[发明专利]防水透气透湿微孔膜及三层复合材料及其制备方法与用途

说明书

技术领域

本发明涉及一种聚丙烯/线性低密度聚乙烯/乙烯-辛烯共聚物基的具有防水透气透湿功能的微孔膜，还涉及以所述微孔膜为中间层的三层复合材料，及其制备方法和在建筑领域中的应用，属于建筑材料领域。

背景技术

以具有防水透气透湿功能的微孔膜为中间层，合成纤维(丙纶、涤纶)无纺布为内外层经复合而成的三层复合材料，在建筑领域中，可作为坡式屋面的防水透气透湿垫层，以改善室内的气候干爽性能，也可作为建筑物外墙干挂式装饰材料内侧的防水透湿衬垫层，以提高墙体的防水抗冻性能。在上述三层复合材料中，其内外两层合成纤维无纺布主要用来体现复合材料的强度、抗老化及阻燃等性能，而中间层最为关键，由它可体现复合材料的防水透气透湿功能。

目前，防水透气透湿膜有无孔膜和微孔膜两类。无孔膜有聚氨酯膜、聚乙二醇膜、接枝聚酯膜等，无孔膜藉高分子主链或接枝链上的亲水基团实现水分子的通膜迁移。无孔膜经合成纤维无纺布复合后的复合材料主要用于运动服、登山服、防护服等特种服装。

微孔膜有聚烯烃微孔膜和聚四氟乙烯微孔膜。聚烯烃微孔膜经无纺布复合后可用于帐篷、卫生用品、建筑领域中的防水透气透湿垫层。聚四氟乙烯微孔膜为多层烧结拉伸膜，可用于大型体育场馆的穹顶。

聚烯烃微孔膜的制备方法主要有溶剂致孔法、机械制孔法和拉伸致孔法。

CN 1521201A涉及的微孔膜制备方法就是溶剂致孔法。该方法是将聚烯烃或聚酯、无机填充物、增塑剂及润滑剂组成的体系经挤出、压延成膜，然后用溶剂洗去增塑剂和润滑剂实现初步致孔，再进行拉伸制成微孔膜。该方法的缺陷是需要使用会带来不安全因素的有机溶剂。

CN 1381624A涉及的是中间层为聚乙烯微孔膜，内外层为现有技术的丙纶无纺布的三层复合材料。微孔膜的制备由通过流延膜在尚未完全冷却硬化时经点纹压辊再牵引实现，在制孔的同时实现中间层与内外层无纺布的复合，该方法制备的复合材料的透气透湿量较低，产品不适用于建筑领域，只适用于服装领域。较为类似的专利有US 498372、US 3903234、EP-A-2702026、CN 1258305A、CN 1041167A等。

CN 100500429C公开了一种具有空气净化功能和防水透气功能的三层复合膜的制备方法。其中间层微孔膜所用的聚合物体系为线性低密度聚乙烯/乙烯-辛烯共聚物或聚酯/聚氨酯体系，致孔方法为拉伸致孔，三层复合是藉熔点比线性低密度聚乙烯熔点低的乙烯-辛烯共聚物(弹性体)在合适温度下的粘结性能经点热压实现的。由于乙烯-辛烯共聚物和线性低密度聚乙烯两者的熔点差异较小(＜25℃)，因此对点热压复合过程的温控要求较为苛刻。

王道登和孙建中等(功能高分子学报，Vol.21，No.1，2008)研究了工艺条件对线性低密度聚乙烯/乙烯-辛烯共聚物/碳酸钙微孔膜的孔结构及防水透气性能的影响。研究结果指出，拉伸倍数及碳酸钙含量对微孔的孔径、空隙率及防水透气性能有明显影响。

由于聚丙烯的熔点及熔体的流变特性明显不同于聚乙烯及乙烯-辛烯共聚物的熔点和熔体流变特性，使得当微孔膜所用的聚合物基体以聚丙烯为主体时，对其进行拉伸致孔会明显难于微孔膜用聚合物基体以聚乙烯为主体时的拉伸致孔。然而，由于聚丙烯膜的强度明显大于线性低密度聚乙烯膜及乙烯-辛烯共聚物膜的强度，且聚丙烯的熔点与后两者的熔点之间差别较大(＞70℃)，因此，用上述聚合物共混体系制备微孔膜可在获得较高膜强度的同时，易于热压复合。到目前为止，尚未见所用聚合物基体为以聚丙烯为主体的聚丙烯/线性低密度聚乙烯/乙烯-辛烯共聚物共混体系的拉伸致孔法微孔膜及其复合材料制备的公开报道。

发明内容

为了克服现有技术中的缺陷，本发明的目的在于提供一种所用聚合物基体为以聚丙烯为主体的聚丙烯/线性低密度聚乙烯/乙烯-辛烯共聚物共混体系的拉伸致孔型防水透气透湿微孔膜，以及中间层为所述微孔膜、内外两层为丙纶无纺布的三层复合材料及其制备方法。

为了达到上述目的，本发明采用如下的技术方案：

本发明提供一种防水透气透湿微孔膜，所述的微孔膜包括以下重量份的组分：聚合物90～110份，无机填料140～160份，偶联剂2～4份，分散剂1～2份，润滑剂2～5份，其中所述的聚合物为聚丙烯(PP)、线性低密度聚乙烯(LLDPE)和乙烯-辛烯共聚物(POE)的混合物。

优选的，各组分的重量份是：聚合物100份，无机填料150份，偶联剂3份，分散剂2份，润滑剂4份。