屋面膜、制造其的组合物和方法技术

提供一种屋面膜及其制造方法。该屋面膜包括具有阻燃剂和密度小于0.90g/cm

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】屋面膜、制造其的组合物和方法公开领域本公开总体上涉及可用于形成热塑性屋面膜(roofingmembranes)的组合物，更特别涉及用于形成热塑性屋面膜的硅烷接枝聚烯烃弹性体组合物和制造这些组合物和屋面膜的方法。公开背景热塑性屋面膜可以是单层或可由多层构成并可在屋面膜的任何两层之间的中心含有加强织物或稀松布加强材料。屋面膜中的各个层需要表现出各种不同的材料性质以适合用在屋面，在此该材料会暴露于阳光和各要素。聚合物层的材料性质应该表现出良好的附着力、抗紫外线性、耐候性(耐久性)、阻燃性、挠性、耐化学性和长寿命。此外，屋面膜应该优选能够形成热风焊缝。许多不同的聚合物体系可供用于屋面膜。最常用的聚合物体系包括热塑性聚烯烃(TPO)、乙烯丙烯二烯单体(EPDM)和聚氯乙烯(PVC)。根据所选材料，通常观察到不同的优点和缺点。TPO膜广泛可得、价格实惠并通常白，但在暴露于高热和/或太阳紫外线辐射时容易变质。EPDM膜由易得的EPDM合成橡胶制成，但制成的所有EPDM屋面膜的大约95％是黑色的，而联邦和州建筑监管机构正开始推广白色屋面膜。最后，PVC膜广泛可得并提供优异的穿刺性、热焊接性、可着色性和耐热性，但这些膜在制造上昂贵并受困于由不同制造商生产时的性质变异性。考虑到用于制造屋面膜的各种TPO、EPDM和PVC材料的优点和缺点，制造商需要开发制造更简单、具有更低生产变异性、重量更轻和颜色更浅并经更长时间具有优异耐久性的屋面膜的新聚合物组合物和方法。公开概述根据本公开的一个方面，公开了一种屋面膜。该单合叠屋面膜(singleplyroofingmembrane)包括包含阻燃剂和具有小于0.90g/cm3的密度的第一硅烷交联聚烯烃弹性体的顶层；稀松布(scrim)层；和包含阻燃剂和具有小于0.90g/cm3的密度的第二硅烷交联聚烯烃弹性体的底层。该单合叠屋面膜的顶层和底层都表现出根据ASTMD395(22hrs@70℃)测得的大约5.0％至大约35.0％的压缩变定。根据本公开的另一方面，提供了一种制造单合叠屋面膜的方法。所述方法包括：挤出第一硅烷可交联聚烯烃弹性体以形成顶层；挤出第二硅烷可交联聚烯烃弹性体以形成底层；将稀松布层压延在顶层和底层之间以形成未固化屋面膜元件；和使所述未固化屋面膜元件中的顶层和底层的硅烷可交联聚烯烃弹性体在固化温度和固化湿度下交联以形成单合叠屋面膜。所述单合叠屋面膜的顶层和底层都表现出根据ASTMD395(22hrs@70℃)测得的大约5.0％至大约35.0％的压缩变定。根据本公开的再一方面，提供了一种制造高负荷阻燃热塑性聚烯烃(TPO)屋面膜的方法。所述方法包括：将硅烷接枝聚烯烃弹性体、阻燃剂和缩合催化剂添加到反应性单螺杆挤出机中以产生硅烷可交联聚烯烃弹性体；压延所述硅烷可交联聚烯烃弹性体以形成顶层和底层；将稀松布层压延在顶层和底层之间以形成未固化屋面膜元件；和使所述未固化屋面膜元件中的顶层和底层的硅烷可交联聚烯烃弹性体在环境温度和环境湿度下交联以形成热塑性聚烯烃(TPO)屋面膜。所述热塑性聚烯烃(TPO)屋面膜的顶层和底层都表现出根据ASTMD395(22hrs@70℃)测得的大约5.0％至大约35.0％的压缩变定。本领域技术人员在研究下列说明书、权利要求书和附图后会理解和认识到本公开的这些和其它方面、目的和特征。附图简述在附图中：图1是根据本公开的一些方面的屋面膜的横截面视图；图2是用于制造根据本公开的一些方面的硅烷交联聚烯烃弹性体的示意性反应路径；图3是使用根据本公开的一些方面的两步Sioplas法用硅烷交联聚烯烃弹性体制造单合叠屋面膜的方法的流程图；图4A是根据本公开的一些方面的反应性双螺杆挤出机的示意性横截面视图；图4B是根据本公开的一些方面的单螺杆挤出机的示意性横截面视图；图5是使用根据本公开的一些方面的单步Monosil法用硅烷交联聚烯烃弹性体制造单合叠屋面膜的方法的流程图；图6是根据本公开的一些方面的反应性单螺杆挤出机的示意性横截面视图；图7是图解与常规EPDM化合物比较的根据本公开的各方面的硅烷交联聚烯烃弹性体的应力/应变行为的曲线图；图8是适用于根据本公开的各方面的屋面膜的示例性硅烷交联聚烯烃弹性体和对比EPDM交联材料的弛豫图(relaxationplot)；且图9是适用于屋面膜的示例性硅烷交联聚烯烃弹性体和对比EPDM交联材料的压缩变定图。实施方案的详述对本文中的描述而言，术语“上”、“下”、“右”、“左”、“后”、“前”、“垂直”、“水平”及其派生词应该是涉及图1中所示的本公开的屋面膜。但是，要理解的是，除非明确地作出相反的规定，该装置可呈现各种替代性的朝向和步骤顺序。还要理解的是，附图中所示和下列说明书中描述的具体装置和方法仅是所附权利要求书中规定的本专利技术的概念的示例性实施方案。因此，除非权利要求书明确地另行规定，与本文中公开的实施方案相关的具体尺寸和其它物理特征不应被视为限制。本文中公开的所有范围包括列举的端点并可独立地组合(例如，“2至10”的范围包括端点2和10和所有中间值)。本文中公开的范围的端点和任何值不限于精确范围或值；它们足够不精确以包括接近这些范围和/或值的值。被“大约”和“基本”之类的术语修饰的值不限于指定的精确值。近似语可对应于用于测量该值的仪器的精度。修饰词“大约”也应被认为公开了由两个端点的绝对值规定的范围。例如，短语“大约2至大约4”也公开了范围“2至4”。本文所用的术语“和/或”当用于两个或更多个项目的名单时是指所列项目的任一个可独自使用，或可使用两个或更多个所列项目的任何组合。例如，如果组合物被描述为含有组分A、B和/或C，则该组合物可含有仅A；仅B；仅C；A和B的组合；A和C的组合；B和C的组合；或A、B和C的组合。参考图1，公开了单合叠屋面膜10。单合叠屋面膜10包括具有阻燃剂和密度小于0.90g/cm3的第一硅烷交联聚烯烃弹性体的顶层14；稀松布层26；和具有阻燃剂和密度小于0.90g/cm3的第二硅烷交联聚烯烃弹性体的底层38。该单合叠屋面膜的顶层和底层都表现出根据ASTMD395(22hrs@70℃)测得的大约5.0％至大约35.0％的压缩变定。TPO屋面膜必须表现出根据TPO屋面膜的ASTM规范概述的至少下列机械性质：1)拉伸强度(CD和MD)大于10MPa；2)致断伸长(CD和MD)大于500％；3)弹性模量(CD和MD)小于100MPa；和4)根据ENISO11925-2表面暴露试验测得的分类D的阻燃等级。再参考图1，提供了单合叠屋面膜10的横截面视图。单合叠屋面膜10包括具有第一和第二表面18、22的顶层14。稀松布层26(也称为稀松布26)具有第三和第四表面30、34，其中稀松布26的第三表面30结合到顶层14的第二表面22上。单合叠屋面膜10另外包括具有第五和第六表面42、46的底层38，其中底层38的第五表面42结合到稀松布26的第四表面34上。安置在顶层和底层14、38之间的稀松布层26可充当屋面膜中的加强材料，因此增加其结构完整性。可用于稀松布层26的材料可包括例如机织织物和/或非织造物、玻璃纤维和/或聚酯。在一些方面中，可用于稀松布层26的附加材料可包括合成材料，如芳族聚酰胺、KEVL本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种屋面膜，其包含：包含阻燃剂和具有小于0.90g/cm

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.12.10 US 62/497,954;2016.12.10 US 62/497,9591.一种屋面膜，其包含：包含阻燃剂和具有小于0.90g/cm3的密度的第一硅烷交联聚烯烃弹性体的顶层；稀松布层；和包含阻燃剂和具有小于0.90g/cm3的密度第二硅烷交联聚烯烃弹性体的底层，其中所述屋面膜的顶层和底层都表现出根据ASTMD395(22hrs@70℃)测得的大约5.0％至大约35.0％的压缩变定。2.权利要求1的屋面膜，其中所述压缩变定为大约10％至大约30％。3.权利要求1或权利要求2的屋面膜，其中第一和第二硅烷交联聚烯烃弹性体都表现出大约5％至大约25％的结晶度。4.权利要求1-3任一项的屋面膜，其中第一和第二硅烷交联聚烯烃弹性体具有大约-75℃至大约-25℃的玻璃化转变温度。5.权利要求1-4任一项的屋面膜，其中第一和第二硅烷交联聚烯烃弹性体各自包含具有小于0.86g/cm3的密度的第一聚烯烃、第二聚烯烃、硅烷交联剂、接枝引发剂和缩合催化剂。6.权利要求1-5任一项的屋面膜，其中所述密度为大约0.85g/cm3至大约0.89g/cm3。7.权利要求1-6任一项的屋面膜，其中所述单合叠屋面膜表现出根据ASTMD2244测得的大约0.25ΔE至大约2.0ΔE的天候色差。8.权利要求1-7任一项的屋面膜，其中第一硅烷交联聚烯烃弹性体和第二硅烷交联聚烯烃弹性体在化学上彼此不同。9.一种制造屋面膜的方法，所述方法包含：挤出第一硅烷可交联聚烯烃弹性体以形成顶层；挤出第二硅烷可交联聚烯烃弹性体以形成底层；将稀松布层压延在顶层和底层之间以形成未固化屋面膜元件；和使所述未固化屋面膜元件中的顶层和底层的硅烷可交联聚烯烃弹性体在固化温度和固化湿度下交联以形成单合叠屋面膜，其中所述屋面膜的顶层和底层都表现出根据ASTMD395(22hrs@70℃)测得的大约5.0％至大约35.0％的压缩...

【专利技术属性】
技术研发人员：K·高普兰，R·J·伦哈特，嵇根定，R·赫德史密斯，
申请(专利权)人：库珀标准汽车公司，
类型：发明
国别省市：美国,US