一种防爆防寒抗UV的PVC薄膜及其制备工艺制造技术

本发明专利技术涉及PVC薄膜材料技术领域，提供一种防爆防寒抗UV的PVC薄膜及其制备工艺，本发明专利技术通过具有增塑性的己二酸二丁酯与长链脂肪酸酯进行增塑改性互配，能够使己二酸二丁酯、长链脂肪酸酯和聚氯乙烯之间形成稳定的三维网状结构，在增塑的同时提高聚氯乙烯的耐寒稳定性，使改性后聚氯乙烯具有极好的防爆防寒性能；本发明专利技术将具有抗紫外性能的紫外吸收剂分散在纳米二氧化硅的表面，并将甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸甲酯聚合接枝在纳米二氧化硅地表面，能够使接枝有聚甲基丙烯酸甲酯和聚丙烯酸甲酯的纳米二氧化硅均匀地分散在耐寒增塑PVC的三维网状结构中，能够提高PVC在低温时的柔性韧性，还能够使PVC具有较为稳定地抗紫外性能。还能够使PVC具有较为稳定地抗紫外性能。

【技术实现步骤摘要】
一种防爆防寒抗UV的PVC薄膜及其制备工艺


[0001]本专利技术涉及PVC薄膜材料
，具体涉及一种防爆防寒抗UV的PVC薄膜及其制备工艺。

技术介绍

[0002]胚膜是一种使用热塑型高分子材料PVC制成胚体后，放入模具中吹塑成各种形状的一种薄膜，颜色多样，多应用于充气玩具、救生圈、橡皮艇、充气床等吹气类产品。由于其制造工艺是将薄膜重新加热成高弹态至熔融段之间，因此对薄膜熔体强度及延展性具有很高的要求，而现国内的薄膜由于其在高温下受气压过高容易破裂，一般都用于制作中小型的吹塑产品。而在一些沿海热带和南北极寒地区的地区，很多人也喜欢户外运动，由此对某些户外吹气用品也需要特殊的性能要求。在极寒地区非常考验橡皮艇的抗低温性能，若在使用过程中出现变脆开裂，甚至会造成生命危险。又如在近赤道的地区，如果产品长期在高紫外线的环境下，也会发生紫外线降解，使产品在使用过程中变脆而造成破裂。
[0003]目前市面上出现的很多种通过共混改性制得的PVC薄膜，通过共混改性的方式能够使PVC薄膜具有一定的抗低温、防爆以及抗紫外性能，但是这种PVC薄膜的性能不够稳定，且抗低温、防爆以及抗紫外性达不到理想的最佳状态，因此，如何设计一种新的PVC薄膜使其具有较为稳定且效果较好的抗低温、防爆以及抗紫外性能，成为了本领域技术人员亟待解决的技术问题。

技术实现思路

[0004]针对现有技术所存在的上述缺点，本专利技术提供了一种防爆防寒抗UV的PVC薄膜及其制备工艺，能够有效地解决现有技术的PVC薄膜抗低温、防爆以及抗紫外性能较差且不够稳定的问题。
[0005]技术方案为实现以上目的，本专利技术通过以下技术方案予以实现：一种防爆防寒抗UV的PVC薄膜，所述防爆防寒抗UV的PVC薄膜由以下原料组成：耐寒增塑PVC、二氧化硅聚酯组合物、改性纳米二氧化钛、阻燃组分、邻苯二甲酸二辛酯、硬脂酸钙、抗氧剂1010和润滑剂石蜡；所述二氧化硅聚酯组合物以纳米二氧化硅、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸甲酯和抗紫外组分为原料制得；所述耐寒增塑PVC的制备方法为：S1、按照1：4的摩尔比称取计算量的脂肪族二元酸和正丁醇倒入装有搅拌器、温度计、分水器和回流冷凝管的四口烧瓶中，搅拌均匀后加入重量为总体系6
‑
7%的对甲苯磺酸，在200
‑
300r/min的搅拌速度下升温至115
‑
125℃，保温30
‑
40min进行反应，反应结束后对有机层进行洗涤3次，经干燥、蒸馏后所得记作脂肪族酯类改性剂；S2、按照2：3的摩尔比称取计算量的硬脂酸甲酯和丙二胺倒入装有搅拌器、温度
计、分水器和回流冷凝管的四口烧瓶中，接着倒入总量为硬脂酸甲酯5
‑
8倍的甲醇，升温至60℃后在200
‑
300r/min的搅拌速度下反应12h，反应结束后用旋转蒸发仪在150℃下进行减压蒸馏，旋蒸60min后所得记作长链脂肪酸酯改性剂；S3、按照2：3：7：22
‑
25的重量比称取S1中的脂肪族酯类改性剂、S2中的长链脂肪酸酯改性剂、聚氯乙烯和N，N
‑
2甲基甲酰胺进行混合，混合均匀后升温至80℃反应2
‑
3h，反应结束后降温至22
‑
25℃并加入总量为聚氯乙烯3
‑
5倍的甲醇，混合搅拌后记作反应混合物；S4、对S3中的反应混合物进行抽滤，并将抽滤后的产物溶于四氢呋喃，接着再次加入与S3中等量的甲醇，对析出的白色絮状物进行抽滤，将抽滤产物置于65℃的温度下干燥18
‑
20h，所得即为耐寒增塑PVC。
[0006]更进一步地，所述S1中的脂肪族二元酸为己二酸，S1中的反应过程中进行回流分水，直至不再有水珠生成后结束反应。
[0007]更进一步地，所述S1中的洗涤3次用的洗涤液分别为饱和食盐水、饱和碳酸氢钠溶液和饱和食盐水，所述S1中蒸馏的具体方法为：先在常压下蒸馏15
‑
20min，再在水泵减压条件下蒸馏25
‑
30min。
[0008]更进一步地，所述二氧化硅聚酯组合物的制备方法包括以下步骤：步骤1、称取15重量份纳米二氧化硅、22
‑
25重量份抗紫外组分和200重量份甲苯进行混合，以100
‑
200r/min的搅拌速度进行搅拌，搅拌2h后置于26
‑
28kHz的频率下进行超声分散，超声分散时间为30min，所得记作二氧化硅分散组分；步骤2、称取10重量份硅烷偶联剂KH560和8重量份去离子水进行混合，常温条件下以300
‑
400r/min的搅拌速度搅拌12h，所得记作硅烷偶联剂水解液；步骤3、将步骤2中的硅烷偶联剂水解液按2滴/s的滴速滴加到步骤1中的二氧化硅分散组分中，在滴加的过程中以300
‑
400r/min的搅拌速度对二氧化硅分散组分进行搅拌，滴加结束后在40℃的条件下反应4
‑
6h，所得记作改性二氧化硅组分；步骤4、称取3
‑
5重量份偶氮二异丁腈和5重量份N
‑
甲基吡咯烷酮进行混合，混合均匀后加入15重量份无水乙醇，在200
‑
300r/min的搅拌速度下搅拌10min后记作滴加组分，称取22重量份甲基丙烯酸甲酯和35重量份丙烯酸甲酯混合制备混合液组分；步骤5、将步骤4中的滴加组分和混合液组分倒入步骤3中的改性二氧化硅组分中，以500
‑
600r/min的搅拌速度下搅拌4
‑
5h进行反应，反应结束后进行抽滤，所得抽滤产物即为二氧化硅聚酯组合物。
[0009]更进一步地，所述步骤5中的反应温度为68
‑
70℃。
[0010]更进一步地，所述抗紫外组分的制备方法为：2，4
‑
二羟基二苯甲酮、2
‑
羟基
‑4‑
正辛氧基二苯甲酮、2
‑
（2'
‑
羟基
‑
3'，5'
‑
二叔苯基）
‑5‑
氯化苯并三唑、2，2'
‑
硫代双（4
‑
叔辛基酚氧基）镍和4
‑
苯甲酰氧基
‑
2，2，6，6
‑
四甲基哌啶按等重量比混合制得。
[0011]更进一步地，所述改性纳米二氧化钛的制备方法为：称取5重量份纳米二氧化钛和80重量份无水乙醇进行搅拌混合，接着加入1
‑
2重量份的聚乙二醇，以原搅拌速度搅拌5min后加入2
‑
3重量份硅烷偶联剂KH570，经高剪切乳化机乳化20min后调节pH值至6，再以原搅拌速度搅拌2h后后离心分离，沉淀用无水乙醇洗涤3次后置于55℃的干燥箱内烘干，所得即为改性纳米二氧化钛。
[0012]更进一步地，所述搅拌混合的搅拌速度为300
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种防爆防寒抗UV的PVC薄膜，其特征在于，所述防爆防寒抗UV的PVC薄膜由以下原料组成：耐寒增塑PVC、二氧化硅聚酯组合物、改性纳米二氧化钛、阻燃组分、邻苯二甲酸二辛酯、硬脂酸钙、抗氧剂1010和润滑剂石蜡；所述二氧化硅聚酯组合物以纳米二氧化硅、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸甲酯和抗紫外组分为原料制得；所述耐寒增塑PVC的制备方法为：S1、按照1：4的摩尔比称取计算量的脂肪族二元酸和正丁醇倒入装有搅拌器、温度计、分水器和回流冷凝管的四口烧瓶中，搅拌均匀后加入重量为总体系6
‑
7%的对甲苯磺酸，在200
‑
300r/min的搅拌速度下升温至115
‑
125℃，保温30
‑
40min进行反应，反应结束后对有机层进行洗涤3次，经干燥、蒸馏后所得记作脂肪族酯类改性剂；S2、按照2：3的摩尔比称取计算量的硬脂酸甲酯和丙二胺倒入装有搅拌器、温度计、分水器和回流冷凝管的四口烧瓶中，接着倒入总量为硬脂酸甲酯5
‑
8倍的甲醇，升温至60℃后在200
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300r/min的搅拌速度下反应12h，反应结束后用旋转蒸发仪在150℃下进行减压蒸馏，旋蒸60min后所得记作长链脂肪酸酯改性剂；S3、按照2：3：7：22
‑
25的重量比称取S1中的脂肪族酯类改性剂、S2中的长链脂肪酸酯改性剂、聚氯乙烯和N，N
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2甲基甲酰胺进行混合，混合均匀后升温至80℃反应2
‑
3h，反应结束后降温至22
‑
25℃并加入总量为聚氯乙烯3
‑
5倍的甲醇，混合搅拌后记作反应混合物；S4、对S3中的反应混合物进行抽滤，并将抽滤后的产物溶于四氢呋喃，接着再次加入与S3中等量的甲醇，对析出的白色絮状物进行抽滤，将抽滤产物置于65℃的温度下干燥18
‑
20h，所得即为耐寒增塑PVC。2.根据权利要求1所述的一种防爆防寒抗UV的PVC薄膜，其特征在于，所述S1中的脂肪族二元酸为己二酸，S1中的反应过程中进行回流分水，直至不再有水珠生成后结束反应。3.根据权利要求1所述的一种防爆防寒抗UV的PVC薄膜，其特征在于，所述S1中的洗涤3次用的洗涤液分别为饱和食盐水、饱和碳酸氢钠溶液和饱和食盐水，所述S1中蒸馏的具体方法为：先在常压下蒸馏15
‑
20min，再在水泵减压条件下蒸馏25
‑
30min。4.根据权利要求1所述的一种防爆防寒抗UV的PVC薄膜，其特征在于，所述二氧化硅聚酯组合物的制备方法包括以下步骤：步骤1、称取15重量份纳米二氧化硅、22
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25重量份抗紫外组分和200重量份甲苯进行混合，以100
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200r/min的搅拌速度进行搅拌，搅拌2h后置于26
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28kHz的频率下进行超声分散，超声分散时间为30min，所得记作二氧化硅分散组分；步骤2、称取10重量份硅烷偶联剂KH560和8重量份去离子水进行混合，常温条件下以300
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400r/min的搅拌速度搅拌12h，所得记作硅烷偶联剂水解液；步骤3、将步骤2中的硅烷偶联剂水解液按2滴/s的滴速滴加到步骤1中的二氧化硅分散组分中，在滴加的过程中以300
‑
400r/min的搅拌速度对二氧化硅分散组分进行搅拌，...

【专利技术属性】
技术研发人员：张锦辉，张树威，李少康，郑浩源，
申请(专利权)人：广州市雄星塑料制品有限公司，
类型：发明
国别省市：