一種透明增塑pvc功能薄膜及制備方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種PVC薄膜及其制備方法，更具體地說涉及一種透明增塑PVC功能 薄膜及其制備方法。
【背景技術】
[0002] 聚乙烯（PE)、聚丙烯（PP)、聚氯乙烯（PVC)、聚苯乙烯（PS)、丙烯腈-丁二烯-苯 乙烯共聚物（ABS)等五大通用塑料中，PE和PP樹脂由于其結構的對稱性和規整性好，是典 型的結晶性聚合物，透明性相對較差，不適合制備透明度要求較高的薄膜。雖然PVC、PS和 ABS均為典型的非結晶性樹脂，但由于工業化ABS樹脂的生產方法大多采用乳液聚合，不適 合制備透明薄膜；PS盡管透明性好，但其結構中的側基苯環由于較大的空間位阻效應，導 致其鏈柔性較差，同樣也不適合制備薄膜。
[0003] 由于PVC是典型的非晶聚合物，透明性極好，特別適合制造透明薄膜，PVC薄膜是 以PVC樹脂為基體材料制造而成，依據配方和組成不同，PVC薄膜又有硬質PVC薄膜和軟質 PVC薄膜之分。軟質PVC薄膜配方和組成中除了含有PVC樹脂、穩定劑、潤滑劑、填料、顏料 等助劑外，還需要加入增塑劑，因此也稱之為增塑PVC薄膜。如果增塑PVC薄膜配方中不使 用碳酸鈣、滑石粉等無機填料，同時所選增塑劑、穩定劑、潤滑劑等助劑的折光指數與基體 PVC樹脂相近，就可以得到透明增塑PVC薄膜。PVC作為一種通用樹脂，還具有價格低廉、原 料易得等一系列優點，使得透明增塑PVC薄膜材料在許多方面獲得了廣泛的應用。
[0004] 透明增塑PVC薄膜是用量最大的塑料包裝材料之一，由于其質輕、包裝美觀、成本 低、加工方便、柔軟度可調節等特點，因而應用領域在不斷拓展。近年來，隨著科學技術的 不斷進步，開發了許多透明增塑PVC功能薄膜，進一步擴大了薄膜的應用領域。公開號為 CN103467888A、專利名稱為"具有太陽光譜選擇性透過的軟質PVC功能薄膜及制備方法"的 中國專利公開了一種軟透明質PVC功能薄膜及其制備方法，該功能薄膜可以高效率屏蔽太 陽光譜中的紫外光，對200-400nm紫外光波段的平均抑制率高達99. 8%以上，同時滿足高 可見光透過，在400-780nm可見光波段的平均透過率達到了 76.54%。該透明軟質PVC功能 薄膜可以作為裝飾材料、彩色印刷材料、古字畫等文物材料的表面保護，使其免于太陽光譜 中紫外線輻照而導致的變色、降解與破壞，延長其使用壽命，因此也擴大了軟質透明PVC薄 膜的應用范圍。該透明軟質PVC功能薄膜還存在只能有效地屏蔽紫外光的單一功能，同時 可見光波段的平均透過率不高等不足。例如達到地球的太陽電磁輻射中99. 9%的能量集中 在紫外區、可見光區和紅外區，其中紫外線（波長<400nm)約占7-8%，可見光（波長400~ 76〇11111)約占46-50%，紅外線（>76〇11111)約占43-46%。太陽光譜中的紅外線具有熱輻射和 發熱效應，可以使被輻照物的溫度升高，因此在某些特定的季節和場合（例如炎熱夏季的 汽車內、室內等），需要屏蔽紅外線，減少溫度的上升。對于有屏蔽紫外線和紅外線的透明功 能薄膜而言，可以設計有效屏蔽紫外線和紅外線，并使可見光透過。
[0005] 此外，近年來伴隨著紅色、綠色、藍光發光二極管（LED)相繼問世，LED技術獲得了 廣泛的應用。隨著科技的發展，更亮、顏色更多的LED被制造出來，LED也開始被應用于電 子設備的顯像技術。盡管如此，由愛因斯坦提出的光量子公式可知，雖然到達地球的太陽輻 射光譜中紫外光波長最短，光子能量最大；在可見光部分，藍光是波長為400~500nm的高 能量可見光，它不僅存在于太陽光中，還大量存在于電子設備的背景光源中。藍光LED光源 的波長通常控制在500nm以內，一般是450-455nm或455-460nm。研宄表明一直以來認為 對人類眼睛傷害最大的是紫外線，其實紫外線往往都被晶狀體所吸收了，并不能到達視網 膜黃斑區域；藍光可穿透晶狀體到達視網膜，損傷視網膜感光細胞，加速黃斑區細胞氧化， 被稱為危險的可見光。由此可知，設計并開發有效屏蔽高能可見光的藍光，并使其他部分可 見光透過的透明功能薄膜是目前急需解決的問題。有報道日本研制開發了一種用于住宅門 窗厚度為95ym的透明塑料功能薄膜，這種薄膜是使用聚乙烯樹脂為原料、采用4層特殊 膜結構制成，在玻璃窗上貼上這種薄膜，就可將對人體有害的紫外線與紅外線大幅度遮斷， 可見光透過率超過80%，所以居室不黑暗。該功能薄膜的最大特征是，可大幅抑制紫外線 (99.6% )與紅外線（80% )透過，因此可以預防通常因紫外線照射而引發的老人斑等皮膚 病，有保護皮膚效果；對室內軟裝飾材料如榻榻米、窗簾、地毯等有預防變色的效果，當前存 在問題是生產工藝復雜導致價格較高需改進，同時該發明的聚乙烯功能薄膜也不具備過濾 藍光的功能。
[0006] 綜上所述，目前正在使用的透明增塑PVC功能薄膜均只具有效屏蔽紫外線、紅外 線的單一功能或屏蔽紫外線/紅外線雙重功能和作用。因此開發一種工藝簡單、成本低廉、 環境友好，可以高效率屏蔽紫外線、紅外線以及高能可見光-藍光等多功能透明增塑PVC薄 膜成為該行業的迫切需求。
【發明內容】
[0007] 本發明的目的是解決現有技術中存在的問題與不足，提供一種透明增塑PVC功能 薄膜，該透明增塑PVC功能薄膜具有太陽光譜選擇性透過和吸收的特點，高效率屏蔽紫外 線、紅外線以及高能可見光-藍光等多功能。
[0008] 同時本發明還提供了該透明增塑PVC功能薄膜的制備方法，制備方法操作方便并 且產品性能穩定。
[0009] 本發明是通過以下技術方案實現的：
[0010] 本發明的透明增塑PVC功能薄膜，其有以下質量配比的原料制成：
[0011]
【主權項】
1. 一種透明增塑PVC功能薄膜，其特征在于有以下質量配比的原料制成：
2. 根據權利要求1所述的透明增塑PVC功能薄膜，其特征在于所述的PVC樹脂為懸浮 法工藝生產的PVC樹脂，平均聚合度1000,K值66~68。
3. 根據權利要求1所述的透明增塑PVC功能薄膜，其特征在于所述的增塑劑是由飽和 二元醇與飽和二元酸通過縮聚反應制取的平均分子量為2500聚酯增塑劑。
4. 根據權利要求1所述的透明增塑PVC功能薄膜，其特征在于所述的熱穩定劑是液體 有機錫復合穩定劑中的一種或其組合；所述的紫外光吸收劑是二苯甲酮類紫外光吸收劑、 苯并三唑類紫外光吸收劑中的一種或其組合。
5. 根據權利要求4所述的透明增塑PVC功能薄膜，其特征在于所述的液體有機錫復合 穩定劑是硫醇有機錫熱穩定劑T137或非硫醇有機錫熱穩定劑二月桂酸二丁基錫。
6. 根據權利要求1所述的透明增塑PVC功能薄膜，其特征在于所述的其特征在于所 述的顏料母粒是吸收波長在570~590nm的黃色顏料與含PVC樹脂、增塑劑、熱穩定劑和 潤滑劑組成的增塑PVC預先混合而成，其中顏料在增塑PVC混合料中的質量百分比濃度為 0? 1%〇
7. 根據權利要求6所述的透明增塑PVC功能薄膜，其特征在于所述的黃色顏料是永固 黃顏料、檸檬黃顏料、耐曬黃顏料、德國赫斯特公司生產的黃色顏料811中的一種。
8. 根據權利要求1所述的透明增塑PVC功能薄膜，其特征在于所述的表面改性金屬氧 化物是氧化銦錫或氧化錫銻經過偶聯劑表面改性后的一種或其組合。
9. 根據權利要求1所述的透明增塑PVC功能薄膜，其特征在于所述的潤滑劑為不同粘 度液體石蠟中的一種或其組合。
10. 如權利要求1~9任一所述的透明增塑PVC功能薄膜制備方法，其特征在于包括有 以下步驟： 顏料母粒制備：顏料預先與PVC樹脂、增塑劑、熱穩定劑和潤滑劑混合并經雙螺桿造粒 制備成質量百分比濃度為〇. 1 %的顏料母粒； 表面改性金屬氧化物改性：氧化銦錫或氧化錫銻首先在120°C條件下干燥lh，然后按 質量比氧化銦錫或氧化錫銻：硅烷偶聯劑KH-550 :無水乙醇=100 :1 :2加入溫度為60°C的 高速混合機中，低速攪拌3~5min待升溫至80°C時啟動高速攪拌，8~lOmin后制得偶聯 劑表面改性氧化銦錫或氧化錫銻待用； PVC功能薄膜制備：在高速混合機中加入PVC樹脂、預先加熱至60-80°C的增塑劑、熱 穩定劑、紫外光吸收劑、顏料母粒、表面改性氧化銦錫或氧化錫銻、潤滑劑等助劑，高速混合 至料溫達到100±5°C后排料至行星混合機；控制行星擠出機的溫度在110~160°C使增塑 PVC塑化均勻后進入開放式煉塑機中，開煉機的物料通過單螺桿過濾機過濾雜質后直接上 料到壓延機，壓延機的操作溫度控制在160~180°C之間，通過壓延、冷卻、卷取等工藝最后 得到透明增塑PVC功能薄膜。
【專利摘要】本發明公開了一種透明增塑PVC功能薄膜，該透明增塑PVC功能薄膜具有太陽光譜選擇性透過和吸收的特點，高效率屏蔽紫外線、紅外線以及高能可見光-藍光等多功能。同時本發明還提供了該透明增塑PVC功能薄膜的制備方法，制備方法操作方便并且產品性能穩定。本發明的透明增塑PVC功能薄膜，其有以下質量配比的原料制成：PVC樹脂100份、增塑劑60～70份、熱穩定劑1.2～1.8份、紫外光吸收劑0.4～0.6份、顏料母粒1.2～6.0份、表面改性金屬氧化物0.5～2.0份、潤滑劑0.5～0.8份。
【IPC分類】C08J3-22, C08K13-06, C08K3-22, C08L67-02, C08L27-06
【公開號】CN104693646
【申請號】CN201510115224
【發明人】張軍, 尹秀萍, 戚燕俐, 袁益凱, 袁建, 吳俊英, 周賢, 劉云輝, 莊志磊
【申請人】南京工業大學, 江蘇名陽高分子新材料有限公司, 江陰正陽包裝材料有限公司
【公開日】2015年6月10日
【申請日】2015年3月16日