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建筑外墙用防水透汽型非织造材料是近年来出现的新型防水材料,它不仅可以防止雨水通过墙面侵入建筑内部,还可以有效排出室内湿气,避免水汽常年滞留于防水层之内导致的防水层结露、保温层失效、墙面霉变、外贴面脱落等问题,保障了建筑安全及人们的居住质量。美国杜邦公司最先将防水透汽非织造材料引入市场,但由于杜邦对生产工艺闪蒸法的独家垄断,国内只能采取其它的加工技术手段来实现防水透汽非织造材料的生产。
鉴于此,本文提出防水透汽薄膜与非织造布复合的加工方法,采用超声波粘合和水性聚氨酯粘合两种加工技术对0.02mm防水透汽PU薄膜、529/m2SMS布和609/m2双组分纺粘刺布共3种原材料进行复合,其中PU薄膜提供了复合材料特殊的防水性和透汽性,两种非织造布提供复合材料在工程中所需满足的强力。对非织造材料的力学性能进行进一步探讨时发现,复合前的非织造布及复合后非织造材料均具有平面正交各向异性体的特点,利用各向异性理论对其各方向进行的弹性模量的计算值均与实测值相近,且拉伸断裂性能与顶破强力满足相关关系,将拉伸试验的数据经过曲线模拟、编程迭代计算等多种处理后,可得到与实测顶破强力值相近的模拟计算顶破强力值。最后,设计不同的超声波粘合的粘合速度和水性聚氨酯的发泡倍率,对防水透汽非织造材料的复合方案进行优化。
本文利用优化后的工艺即发泡倍率为300%的水性聚氨酯粘合技术,将PU薄膜与两种非织造布复合,制备出功能性能、力学性能和耐久性都十分优异的防水透汽非织造材料,其各项性能如下:克重263g/m2,厚度0.79mm,透水蒸气量1238g/(m2·24h),耐静水压高于5000mmH2O,热阻0.045(m2·℃)/W,纵向拉伸强力309N,横向拉伸强力259N,纵向断裂伸长率58.9%,横向断裂伸长率65.88%,两个方向的撕裂强力均大于124.7N,顶破强力457N。
本文制备的建筑用防水透汽非织造材料各项性能指标均达到规范要求,与美国杜邦公司生产的闪蒸法防水透汽非织造材料相比,具备更良好的保暖性能,更有利于建筑的节能减排。
鉴于此,本文提出防水透汽薄膜与非织造布复合的加工方法,采用超声波粘合和水性聚氨酯粘合两种加工技术对0.02mm防水透汽PU薄膜、529/m2SMS布和609/m2双组分纺粘刺布共3种原材料进行复合,其中PU薄膜提供了复合材料特殊的防水性和透汽性,两种非织造布提供复合材料在工程中所需满足的强力。对非织造材料的力学性能进行进一步探讨时发现,复合前的非织造布及复合后非织造材料均具有平面正交各向异性体的特点,利用各向异性理论对其各方向进行的弹性模量的计算值均与实测值相近,且拉伸断裂性能与顶破强力满足相关关系,将拉伸试验的数据经过曲线模拟、编程迭代计算等多种处理后,可得到与实测顶破强力值相近的模拟计算顶破强力值。最后,设计不同的超声波粘合的粘合速度和水性聚氨酯的发泡倍率,对防水透汽非织造材料的复合方案进行优化。
本文利用优化后的工艺即发泡倍率为300%的水性聚氨酯粘合技术,将PU薄膜与两种非织造布复合,制备出功能性能、力学性能和耐久性都十分优异的防水透汽非织造材料,其各项性能如下:克重263g/m2,厚度0.79mm,透水蒸气量1238g/(m2·24h),耐静水压高于5000mmH2O,热阻0.045(m2·℃)/W,纵向拉伸强力309N,横向拉伸强力259N,纵向断裂伸长率58.9%,横向断裂伸长率65.88%,两个方向的撕裂强力均大于124.7N,顶破强力457N。
本文制备的建筑用防水透汽非织造材料各项性能指标均达到规范要求,与美国杜邦公司生产的闪蒸法防水透汽非织造材料相比,具备更良好的保暖性能,更有利于建筑的节能减排。