專(zhuān)利名稱(chēng)：一種膜結(jié)構(gòu)建筑用防結(jié)冰涂層織物及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種膜結(jié)構(gòu)建筑用防結(jié)冰涂層織物及其制備方法，主要應(yīng)用于建筑行業(yè)，也可用于航空飛行器上。
背景技術(shù)：
當(dāng)代，隨著材料技術(shù)的不斷發(fā)展，涂層織物結(jié)構(gòu)的聲學(xué)、光學(xué)、內(nèi)部溫度控制等問(wèn)題都得到了很好的解決，柔性建筑膜結(jié)構(gòu)已成為一種全新的建筑形式，其獨(dú)特的力學(xué)特性可以為人們提供形態(tài)各異的建筑結(jié)構(gòu)，讓人們得到全新的視覺(jué)感受。由于涂層織物厚度很薄，膜結(jié)構(gòu)不同于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)具有較厚的墻壁，即使涂層織物自身的隔熱系數(shù)較高，其隔熱效果也一般，同時(shí)膜結(jié)構(gòu)輻射傳熱占換熱總量的比例較大，涂層織物的內(nèi)外表面溫度一致性較高。因此在白天時(shí)薄膜受太陽(yáng)輻射溫度升高較高，如果膜結(jié)構(gòu)內(nèi)部通風(fēng)不暢的話， 接近頂部的室內(nèi)氣體溫度會(huì)比較高，膜結(jié)構(gòu)在內(nèi)部從上到下形成較大的溫度梯度；在晚上， 尤其是晴朗的晚上，涂層織物向外發(fā)出紅外輻射，溫度下降，室內(nèi)的溫度循環(huán)更加劇涂層織物對(duì)外輻射量，因此會(huì)造成涂層織物表面的溫度低于膜結(jié)構(gòu)外部大氣的溫度，當(dāng)氣體水分遇到溫度更低的涂層織物時(shí)會(huì)產(chǎn)生超冷結(jié)冰結(jié)露現(xiàn)象。目前尚未提出很好方法解決膜結(jié)構(gòu)的結(jié)露結(jié)冰等問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的問(wèn)題，本發(fā)明提供一種膜結(jié)構(gòu)建筑用防結(jié)冰涂層織物及其制備方法，該材料具備優(yōu)良的光學(xué)熱力學(xué)輻射特性，防止膜結(jié)構(gòu)超冷結(jié)冰現(xiàn)象。涂層的超冷結(jié)冰現(xiàn)象與材料的熱力學(xué)特性有直接關(guān)系，本發(fā)明正是通過(guò)改變材料的熱力學(xué)特性來(lái)實(shí)現(xiàn)防止超冷結(jié)冰現(xiàn)象的發(fā)生。涂層材料熱力學(xué)特性中材料的吸收率和紅外發(fā)射率最為重要， 其中材料紅外發(fā)射率直接影響超冷結(jié)冰現(xiàn)象。材料的紅外發(fā)射率越高，材料的超冷結(jié)冰現(xiàn)象越嚴(yán)重。然而涂層織物設(shè)計(jì)需要綜合考慮很多因素進(jìn)行，單獨(dú)減小材料的紅外發(fā)射率會(huì)造成膜結(jié)構(gòu)在白天時(shí)吸收的熱量無(wú)法散出去，大大增加膜結(jié)構(gòu)內(nèi)部的溫度，影響內(nèi)部舒適程度。所以必須綜合考慮膜結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求的多個(gè)要素進(jìn)行。本發(fā)明提出一種膜結(jié)構(gòu)建筑用防結(jié)冰涂層織物，該涂層織物共含有六層結(jié)構(gòu)，從上至下順次為防冰涂層、光學(xué)基底層、聚四氟乙烯涂層、纖維層、膠層和焊接層；所述的防冰涂層和光學(xué)基底層均為聚四氟乙烯有機(jī)涂層，防冰涂層的厚度為10 25微米，其材料為填充質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1. 5 4. 5%的直徑為2 8微米空心玻璃微珠和質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1. 5 3%粒徑尺寸為30 60nmSiA的聚四氟乙烯；光學(xué)基底層的厚度為30 70微米，其材料為填充質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2 4%粒徑尺寸為60 80nmTiA和質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1 1. 5%粒徑尺寸為30 50nm的ZnS的聚四氟乙烯；聚四氟乙烯涂層的厚度為10 35微米；纖維層的厚度為150 450微米；膠層的厚度為20 50微米，成分為熱熔聚氨酯反應(yīng)膠體；焊接層的厚度為40 60微米，成分為熱塑性聚氨酯，各層之間通過(guò)涂覆工藝結(jié)合成一整體。本發(fā)明提出的一種膜結(jié)構(gòu)建筑用防結(jié)冰涂層織物的制備方法，具體包括以下幾個(gè)步驟(1)配制光學(xué)基底層和防冰涂層的分散液；防冰涂層為填充質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1. 5 4. 5%的直徑為2 8微米空心玻璃微珠和質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1. 5 3%粒徑尺寸為30 60nmSiA的聚四氟乙烯，光學(xué)基底層為填充質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2 4%粒徑尺寸為60 80nmTiA和質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1 1. 5%粒徑尺寸為30 50nm的 ZnS的聚四氟乙烯。首先配制固含量為50 60%的聚四氟乙烯分散液，然后向其中先添加質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2. 5 8%的直徑為2 8微米空心玻璃微珠，攪拌均勻后再添加2. 5 5. 5%粒徑尺寸為30 60nmSi02，攪拌均勻后即得到光學(xué)基底層的分散液；制備固含量為50 60%的聚四氟乙烯分散液，依次添加3. 5 7%粒徑尺寸為60 80nmTiA和質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1. 8 2. 7% 粒徑尺寸為30 50nm的SiS，添加過(guò)程同時(shí)攪拌，攪拌均勻后即得到防冰涂層的分散液；(2)處理玻璃纖維織物；首先將厚度為150 450微米的玻璃纖維織物單面含浸固含量為50 60%聚四氟乙烯分散液中，經(jīng)過(guò)15 20秒75 80°C預(yù)加熱、5 10秒245 250°C中溫烘干和5 10秒338 343°C高溫烘干程序，在玻璃纖維織物表面形成10 35微米厚聚四氟乙烯涂層；(3)加工光學(xué)基底層；采用輥涂工藝，在步驟O)中得到的聚四氟乙烯涂層上涂覆光學(xué)基底層的分散液，經(jīng)過(guò)15 20秒75 80°C預(yù)加熱、5 10秒245 250°C中溫烘干和5 10秒338 343°C高溫烘干程序，形成光滑膜面；反復(fù)涂覆，形成一層厚度約30 70微米的光學(xué)基底層；(4)加工防冰涂層；在光學(xué)基底層上涂覆防冰涂層的分散液，經(jīng)過(guò)15 20秒75 80°C預(yù)加熱、5 10秒245 250°C中溫烘干和5 10秒338 343°C高溫烘干程序，形成光滑膜面；反復(fù)涂覆，形成厚度約10 25微米的防冰涂層；(5)加工焊接層；采用熱熔涂覆工藝，在玻璃纖維織物的背面順次涂覆熱熔聚氨酯反應(yīng)膠體和熱塑性聚氨酯，分別形成厚度為20 50微米的膠層和厚度約40 60微米的焊接層，最終形成順次為防冰涂層、光學(xué)基底層、聚四氟乙烯涂層、纖維層、膠層和焊接層的防結(jié)冰涂層織物。本發(fā)明防冰涂層織物設(shè)計(jì)過(guò)程中，對(duì)材料各項(xiàng)熱力學(xué)特性進(jìn)行了綜合設(shè)計(jì)，對(duì)典型膜結(jié)構(gòu)建筑特性進(jìn)行了綜合分析，分析結(jié)果表明該材料比普通材料具備更高的綜合優(yōu)勢(shì)，在夏季白天可有效較低膜結(jié)構(gòu)的室內(nèi)溫度，在冬季白天可有效保持膜結(jié)構(gòu)室內(nèi)溫度，在晚上可有效防止膜結(jié)構(gòu)出現(xiàn)超冷結(jié)冰現(xiàn)象。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于(1)本發(fā)明提出一種膜結(jié)構(gòu)建筑用防結(jié)冰涂層織物及其制備方法，具有增加膜結(jié)構(gòu)抗結(jié)冰能力的優(yōu)點(diǎn)；(2)本發(fā)明提出一種膜結(jié)構(gòu)建筑用防結(jié)冰涂層織物及其制備方法，具有增加膜結(jié)構(gòu)耐寒性的優(yōu)點(diǎn)；(3)本發(fā)明提出一種膜結(jié)構(gòu)建筑用防結(jié)冰涂層織物及其制備方法，配方簡(jiǎn)單，只需頁(yè)
添加無(wú)機(jī)填料，無(wú)需長(zhǎng)時(shí)間化學(xué)反應(yīng)；(4)本發(fā)明提出一種膜結(jié)構(gòu)建筑用防結(jié)冰涂層織物及其制備方法，各步驟的主要加工工藝相同，工藝可控性強(qiáng)；(5)本發(fā)明提出一種膜結(jié)構(gòu)建筑用防結(jié)冰涂層織物及其制備方法，基體材料相同， 各功能層之間的結(jié)合力強(qiáng)，不存在層間剝離風(fēng)險(xiǎn)；(6)本發(fā)明提出一種膜結(jié)構(gòu)建筑用防結(jié)冰涂層織物及其制備方法，加工設(shè)備簡(jiǎn)單， 不需要額外配置復(fù)雜加工設(shè)備。


圖1 本發(fā)明提出一種膜結(jié)構(gòu)建筑用防結(jié)冰涂層織物的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2 本發(fā)明提出一種膜結(jié)構(gòu)建筑用防結(jié)冰涂層織物的制備方法流程圖。
具體實(shí)施例方式下面將結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。本發(fā)明提出一種膜結(jié)構(gòu)建筑用防結(jié)冰涂層織物，該涂層織物共含有六層結(jié)構(gòu)，如圖1所示，從上至下順次包括防冰涂層、光學(xué)基底層、聚四氟乙烯涂層、纖維層、膠層和焊接層。所述的防冰涂層和光學(xué)基底層均為聚四氟乙烯有機(jī)涂層。防冰涂層的厚度為10 25 微米，其材料為填充質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1. 5 4. 5%的直徑為2 8微米空心玻璃微珠和質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1. 5 3%粒徑尺寸為30 60nmSi02的聚四氟乙烯；光學(xué)基底層的厚度為30 70微米，其材料為填充質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2 4%粒徑尺寸為60 SOnmTiA和質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1 1. 5% 粒徑尺寸為30 50nm的ZnS的聚四氟乙烯；聚四氟乙烯涂層的厚度為10 35微米；纖維層的厚度為150 450微米；膠層的厚度為20 50微米，成分為熱熔聚氨酯反應(yīng)膠體；焊接層的厚度為40 60微米，成分為熱塑性聚氨酯，各層之間通過(guò)涂覆工藝結(jié)合成一整體。本發(fā)明提出一種膜結(jié)構(gòu)建筑用防結(jié)冰涂層織物的制備方法，如圖2所示，具體包括以下幾個(gè)步驟(1)配制光學(xué)基底層和防冰涂層的分散液。防冰涂層和光學(xué)基底層均為聚四氟乙烯有機(jī)涂層構(gòu)成。防冰涂層為填充質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1. 5 4. 5%的直徑為2 8微米空心玻璃微珠和質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1. 5 3%粒徑尺寸為30 60nmSiA的聚四氟乙烯，光學(xué)基底層為填充質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2 4%粒徑尺寸為60 80nmTiA和質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1 1. 5%粒徑尺寸為30 50nm的ZnS的聚四氟乙烯。首先配制固含量為50 60%的聚四氟乙烯分散液，然后向其中先添加質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2. 5 8 %的直徑為2 8微米空心玻璃微珠，攪拌均勻后再添加2. 5 5. 5%粒徑尺寸為30 60nmSi02，攪拌均勻后即得到光學(xué)基底層的分散液；配制固含量為 50 60%的聚四氟乙烯分散液，依次添加3. 5 7%粒徑尺寸為60 80nmTiA和質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1. 8 2. 7%粒徑尺寸為30 50nm的SiS，添加過(guò)程同時(shí)攪拌，攪拌均勻后即得到防冰涂層的分散液。(2)處理玻璃纖維織物。首先將厚度為150 450微米的玻璃纖維織物(即纖維層)單面含浸固含量為50 60%聚四氟乙烯分散液中，經(jīng)過(guò)15 20秒75 80°C預(yù)加熱、 5 10秒245 250°C中溫烘干和5 10秒338 343°C高溫烘干程序，在玻璃纖維織物表面形成10 35微米厚聚四氟乙烯涂層。
(3)加工光學(xué)基底層。采用輥涂工藝，在步驟O)中得到的厚聚四氟乙烯涂層上涂覆約8 12微米厚的光學(xué)基底層的分散液，經(jīng)過(guò)15 20秒75 80°C預(yù)加熱、5 10 秒245 250°C中溫烘干和5 10秒338 343°C高溫烘干程序，形成光滑膜面；反復(fù)涂覆 3 4次，形成一層厚度約30 70微米的光學(xué)基底層。(4)加工防冰涂層。在光學(xué)基底層上涂覆約8 12微米厚的防冰涂層的分散液， 經(jīng)過(guò)15 20秒75 80°C預(yù)加熱、5 10秒245 250°C中溫烘干和5 10秒338 343°C高溫烘干程序，形成光滑膜面；反復(fù)涂覆3次，形成厚度約10 25微米的防冰涂層。(5)加工焊接層。采用熱熔涂覆工藝，在玻璃纖維織物(即纖維層)的背面順次涂覆熱熔聚氨酯反應(yīng)膠體和熱塑性聚氨酯，分別形成厚度為20 50微米的膠層和厚度約 40 60微米的焊接層?？赏ㄟ^(guò)調(diào)節(jié)焊接層中顏色母料的比例調(diào)節(jié)可見(jiàn)光透過(guò)率。實(shí)施例1本實(shí)施例中的膜結(jié)構(gòu)建筑用防結(jié)冰涂層織物共含有六層結(jié)構(gòu)，從上至下順次包括防冰涂層、光學(xué)基底層、聚四氟乙烯涂層、纖維層、膠層和焊接層。所述的防冰涂層和光學(xué)基底層均為聚四氟乙烯有機(jī)涂層。防冰涂層的厚度為10微米，其材料為填充質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 1. 5%的直徑為2微米空心玻璃微珠和質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1. 5%粒徑尺寸為30nmSiA的聚四氟乙烯；光學(xué)基底層的厚度為30微米，其材料為填充質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2%粒徑尺寸為eOnmTih和質(zhì)量分?jǐn)?shù)為粒徑尺寸為30nm的ZnS的聚四氟乙烯；聚四氟乙烯涂層的厚度為10微米；纖維層的厚度為150微米；膠層的厚度為20微米，成分為熱熔聚氨酯反應(yīng)膠體；焊接層的厚度為40微米，成分為熱塑性聚氨酯。上述的膜結(jié)構(gòu)建筑用防結(jié)冰涂層織物的制備方法，具體包括以下幾個(gè)步驟(1)配制光學(xué)基底層和防冰涂層的分散液。防冰涂層和光學(xué)基底層均為聚四氟乙烯有機(jī)涂層構(gòu)成。防冰涂層為填充質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1. 5%的直徑為2微米空心玻璃微珠和質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1. 5%粒徑尺寸為30nmSiA的聚四氟乙烯，光學(xué)基底層為填充質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2%粒徑尺寸為60nmTiA和質(zhì)量分?jǐn)?shù)為粒徑尺寸為30nm的SiS的聚四氟乙烯。首先配制固含量為50%的聚四氟乙烯分散液，然后向其中先添加質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2. 5%的直徑為2微米空心玻璃微珠，攪拌均勻后再添加2. 5%粒徑尺寸為30nmSi02，攪拌均勻后即得到光學(xué)基底層的分散液；配制固含量為50%的聚四氟乙烯分散液，依次添加3. 5%粒徑尺寸為60nmTiA和質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1. 8%粒徑尺寸為30nm的SiS，添加過(guò)程同時(shí)攪拌，攪拌均勻后即得到防冰涂層的分散液。(2)處理玻璃纖維織物。首先將厚度為150微米的玻璃纖維織物(即纖維層)單面含浸固含量為50%聚四氟乙烯分散液中，經(jīng)過(guò)15秒75°C預(yù)加熱、5秒中溫烘干和5 秒338°C高溫烘干程序，在玻璃纖維織物表面形成10微米厚聚四氟乙烯涂層。(3)加工光學(xué)基底層。采用輥涂工藝，在步驟O)中得到的厚聚四氟乙烯涂層上涂覆約8微米厚的光學(xué)基底層分散液，經(jīng)過(guò)15秒75°C預(yù)加熱、5秒245°C中溫烘干和5秒 3380C高溫烘干程序，形成光滑膜面；反復(fù)涂覆4次，形成一層厚度約30微米的光學(xué)基底層。(4)加工防冰涂層。在光學(xué)基底層上涂覆約8微米厚的防冰涂層分散液，經(jīng)過(guò)15 秒75°C預(yù)加熱、5秒245°C中溫烘干和5秒338°C高溫烘干程序，形成光滑膜面；反復(fù)涂覆3 次，形成厚度約10微米的防冰涂層。(5)加工焊接層。采用熱熔涂覆工藝，在玻璃纖維織物(即纖維層)的背面順次涂覆熱熔聚氨酯反應(yīng)膠體和熱塑性聚氨酯，分別形成厚度為20微米的膠層和厚度約40微米的焊接層。實(shí)施例2本實(shí)施例提供一種膜結(jié)構(gòu)建筑用防結(jié)冰涂層織物，該涂層織物共含有六層結(jié)構(gòu)， 從上至下順次為防冰涂層、光學(xué)基底層、聚四氟乙烯涂層、纖維層、膠層和焊接層；所述的防冰涂層和光學(xué)基底層均為聚四氟乙烯有機(jī)涂層，防冰涂層的厚度為25微米，其材料為填充質(zhì)量分?jǐn)?shù)為4. 5%的直徑為8微米空心玻璃微珠和質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3%粒徑尺寸為nmSih 的聚四氟乙烯；光學(xué)基底層的厚度為70微米，其材料為填充質(zhì)量分?jǐn)?shù)為4%粒徑尺寸為 SOnmTiO2和質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1. 5%粒徑尺寸為50nm的ZnS的聚四氟乙烯；聚四氟乙烯涂層的厚度為35微米；纖維層的厚度為450微米；膠層的厚度為50微米，成分為熱熔聚氨酯反應(yīng)膠體；焊接層的厚度為60微米，成分為熱塑性聚氨酯。上述的一種膜結(jié)構(gòu)建筑用防結(jié)冰涂層織物的制備方法，具體包括以下幾個(gè)步驟(1)配制光學(xué)基底層和防冰涂層的分散液；防冰涂層為填充質(zhì)量分?jǐn)?shù)為4. 5%的直徑為8微米空心玻璃微珠和質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 3%粒徑尺寸為60nmSi02的聚四氟乙烯，光學(xué)基底層為填充質(zhì)量分?jǐn)?shù)為4%粒徑尺寸為 SOnmTiO2和質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1. 5%粒徑尺寸為50nm的SiS的聚四氟乙烯；首先配制固含量為 60%的聚四氟乙烯分散液，然后向其中先添加質(zhì)量分?jǐn)?shù)為8%的直徑為8微米空心玻璃微珠，攪拌均勻后再添加5. 5%粒徑尺寸為60nmSi02，攪拌均勻后即得到光學(xué)基底層的分散液；配制固含量為60%的聚四氟乙烯分散液，依次添加7%粒徑尺寸為SOnmTih和質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2. 7%粒徑尺寸為50nm的SiS，添加過(guò)程同時(shí)攪拌，攪拌均勻后即得到防冰涂層的分散液。(2)處理玻璃纖維織物；首先將厚度為450微米的玻璃纖維織物單面含浸固含量為60%聚四氟乙烯分散液中，經(jīng)過(guò)20秒80°C預(yù)加熱、10秒250°C中溫烘干和10秒343°C高溫烘干程序，在玻璃纖維織物表面形成35微米厚聚四氟乙烯涂層；(3)加工光學(xué)基底層；采用輥涂工藝，在步驟(2)中得到的厚聚四氟乙烯涂層上涂覆約8 12微米厚的光學(xué)基底層分散液，經(jīng)過(guò)20秒80°C預(yù)加熱、10秒250°C中溫烘干和10秒343°C高溫烘干程序，形成光滑膜面；反復(fù)涂覆，形成一層厚度約70微米的光學(xué)基底層；(4)加工防冰涂層；在光學(xué)基底層上涂覆約12微米厚的防冰涂層分散液，經(jīng)過(guò)20秒80°C預(yù)加熱、10 秒250°C中溫烘干和10秒343°C高溫烘干程序，形成光滑膜面；反復(fù)涂覆，形成厚度約25微米的防冰涂層；(5)加工焊接層；采用熱熔涂覆工藝，在玻璃纖維織物的背面順次涂覆熱熔聚氨酯反應(yīng)膠體和熱塑性聚氨酯，分別形成厚度為50微米的膠層和厚度約60微米的焊接層，最終形成順次為防冰涂層、光學(xué)基底層、聚四氟乙烯涂層、纖維層、膠層和焊接層的防結(jié)冰涂層織物。實(shí)施例3本實(shí)施例提供一種膜結(jié)構(gòu)建筑用防結(jié)冰涂層織物，該涂層織物共含有六層結(jié)構(gòu)，從上至下順次為防冰涂層、光學(xué)基底層、聚四氟乙烯涂層、纖維層、膠層和焊接層；所述的防冰涂層和光學(xué)基底層均為聚四氟乙烯有機(jī)涂層，防冰涂層的厚度為15微米，其材料為填充質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2%的直徑為4微米空心玻璃微珠和質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2%粒徑尺寸為40nmSi02的聚四氟乙烯；光學(xué)基底層的厚度為40微米，其材料為填充質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2. 5%粒徑尺寸為 65nmTi02和質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1. 2%粒徑尺寸為35nm的ZnS的聚四氟乙烯；聚四氟乙烯涂層的厚度為15微米；纖維層的厚度為200微米；膠層的厚度為30微米，成分為熱熔聚氨酯反應(yīng)膠體；焊接層的厚度為45微米，成分為熱塑性聚氨酯。上述的一種膜結(jié)構(gòu)建筑用防結(jié)冰涂層織物的制備方法，具體包括以下幾個(gè)步驟(1)配制光學(xué)基底層和防冰涂層的分散液；防冰涂層為填充質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2%的直徑為4微米空心玻璃微珠和質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 2%粒徑尺寸為40nmSia的聚四氟乙烯，光學(xué)基底層為填充質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2. 5%粒徑尺寸為 65nmTi02和質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1. 2%粒徑尺寸為35nm的SiS的聚四氟乙烯；首先配制固含量為 53%的聚四氟乙烯分散液，然后向其中先添加質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3%的直徑為4微米空心玻璃微珠，攪拌均勻后再添加3%粒徑尺寸為35nmSi02，攪拌均勻后即得到光學(xué)基底層的分散液； 配制固含量為53%的聚四氟乙烯分散液，依次添加4%粒徑尺寸為65nmTiA和質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 2. 2%粒徑尺寸為35nm的SiS，添加過(guò)程同時(shí)攪拌，攪拌均勻后即得到防冰涂層的分散液。(2)處理玻璃纖維織物；首先將厚度為200微米的玻璃纖維織物單面含浸固含量為53%聚四氟乙烯分散液中，經(jīng)過(guò)16秒76°C預(yù)加熱、6秒246°C中溫烘干和6秒340°C高溫烘干程序，在玻璃纖維織物表面形成15微米厚聚四氟乙烯涂層；(3)加工光學(xué)基底層；采用輥涂工藝，在步驟O)中得到的厚聚四氟乙烯涂層上涂覆約9微米厚的光學(xué)基底層分散液，經(jīng)過(guò)16秒76°C預(yù)加熱、6秒246°C中溫烘干和6秒340°C高溫烘干程序，形成光滑膜面；反復(fù)涂覆，形成一層厚度約40微米的光學(xué)基底層；(4)加工防冰涂層；在光學(xué)基底層上涂覆約9微米厚的防冰涂層分散液，經(jīng)過(guò)16秒76°C預(yù)加熱、6秒 246°C中溫烘干和6秒340°C高溫烘干程序，形成光滑膜面；反復(fù)涂覆，形成厚度約15微米的防冰涂層；(5)加工焊接層；采用熱熔涂覆工藝，在玻璃纖維織物的背面順次涂覆熱熔聚氨酯反應(yīng)膠體和塑性聚氨酯，分別形成厚度為30微米的膠層和厚度約45微米的焊接層，最終形成順次為防冰涂層、光學(xué)基底層、聚四氟乙烯涂層、纖維層、膠層和焊接層的防結(jié)冰涂層織物。實(shí)施例4本實(shí)施例提出一種膜結(jié)構(gòu)建筑用防結(jié)冰涂層織物，該涂層織物共含有六層結(jié)構(gòu)， 從上至下順次為防冰涂層、光學(xué)基底層、聚四氟乙烯涂層、纖維層、膠層和焊接層；所述的防冰涂層和光學(xué)基底層均為聚四氟乙烯有機(jī)涂層，防冰涂層的厚度為20微米，其材料為填充質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3%的直徑為6微米空心玻璃微珠和質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2. 5%粒徑尺寸為50nmSia 的聚四氟乙烯；光學(xué)基底層的厚度為50微米，其材料為填充質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3%粒徑尺寸為 70nmTi02和質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1. 4%粒徑尺寸為40nm的ZnS的聚四氟乙烯；聚四氟乙烯涂層的厚度為20微米；纖維層的厚度為250微米；膠層的厚度為40微米，成分為熱熔聚氨酯反應(yīng)膠體；焊接層的厚度為50微米，成分為熱塑性聚氨酯。上述的一種膜結(jié)構(gòu)建筑用防結(jié)冰涂層織物的制備方法，具體包括以下幾個(gè)步驟(1)配制光學(xué)基底層和防冰涂層的分散液；防冰涂層為填充質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3%的直徑為6微米空心玻璃微珠和質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 2. 5%粒徑尺寸為50nmSia的聚四氟乙烯，光學(xué)基底層為填充質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3%粒徑尺寸為 70nmTi02和質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1. 4%粒徑尺寸為40nm的SiS的聚四氟乙烯；首先配制固含量為 55%的聚四氟乙烯分散液，然后向其中先添加質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%的直徑為6微米空心玻璃微珠，攪拌均勻后再添加4%粒徑尺寸為50nmSi02，攪拌均勻后即得到光學(xué)基底層的分散液； 配制固含量為的聚四氟乙烯分散液，依次添加5%粒徑尺寸為70nmTiA和質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 2%粒徑尺寸為40nm的SiS，添加過(guò)程同時(shí)攪拌，攪拌均勻后即得到防冰涂層的分散液。(2)處理玻璃纖維織物；首先將厚度為250微米的玻璃纖維織物單面含浸固含量為55%聚四氟乙烯分散液中，經(jīng)過(guò)18秒78°C預(yù)加熱、8秒248°C中溫烘干和8秒342°C高溫烘干程序，在玻璃纖維織物表面形成20微米厚聚四氟乙烯涂層；(3)加工光學(xué)基底層；采用輥涂工藝，在步驟O)中得到的厚聚四氟乙烯涂層上涂覆光學(xué)基底層分散液，經(jīng)過(guò)18秒78°C預(yù)加熱、8秒248°C中溫烘干和8秒342°C高溫烘干程序，形成光滑膜面； 反復(fù)涂覆，形成一層厚度約50微米的光學(xué)基底層；(4)加工防冰涂層；在光學(xué)基底層上涂覆防冰涂層分散液，經(jīng)過(guò)18秒78°C預(yù)加熱、8秒248°C中溫烘干和8秒342°C高溫烘干程序，形成光滑膜面；反復(fù)涂覆，形成厚度約20微米的防冰涂層；(5)加工焊接層；采用熱熔涂覆工藝，在玻璃纖維織物的背面順次涂覆熱熔聚氨酯反應(yīng)膠體和熱塑性聚氨酯，分別形成厚度為40微米的膠層和厚度約50微米的焊接層，最終形成順次為防冰涂層、光學(xué)基底層、聚四氟乙烯涂層、纖維層、膠層和焊接層的防結(jié)冰涂層織物。實(shí)施例5本實(shí)施例提出一種膜結(jié)構(gòu)建筑用防結(jié)冰涂層織物，該涂層織物共含有六層結(jié)構(gòu)， 從上至下順次為防冰涂層、光學(xué)基底層、聚四氟乙烯涂層、纖維層、膠層和焊接層；所述的防冰涂層和光學(xué)基底層均為聚四氟乙烯有機(jī)涂層，防冰涂層的厚度為23微米，其材料為填充質(zhì)量分?jǐn)?shù)為4%的直徑為7微米空心玻璃微珠和質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2. 8%粒徑尺寸為55nmSia 的聚四氟乙烯；光學(xué)基底層的厚度為60微米，其材料為填充質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3. 5%粒徑尺寸為 75nmTi02和質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1. 3%粒徑尺寸為45nm的ZnS的聚四氟乙烯；聚四氟乙烯涂層的厚度為25微米；纖維層的厚度為400微米；膠層的厚度為45微米，成分為熱熔聚氨酯反應(yīng)膠體；焊接層的厚度為55微米，成分為熱塑性聚氨酯。本發(fā)明提出的一種膜結(jié)構(gòu)建筑用防結(jié)冰涂層織物的制備方法，具體包括以下幾個(gè)步驟(1)配制光學(xué)基底層和防冰涂層的分散液；防冰涂層為填充質(zhì)量分?jǐn)?shù)為4%的直徑為7微米空心玻璃微珠和質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2. 8%粒徑尺寸為55nmSiA的聚四氟乙烯，光學(xué)基底層為填充質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3. 5%粒徑尺寸為75nmTi02和質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1. 3%粒徑尺寸為45nm的ZnS的聚四氟乙烯；首先配制固含量為 58%的聚四氟乙烯分散液，然后向其中先添加質(zhì)量分?jǐn)?shù)為7%的直徑為7微米空心玻璃微珠，攪拌均勻后再添加5%粒徑尺寸為55nmSi02，攪拌均勻后即得到光學(xué)基底層的分散液； 配制固含量為58%的聚四氟乙烯分散液，依次添加6%粒徑尺寸為60 SOnmTih和質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2. 5%粒徑尺寸為45nm的SiS，添加過(guò)程同時(shí)攪拌，攪拌均勻后即得到防冰涂層的分散液。(2)處理玻璃纖維織物；首先將厚度為400微米的玻璃纖維織物單面含浸固含量為58%聚四氟乙烯分散液中，經(jīng)過(guò)19秒79°C預(yù)加熱、9秒249°C中溫烘干和9秒341 °C高溫烘干程序，在玻璃纖維織物表面形成25微米厚聚四氟乙烯涂層；(3)加工光學(xué)基底層；采用輥涂工藝，在步驟O)中得到的厚聚四氟乙烯涂層上涂覆光學(xué)基底層分散液，經(jīng)過(guò)19秒79°C預(yù)加熱、9秒249°C中溫烘干和9秒341°C高溫烘干程序，形成光滑膜面； 反復(fù)涂覆，形成一層厚度約60微米的光學(xué)基底層；(4)加工防冰涂層；在光學(xué)基底層上涂覆防冰涂層分散液，經(jīng)過(guò)19秒79°C預(yù)加熱、9秒249°C中溫烘干和9秒341°C高溫烘干程序，形成光滑膜面；反復(fù)涂覆，形成厚度約23微米的防冰涂層；(5)加工焊接層；采用熱熔涂覆工藝，在玻璃纖維織物的背面順次涂覆熱熔聚氨酯反應(yīng)膠體和熱塑性聚氨酯，分別形成厚度45微米的膠層和厚度約55微米的焊接層，最終形成順次為防冰涂層、光學(xué)基底層、聚四氟乙烯涂層、纖維層、膠層和焊接層的防結(jié)冰涂層織物。
權(quán)利要求
1.一種膜結(jié)構(gòu)建筑用防結(jié)冰涂層織物，其特征在于所述的涂層織物共含有六層結(jié)構(gòu)，從上至下順次為防冰涂層、光學(xué)基底層、聚四氟乙烯涂層、纖維層、膠層和焊接層；所述的防冰涂層的厚度為10 25微米，其材料為填充質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1. 5 4. 5%的直徑為2 8 微米空心玻璃微珠和質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1. 5 3%粒徑尺寸為30 60nmSiA的聚四氟乙烯；光學(xué)基底層的厚度為30 70微米，其材料為填充質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2 4%粒徑尺寸為60 SOnmTiA 和質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1 1. 5%粒徑尺寸為30 50nm的SiS的聚四氟乙烯；聚四氟乙烯涂層的厚度為10 35微米；纖維層的厚度為150 450微米；膠層的厚度為20 50微米，成分為熱熔聚氨酯反應(yīng)膠體；焊接層的厚度為40 60微米，成分為熱塑性聚氨酯，各層之間通過(guò)涂覆工藝結(jié)合成一整體。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種膜結(jié)構(gòu)建筑用防結(jié)冰涂層織物，其特征在于所述的涂層織物的防冰涂層的厚度為10微米，其材料為填充質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1.5%的直徑為2微米空心玻璃微珠和質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1. 5%粒徑尺寸為30nmSiA的聚四氟乙烯；光學(xué)基底層的厚度為 30微米，其材料為填充質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2%粒徑尺寸為60nmTiA和質(zhì)量分?jǐn)?shù)為粒徑尺寸為 30nm的SiS的聚四氟乙烯；聚四氟乙烯涂層的厚度為10微米；纖維層的厚度為150微米； 膠層的厚度為20微米，成分為熱熔聚氨酯反應(yīng)膠體；焊接層的厚度為40微米，成分為熱塑性聚氨酯。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種膜結(jié)構(gòu)建筑用防結(jié)冰涂層織物，其特征在于所述的涂層織物的防冰涂層的厚度為25微米，其材料為填充質(zhì)量分?jǐn)?shù)為4. 5%的直徑為8微米空心玻璃微珠和質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3%粒徑尺寸為nmSih的聚四氟乙烯；光學(xué)基底層的厚度為70 微米，其材料為填充質(zhì)量分?jǐn)?shù)為4%粒徑尺寸為SOnmT^2和質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1. 5%粒徑尺寸為 50nm的SiS的聚四氟乙烯；聚四氟乙烯涂層的厚度為35微米；纖維層的厚度為450微米； 膠層的厚度為50微米，成分為熱熔聚氨酯反應(yīng)膠體；焊接層的厚度為60微米，成分為熱塑性聚氨酯。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種膜結(jié)構(gòu)建筑用防結(jié)冰涂層織物，其特征在于所述的涂層織物的防冰涂層的厚度為15微米，其材料為填充質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2%的直徑為4微米空心玻璃微珠和質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2%粒徑尺寸為40nmSia的聚四氟乙烯；光學(xué)基底層的厚度為40微米，其材料為填充質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2. 5%粒徑尺寸為65nmTi02和質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1. 2%粒徑尺寸為 35nm的SiS的聚四氟乙烯；聚四氟乙烯涂層的厚度為15微米；纖維層的厚度為200微米； 膠層的厚度為30微米，成分為熱熔聚氨酯反應(yīng)膠體；焊接層的厚度為45微米，成分為熱塑性聚氨酯。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種膜結(jié)構(gòu)建筑用防結(jié)冰涂層織物，其特征在于所述的涂層織物防冰涂層的厚度為20微米，其材料為填充質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3%的直徑為6微米空心玻璃微珠和質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2. 5%粒徑尺寸為50nmSiA的聚四氟乙烯；光學(xué)基底層的厚度為50 微米，其材料為填充質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3%粒徑尺寸為70nmTiA和質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1. 4%粒徑尺寸為 40nm的SiS的聚四氟乙烯；聚四氟乙烯涂層的厚度為20微米；纖維層的厚度為250微米； 膠層的厚度為40微米，成分為熱熔聚氨酯反應(yīng)膠體；焊接層的厚度為50微米，成分為熱塑性聚氨酯。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種膜結(jié)構(gòu)建筑用防結(jié)冰涂層織物，其特征在于所述的涂層織物的防冰涂層的厚度為23微米，其材料為填充質(zhì)量分?jǐn)?shù)為4%的直徑為7微米空心玻璃微珠和質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2. 8%粒徑尺寸為55nmSia的聚四氟乙烯；光學(xué)基底層的厚度為60微米，其材料為填充質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3. 5%粒徑尺寸為75nmTi02和質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1. 3%粒徑尺寸為 45nm的SiS的聚四氟乙烯；聚四氟乙烯涂層的厚度為25微米；纖維層的厚度為400微米； 膠層的厚度為45微米，成分為熱熔聚氨酯反應(yīng)膠體；焊接層的厚度為55微米，成分為熱塑性聚氨酯。
7.一種膜結(jié)構(gòu)建筑用防結(jié)冰涂層織物的制備方法，其特征在于具體包括以下幾個(gè)步驟(1)配制光學(xué)基底層和防冰涂層的分散液；防冰涂層為填充質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1. 5 4. 5%的直徑為2 8微米空心玻璃微珠和質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1. 5 3%粒徑尺寸為30 eOnmSih的聚四氟乙烯，光學(xué)基底層為填充質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 2 4%粒徑尺寸為60 80nmTi02和質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1 1. 5%粒徑尺寸為30 50nm的ZnS 的聚四氟乙烯；首先配制固含量為50 60%的聚四氟乙烯分散液，然后按照防冰涂層和光學(xué)基底層添加的顆粒成分分別配置光學(xué)基底層的分散液和防冰涂層的分散液；(2)處理玻璃纖維織物；首先將厚度為150 450微米的玻璃纖維織物單面含浸固含量為50 60%聚四氟乙烯分散液中，經(jīng)過(guò)15 20秒75 80°C預(yù)加熱、5 10秒245 250°C中溫烘干和5 10 秒338 343°C高溫烘干程序，在玻璃纖維織物表面形成10 35微米厚聚四氟乙烯涂層；(3)加工光學(xué)基底層；采用輥涂工藝，在步驟(2)中得到的厚聚四氟乙烯涂層上涂覆光學(xué)基底層的分散液， 經(jīng)過(guò)15 20秒75 80°C預(yù)加熱、5 10秒245 250°C中溫烘干和5 10秒338 343°C高溫烘干程序，形成光滑膜面；反復(fù)涂覆，形成一層厚度約30 70微米的光學(xué)基底層；(4)加工防冰涂層；在光學(xué)基底層上涂覆防冰涂層的分散液，經(jīng)過(guò)15 20秒75 80°C預(yù)加熱、5 10秒 245 250°C中溫烘干和5 10秒338 343°C高溫烘干程序，形成光滑膜面；反復(fù)涂覆， 形成厚度約10 25微米的防冰涂層；(5)加工焊接層；采用熱熔涂覆工藝，在玻璃纖維織物的背面順次涂覆熱熔聚氨酯反應(yīng)膠體和熱塑性聚氨酯，分別形成厚度為20 50微米的膠層和厚度約40 60微米的焊接層，最終形成順次為防冰涂層、光學(xué)基底層、聚四氟乙烯涂層、纖維層、膠層和焊接層的防結(jié)冰涂層織物。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種膜結(jié)構(gòu)建筑用防結(jié)冰涂層織物的制備方法，其特征在于所述的步驟(1)中光學(xué)基底層的分散液的制備方法為配制固含量為50 60%的聚四氟乙烯分散液，然后向其中先添加質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2. 5 8%的直徑為2 8微米空心玻璃微珠，攪拌均勻后再添加2. 5 5. 5%粒徑尺寸為30 60nmSi02，再攪拌均勻后得到光學(xué)基底層的分散液。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種膜結(jié)構(gòu)建筑用防結(jié)冰涂層織物的制備方法，其特征在于所述的步驟(1)中防冰涂層的分散液的制備方法為配制固含量為50 60%的聚四氟乙烯分散液，依次添加3. 5 7%粒徑尺寸為60 80nmTiA和質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1. 8 2. 7%粒徑尺寸為30 50nm的SiS，添加過(guò)程同時(shí)攪拌，攪拌均勻后得到防冰涂層的分散液。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種膜結(jié)構(gòu)建筑用防結(jié)冰涂層織物的制備方法，其特征在于所述的步驟⑵、⑶禾P (4)中的15 20秒75 80°C預(yù)加熱、5 10秒245 250°C 中溫烘干和5 10秒338 343°C高溫烘干程序具體為18秒78°C預(yù)加熱、8秒248°C中溫烘干和8秒342 °C高溫烘干程序。
全文摘要
本發(fā)明提供一種膜結(jié)構(gòu)建筑用防結(jié)冰涂層織物及其制備方法，該涂層織物包括防冰涂層、光學(xué)基底層、聚四氟乙烯涂層、纖維層、膠層和焊接層；防冰涂層的厚度為10～25微米，其材料為填充質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1.5～4.5％的直徑為2～8微米空心玻璃微珠和質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1.5～3％粒徑尺寸為30～60nmSiO2的聚四氟乙烯；光學(xué)基底層的厚度為30～70微米，其材料為填充質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2～4％粒徑尺寸為60～80nmTiO2和質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1～1.5％粒徑尺寸為30～50nm的ZnS的聚四氟乙烯。本發(fā)明具有增加膜結(jié)構(gòu)抗結(jié)冰能力和耐寒性的優(yōu)點(diǎn)；配方簡(jiǎn)單，只需添加無(wú)機(jī)填料，無(wú)需長(zhǎng)時(shí)間化學(xué)反應(yīng)，各步驟的主要加工工藝相同，工藝可控性強(qiáng)。
文檔編號(hào)E04B1/74GK102423943SQ20111024064
公開(kāi)日2012年4月25日 申請(qǐng)日期2011年8月19日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月19日
發(fā)明者劉東旭, 劉龍斌, 呂明云, 樊彥斌, 祝明, 賈釗, 馬云鵬 申請(qǐng)人:北京航空航天大學(xué)