一种抗紫外线PVC薄膜及其制备工艺制造技术

本发明专利技术涉及PVC薄膜的技术领域，具体公开了一种抗紫外线PVC薄膜及其制备工艺。抗紫外线PVC薄膜包括改性PVC薄膜和稳定膜，所述稳定膜覆盖在改性PVC薄膜的表面，按改性PVC薄膜的总重量计，改性PVC薄膜采用如下重量份的原料制成：包括100

【技术实现步骤摘要】
一种抗紫外线PVC薄膜及其制备工艺


[0001]本专利技术涉及PVC薄膜的
，尤其是涉及一种抗紫外线PVC薄膜及其制备工艺。

技术介绍

[0002]PVC作为世界上使用最多的塑料之一，由于具有价格低廉、耐燃和耐腐蚀性等优点，被广泛应用在工农业生产等多个领域中。其中，将用于提高PVC塑料的延展性和韧性的改性剂加入PVC塑料中，合成得到的PVC薄膜可以作为装饰膜和附胶膜应用于建材、包装和医药等行业中。
[0003]PVC薄膜虽然是一种用途广泛的树脂薄膜，但是PVC薄膜在日光下对紫外线非常敏感，遇紫外线易变黄、失去力学性能。这是因为PVC薄膜的主要成分为聚氯乙烯，由于聚氯乙烯的分子链上具有电负性较强的氯原子，导致PVC薄膜在紫外光的照射下，聚氯乙烯吸收紫外光后容易发生氧化降解，产生盐酸，而盐酸会进一步催化降解PVC。
[0004]所以专利技术人认为，紫外光对PVC薄膜的照射会引起PVC材料基体的老化和变色，从而缩短PVC薄膜的使用寿命。因此，需要专利技术一种具有防抗紫外线作用的PVC薄膜。

技术实现思路

[0005]为了改善PVC薄膜易吸收紫外线而老化的缺点，本申请提供一种抗紫外线PVC薄膜及其制备工艺。
[0006]第一方面，本申请提供一种抗紫外线PVC薄膜，采用如下的技术方案：一种抗紫外线PVC薄膜，包括改性PVC薄膜和稳定膜，所述稳定膜覆盖在改性PVC薄膜的表面，按改性PVC薄膜的总重量计，改性PVC薄膜采用如下重量份的原料制成：包括100
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140份聚氯乙烯树脂、50
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70份半导体紫外线吸收剂、40
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60份耐热改性剂、30
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50份增塑剂和2
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15份填充剂，所述半导体紫外线吸收剂包括三氧化二铋、三氧化二铝和三氧化二锰中的至少一种。
[0007]本申请中的半导体紫外线材料的内部，存在低能带价带和高能带导带，由于低能带价带和高能带导带之间存在能量差，即为一定宽度的禁带，禁带可以吸收高于该禁带的能量。半导体材料作为紫外线吸收剂，可以吸收紫外线这种能量高且波长短的光。当半导体紫外线吸收剂吸收紫外线后，具有较高的能量，其中一部分的能量转换为热能，传输给聚氯乙烯树脂，而聚氯乙烯树脂中加入耐热改性剂后，具有很好的热稳定性，不易发生键断裂而发生材质老化。
[0008]同时，另一部分的能量使得半导体内部的光生电子从低价带跃迁至高导带，低价带上的空穴和光生电子具有氧化还原性，可以氧化还原空气中的氧气和水生成自由基，自由基会进一步与聚氯乙烯树脂发生自由基降解。然而，在改性PVC薄膜的表面覆盖稳定膜，则可以隔绝自由基与空气和水接触，阻止聚氯乙烯树脂降解，达到了改善PVC薄膜抗老化性的效果。
[0009]所以将三氧化二铋、三氧化二铝和三氧化二锰等作为紫外线吸收剂，引入PVC薄膜中，均可有效防抗PVC薄膜吸收紫外线，大幅度提高PVC薄膜的抗老化性能。当把聚氯乙烯树脂与半导体紫外线吸收剂、耐热改性剂、增塑剂、填充剂和稳定膜混合制备得到一种PVC薄膜，耐热改性剂、半导体紫外线吸收剂和稳定膜之间相互协同作用，能够有效帮助PVC薄膜抵抗紫外线，从而显著改善PVC薄膜吸收紫外线而老化的缺点，提高了PVC薄膜的使用寿命。
[0010]在一个具体的可实施方案中，按改性PVC薄膜的总重量计，包括120
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130份聚氯乙烯树脂、45
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65份半导体紫外线吸收剂、45
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55份耐热改性剂、35
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45份增塑剂和5
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10份填充剂。
[0011]在上述组分的配比下，制备得到的PVC薄膜具有更高的紫外线吸收能力，PVC薄膜的抗老化性能更好。
[0012]在一个具体的可实施方案中，所述耐热改性剂采用以下重量份的原料制成：60
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80份水、10
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20份N,N二甲基甲酰胺和30
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40份对氨基苯硫酚。
[0013]在水中，对氨基苯硫酚与PVC树脂薄膜在N,N二甲基甲酰胺的催化下发生取代反应，将聚氯乙烯上的不稳定氯离子去除。由于对氨基苯硫酚上含有苯环，所以在聚氯乙烯上引入对氨基苯硫酚后增加了PVC薄膜的稳定性，改善了PVC薄膜遇紫外光或热时，易发生分解的问题。专利技术人还发现，采用对氨基苯硫酚与聚氯乙烯树脂制成的薄膜，还取得进一步提高PVC薄膜的抗老化性能的意料之外的效果。这可能是由于聚氯乙烯结构中C
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Cl键能较低，易在吸收紫外光后，能量增加而发生键断链，而产生盐酸，加快了PVC薄膜老化的速度。在PVC薄膜中引入对氨基苯硫酚，可以减少盐酸的形成，改善了PVC薄膜由于盐酸氧化而发生分解的问题。
[0014]在一个具体的可实施方案中，所述半导体紫外线吸收剂还包括柠檬酸钠水溶液。
[0015]由于三氧化二铋、三氧化二铝和三氧化二锰作具有较高的比表面积和表面能，所以在使用过程中由于内部之间的范德华力或静电力，易发生团聚，而导致三氧化二铋、三氧化二铝和三氧化二锰吸收紫外线的效率降低。当三氧化二铋、三氧化二铝和三氧化二锰的至少一种和柠檬酸钠溶液混合时，柠檬酸钠可以在溶液中对半导体材料选择性吸附，从而促进了半导体材料的分散性，提高了半导体材料吸收紫外线的效率。同时，由于柠檬酸钠在溶液中带负电，而经对氨基苯硫酚改性后的PVC树脂上有带正电的氨基，所以带负电的柠檬酸钠可以通过静电吸附组装在经过对氨基苯硫酚改性后的PVC树脂的表面上，使得吸附在柠檬酸钠上的半导体材料也固定附着在PVC树脂的表面，有效提高了PVC薄膜防抗紫外线的性能，改善了PVC薄膜易吸收紫外光老化的问题。
[0016]在一个具体的可实施方案中，所述稳定膜为丙烯酸树脂薄膜。
[0017]由于半导体材料吸收紫外光后，光生电子会从低价带跃迁至高导带上，光生电子和具有空穴的低价带具有氧化还原性。遇到空气和水蒸气会形成自由基，自由基降解PVC薄膜。将透明无色的丙烯酸树脂涂于PVC薄膜上，丙烯酸树脂具有耐水性，并且在高温下不变色，可以有效防止半导体材料接触空气和水蒸气发生氧化还原反应，进一步提高了改性PVC薄膜的抗老化性。
[0018]在一个具体的可实施方案中，所述增塑剂为环氧大豆油。
[0019]环氧大豆油具有优良的耐热和耐光性，环氧大豆油对聚氯乙烯树脂有交联增韧的作用，可以提高聚氯乙烯树脂机械强度和耐候性，进一步提高PVC薄膜的抗老化性。
[0020]在一个具体的可实施方案中，所述填充剂为碳酸钙、硅藻土和硫酸钡的至少一种。
[0021]在制备PVC薄膜时，加入填充剂有助于提高PVC的机械强度性能，使得PVC薄膜较好的流动性和韧性，提高了PVC薄膜的尺寸稳定性。
[0022]第二方面，本申请提供一种抗紫外线PVC薄膜的制备方法，采用如下的技术方案：一种抗紫外线PVC薄膜的制备方法，包括以下步骤，S1、将聚氯乙烯树脂、半导体紫外线吸收剂、增塑剂和填充剂经过混本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种抗紫外线PVC薄膜，其特征在于：包括改性PVC薄膜和稳定膜，所述稳定膜覆盖在改性PVC薄膜的表面，按改性PVC薄膜的总重量计，改性PVC薄膜采用如下重量份的原料制成：包括100
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140份聚氯乙烯树脂、50
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70份半导体紫外线吸收剂、40
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60份耐热改性剂、30
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50份增塑剂和2
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15份填充剂，所述半导体紫外线吸收剂包括三氧化二铋、三氧化二铝和三氧化二锰中的至少一种。2.根据权利要求1所述的一种抗紫外线PVC薄膜，其特征在于：按改性PVC薄膜的总重量计，包括120
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130份聚氯乙烯树脂、45
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65份半导体紫外线吸收剂、45
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55份耐热改性剂、35
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45份增塑剂和5
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10份填充剂。3.根据权利要求1所述的一种抗紫外线PVC薄膜，其特征在于：所述耐热改性剂采用以下重量份的原料制成：60
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80份水、10
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20份N,N二甲基甲酰胺和30
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40份对氨基苯硫酚。4.根据权利要求3所述的一种抗紫外线PVC薄膜，其特征在于：所述半导体紫外线吸收剂还包括柠檬酸钠水溶液。5.根据权利要求1所述的一种抗紫外线PVC薄膜，其特征在于：所述稳定膜为丙烯酸树脂薄膜。6.根据权利要求1所述的一种抗紫外线PVC薄膜，其特征在于：所述增塑剂为环氧大豆油。7.根据权利要求1所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴涵韬，倪建赟，
申请(专利权)人：浙江达尔美塑胶有限公司，
类型：发明
国别省市：