一种高耐候性聚氯乙烯广告板及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种高耐候性聚氯乙烯广告板，该广告板包括芯层和覆盖在芯层表面的保护层，芯层为发泡氯化聚氯乙烯材料，能够有效降低广告板的密度，节约成本；保护层为不发泡的氯化聚氯乙烯材料，具有硬度高，耐候性好，表面光滑、光泽度高等优点。本发明专利技术还提供了一种制备该聚氯乙烯广告板的方法，采用共挤成型的方法制得聚氯乙烯广告板。本发明专利技术广告板耐候性好，耐光耐热性能好，在户外使用不易老化和降解，使用寿命长。本发明专利技术中高耐候性聚氯乙烯广告板制备工艺成熟，操作简单易行，适于工业化生产。

【技术实现步骤摘要】
一种高耐候性聚氯乙烯广告板及其制备方法
本专利技术属于聚氯乙烯板材
，具体涉及一种高耐候性聚氯乙烯广告板及其制备方法。
技术介绍
聚氯乙烯是一种含有氯原子的高分子材料，是含有少量结晶结构的无定型聚合物，分子结构为[-CH2-CHCl-]n。聚氯乙烯具有原料丰富、制造工艺成熟、价格低廉、用途广泛等突出特点，现已成为世界第二大通用树脂，占世界合成树脂总消费量的29%。聚氯乙烯容易加工，可通过模压、层合、注塑、挤塑、压延、吹塑中空等方式进行加工，主要用于生产人造革、薄膜、电线护套等塑料软制品，也可生产板材、门窗、管道和阀门等塑料硬制品，是木材、铝材、复合板材的理想替代品，推广使用聚氯乙烯产品是节约资源、减少能耗、“以塑代木”、“以塑代钢”的重要措施。现有技术中，通常使用发泡、挤出、冷却、成型的方法制备聚氯乙烯板材制品，以聚氯乙烯为原料，添加其他助剂来增强其耐热性、韧性、延展性等性能，具有防水、阻燃、耐酸碱、防蛀、质轻、保温、隔音、减震、存储方便、施工方便等特点，同时，制备出的聚氯乙烯板材具有像木材一样可锯、可刨、可粘粘、可钻孔等加工性能。聚氯乙烯广告板具有优异的性能特点，在制备过程中通过添加不同的助剂对聚氯乙烯进行改性，改性方法主要是化学改性、填充改性、增强改性、共混改性以及纳米复合改性。通过添加物赋予聚氯乙烯树脂某些功能或者提高树脂的某些性能，进一步增强聚氯乙烯制品的强度、韧性、耐热、耐磨、耐候、阻燃等方面的性能。广告板以户外使用为主，户外环境多变，温度、湿度变化较大，再加上风吹日晒雨淋，在此情况下，广告板容易出现褪色、变色、表面皲裂的问题；使用一段时间后，板材容易发生老化、变脆，性能明显降低，使用寿命缩短，甚至会出现板材断裂的危险。目前广告板材在生产过程中难以兼顾密度、硬度、厚度、表面光泽度的问题，保证高硬度和厚度的前提下密度也往往随之增大，影响板材的施工条件；当兼顾厚度较大、密度较小时板材内部易出现泡孔、分层等缺陷；表面光泽度直接影响广告板的外观和使用效果，当表面光滑、光泽度高的时候，板材在使用过程中对油墨附着力较差，易出现掉墨的风险，或者出现重影、印刷效果差的问题，影响广告板的使用，影响广告效果。兼顾环境保护、外观优良、使用性能、施工条件、制造成本、使用寿命等方面的问题，一直是板材制造行业研究的热点，也是生产技术的难点所在。
技术实现思路
为了解决所述现有技术的不足，本专利技术提供了一种高耐候性聚氯乙烯广告板，该广告板包括芯层和覆盖在芯层表面的保护层，芯层为发泡氯化聚氯乙烯材料，能够有效降低广告板的密度，节约成本；保护层为不发泡的氯化聚氯乙烯材料，具有硬度高，耐候性好，表面光滑、光泽度高等优点。本专利技术还提供了一种制备该聚氯乙烯广告板的方法，采用共挤成型的方法，将芯层熔体和保护层熔体分别挤出后，通过分配器输入定型模具，进行冷却、定型、牵引，然后裁切至所需的尺寸，制得聚氯乙烯广告板。本专利技术广告板耐候性好，耐光耐热性能好，在户外使用不易老化和降解，使用寿命长。本专利技术中高耐候性聚氯乙烯广告板制备工艺成熟，操作简单易行，适于工业化生产。本专利技术所要达到的技术效果通过以下方案实现：本专利技术提供了一种高耐候性聚氯乙烯广告板，包括芯层，以及覆盖在芯层表面的保护层；其中，芯层的制备原料与质量百分比分别为：氯化聚氯乙烯树脂40%-60%，有机硅树脂15%-30%，稳定剂5%-15%，发泡剂5%-10%，润滑剂2%-8%，填充剂10%-30%；保护层的制备原料与质量百分比分别为：氯化聚氯乙烯树脂35%-50%，有机硅树脂30%-40%，稳定剂5%-10%，增塑剂3%-12%，填充剂10%-25%；所述有机硅树脂的制备方法为：将质量百分比分别为40%-50%的硅烷、10%-20%的有机溶剂加入到装有搅拌装置的反应釜，控制搅拌速度为500-700r/min，然后加入质量百分比为20%-30%的去离子水，控制反应温度为2-8℃，搅拌反应1-3h后，将反应温度升高至25-35℃，再加入质量百分比分别为1%-5%的催化剂、2%-8%的交联剂，继续搅拌反应20-40min，反应完成后过滤，制得所述有机硅树脂；所述填充剂的制备方法为：将质量百分比分别为45%-60%的钛白粉、15%-25%的氯化聚氯乙烯树脂、2%-10%的氧化硅、5%-15%的碳酸锂混合均匀后加入陶瓷球磨机中，然后再加入质量百分比为15%-30%的去离子水，球磨2.5-5h，过筛，制得所述填充剂。本专利技术中聚氯乙烯广告板包括芯层和覆盖在芯层表面的保护层。芯层中添加发泡剂制得氯化聚氯乙烯发泡材料，有利于降低广告板的整体密度，改善广告板的施工条件，降低运输成本。保护层为不发泡的氯化聚氯乙烯材料，制得的板材硬度高，耐候性好，表面光滑、光泽度高。氯化聚氯乙烯树脂具有良好的耐腐蚀性、耐热性、可溶性和机械强度，分子链排列的不规则程度较高，极性强，溶解性好。有机硅树脂为高度交联的网状结构的聚有机硅氧烷，具有优异的热稳定性、电绝缘性，防水、防盐雾性能好，以此为原料制备保护层，使广告板具有优良的耐候性能。所述有机硅树脂与氯化聚氯乙烯树脂在熔融状态下有很好的相容性，能在熔体内均匀分布，有利于改善板材材料的均匀性。所述有机硅树脂制备过程中，在较低的温度下，硅烷在有机溶剂和水的存在下分解，再进行交联制得有机硅树脂，制备方法简单，有机硅树脂产率高。本专利技术中填充剂以钛白粉、氯化聚氯乙烯树脂、氧化硅、碳酸锂、去离子水为原料，通过球磨制得。球磨过程中珠子大小比为大:中:小=1:1:3，球磨2-4h后，使用250目震动筛过滤水磨浆，制得所述填充剂。该填充剂硬度高、强度大。钛白粉密度小，有利于进一步降低广告板的整体密度，氧化硅的加入能够提高球磨效率，碳酸锂有促凝剂的作用，在球磨过程中有助于填充剂中各原料的相互混合。同时，钛白粉具有很大的比表面积，有助于其他原料颗粒的吸附，球磨结束后，氯化聚氯乙烯树脂颗粒包裹在填充剂颗粒表面，在后续制备熔体的过程中，能够加快各组分的熔融效率，提高熔体的均匀性。进一步地，所述氯化聚氯乙烯树脂聚合度为700-900；所述氯化聚氯乙烯树脂中氯的质量分数为65%-75%。聚合度增加，树脂的基本性能变好，但是塑化时间随之延长，熔融因数变大，加工性能变差，聚合度为700-900的氯化聚氯乙烯树脂，基本性能优良，加工性能好。氯含量（质量分数）为65%-75%的氯化聚氯乙烯树脂，机械性能好，热变形温度高，最高使用温度可达110℃，长期使用温度可达95℃，无味无毒，常温下为质地疏松的颗粒或粉末，易加工。进一步地，所述稳定剂由光稳定剂与热稳定剂按质量比为(1.5-3.5):1混合而成。进一步优选，所述光稳定剂为羟基二苯甲酮、苯并三唑、水杨酸酯、三嗪中的一种或几种；所述热稳定剂为羧酸有机锡、硬脂酸铝、稀土稳定剂中的一种或几种。稳定剂能够防止氯化聚氯乙烯树脂分子链中脱出氯化氢，或者阻止这一反应，终止分解作用，提高氯化聚氯乙烯树脂的分解温度，同时，稳定剂能降低发泡剂的分解温度，使得发泡过程在较低的温度下进行，提高发泡效率，减少发泡反应所需的能耗。光稳定剂能够屏蔽或者吸收紫外线的能量，使高分子聚合物在光的辐射下，排除或者减缓光化学反应的可能性，阻止或延迟光老化的过程，延长广告板的使用寿命。热稳定剂本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高耐候性聚氯乙烯广告板，其特征在于：包括芯层，以及覆盖在芯层表面的保护层；其中，芯层的制备原料与质量百分比分别为：氯化聚氯乙烯树脂40%‑60%，有机硅树脂15%‑30%，稳定剂5%‑15%，发泡剂5%‑10%，润滑剂2%‑8%，填充剂10%‑30%；保护层的制备原料与质量百分比分别为：氯化聚氯乙烯树脂35%‑50%，有机硅树脂30%‑40%，稳定剂5%‑10%，增塑剂3%‑12%，填充剂10%‑25%；所述有机硅树脂的制备方法为：将质量百分比分别为40%‑50%的硅烷、10%‑20%的有机溶剂加入到装有搅拌装置的反应釜，控制搅拌速度为500‑700r/min，然后加入质量百分比为20%‑30%的去离子水，控制反应温度为2‑8℃，搅拌反应1‑3h后，将反应温度升高至25‑35℃，再加入质量百分比分别为1%‑5%的催化剂、2%‑8%的交联剂，继续搅拌反应20‑40min，反应完成后过滤，制得所述有机硅树脂；所述填充剂的制备方法为：将质量百分比分别为45%‑60%的钛白粉、15%‑25%的氯化聚氯乙烯树脂、2%‑10%的氧化硅、5%‑15%的碳酸锂混合均匀后加入陶瓷球磨机中，然后再加入质量百分比为15%‑30%的去离子水，球磨2.5‑5h，过筛，制得所述填充剂。...

【技术特征摘要】
1.一种高耐候性聚氯乙烯广告板，其特征在于：包括芯层，以及覆盖在芯层表面的保护层；其中，芯层的制备原料与质量百分比分别为：氯化聚氯乙烯树脂40%-60%，有机硅树脂15%-30%，稳定剂5%-15%，发泡剂5%-10%，润滑剂2%-8%，填充剂10%-30%；保护层的制备原料与质量百分比分别为：氯化聚氯乙烯树脂35%-50%，有机硅树脂30%-40%，稳定剂5%-10%，增塑剂3%-12%，填充剂10%-25%；所述有机硅树脂的制备方法为：将质量百分比分别为40%-50%的硅烷、10%-20%的有机溶剂加入到装有搅拌装置的反应釜，控制搅拌速度为500-700r/min，然后加入质量百分比为20%-30%的去离子水，控制反应温度为2-8℃，搅拌反应1-3h后，将反应温度升高至25-35℃，再加入质量百分比分别为1%-5%的催化剂、2%-8%的交联剂，继续搅拌反应20-40min，反应完成后过滤，制得所述有机硅树脂；所述填充剂的制备方法为：将质量百分比分别为45%-60%的钛白粉、15%-25%的氯化聚氯乙烯树脂、2%-10%的氧化硅、5%-15%的碳酸锂混合均匀后加入陶瓷球磨机中，然后再加入质量百分比为15%-30%的去离子水，球磨2.5-5h，过筛，制得所述填充剂。2.如权利要求1所述高耐候性聚氯乙烯广告板，其特征在于：所述氯化聚氯乙烯树脂聚合度为700-900；所述氯化聚氯乙烯树脂中氯的质量分数为65%-75%。3.如权利要求1所述高耐候性聚氯乙烯广告板，其特征在于：所述稳定剂由光稳定剂与热稳定剂按质量比为(1.5-3.5):1混合而成。4.如权利要求3所述高耐候性聚氯乙烯广告板，其特征在于：所述光稳定剂为羟基二苯甲酮、苯并三唑、水杨酸酯、三嗪中的一种或几种；所述热稳定剂为羧酸有机锡、硬脂酸铝、稀土稳定剂中的一种或几种。5.如权利要求1所述高耐候性聚氯乙烯广告板，其特征在于：所述发泡剂为碳酸氢钠、碳酸氢铵、叠氮化合物、偶氮二甲酰胺、偶氮二异丁腈中的一种或几...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄子伟，
申请(专利权)人：佛山市高明区创奇装饰材料有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44