屋面膜配件制造技术

本发明专利技术公开了一种包括弹性体层是屋面配件，该弹性体层包括非交联弹性体材料，该非交联弹性体材料的组成包括：(A)100PHR的基础聚合物，其包含乙烯丙烯二烯单体(EPDM)，其中乙叉降冰片烯(ENB)含量、乙烯基降冰片烯(VNB)含量、降冰片二烯含量和1,4

【技术实现步骤摘要】
屋面膜配件
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求于2020年6月16日提交的美国临时申请序列号63/039,741的权益，其公开内容通过引用全部内容并入本文。


[0003]本公开涉及屋面膜配件及其制造方法。

技术介绍

[0004]商业屋面材料从焦油和砾石屋面到铝或波纹镀锌钢等金属再到各种橡胶材料。后者的使用是因为它们具有持久的耐用性和多功能性，而且安装和维护相对简单，并且具有比其他典型的商业屋面覆盖物更好的耐候性。合成橡胶屋面材料包括各种热固性塑料和热塑性塑料。由于商业屋面通常需要安装在具有许多屋面特征(例如，烟囱)的低坡度建筑物上，因此与特定合成橡胶相容的材料需要确保特征与合成橡胶材料、热塑性聚烯烃化合物(TPO)和聚氯乙烯(PVC)之间的防水连接。
[0005]合成橡胶屋面材料通常作为片材应用于坡度相对较低的屋面结构上。取决于屋面材料的类型，低坡度屋面被定义为具有相对于12英寸水平距离垂直高度1/4英寸或2％的最小坡度。低坡度屋面也可定义为具有不超过3:12的倾斜度。此外，合成橡胶屋面施加在住宅平屋面结构上也是可行的。屋面安装通常涉及屋面材料施加在在各种屋面特征或结构(例如，烟囱、通风口、屋脊、天窗以及屋面表面的其他凸起形式)周围和/或之上。屋面结构与屋面材料之间的连接需要起到密封、防水的作用，并防止水、昆虫、颗粒物等进入连接空间。
[0006]在屋面结构和合成橡胶材料之间提供的连接可由配件提供。屋面配件也可用于密封屋面面板彼此接触的边缘。屋面配件可以与屋脊、防水板、斜脊、屋檐、招牌、山墙或滴水檐一起或作为脊、防水板、斜脊、屋檐、招牌、山墙或滴水檐而构造或发挥作用。
[0007]由于各种合成橡胶材料的化学组成以及物理和机械性能各不相同，因此需要量身定制屋面配件以配合施加于屋面的合成橡胶材料。因此，合成橡胶材料的化学成分通常决定了它与其他材料的相容性，并有助于决定哪种类型的配件应该与特定的屋面合成橡胶结合使用。
[0008]虽然已经开发了各种屋面配件，但仍然存在许多挑战。首先，屋面配件所需的粘附程度需要平衡数个因素，有时需要平衡数个相互竞争的因素。粘附是由各种分子间作用力引起的不同表面粘在一起的趋势。一方面，所述配件不仅需要与基础合成橡胶屋面材料充分粘附，而且还需要与配件所要连接的每个结构充分粘合。该结构可以包括金属、砖石、聚合物等，因此它们的材料组成和性能可以变化。另一方面，所述配件不能具有如此高的粘性，以至于影响高效和经济地生产和安装配件。例如，所述配件在生产过程中不应粘附在制造设备上。
[0009]低坡度屋面上的高比例漏水发生在防水板受损的位置，即基础屋面材料末端或中断的位置。因此，需要配件与合成橡胶材料以及各种屋面结构持久粘附。在安装之后，所述
配件的结构、完整性和外观应保持不变或仅随时间变化很小。所述配件应该没有开裂、剥落或其他耐用性问题，并且能够承受环境条件，包括冰雹、风损或火灾的潜在影响。因此，所述配件应具有出色的耐候性和对温度变化、湿度水平波动、紫外线辐射和其他与天气相关的因素的抵抗力。
[0010]此外，所述配件应尽可能密切地匹配合成橡胶材料(屋面膜)的外观，包括色调、色值和饱和度，以获得视觉上吸引人的效果。
[0011]另一个要求是所述配件能够拉伸，以适应上述结构的各种形状和轮廓，并且填充和/或覆盖连接内的任何间隙。因此，所述配件应足够柔韧以缠绕各种屋面结构的不规则表面而不会撕裂或形成间隙。所述配件的柔韧性还允许安装者施加配件而无需在拉伸时施加大量的力。
[0012]满足上述所有要求已经成为挑战。已经开发了各种配件，但它们通常表现出至少一个缺点。例如，聚氯乙烯(PVC)可以用作配件，但是它对合成橡胶材料的粘附是有问题的。例如，PVC材料不会粘附到硅烷接枝的聚烯烃弹性体组合物上。其他材料可能比PVC具有更好的粘附性，但由于其缺乏柔性而存在问题。典型的屋面材料也没有足够的柔韧性来勾勒出各种屋面结构的不规则表面。此外，典型的屋面材料是黑色的，因此在视觉上与浅色屋面材料不相容。
[0013]因此，需要用于屋面应用的改进的配件。

技术实现思路

[0014]现已出人意料地发现，如下文进一步定义的，具有低含量二烯单元或完全饱和(无二烯单元)的非交联弹性体材料与碳酸钙、重石蜡油和其他任选组分如硅烷接枝组分可以用作具有期望性能(例如，良好的柔韧性、相对低的拉伸强度、高断裂伸长率、最大伸长率)的屋面配件。非交联弹性体材料可以用作与附加层(例如，丁基系层)相容的第一层。此外，所述屋面配件可以与包括白色屋面在内的基础屋面材料颜色匹配。
[0015]在至少一种实施方式中，公开了屋面配件。所述配件可以包括弹性体层，该弹性体层包括非交联弹性体材料，该非交联弹性体材料的组成包括：(A)100PHR的基础聚合物，其包含乙烯丙烯二烯单体(EPDM)，其中乙叉降冰片烯(ENB)含量为约0～9wt％；(B)约50～300PHR的碳酸钙；(C)约50～200PHR的脱蜡重石蜡加工油。所述配件还可以包括与弹性体层相邻的丁基系层。所述配件还可以包括被配置为衬垫的保护层，该保护层与丁基系层相邻布置，使得丁基系层夹在第一层和保护层之间。所述配件的断裂伸长率可以高达约1800％。
[0016]在可选择的实施方式中，公开了一种屋面膜配件。所述配件可包括弹性体层，该弹性体层包括非交联弹性体材料，该非交联弹性体材料的组成包括：(A)约120～180PHR的充油基聚合物，其包含充油EPDM，其中乙叉降冰片烯(ENB)含量为约0～9wt％，其中油的存在量为约60～90PHR；(B)约50～300PHR的碳酸钙；和(C)约50～200PHR的脱蜡重石蜡加工油。所述配件还可包括与弹性体层相邻的丁基系层。所述配件还可以包括被配置为衬垫的保护层，该保护层与丁基系层相邻布置，使得丁基系层夹在第一层和保护层之间。所述配件的断裂伸长率可以高达约1800％。
[0017]在另一种实施方式中，公开了一种屋面膜配件。所述配件可以包括非交联弹性体材料，该非交联弹性体材料的组成包括：(A)120～180PHR的充油基聚合物，其包含乙烯丙烯
二烯单体(EPDM)，其中乙叉降冰片烯(ENB)含量为约0～9wt％；(B)约140～160PHR的碳酸钙；(C)约80～100PHR的脱蜡重石蜡加工油。所述配件不含交联催化剂和固化剂。所述配件的门尼粘度(100℃下1+4)可以为约10～60。所述配件还可以包含约2～8PHR的二氧化钛。
[0018]在可选择的实施方式中，公开了一种屋面配件。所述屋面配件可以包括：100PHR的基础聚合物，其包含乙烯丙烯二烯单体(EPDM)，其中乙叉降冰片烯(ENB)含量为约0～9wt％；约50～300PHR的碳酸钙；约50～200PHR的脱蜡重石蜡加工油；和约6～20PHR的二氧化钛。根据DIN55983进行测量，所述配件可以具有约96.5～98的色度亮度值L*和约1.5～2.5的色调值b*。
附图说明
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种屋面膜配件，包括：弹性体层，其包含非交联弹性体材料，所述弹性体层的组成包括：(A)100PHR的基础聚合物，所述基础聚合物包含乙烯丙烯二烯单体(EPDM)，其中乙叉降冰片烯(ENB)含量、乙烯基降冰片烯(VNB)含量、降冰片二烯含量和1,4
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己二烯含量和/或二环戊二烯(DCPD)含量的总和为约0～9wt％，(B)约50至300PHR的碳酸钙；和(C)约50至200PHR的脱蜡重石蜡加工油；丁基系层，其与所述弹性体层相邻；和保护层，其被配置为衬垫，所述保护层与所述丁基系层相邻布置，使得所述丁基系层夹在所述弹性体层和所述保护层之间，所述屋面膜配件的断裂伸长率为约400％～2200％。2.根据权利要求1所述的屋面膜配件，其中，乙叉降冰片烯(ENB)含量、乙烯基降冰片烯(VNB)含量、降冰片二烯含量和1,4
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己二烯含量和二环戊二烯(DCPD)的总和为约2～8.7wt％。3.根据权利要求1所述的屋面膜配件，其中，包含乙烯丙烯二烯单体(EPDM)的基础聚合物具有约0～9wt％的乙叉降冰片烯(ENB)含量。4.根据权利要求1所述的屋面膜配件，其中，最终交联水平不超过15％。5.根据权利要求1所述的屋面膜配件，其中，根据ASTMD412A，所述屋面膜配件的拉伸强度为约0.14～0.80MPa。6.根据权利要求1所述的屋面膜配件，其中，所述碳酸钙以80～220PHR的量存在。7.根据权利要求1所述的屋面膜配件，其中，所述基础聚合物具有约48～75wt％的乙烯含量。8.根据权利要求1所述的屋面膜配件，其中，所述屋面膜配件至少在安装后一段时间内保持未固化的非交联状态。9.一种屋面膜配件，包括：非交联的弹性体材料，所述非交联的弹性体材料的组成包括：(A)40～200PHR的基础聚合物，所述基础聚合物包含乙烯丙烯二烯单体(EPDM)，其中乙叉降冰片烯(ENB)含量、乙烯基降冰片烯(VNB)含量、降冰片二烯含量和1,4
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己二烯含量和/或二环戊二烯(DCPD)含量的总和为约0～9wt％，(B)约50～300PHR的碳酸钙；(C)约50～200PHR的脱蜡重石蜡加工油；和(D)约10～40PHR的硅烷接枝的弹性体，所述非交联弹性体材料不含交联催化剂，并且具有约10～60的门尼粘度(100℃下1+4)。10.根据权利要求9所述的屋面膜配件，其中，所述EPDM以100PHR的量存在。11.根据权利要求9所述的屋面膜配件，其中，包含乙烯丙烯二烯单体(EPDM)的基础聚合物具有约0～9wt％的乙叉降冰片烯(ENB)含量。12.根据权利要求9所述的屋面膜配件，其中，乙叉降冰片烯(ENB)含量、乙烯基降冰片烯(VNB)含量、降冰片二烯含量和1,4
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己二烯含量和二环戊二烯(DCPD)含量的总和为约4.5～6wt％。
13.根据权利要求9所述的屋面膜配件，其中，包含乙烯丙烯二烯单体(EPDM)的基础聚合物具有约0～9wt％的乙叉降冰片烯(ENB)含量。14.根据权利要求9所述的屋面膜配件，其中，所述硅烷接枝的弹性体包括硅烷接枝的烯烃聚合物或共聚物，所述烯烃选自脂族C2‑
C<...

【专利技术属性】
技术研发人员：克里希纳马查里，
申请(专利权)人：库博标准公司，
类型：发明
国别省市：