一种具有抗菌阻燃高粘性的聚乙烯膜、制备方法及应用技术

本发明专利技术公开一种具有抗菌阻燃高粘性的聚乙烯膜、制备方法及应用，本发明专利技术具有抗菌阻燃高粘性的聚乙烯膜，复合阻燃剂中的阻燃共聚物大分子包覆于无机阻燃剂颗粒的表面，达到改善无机颗粒表面性能且协同发挥阻燃效果的目的，有效提高其阻燃性能；针对特定应用场景使用，可以用作车门表面的防护膜，使用时利用丁基密封胶将其粘附于车门钣金表面，抗菌层接触空气，克服车门在湿度、氧气以及微生物作用下易滋生细菌的弊端；聚乙烯膜内表面的增粘层与丁基密封胶接触，增粘层与车用密封胶通过羧酸根、羟基以及儿茶酚基团提供的氢键、电荷等作用牢靠的粘结在一起，显著提高聚乙烯膜与车门钣金的粘结牢固性。本发明专利技术方法，操作简单，应用实施可行性高。实施可行性高。实施可行性高。

【技术实现步骤摘要】
一种具有抗菌阻燃高粘性的聚乙烯膜、制备方法及应用


[0001]专利技术涉及车用防护膜
，具体涉及一种具有抗菌阻燃高粘性的聚乙烯膜。

技术介绍

[0002]车用聚乙烯防护膜主要是由聚乙烯树脂与其它原料(阻燃剂、填料)以及助剂(增塑剂、抗氧剂)经螺杆挤出后吹膜加工而成，将其粘覆于汽车车门表面，起到防水、防尘以及提高整车气密性的作用。吹膜工艺制作的传统聚乙烯膜，加工方便，可以根据需要进行裁切。但是传统的聚乙烯膜结构简单、功能单一以及阻燃性差，不利于行车安全。聚乙烯膜用于汽车车门表面特定的应用场景时，使用密封胶(如丁基橡胶密封胶)将其粘接在车门钣金表面，聚乙烯膜与密封胶的粘结强度以及膜的表面特性(如抗菌性能)显得尤为重要。因此，亟需研发一种具有阻燃、高粘结性以及表面抗菌特性的车用聚乙烯膜。
[0003]中国实用专利，专利号ZL202023279905.7，公布了一种阻燃型聚乙烯膜，包括依次设置的膨胀阻燃层、无机阻燃层、有机磷系阻燃层、聚乙烯层和纳米阻燃层；其中所述膨胀阻燃层、无机阻燃层、有机磷系阻燃层、聚乙烯层和纳米阻燃层适于协同阻燃，以形成阻燃型聚乙烯膜；专利技术通过设置膨胀阻燃层、无机阻燃层、有机磷系阻燃层、聚乙烯层和纳米阻燃层多种无卤性聚乙烯阻燃层进行协同阻燃，能够克服单一无卤性聚乙烯阻燃层阻燃效率不高的问题，提高了本阻燃型聚乙烯膜的阻燃效果，能够满足工业生产对聚乙烯膜高效阻燃的需求。但是，该阻燃型聚乙烯膜多层结构设计路线长，层数多，除聚乙烯膜层外，每一功能层的层厚为10
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20μm，还需经过热压复合成型，高温成型容易破坏多层结构，影响实际使用效果。
[0004]尽管聚乙烯膜的制备及应用已经研究很多，但针对特定应用场景
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汽车车门的防护，仍然缺乏具有抗菌阻燃高粘性的聚乙烯膜。

技术实现思路

[0005]专利技术的目的在于，克服现有技术中存在的缺陷，提供一种具有抗菌阻燃高粘性的聚乙烯膜、制备方法及应用，本专利技术具有抗菌阻燃高粘性的聚乙烯膜，复合阻燃剂中的阻燃共聚物大分子包覆于无机阻燃剂颗粒的表面，能够达到改善无机颗粒表面性能且协同发挥阻燃效果的目的，有效提高其阻燃性能；针对特定应用场景使用，可以用作车门表面的防护膜，使用时利用丁基密封胶将其粘附于车门钣金表面，抗菌层接触空气，克服了车门在湿度、氧气以及微生物作用下易滋生细菌的弊端；聚乙烯膜内表面的增粘层与丁基密封胶接触，增粘层与车用密封胶通过羧酸根、羟基以及儿茶酚基团提供的氢键、电荷等作用牢靠的粘结在一起，显著提高聚乙烯膜与车门钣金的粘结牢固性。本专利技术方法，操作简单，应用实施可行性高。本专利技术方法制备的具有抗菌阻燃高粘性的聚乙烯膜，可以用作汽车车门或航空部件表面的防护膜。
[0006]为实现上述目的，专利技术的技术方案是设计一种具有抗菌阻燃高粘性的聚乙烯膜的制备方法，包括以下步骤：
[0007]步骤S1：阻燃共聚物大分子的制备，将混合单体溶解于极性溶剂中，形成混合单体溶液，将混合单体溶液加热至70℃，加入引发剂，70℃条件下恒温反应24h，然后将反应产物混合液依次蒸发浓缩、不良溶剂析出、抽滤、淋洗、真空干燥，得阻燃共聚物大分子，其中混合单体中包括丙烯酸羟乙酯、乙烯基磺酸钠、硅烷偶联剂，所述的混合单体中丙烯酸羟乙酯的摩尔百分含量为50～55％、乙烯基磺酸钠的摩尔百分含量为 35～40％、硅烷偶联剂的摩尔百分含量为5～15％；
[0008]步骤S2：复合阻燃剂的制备，将步骤S1制备的阻燃共聚物大分子溶解于良溶剂中，形成阻燃共聚物大分子溶液，向阻燃共聚物大分子溶液中加入无机阻燃剂，并搅拌均匀，蒸除溶剂、真空干燥，得复合阻燃剂，所述的复合阻燃剂中阻燃共聚物大分子的百分含量为15～25％，余量为无机阻燃剂；
[0009]步骤S3：阻燃聚乙烯膜的制备，将低密度聚乙烯100份、线性低密度聚乙烯20～30 份、乙烯
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醋酸乙烯酯共聚物20～30份、步骤S2制备的复合阻燃剂15～25份、增塑剂4～8 份、抗氧剂3～6份、相容剂10～20份、稳定剂3～6份置于单螺杆挤出机中熔融共混挤出、吹膜，得阻燃聚乙烯膜，所述的阻燃聚乙烯膜的厚度为0.14～0.20mm；
[0010]步骤S4：抗菌阻燃高粘性的聚乙烯膜的制备，将所述的阻燃聚乙烯膜的一侧面喷涂抗菌性季铵盐类共聚物凝胶颗粒分散液，干燥后形成抗菌层，然后将所述的阻燃聚乙烯膜的另一侧面喷涂丙烯酸
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丙烯酸钠
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多巴胺共聚物溶液，干燥后形成增粘层，得抗菌阻燃高粘性的聚乙烯膜，其中抗菌性季铵盐类共聚物凝胶颗粒分散液中溶质质量分数为5～10％、丙烯酸
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丙烯酸钠
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多巴胺共聚物溶液中溶质质量分数为2～5％，抗菌层的厚度为2～3μm、增粘层的厚度为1～2μm。
[0011]步骤S1中，阻燃共聚物大分子中的羟基使其可以通过氢键作用具有界面粘附能力，磺酸钠基团提供了阻燃性，侧链上含有尚未水解的硅氧烷基团，可以用于下一步与无机阻燃剂的复合；步骤S2中，通过物理作用将阻燃共聚物大分子吸附到无机阻燃颗粒表面，且通过加热环境让阻燃共聚物大分子侧链上的硅氧烷基团发生水解与缩合反应，再通过形成Si
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O化学键键合到无机阻燃颗粒表面，形成复合阻燃剂；步骤S4中，根据车用防水膜的应用场景，对与空气接触的聚乙烯膜上表面喷涂疏水性的季铵盐类共聚物凝胶颗粒分散液，多次喷涂
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自然晾干之后控制最后干态抗菌层厚度为2
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3μm，使其上表面富含季铵盐基团具有抗菌性能；对与密封胶接触的聚乙烯膜下表面喷涂丙烯酸
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丙烯酸钠
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多巴胺共聚物溶液，多次喷涂
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自然晾干之后控制最后增粘层干态厚度为1
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2 μm，增粘层与车用丁基密封胶通过羧酸根、羟基以及儿茶酚基团提供的氢键、电荷等作用牢靠的粘结在一起，显著提高聚乙烯膜下表面与车门等钣金件表面的粘结牢固性。
[0012]优选地，所述的步骤S1中，混合单体溶液中溶质质量分数为30～40％，硅烷偶联剂为γ
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甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷，不良溶剂为石油醚，极性溶剂为N,N
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二甲基甲酰胺与四氢呋喃的混合溶液，二者的体积比为4∶1，引发剂为2,2
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偶氮二异丁腈，引发剂的加入量为混合单体总质量的2～3％。
[0013]优选地还有，所述的步骤S2中，良溶剂为氯仿，阻燃共聚物大分子溶液中溶质百分含量为20～30％，无机阻燃剂为氢氧化镁、氢氧化铝、水滑石、三氧化锑中的一种或几种，无机阻燃剂的粒径范围为100～500nm。
[0014]优选地还有，所述的步骤S3中，相容剂为聚乙烯熔融接枝马来酸酐共聚物，接枝率
为1.5～3％，抗氧剂为抗氧剂1010或抗氧剂168，稳定剂为硬脂酸钙或硬脂酸锌。
[0015]优选地还有，所述的步骤S3中，单螺杆挤出机的各段温度为160℃、175℃、180本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种具有抗菌阻燃高粘性的聚乙烯膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤S1：阻燃共聚物大分子的制备，将混合单体溶解于极性溶剂中，形成混合单体溶液，将混合单体溶液加热至70℃，加入引发剂，70℃条件下恒温反应24h，然后将反应产物混合液依次蒸发浓缩、不良溶剂析出、抽滤、淋洗、真空干燥，得阻燃共聚物大分子，其中混合单体中包括丙烯酸羟乙酯、乙烯基磺酸钠、硅烷偶联剂，所述的混合单体中丙烯酸羟乙酯的摩尔百分含量为50～55％、乙烯基磺酸钠的摩尔百分含量为35～40％、硅烷偶联剂的摩尔百分含量为5～15％；步骤S2：复合阻燃剂的制备，将步骤S1制备的阻燃共聚物大分子溶解于良溶剂中，形成阻燃共聚物大分子溶液，向阻燃共聚物大分子溶液中加入无机阻燃剂，并搅拌均匀，蒸除溶剂、真空干燥，得复合阻燃剂，所述的复合阻燃剂中阻燃共聚物大分子的百分含量为15～25％，余量为无机阻燃剂；步骤S3：阻燃聚乙烯膜的制备，将低密度聚乙烯100份、线性低密度聚乙烯20～30份、乙烯
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醋酸乙烯酯共聚物20～30份、步骤S2制备的复合阻燃剂15～25份、增塑剂4～8份、抗氧剂3～6份、相容剂10～20份、稳定剂3～6份置于单螺杆挤出机中熔融共混挤出、吹膜，得阻燃聚乙烯膜，所述的阻燃聚乙烯膜的厚度为0.14～0.20mm；步骤S4：抗菌阻燃高粘性的聚乙烯膜的制备，将所述的阻燃聚乙烯膜的一侧面喷涂抗菌性季铵盐类共聚物凝胶颗粒分散液，干燥后形成抗菌层，然后将所述的阻燃聚乙烯膜的另一侧面喷涂丙烯酸
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丙烯酸钠
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多巴胺共聚物溶液，干燥后形成增粘层，得抗菌阻燃高粘性的聚乙烯膜，其中抗菌性季铵盐类共聚物凝胶颗粒分散液中溶质质量分数为5～10％、丙烯酸
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丙烯酸钠
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多巴胺共聚物溶液中溶质质量分数为2～5％，抗菌层的厚度为2～3μm、增粘层的厚度为1～2μm。2.如权利要求1所述的具有抗菌阻燃高粘性的聚乙烯膜的制备方法，其特征在于，所述的步骤S1中，混合单体溶液中溶质质量分数为30～40％，硅烷偶联剂为γ
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甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷，不良溶剂为石油醚，极性溶剂为N,N
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二甲基甲酰胺与四氢呋喃的混合溶液，二者的体积比为4∶1，引发剂为2,2
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偶氮二异丁腈，引发剂的加入量为混合单体总质量的2～3％。3.如权利要求1所述的具有抗菌阻燃高粘性的聚乙烯膜的制备方法，其特征在于，所述的步骤S2中，良溶剂为氯仿，阻燃共聚物大分子溶液中溶质百分含量为20～30％，无机阻燃剂为氢氧化镁、氢氧化铝、水滑石、三氧化锑中的一种或几种，无机阻燃剂的粒径范围为100～500nm。4.如权利要求1所述的具有抗菌阻燃高粘性的聚乙烯膜的制备方法，其特征在于，所述的步骤S3中，相容剂为聚乙烯熔融接枝马来酸酐共聚物，接枝率为1.5～3％，抗氧剂为抗氧剂1010或抗氧剂168，稳定剂为硬脂酸钙或硬脂酸锌。5.如权利要求1所述的具有抗菌阻燃高粘性的聚乙烯膜的制备方法，其特征在于，所述的步骤S3中，单螺杆挤出机的各段温度为160℃、175℃、180℃、190℃、190℃、180℃，单螺杆...

【专利技术属性】
技术研发人员：李和平，
申请(专利权)人：常州艾龙森汽车饰件有限公司，
类型：发明
国别省市：