CN109111873A - 具有电磁屏蔽效果的建筑用塑料卷材 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种具有电磁屏蔽效果的建筑用塑料卷材，所述塑料基层(1)的底部设置有缓冲橡胶层(2)，所述缓冲橡胶层(2)的底部设置有压敏胶层(13)，所述塑料基层(1)的上表面设置电磁屏蔽层(3)，所述电磁屏蔽层(3)上侧设置隔音棉层(5)，所述隔音棉层(5)与电磁屏蔽层(3)之间设置有抗静电剂层(4)，所述隔音棉层(5)的上表面粘合有抗拉防穿刺层(6)，所述抗拉防穿刺层(6)的上表面设置有改性沥青防水层(7)；其中，所述磁屏蔽层(3)通过具有电磁屏蔽功能的聚酯纤维层编织构成，所述聚酯纤维是这样形成的：通过添加粉料A、粉料B和促进剂，首先制备复合型聚酯母粒，然后经熔融纺丝制备上述的聚酯纤维。
Description
技术领域
本申请涉及塑料卷材技术领域，尤其涉及一种具有电磁屏蔽效果的建筑用塑料卷材。
背景技术
卷材作为一种功能性材料，广泛应用于建筑墙体、屋面、隧道、商场等场所，起到保护的作用。现有的塑料卷材，其防水、隔音、防穿刺和抗拉效果差，使用寿命短，而且根据塑料卷材应用场所的不同，需要塑料卷材具有一定的特殊性能，例如在电磁辐射污染严重的地区，就需要塑料卷材具有硬顶的电磁屏蔽作用，但现有的塑料卷材并不具备电磁屏蔽的作用，实用性差。
发明内容
为至少解决上述技术问题之一，本发明旨在提供一种具有电磁屏蔽效果的建筑用塑料卷材。
本发明的实施例中提供了一种具有电磁屏蔽效果的建筑用塑料卷材，所述塑料基层(1)的底部设置有缓冲橡胶层(2)，所述缓冲橡胶层(2)的底部设置有压敏胶层(13)，所述塑料基层(1)的上表面设置电磁屏蔽层(3)，所述电磁屏蔽层(3)上侧设置隔音棉层(5)，所述隔音棉层(5)与电磁屏蔽层(3)之间设置有抗静电剂层(4)，所述隔音棉层(5)的上表面粘合有抗拉防穿刺层(6)，所述抗拉防穿刺层(6)的上表面设置有改性沥青防水层(7)；其中，所述磁屏蔽层(3)通过具有电磁屏蔽功能的聚酯纤维层编织构成，所述聚酯纤维是这样形成的：通过添加粉料A、粉料B和促进剂，首先制备复合型聚酯母粒，然后经熔融纺丝制备上述的聚酯纤维。
本发明的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：
本发明结构简单，易于生产制造，通过在塑料基层与缓冲橡胶层之间设置的弹性凸点，提高了卷材的抗压能力，不易受压变形，通过在缓冲橡胶层底部设置的压敏胶层，使得该产品具有自粘的能力，便于将其粘附在合适的地方使用，给人们的实际使用带来便捷，而且，通过电磁屏蔽层和抗静电剂层的共同作用下，增强了卷材的电磁屏蔽和抗静电效果，提高了产品的使用性能，另外，设置的隔音棉层，使得该产品具有良好的隔音作用，功能性强，通过在隔音棉层上表面设置的抗拉防穿刺层，提高了卷材的抗拉和防穿刺性能，使用寿命长，通过在抗拉防穿刺层上表面设置的改性沥青防水层，使得该产品具有防水的作用，通过在拉防穿刺层和改性沥青防水层之间设置的防渗透纱布层，增强了卷材的防渗水效果，使用过程中不易内部进水气泡，使用寿命得到的进一步延长。
本申请附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。
附图说明
利用附图对本发明作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本发明的任何限制，对于本领域的普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据以下附图获得其它的附图。
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明的抗拉防穿刺层与改性沥青防水层连接结构示意图；
图3为本发明的抗拉防穿刺层结构示意图；
图4为本发明的塑料基层结构示意图。
图中：1-塑料基层、2-缓冲橡胶层、3-电磁屏蔽层、4-抗静电剂层、5-隔音棉层、6-抗拉防穿刺层、7-改性沥青防水层、8-防渗透纱布层、9-POE塑料层、10-玻璃纤维网格层、11-铝箔层、12-弹性凸点、13-压敏胶层、14-油皮纸层。
具体实施方式
这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本发明相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本发明的一些方面相一致的装置和方法的例子。
本申请的实施例涉及一种具有电磁屏蔽效果的建筑用塑料卷材，参照图1-4，本发明实施例中，该塑料卷材包括塑料基层1，塑料基层1的底部设置有缓冲橡胶层2，缓冲橡胶层2的底部设置有压敏胶层13，使得该产品具有自粘的能力，便于将其粘附在合适的地方使用，给人们的实际使用带来便捷，塑料基层1的上表面设置电磁屏蔽层3，电磁屏蔽层3上侧设置隔音棉层5，使得该产品具有良好的隔音作用，功能性强，隔音棉层5与电磁屏蔽层3之间设置有抗静电剂层4，通过电磁屏蔽层3和抗静电剂层4的共同作用下，增强了卷材的电磁屏蔽和抗静电效果，提高了产品的使用性能，隔音棉层5的上表面粘合有抗拉防穿刺层6，提高了卷材的抗拉和防穿刺性能，使用寿命长，抗拉防穿刺层6的上表面设置有改性沥青防水层7，使得该产品具有防水的作用，抗拉防穿刺层6由玻璃纤维网格层10和包覆在玻璃纤维网格层10上下两侧的POE塑料层9和铝箔层11组成，抗拉防穿刺层6与改性沥青防水层7之间设置有防渗透纱布层8，强了卷材的防渗水效果，使用过程中不易内部进水气泡，使用寿命得到的进一步延长，塑料基层1与缓冲橡胶层2之间设置有交错分布的弹性凸点12，提高了卷材的抗压能力，不易受压变形，压敏胶层13的底部粘合有油皮纸层14。
本发明的工作原理是：通过在塑料基层1与缓冲橡胶层2之间设置的弹性凸点12，提高了卷材的抗压能力，不易受压变形，通过在缓冲橡胶层2底部设置的压敏胶层13，使得该产品具有自粘的能力，便于将其粘附在合适的地方使用，给人们的实际使用带来便捷，而且，通过电磁屏蔽层3和抗静电剂层4的共同作用下，增强了卷材的电磁屏蔽和抗静电效果，提高了产品的使用性能，另外，设置的隔音棉层5，使得该产品具有良好的隔音作用，功能性强，通过在隔音棉层5上表面设置的抗拉防穿刺层6，提高了卷材的抗拉和防穿刺性能，使用寿命长，通过在抗拉防穿刺层6上表面设置的改性沥青防水层7，使得该产品具有防水的作用，通过在拉防穿刺层和改性沥青防水层7之间设置的防渗透纱布层8，增强了卷材的防渗水效果，使用过程中不易内部进水气泡，使用寿命得到的进一步延长。
在方便实施的技术方案中，上述的电磁屏蔽层3通过具有电磁屏蔽功能的聚酯纤维层编织构成，所述聚酯纤维是这样形成的：通过添加粉料A、粉料B和促进剂，首先制备复合型聚酯母粒，然后经熔融纺丝制备上述的聚酯纤维。
在具体的实施方式中，上述的促进剂由以下物质构成：纳米银、镀银碳粉；促进剂中各物质按照质量份数为：纳米银5份、镀银碳粉7份；具体的，上述各物质的粒径为：纳米银20nm，镀银碳粉500nm。
在具体的实施方式中，上述的粉料A由以下物质构成：载体、AgO纳米颗粒和CuO纳米颗粒；粉料A中各物质按照质量份数为：载体12份、AgO纳米颗粒30份和CuO纳米颗粒25份；具体的，上述各物质的粒径为：载体1μm，AgO纳米颗粒100nm，CuO纳米颗粒200nm。
在具体的实施方式中，上述粉料B由以下物质构成：载体、Ag包珍珠粉粒子；粉料B中各物质按照质量份数为：载体2份、Ag包珍珠粉粒子5份；具体的，上述物质的粒径为：载体1μm，Ag包珍珠粉粒子1μm；
在更具体的实施方式中，上述粉料A和粉料B中的载体为银掺杂氧化锌纳米片，该纳米片厚度为50nm，直径为1μm；其中，银的掺杂量为2％，其比例为Ag与Zn的摩尔比。
上面对构成电磁屏蔽层3的聚酯纤维进行了整体上的描述。
其中，具体的，在原料含量方面，上述的聚酯纤维中，其原料按照质量百分比包括：3-7％的粉料A、9-20％的粉料B、1-5％促进剂、68-87％的聚酯。
上述的聚酯纤维具备良好的电磁屏蔽效果，本领域可知，AgO纳米颗粒和CuO纳米颗粒均属于无机抗菌剂，但如果只是简单将上述物质添加到聚酯纤维中，由于纳米团聚，其不可避免的要产生粒子团聚，从而影响抗菌效果的发挥。本公开技术方案中，分别在粉料A和粉料B中添加有载体，该载体为一种银掺杂氧化锌纳米片状结构，其是采用混合溶剂法制备，该纳米片呈现二维片状结构；氧化锌是一种重要的半导体材料，其在气敏、压敏、催化、发光、抗菌等领域均具有广泛应用，本申请技术方案中，将银掺杂氧化锌纳米片作为载体，一方面，其能够与粉料A、粉料B中其余物质结合，作为分散剂，增大分散性，另一方面，在粉料A中，银掺杂氧化锌能够与氧化银和氧化铜协同发挥抗菌作用，大大提高了抗菌效果；在粉料B中，银掺杂氧化锌纳米片能够对电磁波起到反射作用，增大Ag包珍珠粉粒子对电磁波的吸收，从而大大提高电磁屏蔽效果，起到了意料不到的技术效果。此外，本公开技术方案中，在功能粉料A和功能粉料B之外，还具有促进剂，该促进剂包括纳米银和镀银碳粉，促进剂的作用在于对功能粉料A和功能粉料B各自效果的发挥起到缓冲作用，能够平衡抗菌和电磁屏蔽功能，产生了意料不到的有益效果。
参考如下实施例，本申请还具体公开了上述聚酯纤维的制备过程。
实施例1
S1，分别取30ml的乙二醇和10ml的去离子水，搅拌混合均匀，然后依次加入0.5g的尿素和2g的乙酸锌，继续搅拌，直至全部溶解，加入硝酸银，将混合溶液转移到水热反应釜中，密封，在160℃下反应5h，反应结束后自然冷却降温，离心分离，将产物用去离子水和乙醇清洗干净，干燥后在450℃马弗炉中煅烧2h，得到银掺杂氧化锌纳米片粉末，即为载体；
S2，取50g珍珠粉，清洗干净，将其加入到2000ml、5％的巯基丙基三甲氧基硅烷溶液中，在60℃下回流6h，冷却后，清洗干净，得到改性珍珠粉；取200ml葡萄糖还原液，向其中加入12g聚乙烯吡咯烷酮，再加入上述改性珍珠粉8g，高速搅拌30min，再慢慢滴加银氨溶液200ml，调节pH值为13.2，充分搅拌，直至反应完全，反应产物用去离子水超声清洗3次，然后90℃真空干燥2h，得到银包珍珠粉核壳结构粒子；
S3、将载体、AgO纳米颗粒、CuO纳米颗粒和钛酸酯偶联剂加入到去例子水中，充分搅拌均匀，得到浆料A，然后将其烘干，研磨成粉，即粉料A；
S4，将载体、Ag包珍珠粉粒子和钛酸酯偶联剂加入到去例子水中，充分搅拌均匀，得到浆料B，然后将其烘干，研磨成粉，即粉料B；
S5，聚酯母粒中包括粉料A、粉料B、促进剂、精对苯二甲酸、乙二醇、催化助剂，其中，催化助剂为三氧化二锑；精对苯二甲酸与乙二醇的摩尔比优选为1:1.3；聚酯母粒制备方法为：首先，将粉料A、粉料B、促进剂和乙二醇混合，搅拌后在室温下超声5h，得到混合液；然后将混合液与精对苯二甲酸、催化助剂进行酯化，聚合，得到聚酯母粒，其中，酯化温度为280℃，压力400kPa，酯化率达到大于93.5％时进行缩聚反应，缩聚温度为300℃，抽真空至50MPa，缩聚至特性粘度为0.65时，出料，切料；将聚酯母粒熔融，然后送入过滤器进行过滤，经计量后，进入喷丝组件，在将喷出的丝束经冷却、上油，经导辊后卷绕成预取向丝，其中，纺丝温度为290℃，纺丝速度为3200m/min；聚酯预取向丝经一辊、热箱、二辊、假捻器、卷绕后可制备成复合型聚酯功能纤维，其中，牵伸速度为600m/min，牵伸比为3.1，一辊温度为90℃，二辊温度为140℃。
本实施例的聚酯纤维中，其原料按照质量百分比包括：3％的粉料A、9％的粉料B、1％促进剂、87％的聚酯。
实施例2
实施例2在实施例1基础上，不同之处在于，聚酯纤维中，其原料按照质量百分比包括：7％的粉料A、20％的粉料B、5％促进剂、68％的聚酯；
且，该粉料A由以下物质构成：AgO纳米颗粒和CuO纳米颗粒，即粉料A中没有载体；
实施例3
实施例3在实施例1基础上，不同之处在于，聚酯纤维中，其原料按照质量百分比包括：5％的粉料A、15％的粉料B、3％促进剂、77％的聚酯；
且，该粉料B中没有载体。
实施例4
实施例3在实施例1基础上，不同之处在于，聚酯纤维中，其原料按照质量百分比包括：5％的粉料A、15％的粉料B、3％促进剂、77％的聚酯；
且，该聚酯纤维中没有设置促进剂。
将实施例1-4所制备的聚酯纤维分别记为1号、2号、3号、4号，5号为普通聚酯纤维，然后将1-5号的聚酯纤维分别制成大肠杆菌培养器皿，在该培养器皿上培养相同菌落的大肠杆菌，并记录大肠杆菌生长情况，如下表：
| 1天 | 2天 | 3天 | 4天 | 5天 | 6天 | 7天 | 8天 | 9天 | |
| 1号 | 未长 | 未长 | 未长 | 未长 | 未长 | 未长 | 未长 | 未长 | 未长 |
| 2号 | 未长 | 未长 | 未长 | 未长 | 2颗菌落 | 多颗菌落 | 旺盛 | 旺盛 | 旺盛 |
| 3号 | 未长 | 未长 | 未长 | 未长 | 未长 | 未长 | 1颗菌落 | 2颗菌落 | 2颗菌落 |
| 4号 | 未长 | 未长 | 未长 | 未长 | 1颗菌落 | 1颗菌落 | 2颗菌落 | 多颗菌落 | 多颗菌落 |
| 5号 | 未长 | 2颗菌落 | 多颗菌落 | 旺盛 | 旺盛 | 旺盛 | 旺盛 | 旺盛 | 旺盛 |
通过上表自然菌落试验可以看到，本申请的聚酯纤维能够有效抑制菌落的生长，具有较强的抑菌效果。
将实施例1-4所制备的聚酯纤维分别记为1号、2号、3号、4号，然后分别测试其在电磁波波段为30-1500MHz下的屏蔽效能，得到结果如下：
1号为36-62dB，2号为31-56dB，3号为16-24dB，4号为25-34dB。
以上所述仅为本发明的较佳方式，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种具有电磁屏蔽效果的建筑用塑料卷材，其特征在于，所述塑料基层(1)的底部设置有缓冲橡胶层(2)，所述缓冲橡胶层(2)的底部设置有压敏胶层(13)，所述塑料基层(1)的上表面设置电磁屏蔽层(3)，所述电磁屏蔽层(3)上侧设置隔音棉层(5)，所述隔音棉层(5)与电磁屏蔽层(3)之间设置有抗静电剂层(4)，所述隔音棉层(5)的上表面粘合有抗拉防穿刺层(6)，所述抗拉防穿刺层(6)的上表面设置有改性沥青防水层(7)；其中，所述磁屏蔽层(3)通过具有电磁屏蔽功能的聚酯纤维层编织构成，所述聚酯纤维是这样形成的：通过添加粉料A、粉料B和促进剂，首先制备复合型聚酯母粒，然后经熔融纺丝制备上述的聚酯纤维。
2.根据权利要求1所述的塑料卷材，其特征在于，所述抗拉防穿刺层(6)由玻璃纤维网格层(10)和包覆在玻璃纤维网格层(10)上下两侧的POE塑料层(9)和铝箔层(11)组成。
3.根据权利要求1所述的塑料卷材，其特征在于，所述抗拉防穿刺层(6)与改性沥青防水层(7)之间设置有防渗透纱布层(8)。
4.根据权利要求1所述的塑料卷材，其特征在于，所述塑料基层(1)与缓冲橡胶层(2)之间设置有交错分布的弹性凸点(12)。
5.根据权利要求1所述的塑料卷材，其特征在于，所述压敏胶层(13)的底部粘合有油皮纸层(14)。
6.根据权利要求1所述的塑料卷材，其特征在于，所述促进剂由以下物质构成：纳米银、镀银碳粉；促进剂中各物质按照质量份数为：纳米银5份、镀银碳粉7份；具体的，上述各物质的粒径为：纳米银20nm，镀银碳粉500nm。
7.根据权利要求1所述的塑料卷材，其特征在于，所述粉料A由以下物质构成：载体、AgO纳米颗粒和CuO纳米颗粒；粉料A中各物质按照质量份数为：载体12份、AgO纳米颗粒30份和CuO纳米颗粒25份；具体的，上述各物质的粒径为：载体1μm，AgO纳米颗粒100nm，CuO纳米颗粒200nm。
8.根据权利要求1所述的塑料卷材，其特征在于，所述粉料B由以下物质构成：载体、Ag包珍珠粉粒子；粉料B中各物质按照质量份数为：载体2份、Ag包珍珠粉粒子5份；具体的，上述物质的粒径为：载体1μm，Ag包珍珠粉粒子1μm。
9.根据权利要求1所述的塑料卷材，其特征在于，所述聚酯纤维的制备过程为：
S1，分别取30ml的乙二醇和10ml的去离子水，搅拌混合均匀，然后依次加入0.5g的尿素和2g的乙酸锌，继续搅拌，直至全部溶解，加入硝酸银，将混合溶液转移到水热反应釜中，密封，在160℃下反应5h，反应结束后自然冷却降温，离心分离，将产物用去离子水和乙醇清洗干净，干燥后在450℃马弗炉中煅烧2h，得到银掺杂氧化锌纳米片粉末，即为载体；
S2，取50g珍珠粉，清洗干净，将其加入到2000ml、5％的巯基丙基三甲氧基硅烷溶液中，在60℃下回流6h，冷却后，清洗干净，得到改性珍珠粉；取200ml葡萄糖还原液，向其中加入12g聚乙烯吡咯烷酮，再加入上述改性珍珠粉8g，高速搅拌30min，再慢慢滴加银氨溶液200ml，调节pH值为13.2，充分搅拌，直至反应完全，反应产物用去离子水超声清洗3次，然后90℃真空干燥2h，得到银包珍珠粉核壳结构粒子；
S3、将载体、AgO纳米颗粒、CuO纳米颗粒和钛酸酯偶联剂加入到去例子水中，充分搅拌均匀，得到浆料A，然后将其烘干，研磨成粉，即粉料A；
S4，将载体、Ag包珍珠粉粒子和钛酸酯偶联剂加入到去例子水中，充分搅拌均匀，得到浆料B，然后将其烘干，研磨成粉，即粉料B；
S5，聚酯母粒中包括粉料A、粉料B、促进剂、精对苯二甲酸、乙二醇、催化助剂，其中，催化助剂为三氧化二锑；精对苯二甲酸与乙二醇的摩尔比优选为1:1.3；聚酯母粒制备方法为：首先，将粉料A、粉料B、促进剂和乙二醇混合，搅拌后在室温下超声5h，得到混合液；然后将混合液与精对苯二甲酸、催化助剂进行酯化，聚合，得到聚酯母粒，其中，酯化温度为280℃，压力400kPa，酯化率达到大于93.5％时进行缩聚反应，缩聚温度为300℃，抽真空至50MPa，缩聚至特性粘度为0.65时，出料，切料；将聚酯母粒熔融，然后送入过滤器进行过滤，经计量后，进入喷丝组件，在将喷出的丝束经冷却、上油，经导辊后卷绕成预取向丝，其中，纺丝温度为290℃，纺丝速度为3200m/min；聚酯预取向丝经一辊、热箱、二辊、假捻器、卷绕后可制备成复合型聚酯功能纤维，其中，牵伸速度为600m/min，牵伸比为3.1，一辊温度为90℃，二辊温度为140℃。
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