一种高透光率防紫外老化聚氯乙烯膜的制备方法技术

本发明专利技术涉及聚氯乙烯膜材料领域，具体涉及一种高透光率防紫外老化聚氯乙烯膜的制备方法。本发明专利技术先在乙二醇溶剂中反应并同时改性，得到氧化锌，然后在其表面原位生长二氧化钛，得到类似树莓结构的二氧化钛

【技术实现步骤摘要】
一种高透光率防紫外老化聚氯乙烯膜的制备方法


[0001]本专利技术涉及聚氯乙烯膜材料领域，具体涉及一种高透光率防紫外老化聚氯乙烯膜的制备方法。

技术介绍

[0002]近年来，随着广告业的发展，广告贴膜也在突飞猛进的发展，广告贴膜需要具有一定的透光性才能保证广告观看效果，但由于户外广告经常暴露在太阳下曝晒，还需要有效阻止紫外线对广告画面色彩以及自身的老化辐射，延长广告色彩。
[0003]目前，聚氯乙烯薄膜，由于柔韧性好、安装方便、使用寿命长等优点在广告领域得到了广泛的应用。在户外使用时，由于长期暴露在户外，会受到太阳光及内部灯管的辐照作用，也受到环境温湿度及空气中各种化学成分的影响(如温度、水分等)，例如在PVC膜的老化中降解中，水分也起着十分重要的作用，其中，降雨不仅可以冲掉户外高分子材料表面的灰尘，也会带走部分添加剂，从而加速老化变色，并且潮湿条件下也会加快PVC氧化降解。户外环境具有较多复杂性，这对画面布色彩还是膜自身颜色均会有不可避免的发生一定变化，限制了其应用。
[0004]现有技术中，为了减轻PVC膜的老化变色，会加入不同助剂例如抗老化剂、增塑剂，填料等手段。例如加入紫外线吸收剂，对紫外线进行阻隔，防止其对聚氯乙烯分子链的破坏，目前应用较多的是有机成分的紫外光吸收剂，例如邻羟基二苯甲酮类、邻羟基苯并三唑类、羟基苯三嗪类、水杨酸苯酯类等，但其大多数在紫外光辐射下会变黄，因而限制其在无色或者透明制品中的应用，并且有机紫外光吸收剂材料对坏境存在危害。而无机紫外光屏蔽材料常用的有炭黑、二氧化钛、二氧化锌，其中炭黑难以用于透明产品中，而二氧化钛、二氧化锌则可以在维持塑料透明性的同时赋予紫外光吸收能力，但无机材料的紫外光吸收能力难以进一步提高，影响无机紫外光吸收材料在塑料制品中的应用。
[0005]其中无机紫外光吸收材料在聚氯乙烯中的应用有：CN201410240114.3一种抗紫外老化的PVC膜材料及其制备方法，其采用聚氯乙烯、环氧大豆油、二氧化钛、色料和抗氧化剂为原料进行配料，其中采用二氧化钛作为紫外光吸收剂来制备抗紫外老化的PVC膜材料，能有效解决现有技术中受紫外线的强烈照射影响发生黄变，其给出具体性能，以及未研究PVC膜材料的透光率。目前采用无机紫外光吸收材料仅考虑其与有机材料的相容性以及光防护效果。而并未研究其在透明制品中，对透光率的影响。对于户外用膜而言，还需要保证其具有优异的透光性等效果，需要更优的综合性能。因此，如何保证无机紫外光吸收材料既具有高的防紫外光效率，同时又能不影响聚氯乙烯的透光率，还能提高聚氯乙烯的力学性能，是本专利技术所要解决的技术问题。

技术实现思路

[0006]针对
技术介绍
中指出无机紫外光吸收材料在户外坏境下PVC薄膜存在的问题，本专利技术制备得一种紫外屏蔽材料应用在PVC薄膜中，在保证优异透光率的同时，还能具有优异
耐紫外光老化，延长PVC老化时间，提高PVC力学性能。
[0007]为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案为：
[0008]高透光耐老化PVC薄膜，按重量份数计，PVC薄膜原料为：聚氯乙烯80～100份、乙烯
‑
醋酸乙烯共聚物10～30份、增塑剂5～20份、紫外线阻隔材料5～10份，填料3～10份、抗氧化剂2～4份，1～5份聚乙烯蜡，1～3份稳定剂。
[0009]进一步，优选增塑剂为环氧脂肪酸甲脂(购于：青州市华东工贸有限公司)；
[0010]进一步，填料可以为紫外线阻隔材料相同或云母粉，优选云母粉，云母粉与紫外线阻隔材料复配后可以具有良好的红外辐射能力，进一步降低膜的光老化。
[0011]进一步，抗氧化剂为抗氧化剂1010
[0012]进一步，稳定剂为受阻胺类光稳定剂UV
‑
944。
[0013]将上述物料混合后送入密炼机内进行混炼塑化、经流延、压延机压延、拉伸牵引、冷却、收卷常规工艺得PVC薄膜。
[0014]进一步，混炼塑化温度为100～120℃，压延的温度为130～180℃.
[0015]其中紫外线阻隔材料的制备方法为：
[0016](1)氧化锌溶胶的制备：
[0017]称取氯化锌加入乙二醇中，搅拌得氯化锌透明溶液，然后向其中加入氢氧化钠的乙二醇溶液，搅拌30～60min后将混合液置于反应釜中，在80～120℃的温度下反应4～8h，反应的搅拌转速为300～400r/min，反应后静置8～10h，向其中加入无水乙醇，搅拌后离心，收集沉淀物，清洗后重新分散在无水乙醇中，得氧化锌溶胶；
[0018]进一步，氯化锌与氢氧化钠的摩尔比为1：1，氯化锌在乙二醇中的浓度为0.5～1.5mol/L。控制反应时间和搅拌转速，使氧化锌平均粒径优选在50～150nm。
[0019](2)在搅拌条件下，向四氯化钛溶液中滴入氢氧化钠溶液，直至混合溶液的pH为6～7，得到二氧化钛水合物前驱体，再向前驱体中加入步骤(1)氧化锌溶胶，搅拌混合1～2h后装入水热釜中，在搅拌转速为400～500r/min，120～150℃进行水热反应3～4h，反应后加入乙烯基三甲氧基硅烷，继续搅拌10～20h，将反应器中的反应液倒出，高速离心，收集沉淀物，洗涤，冷冻干燥后得到的粉末状固体，即为二氧化钛
‑
二氧化锌复合材料，作为紫外线阻隔材料；
[0020]进一步，乙烯基三甲氧基硅烷加入量为四氯化钛质量的0.1～0.3倍。
[0021]其中乙烯基三甲氧基硅烷是本专利技术经过大量实验优选后，不仅能起到有机改性作用，提高紫外线阻隔材料的有机相容性，最重要的是，其还能作为原料对聚氯乙烯树脂进行改性，改性后有利于提高聚氯乙烯树脂的透光率和力学性能。
[0022]进一步，四氯化钛与氧化锌的质量比为3～5：1；其中二氧化钛的粒径大概在5～20nm。
[0023]二氧化钛和氧化锌都是优异的耐紫外老化材料，是常用的物理屏蔽型的紫外线防护剂，但用于树脂基材中分散性差，对膜透射特性有影响，长期使用后稳定性差，对紫外光屏蔽效果难以进一步提高。而本专利技术先在乙二醇溶剂中合成氧化锌溶胶，乙二醇缩聚在氧化锌表面起到有机改性的作用，可以提高ZnO粒子分散性，减少团聚，并且有机改性后可使后续二氧化钛原位生长并结合在其表面，得到二氧化钛
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氧化锌复合材料，该复合材料结构类似树莓状。相比于单独的氧化锌和二氧化钛，可以显著提高对紫外辐射的屏蔽效果，耐热
稳定性。后续经过有机改性，不仅提高其在聚合物基体中的分散性和相容性，乙烯基三甲氧基硅烷可以接枝到树脂中，改善折光指数，相比于传统紫外光吸收填料，更好保证了薄膜有较好透光率。
[0024]与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：
[0025]本专利技术先在乙二醇溶剂中反应同时改性得到氧化锌溶胶，然后在其表面原位生长二氧化钛，得到类似树莓结构的二氧化钛
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氧化锌复合材料，该复合材料可以显著提高对紫外辐射的屏蔽效果，并选择特定的乙烯基三甲氧基硅烷的改性剂进行改性，使改性后的二本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高透光率防紫外老化聚氯乙烯膜的制备方法，其特征在于：按重量份数计，聚氯乙烯膜原料为：聚氯乙烯树脂80～100份、乙烯
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醋酸乙烯共聚物10～30份、增塑剂5～20份、紫外线阻隔材料5～10份，填料3～10份、抗氧化剂2～4份、1～5份聚乙烯蜡和1～3份稳定剂，将上述物料制备得聚氯乙烯膜；其中紫外线阻隔材料为树莓结构的二氧化钛
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二氧化锌的复合材料。2.根据权利要求1所述高透光率防紫外老化聚氯乙烯膜的制备方法，其特征在于：所述紫外线阻隔材料的制备方法为：(1)氧化锌溶胶的制备：称取氯化锌加入乙二醇中，搅拌得氯化锌透明溶液，然后向其中加入氢氧化钠的乙二醇溶液，搅拌后将混合液置于反应釜中，在搅拌转速为300～400r/min的条件下，在80～120℃的温度下反应4～8h，反应后静置8～10h，静置后向其中加入无水乙醇，搅拌后离心，收集沉淀物，清洗后重新分散在无水乙醇中，得氧化锌溶胶；(2)在搅拌条件下，向四氯化钛溶液中滴入氢氧化钠溶液，直至混合溶液的pH为6～7，得到二氧化钛水合物前驱体，向前驱体中加入步骤(1)氧化锌溶胶，搅拌混合1～2h后装入水热釜中，搅拌转速为400～500r/min，120～150℃进行水热反应3～4h，反应后加入乙烯基三甲氧基硅烷，...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐越，
申请(专利权)人：江苏创念数字科技有限公司，
类型：发明
国别省市：