強度主要是由合成纖維無紡布如丙綸無紡布和滌綸無紡布來體現(xiàn)的。盡管滌綸無紡布的強度明顯大于丙綸無紡布的強度，但也難以獲得特別高強度的防水透濕復合材料，因此，僅靠合成纖維無紡布的復合無法實現(xiàn)防水透濕復合材料的高強度化。聚烯烴網格布是用于聚合物基復合材料領域的重要增強材料之一，到目前為止，尚未見用聚烯烴網格布增強的丙綸無紡布及其由聚烯烴網格布增強的丙綸無紡布與聚烯烴防水透濕微孔膜復合制成的高強度防水透濕復合材料的相關報道
發(fā)明內容
本發(fā)明要解決的技術問題是提供一種聚烯烴網格布，及其制備方法和在制備聚烯烴網格布增強的丙綸無紡布及防水透濕復合材料中的應用。為達上述目的，本發(fā)明聚烯烴網格布，可在無粘合劑條件下用于丙綸無紡布的增強，其包括以下重量份的組分聚合物90-97份，彈性體3-10份，分散劑I 3份，潤滑劑I 4份，光穩(wěn)定劑I 3份，抗氧劑1-3份；其中優(yōu)選聚合物94份，彈性體5份，分散劑2份，潤滑劑I份，光穩(wěn)定劑2份，抗氧劑2份，所述聚合物為聚丙烯或聚乙烯，所述彈性體為乙烯_辛烯共聚物。本發(fā)明聚烯烴網格布，其中優(yōu)選所述分散劑為乙撐雙硬脂酰胺，所述潤滑劑為硬脂酸鉀，所述光穩(wěn)定劑為雙(2，2，6，6-四甲基哌啶基)葵二酸酯，所述抗氧劑為亞磷酸三(2，4-二叔丁基苯基)酯。本發(fā)明聚烯烴網格布的制備方法，包括以下步驟將上述原料組分用塑料拉絲機組(本領域常用設備)制備成合股絲或單絲，將上述合股絲或單絲用網格布編織機織成網格布，優(yōu)選網格布網孔為2X2mm或4X4mm。如，將上述重量份的原料組分用塑料圓絲拉絲機組(浙江天風塑料機械廠)擠出拉絲，制成由17旦單絲組成的140F(或180F)合股絲，或者是500旦(或100旦)的單絲。所述合股絲由多根絲合在一起的一股稱為合股絲，如140F合股絲是由140根絲合在一起，工業(yè)上常用的有72F、140F、200F等。將上述塑料合股絲(或單絲)用網格布編織機(AET788中國艾爾特機械設備有限責任公司)編織成網孔為2X2mm或4X4mm，幅寬160_的塑料絲網格布。本發(fā)明聚烯烴網格布的應用，將其用于制備聚烯烴網格布增強的丙綸無紡布或含有微孔膜的復合材料，所述微孔膜可以是本領域常用的聚烯烴微孔膜或聚四氟乙烯微孔膜，優(yōu)選授權公告號為CN101659769B的專利公開的防水透氣透濕微孔膜。本發(fā)明聚烯烴網格布增強的丙綸無紡布，包括無紡丙綸絲層和所述聚烯烴網格布層，所述聚烯烴網格布層位于所述無紡丙綸層之間，即所述無紡丙綸絲層(優(yōu)選兩層)分別位于聚烯烴網格布層的上、下表面；優(yōu)選所述丙綸絲含有以下重量份的組分聚丙烯90-97份，彈性體3-10份，分散劑I 3份，潤滑劑I 4份，光穩(wěn)定劑I 3份，抗氧劑1-3份，所述彈性體為乙烯-辛烯共聚物，分散劑為乙撐雙硬脂酰胺，所述潤滑劑為硬脂酸鉀，所述光穩(wěn)定劑為雙(2，2，6，6_四甲基哌啶基)葵二酸酯，所述抗氧劑為亞磷酸三(2，4_ 二叔丁基苯基)酯，即丙綸無紡布中丙綸絲的組成可以和聚烯烴網格布的組成相同。本發(fā)明聚烯烴網格布增強的丙綸無紡布的制備方法，包括以下步驟在用雙模頭紡粘法制備丙綸無紡布時，在第一噴絲模頭噴絲鋪網完成時，將上述聚烯烴網格布退卷(膜、無紡布和網格布制備完成時都是成卷的，使用時退卷，這是本領域常用的操作)平鋪于丙綸絲網上，并在聚烯烴網格布上進行第二噴絲模頭的噴絲鋪網，經熱壓輥熱壓粘合，即得。如，將上述重量份的原料用雙模頭紡粘丙綸無紡布生產線(昆山市三羊紡織機械有限公司)上制備紡粘丙綸無紡布(丙綸無紡布的制造有四種不同工藝，即紡粘法、熔噴法、水刺法和針刺法，紡粘法工藝較簡單，無紡布強度較好；熔噴法工藝復雜，但制備的無紡布強度比其它工藝的無紡布的強度高；水刺法和針刺法無紡布的優(yōu)點主要是手感好)。在制備紡粘丙綸無紡布時，將前面得到的聚烯烴網格布在第一噴絲模頭噴絲鋪網完成時退卷平鋪于丙綸絲網上并進入第二噴絲模頭的噴絲鋪網，此時上述網格布被均勻地夾在兩層無紡丙綸絲網之中，利用乙烯-辛烯共聚物低熔程(70 90°C)，經熱壓 輥熱壓(熱壓溫度145-150°C)粘合，制成內外層為無紡丙綸絲，中間層為聚烯烴網格布的幅寬(寬度)為160mm的聚烯烴網格布增強的丙綸無紡布。本發(fā)明一種復合材料，包括微孔膜層和兩層上述聚烯烴網格布增強的丙綸無紡布層，所述微孔膜層位于所述聚烯烴網格布增強的丙綸無紡布層之間。其中優(yōu)選所述微孔膜為含有聚丙烯、線性低密度聚乙烯和乙烯-辛烯共聚物的混合物按本領域常規(guī)方法制備得至IJ，具體可參見公告號為CN101659769B的專利文獻，其中更優(yōu)選所述聚丙烯、線性低密度聚乙烯和乙烯-辛烯共聚物的重量配比為(70-80) (10-15) (10-15)。本發(fā)明復合材料的制備方法，包括以下步驟在制備微孔膜時，微孔膜不經收卷直接經冷卻輥、過橋輥和預熱輥進入由點紋熱壓輥和襯輥組成的復合機構，上述聚烯烴網格布增強的丙綸無紡布經退卷、預熱(預熱溫度70-75°C)后從所述微孔膜向前運行方向的上下兩側同步進入點熱壓復合機構，借助聚丙烯熔點與線性低密度聚乙烯及乙烯-辛烯共聚物熔點間的較大差異，輥面具有均布突起構造的熱壓輥和襯輥的作用，實現(xiàn)上述三層材料的無粘合劑條件下的點熱壓復合，從而制成本發(fā)明所述的復合材料。其中，熱壓復合溫度為115 140°C，優(yōu)選為 120 130°C。本發(fā)明復合材料的應用，將其用于建筑領域，作為屋面的防水透濕墊層、外墻干掛式裝飾或保溫材料內側的防水透濕襯墊層。本發(fā)明將含有彈性體(乙烯-辛烯共聚物)的聚烯烴網格布，用二次鋪網法制成增強型丙綸無紡布，該增強型丙綸無紡布可與防水透濕微孔膜復合，從而制備出高強度的防水透氣(濕)復合材料。檢測結果表明，本發(fā)明的復合材料的透氣量可達O. 28 O. 35cm3/cm2, s，透濕量高達3100 3900g/m2. 24h，防水性能高達O. 020 O. 024MPa,縱向拉伸強度和橫向拉伸強度分別高達540 600N/5cm和470 500N/5cm。
具體實施例方式以下結合實施例和試驗數據，對本發(fā)明上述的和另外的技術特征和優(yōu)點作更詳細的說明。實施例I將聚丙烯(PP YARN,中石化茂名分公司)94Kg，乙烯-辛烯共聚物(6202，埃克森美孚)5Kg，乙撐雙硬脂酰胺2Kg，硬脂酸鉀lKg，雙(2，2，6，6-四甲基哌啶基)葵二酸酯2Kg和亞磷酸三(2，4_ 二叔丁基苯基)酯2Kg在高速混合機和低速混合機中混合均勻，用塑料圓絲拉絲機組(浙江天風塑料機械廠)熔融噴絲拉制成由17旦單絲組成的140F合股絲。將上述塑料合股絲用網格布編織機編織成網孔為2 X 2mm,幅寬160mm的聚烯烴網格布。將聚丙烯(2040，上海賽科石化)95Kg，乙烯-辛烯共聚物(6202，埃克森美孚)5Kg，乙撐雙硬脂酰胺2Kg，硬脂酸鉀lKg，雙(2，2，6，6-四甲基哌啶基)葵二酸酯2Kg和亞磷酸三(2，4-二叔丁基苯基)酯2Kg在高速混合機和低速混合機中混合均勻。將上述混合均勻的原料用雙模頭紡粘丙綸無紡布生產線(昆山市三羊紡織機械有限公司)制備紡粘丙綸無紡布。在制備紡粘丙綸無紡布時，將上述聚烯烴網格布在雙模頭紡粘丙綸無紡布 生產線的第一噴絲模頭噴絲鋪網完成時退卷平鋪于丙綸絲網上并進入第二噴絲模頭的噴絲鋪網，經熱壓輥熱壓(150°C )粘合，制成內外層為無紡丙綸絲，中間層為塑料絲網格布的幅寬為160mm的塑料絲網格布增強的丙綸無紡布。將按專利公告號為CN101659769B的技術制備的聚丙烯/線性低密度聚乙烯/乙烯-辛烯共聚物共混體系的拉伸致孔型防水透氣(濕)微孔膜不經收卷直接經冷卻輥(25°C )、過橋輥(25°C )和預熱輥(75°C )進入由點紋熱壓輥和襯輥組成的復合機構(武漢現(xiàn)代塑料機械模具有限公司)，內外兩層上述塑料絲網格布增強型丙綸無紡布經退卷、預熱后從上述微孔膜向前運行方向的上下兩側同步進入點熱壓復合機構，經點熱壓復合制備成中間層為微孔膜，上下外層為塑料絲網格布增強型丙綸無紡布的增強型防水透濕復合材料。其中，熱復合溫度為125°C。增強型防水透濕復合材料的性能測試結果見表2。實施例2-12聚烯烴網格布增強的丙綸無紡布的配方及其制備方法，中間層為微孔膜、上下外層為聚烯烴網格布增強型丙綸無紡布的復合材料的制備工藝過程及條件同實施例I。不同之處在于，聚烯烴網格布組分配方、聚烯烴網格布網孔大小等，如下表I所示，表I中第二欄括號內表示聚烯烴網格布中聚合物的種類。對于本發(fā)明制備方法中的工藝條件(如熱壓輥熱壓溫度、設備等)，是可以根據添加組分的量或實際操作情況進行簡單調整的，對于得到的復合材料的性能基本無影響。比較例1-2中，聚烯烴網格布(見表I中比較例1、2行所列的配方)和丙綸無紡布中丙綸絲的組分配方中均不含彈性體乙烯-辛烯共聚物，其他條件同實施例I。比較例3中，復合材料中無聚烯烴網格布，在制備丙綸無紡布中，制備丙綸絲的組分不含彈性體乙烯-辛烯共聚物(表I中比較例3 —行為生產丙綸絲的各組分配方)，其他條件同實施例1，得到一種中間層為微孔膜，外層為不含彈性體的丙綸無紡布的復合材料。比較例4中，聚烯烴網格布的組分中含有彈性體乙烯-辛烯共聚物(見表I比較例
4一行)，丙綸無紡布中丙綸絲的組分中不含乙烯-辛烯共聚物即聚丙烯95Kg，乙撐雙硬脂酰胺2Kg，硬脂酸鉀lKg，雙(2，2，6，6-四甲基哌啶基)葵二酸酯2Kg，亞磷酸三(2，4-二叔丁基苯基)酯2Kg，其他條件同實施例I。比較例5中，聚烯烴網格布的組分中不含彈性體乙烯-辛烯共聚物(見表I比較例
5—行)，丙綸無紡布中丙綸絲的組分中含有乙烯-辛烯共聚物即聚丙烯95Kg，乙烯-辛烯共聚物5Kg，乙撐雙硬脂酰胺2Kg，硬脂酸鉀lKg，雙(2，2，6，6-四甲基哌啶基)葵二酸酯2Kg，亞磷酸三(2，4-二叔丁基苯基)酯2Kg，其他條件同實施例I。上述復合材料的性能測試結果見表2。表I實施例2-12、比較例1-3各組分的配方及網格布網孔大小
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權利要求
1.一種聚烯烴網格布，其特征在于，其包括以下重量份的組分聚合物90-97份，彈性體3-10份，分散劑I 3份，潤滑劑I 4份，光穩(wěn)定劑I 3份，抗氧劑1-3份；其中優(yōu)選聚合物94份，彈性體5份，分散劑2份，潤滑劑I份，光穩(wěn)定劑2份，抗氧劑2份，所述聚合物為聚丙烯或聚乙烯，所述彈性體為乙烯-辛烯共聚物。
2.根據權利要求I所述的聚烯烴網格布，其特征在于所述分散劑為乙撐雙硬脂酰胺，所述潤滑劑為硬脂酸鉀，所述光穩(wěn)定劑為雙(2，2，6，6-四甲基哌啶基)葵二酸酯，所述抗氧劑為亞磷酸三(2，4_ 二叔丁基苯基)酯。
3.一種制備權利要求I或2所述聚烯烴網格布的方法，其特征在于，包括以下步驟將權利要求I或2所述的原料組分用塑料拉絲機組制備成合股絲或單絲，優(yōu)選合股絲，將上述合股絲或單絲用網格布編織機織成網格布，優(yōu)選所述網格布的網孔為2 X 2mm或4 X 4mm。
4.權利要求I或2所述聚烯烴網格布的應用，其特征在于將其用于制備聚烯烴網格布增強的丙綸無紡布或含有微孔膜的復合材料。
5.一種聚烯烴網格布增強的丙綸無紡布，其特征在于包括無紡丙綸絲層和權利要求I或2所述的聚烯烴網格布層，所述聚烯烴網格布層位于所述無紡丙綸絲層之間，優(yōu)選所述丙綸絲含有以下重量份的組分聚丙烯90-97份，乙烯-辛烯共聚物3-10份，分散劑I 3份，潤滑劑I 4份,光穩(wěn)定劑I 3份,抗氧劑1-3份。
6.權利要求5所述聚烯烴網格布增強的丙綸無紡布的制備方法，其特征在于，包括以下步驟在用雙模頭紡粘法制備丙綸無紡布時，在第一噴絲模頭噴絲鋪網完成時，將權利要求I或2所述的聚烯烴網格布退卷平鋪于丙綸絲網上，并在聚烯烴網格布上進行第二噴絲模頭的噴絲鋪網，經熱壓輥熱壓粘合，即得。
7.一種復合材料，其特征在于包括微孔膜層和權利要求5所述的聚烯烴網格布增強的丙綸無紡布層，所述微孔膜層位于所述聚烯烴網格布增強的丙綸無紡布層之間。
8.根據權利要求7所述的復合材料，其特征在于所述微孔膜含有聚丙烯、線性低密度聚乙烯和乙烯-辛烯共聚物，所述聚丙烯、線性低密度聚乙烯和乙烯-辛烯共聚物的重量配比為(70-80) (10-15) (10-15)。
9.制備權利要求7或8所述復合材料的方法，其特征在于，包括以下步驟在制備微孔膜時，微孔膜不經收卷直接經冷卻輥、過橋輥和預熱輥進入由點紋熱壓輥和襯輥組成的復合機構，權利要求5所述聚烯烴網格布增強的丙綸無紡布經退卷、預熱后從所述微孔膜向前運行方向的上下兩側同步進入復合機構，熱壓復合，即得。
10.權利要求7所述的復合材料的應用，其特征在于將其用于建筑領域，作為屋面的防水透濕墊層、外墻干掛式裝飾或保溫材料內側的防水透濕襯墊層。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種聚烯烴網格布及其制備方法和在制備聚烯烴網格布增強的丙綸無紡布及防水透濕復合材料中的應用。其包括以下重量份的組分聚合物90-97份，彈性體3-10份，分散劑1～3份，潤滑劑1～4份，光穩(wěn)定劑1～3份，抗氧劑1-3份；所述聚合物為聚丙烯或聚乙烯，所述彈性體為乙烯-辛烯共聚物。本發(fā)明的復合材料的透氣量可達0.28～0.35cm3/cm2.s，透濕量高達3100～3900g/m2.24h，防水性能高達0.020～0.024MPa，縱向拉伸強度和橫向拉伸強度分別高達540～600N/5cm和470～500N/5cm。
文檔編號B32B37/14GK102644158SQ2012100981
公開日2012年8月22日 申請日期2012年4月1日 優(yōu)先權日2012年4月1日
發(fā)明者葉泉友, 孫建中, 岑嘉良, 江永波, 王依建 申請人:寧波山泉建材有限公司