一种TPO/PE复合膜及金属覆膜板

技术领域

本发明涉及覆膜板材技术领域，特别涉及一种TPO/PE复合膜及金属覆膜板。

背景技术

防水、高耐候复合膜及金属覆膜板材料是建筑装修材料之一，是一种在工厂、公共交通设施、大型建筑等领域增长较快的防水装饰复合材料制品。

防水、高耐候复合膜及金属覆膜板，多用于进行户外屋顶防水防护及彩涂板的替代，为了有效地对建筑物及材料进行保护，尤其是对于一些投资成本较高或用特殊要求的建筑物进行保护，需要找到一种防水、高耐候、耐酸碱、装饰性强且安全环保的户外装饰用复合膜。

发明内容

本发明为了弥补现有技术的不足，提供了一种TPO/PE复合膜及金属覆膜板。

本发明是通过如下技术方案实现的：

一种TPO/PE复合膜，包括PE层、胶水层、TPO膜层，所述TPO膜层的下侧与胶水层的上侧相粘合，所述胶水层的下侧与PE层的上侧相粘合，所述PE层的材质为改性三层共挤PE膜。

所述胶水层2的厚度为3～5μm；所述PE层3厚度为40～80μm。

A100,制备TPO颗粒；

A200，将TPO颗粒TPO/PE复合膜经过计量泵精准计量，从模具中挤出后在170～200℃下经过流延机的流延辊流延，再经过导辊展平冷却，切边后再通过牵引和收卷机收卷得TPO膜成品；

A300，通过涂胶设备在改性共挤PE膜的正面涂厚度为3～5μm的聚氨酯双组份胶水，经过烘箱固化，再通过复合机将TPO膜与改性共挤PE膜热压复合，并收卷进行熟化后切边，得TPO/PE复合膜。

所述步骤A100,制备TPO颗粒具体为，称取主料55～65份置于高速搅拌机中，然后依次加入三元乙丙橡胶25～30份、聚烯烃弹性体10～20份、改性聚丙烯10份、金红石钛白粉5份、碳酸钙粉末8份、颜料4份、润滑分散剂2份、抗氧剂0.5份、增强剂1份、紫外线吸收剂0.3～0.5份、光稳定剂0.3～0.5份，搅拌20～25min，然后将混合料加入双螺杆挤出机内熔融共聚，并经双螺杆挤出机挤出形成TPO颗粒。

所述紫外线吸收剂为2-[4,6-双(2,4-二甲基苯基)-1,3,5-三嗪-2-基]-5-辛氧基酚，所述光稳定剂为双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯。

一种金属覆膜板，所述金属覆膜板的金属板上覆有上述的TPO/PE复合膜。

还包括被膜层、第二化学涂层、金属板、第一化学涂层，所述TPO/PE复合膜下侧与第一化学涂层的上侧相粘合，所述第一化学涂层的下侧与金属板的上侧相粘合，所述金属板的下侧与第二化学涂层的上侧粘合，所述第二化学涂层的下侧与背膜层的上侧粘合，所述第二化学涂层、第一化学涂层成分相同,所述被膜层为PET/PE复合膜。

所述金属覆膜板通过以下方法制备，B100金属板清除表面油污灰尘后进行化学涂布处理；B200,经过处理的金属板经烘箱加热板温至180～210℃后，按照上层TPO/PE复合膜、中间金属板，下层PET/PE复合膜的顺序经覆膜机压合后冷却；B300,经过冷却处理的金属覆膜板收卷成为成品。

所述化学涂层为无铬钝化剂涂层。

所述PET薄膜通过双组份聚氨酯胶水与三层共挤改性PE膜复合而成。

本发明具有以下技术效果：

1、防水性性能提高，通过TPO/PE复合膜材性能的改善及特殊的覆膜工艺(复合膜单边比金属板宽100～150㎜，用于后续与另外TPO/PE覆膜板焊接)，实现对彩钢板与防水卷材的替代，防水效果提高。

2、耐候性能提高，氙灯测试由原来的6000h提高到12000h；

3、耐酸碱由72h提高到168h；

4、改性共挤PE膜的使用，替代了原有胶水与金属板复合，减少VOC的排放，具有环保作用；

5、TPO/PE复合膜及金属覆膜板加工成本低，是彩钢板+防水卷材的替代者；

通过本复合膜及覆膜钢板可以起到防水、高耐候、耐酸碱、装饰性强且安全环保、成本低的作用。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

附图1TPO/PE复合膜的剖面示意图。

附图2为金属覆膜板的剖面示意图。

图中，1-TPO膜层,2-胶水层,3-PE层，4-复合膜层，5-第一化学涂层，6-金属板，7-第二化学涂层，8-背膜层。

具体实施方式

为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。需说明的是，当部件被称为“固定”或“设置”在另一个部件，它可以直接在另一个部件上或者间接在该另一个部件上。当一个部件被称为是“安装”有另一个部件，它可以是直接或者间接连接至该另一个部件上。需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“若干”的含义是一个或一个以上；“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。“固定连接”可以为螺栓连接、焊接、过盈配合、一体成型等现有技术中已知的方式。只要能实现固定连接，使相应的部件正常发挥功能即可。

如附图1和附图2所示，本发明提供了一种TPO/PE复合膜，及一种覆有该TPO/PE复合膜的金属板。

TPO/PE复合膜的结构如附图1所示，从下到上设为PE层3、胶水层2、TPO膜层1，即TPO膜层1的下侧与胶水层22的上侧相粘合，胶水层2的下侧与PE层3的上侧相粘合。其中PE层的材质为改性三层共挤PE膜，上层膜是为了增加与胶水层的粘接强度，中间层是加强层，保证共挤膜的强度，下层是为了粘接金属材料，替代胶黏剂，具有环保作用。

该复合膜的工艺流程为TPO材料配料混合→挤出颗粒→流延→冷却→收卷→PE涂布→烘箱固化→覆膜机复合→收卷→熟化→分切→收卷。具体工艺参数如下表1。

表1TPO/PE复合膜工艺参数表

具体体包括下列步骤制备：

A100,按配方比例称取对应重量份数的主料置于高速搅拌机中，然后依次加入对应重量份数的三元乙丙橡胶、聚烯烃弹性体、改性聚丙烯、金红石钛白粉、碳酸钙粉末、颜料、润滑分散剂、抗氧剂、增强剂、紫外线吸收剂和光稳定剂于高速搅拌机中，搅拌20～25min，然后将混合料加入双螺杆挤出机内熔融共聚，并经双螺杆挤出机挤出形成TPO颗粒；其中双螺杆挤出机的螺杆挤出转速为40～70r/min，挤出温度为170～200℃。

A200，将TPO颗粒经过计量泵精准计量，从挤出机的模具中挤出后经过流延机的流延辊，在170～200℃下以30m/min的速度流延，再经过导辊展平冷却，中途由测厚仪进行厚度的精准测量，切边，再通过牵引和收卷机整齐收卷最后到整卷的TPO膜成品；

A300，通过涂胶设备在改性共挤PE膜成品的正面涂厚度为3～5μm的聚氨酯双组份胶水，经过烘箱固化，再通过复合机将TPO与PE膜热压复合，并收卷进行熟化，然后切边，经过收卷机收卷，即可制成户外用防水、高耐候TPO/PE复合膜材料。

前述的主料为橡胶和聚烯烃的共聚物可直接从市场购买获取，本技术方案中的主料为州鸿程塑化的TPO7270。

前述紫外线吸收剂为2-[4,6-双(2,4-二甲基苯基)-1,3,5-三嗪-2-基]-5-辛氧基酚、光稳定剂为双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯，增强了产品的耐候性，通过增加弹性体改善材料的抗折白性。

前述聚烯烃弹性体为三元乙丙橡胶与聚丙烯聚合；改性聚丙烯为EPDM与PP的共混物；颜料根据客户需要选用；润滑分散剂为聚丙烯酸钠、十二烷基硫酸钠中的一种；抗氧剂为氢氧化镁；增强剂为陶氏POE-39001-TPO增强剂；改性共挤PE膜成品为常州瀚诺建材的共挤PE膜。该改性共挤PE膜包括第一粘合层、加强层和第二粘合层，加强层在第一粘合层与第二粘合层之间；其中第一粘合层用于和对应的胶水粘结，第二粘合层用于和金属板上的化学涂层粘结。

金属覆膜板本体由下到上设为被膜层8、第二化学涂层7、金属板6、第一化学涂层5、TPO/PE复合层4，即TPO/PE复合层4的下侧与第一化学涂层5的上侧相粘合，第一化学涂层5的下侧与金属板6的上侧相粘合，金属板6的下侧与第二化学涂层7的上侧粘合，第二化学涂层7的下侧与背膜层8的上侧粘合。其中第二化学涂层7、第一化学涂层5成分相同,被膜层8为PET/PE复合膜。

TPO/PE复合层4的改性共挤PE膜包括第一粘合层、加强层和第二粘合层，加强层在第一粘合层与第二粘合层之间；其中第一粘合层用于和对应的胶水粘结，第二粘合层用于和金属板上的化学涂层粘结。

金属覆膜板制备工艺流程为放卷(金属板)→前处理清洗→化学涂布→烘干(烘箱加热)→覆膜(双面)→冷却→收卷。其具体工艺参数如下表2。

表2金属覆膜板工艺参数表

具体包括以下步骤：

B100金属板经过清洗处理清理干净材料表面的油污灰尘；并经过化学涂布处理。

B200,经过处理的金属板经烘箱加热板温至180～210℃后，经覆膜机压合,上层为TPO/PE复合膜，中间为金属板，下层为PET/PE复合膜，再经冷却处理。

B300,经过冷却处理的金属覆膜板收卷成为成品。

前述的化学涂层为无铬钝化剂涂层,主要是通过该化学涂层与金属表面发生反应，形成致密氧化层，阻止有害物质对金属板面的腐蚀，从而有效保护板面不生锈。

前述PET/PE复合膜层,为普通PET薄膜通过双组份聚氨酯胶水与三层共挤改性PE膜复合而成；

下面通过具体的实施例对本发明的技术方案做进一步的说明。

实施例一

TPO膜的制作：主料55份、三元乙丙橡胶25份、聚烯烃弹性体10份、改性聚丙烯10份、金红石钛白粉5份、碳酸钙粉末8份、颜料4份、润滑分散剂2份、抗氧剂0.5份、增强剂1份、紫外线吸收剂0.3份和光稳定剂0.3份；加入高速搅拌机中，搅拌20～25min，将混合料加入双螺杆挤出机内熔融共聚，并经双螺杆挤出机挤出形成TPO颗粒；双螺杆挤出机的螺杆挤出转速为40～70r/min，挤出温度为170～200℃。

将TPO颗粒经过计量泵精准计量，温度170～200℃从模具中挤出后，经过流延辊在相同温度下流延，再经过导辊展平冷却，中途由测厚仪进行厚度的精准测量，切边，再通过牵引和收卷机整齐收卷最后到整卷的TPO膜成品；

TPO/PE复合膜制作：通过涂胶设备在改性共挤PE膜成品的正面涂适量厚度(干膜厚度3～5微米)的聚氨酯双组份胶水，经过烘箱(90～110℃)固化，再通过复合机将TPO与PE膜在温度90～110℃，压力4～6㎏条件下热压复合，并收卷,在50～60℃温度下熟化72～96h，然后切边，经过收卷机收卷，即可制成户外用高耐候TPO/PE复合膜材料。

金属覆膜板的制作：1)金属板经过清洗处理，即使用脱脂剂在温度50～60℃、压力3～5㎏的条件下对金属板表面进行喷淋，清理干净材料表面的油污灰尘；并经过化学涂布做防腐蚀处理；涂布完成后需要在90～130℃温度下干燥，最终得干膜厚度1～2微米的钝化剂涂层。

经过处理的金属板经烘箱加热至板温180～210℃后，经覆膜机以30m/min的速度压合，上侧为TPO/PE复合膜，间为金属板，下面为PET/PE复合膜，压合完成后进行冷却；其中TPO/PE复合膜的一侧比金属板宽100～150㎜，用于后续施工焊接，可以做到防水密封作用。

经过冷却处理的金属覆膜板收卷成为成品。

实施例二

TPO膜的制作：主料60份、三元乙丙橡胶30份、聚烯烃弹性体15份、改性聚丙烯10份、金红石钛白粉5份、碳酸钙粉末8份、颜料4份、润滑分散剂2份、抗氧剂0.5份、增强剂1份、紫外线吸收剂0.4份和光稳定剂0.4份；加入高速搅拌机中，搅拌20～25min，将混合料加入双螺杆挤出机内熔融共聚，并经双螺杆挤出机挤出形成TPO颗粒；双螺杆挤出机的螺杆挤出转速为40～70r/min，挤出温度为170～200℃。

将TPO颗粒经过计量泵精准计量，在温度170～200℃条件下从模具中挤出，后经过流延辊在相同温度下流延，再经过导辊展平冷却，中途由测厚仪进行厚度的精准测量，切边，再通过牵引和收卷机整齐收卷最后到整卷的TPO膜成品；

TPO/PE复合膜制作：通过涂胶设备在改性共挤PE膜成品的正面涂适量厚度(干膜厚度3～5微米)的聚氨酯双组份胶水，经过烘箱90～110℃固化，再通过复合机将TPO与PE膜在温度90～110℃，压力压力4～6㎏条件下热压复合，并收卷后在进行50～60℃下,熟化72～96h熟化，然后切边，经过收卷机收卷，即可制成户外用高耐候TPO/PE复合膜材料。

金属覆膜板的制作：1)金属板经过清洗处理，即在温度50～60℃、压力3～5㎏的条件才用脱脂剂对金属板表面进行喷淋清理干净材料表面的油污灰尘；并经过化学涂布做防腐蚀处理；涂布完成后需要在90～130℃温度下干燥，最终得干膜厚度1～2微米的钝化剂涂层。

经过处理的金属板经烘箱加热至板温180～210℃后，经覆膜机压合，上层为TPO/PE复合膜，中间为金属板，下层为PET/PE复合膜；压合完成后再经冷却处理；其中TPO/PE复合膜的一侧比金属板宽100～150㎜，用于后续施工焊接，可以做到防水密封作用。

经过冷却处理的金属覆膜板收卷成为成品。

实施例三

TPO膜的制作：主料65份、三元乙丙橡胶30份、聚烯烃弹性体20份、改性聚丙烯10份、金红石钛白粉5份、碳酸钙粉末8份、颜料4份、润滑分散剂2份、抗氧剂0.5份、增强剂1份、紫外线吸收剂0.5份和光稳定剂0.5份；加入高速搅拌机中，搅拌20～25min，将混合料加入双螺杆挤出机内熔融共聚，并经双螺杆挤出机挤出形成TPO颗粒；双螺杆挤出机的螺杆挤出转速为40～70r/min，挤出温度为170～200℃。

将TPO颗粒经过计量泵精准计量，在170～200℃条件下从模具中挤出，后经过流延辊在相同温度下流延，再经过导辊展平冷却，中途由测厚仪进行厚度的精准测量，切边，再通过牵引和收卷机整齐收卷最后到整卷的TPO膜成品；

TPO/PE复合膜制作：通过涂胶设备在改性共挤PE膜成品的正面涂适量厚度(干膜厚度3～5微米)的聚氨酯双组份胶水，经过烘箱90～110℃固化，再通过复合机将TPO与PE膜在90～110℃，压力4～6㎏条件下热压复合，并收卷，在50～60℃进行熟化72～96h；，然后切边，经过收卷机收卷，即可制成户外用高耐候TPO/PE复合膜材料；

金属覆膜板的制作：金属板经过清洗处理，即使用脱脂剂在50～60℃、压力3～5㎏条件下对金属板表面进行喷淋，清理干净材料表面的油污灰尘；并经过化学涂布；涂布完成后需要在90～130℃温度下干燥，最终得干膜厚度1～2微米的钝化剂涂层。

经过处理的金属板经烘箱加热至板温180～210℃后，经覆膜机压合，上层为TPO/PE复合膜，中间为金属板，下层为PET/PE复合膜，压合完成后再经冷却处理；其中TPO/PE复合膜的一侧比金属板宽100～150㎜，用于后续施工焊接，可以做到防水密封作用。

经过冷却处理的金属覆膜板收卷成为成品。

对上述三个实施例的成品进行检测，检测结果如下表所示。

表3主要产品指标检测结果