专利名称：一种聚乙烯喷绘基材的制备方法
技术领域：
本发明涉及一种喷绘基材的制备方法，特别是一种聚乙烯喷绘基材的制备方法。
背景技术：
喷绘基材是一种用于数码写真制作及户外广告喷绘用的基材，目前，市场上用于广告喷绘的材料主要是以涤纶纺织物为基材，采用复合PVC的聚氯乙烯产品，其主要成分是聚氯乙烯，再加入一些其他辅料来增强其耐热性、延展性，并且附着力好、喷涂容易，因而常用于表面喷涂，而且由于这种材料价格便宜，因而应用广泛。但其缺点在于，PVC与涤纶织物基材难以分离，因而无法回收从而造成环保性不好；而PVC分解时会产生如HCl之类的有毒、有害气体，从而造成空气污染。中国专利CN200948694Y公开了一种彩虹全息喷绘基材，其基材为在基层表面贴附包括彩虹全息光栅载体层、保护层和适印层等多层，并用粘合剂和连接剂将其粘合在一起，制备出来的喷绘基材具备激光全息产品的特殊光学性质， 在光线照射下能反射或透射出彩虹全息的光学特性，可用于户外及室内广告，但其不足之处在于，采用PVC材质作为基层，质地较重且燃烧时会产生有毒气体从而不够环保；多层膜贴合在一起，耐磨及抗老化性能不佳。中国专利CN101298508A公开了一种喷绘用聚氯乙烯膜，其技术要点为将纳米无机粒子、环氧大豆油、钛白粉等作为混料加入聚氯乙烯树脂后压延生产线制成膜，其具有喷绘面清晰，色彩鲜艳的优点，但其缺点同样为环保性不好、焚烧时会产生有毒、有害气体。中国专利CN101070023A公开了一种利用竹制品为材料的喷绘工艺及产品，其特点为在片状竹制品表面喷绘图案，竹制品坚固耐用且天然环保，但其缺点在于，重量较大导致搬运不便且折叠较为不便。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种聚乙烯喷绘基材的制备方法，以提供一种质地轻、附着力好、防老化能力强且环境友好的聚乙烯喷绘基材。本发明方法所述的聚乙烯的喷绘基材，制备方法依次如下
a.在熔融指数(MI)为O.3-1. 5的高密度聚乙烯(HDPE)原料中加入防老化剂、着色剂，其中高密度聚乙烯(HDPE)在上述组合物中所占重量比为75%-95%，防老化剂所占重量比为5%-15%，着色剂所占重量比为0%-15% ；
b.经螺杆挤出机成膜后切割分条，再经过拉伸、定型后收卷成丝锭，并对丝锭进行编织，以制成基材；
c.在熔融指数(MI)为I.5-20的低密度聚乙烯LDPE原料中加入防老化剂、着色剂和/或表面处理敏化剂，其中LDPE所占重量比为65%-98%，防老化剂所占重量比为5%_15%，着色剂所占重量比为0%-15% ;并将加入各种助剂后低密度聚乙烯LDPE原料经螺杆挤出机制成膜，并将其热复合到基材上，形成复合后的基材；
d.之后，对复合后的基材施加高频高压电，进行电火花处理；或进行接枝处理，接枝具有良好极性和吸墨性能的单体；制得喷绘基材。
本发明所选用的高密度聚乙烯HDPE熔融指数(MI)为O. 3-1. 5作为编织的基材，利用其良好的力学性能、绝缘性能及环境友好性能；所用的低密度聚乙烯LDPE的熔融指数(MD为I. 5-20，其聚乙烯分子链中含有较多的长短支链，所以结晶度较低(45%-65%)，密度较小(O. 910-0. 925)，利用其质轻，柔性，耐低温性、耐冲击性好的优点，将其制得的膜贴附至HDPE编织而成的基材上，其增加了基材表面耐磨性能，并增强手感光滑度。用HDPE制作基材的其主要步骤为拉丝-编织。其拉丝工序为，将原料投入挤出机中混炼挤出平膜，再将平膜以30-50°C温水冷却后分切成扁丝，热拉伸后定型得到塑料扁丝；编织工序为将塑料扁丝编织成为编织布并收卷。相比较平面膜状物，其好处是，强度高、弹性好，在相同原材料重量下制备出来的编织层具有更强的拉伸、撕裂等机械性能，而且能够获得与其他膜层更佳的结合力，并加入防老化剂处理，因此制备出的喷绘基材具有更长的寿命。在LDPE原料加上相应的助剂如防老化剂、着色剂、表面处理剂等，是为了增强其抗老化性能和表面性能，并对其表面进行电火花、接枝等表面处理，能够增强其表面张力和强度保持力，将吸墨材料涂覆到基材上是为了增强材料吸附油墨的性能，其步骤为利用 流延法或上胶机、印墨机通过刮刀、转移的方式进行上胶，将混有吸墨材料(如聚乙烯醇(PVA)、氣醋树酷)的聚乙稀涂覆在基材上。所述的防老化剂为紫外线吸附剂或紫外线堙灭剂。所述的紫外线吸附剂或紫外线堙灭剂为哌啶衍生物、咪唑酮衍生物和氮杂环烷酮衍生物。所述的着色剂为白色、黄色、蓝色、绿色、红色颜料。所述的表面处理敏化剂为二元化合物或三元化合物。所述的二元化合物为乙烯-醋酸乙烯酯(VAE)或乙烯-丙烯酸丁酯(EBA)。所述三元化合物为乙烯-丙酸烯酯-马来酸酐。所述电火花处理，复合后的基材被放置在隙控制在l_2mm的两电极间，处理电压控制在5000-15000伏特，处理速度控制在25-100米/分钟，处理功率为150-600W。通过上述电火花处理可是材料具有优良的临界表面张力值，其临界表面张力值可达38-42mN/m。所述枝接处理，可采用熔融接枝处理和辐射枝接处理。熔融枝接处理的反应温度为120-220°C，接枝的具有良好极性及吸墨性能的单体重量含量为2-5%，生产线速20-60米/分钟，引发剂用二叔丁基过氧化物(DBP)，重量含量为O. 1-0. 5%。辐射直接处理则以电子束方法，在氮气保护下对聚合物进行表面接枝改性，在复合基材上按每平方米5-10克左右涂上薄薄的一层具有良好极性及吸墨性能的单体，在电了加速器束下装置下面通过，挤量控制在O. 5-1兆拉德。
本发明所述的聚乙烯喷绘基材的制作方法，其优点如下
1.本项目是以高密度聚乙烯为基材，进行编织操作后采用低密度聚乙烯进行复合，相比较聚氯乙烯平布弹性好、伸缩性能强，从而生产出力学性能优良的广告材料；
2.对产品的表面进行改性，如电火花处理、接枝处理，改善表面性能，并涂覆吸墨材料，能够使喷绘基材之表面具有更强的吸墨能力和抗老化能力，即便在户外恶劣的天气状况下也能保持字迹清晰、色彩鲜艳，从而达到广告材料的要求；
3.制作步骤均为流水化作业，能大大提高生产效率，适合工业化生产；4.质地轻，成本低廉，并可完全回收利用，满足环保的要求，是理想的环境友好材料。
具体实施例方式在如下实施例中，着色剂可选用白色、黄色、蓝色、绿色或红色颜料，其中加入HDPE中的颜料占加入的总的颜料的百分比为70%，加入LDPE中的颜料占加入总的颜料的百分比为30% ;所加入的防老化剂为紫外线吸附剂或紫外线堙灭剂，包括哌啶衍生物、咪唑酮衍生物和氮杂环烷酮衍生物，其中加入HDPE中的防老化剂占加入的总的防老化剂的百分比为75%，加入LDPE中的防老化剂占加入的总的防老化剂的百分比为25% ;表面处理敏化剂为所述的二元化合物为乙烯-醋酸乙烯酯(VAE)、乙烯-丙烯酸丁酯(EBA)，三元其聚物为乙烯-丙酸烯酯-马来酸酐；
下面结合具体实施例，对本发明作进一步详细说明，但本发明并非局限在实施例范围。其各实施例中所加入组分的百分含量如表I所示。实施例I
一种聚乙烯喷绘基材的工艺流程，其步骤依次如下
a.在熔融指数(MI)为1.2的高密度聚乙烯HDPE原料中加入防老化剂苯甲酸(2，2，6，6-四甲基-4-羟基哌啶)酯、着色剂黄色颜料，然后经螺杆挤出机成膜后切割分条，再经过拉伸、定型，然后收卷成丝锭；
b.对丝锭进行编织，以制成基材；
c.在熔融指数(MI)为10的低密度聚乙烯LDPE原料中加入防老化剂苯甲酸(2，2，6，6-四甲基-4-羟基哌啶)酯、着色剂黄色颜料、表面处理敏化剂所述的二元化合物为乙烯-丙烯酸丁酯(EBA);
d.将加入各种助剂后的低密度聚乙烯LDPE原料经螺杆挤出机制成膜，并将其热复合到基材上；
e.再将复合好的基材进行电火花处理，将其放入两电极之间，电极间的间隙控制在l-2mm,处理电压控制在5000-15000伏特，处理速度控制在25-100米/分钟，处理功率为150-600W,制得可以进行UV墨水喷绘的喷绘基材。通过上述电火花处理可是材料具有优良的临界表面张力值，其临界表面张力值可达38-42mN/m。实施例2
一种聚乙烯喷绘基材的工艺流程，其步骤依次如下
a.在熔融指数(MI)为0.8的高密度聚乙烯HDPE原料中加入防老化剂苯甲酸(2，2，6，6-四甲基-4-羟基哌啶)酯、着色剂红色颜料，其中HDPE在上述组合物中所占重量比为50%-95%，然后经螺杆挤出机成膜后切割分条，再经过拉伸、定型，然后收卷成丝锭；
b.对丝锭进行编织，以制成基材；
c.在熔融指数(MI)为8的低密度聚乙烯LDPE原料中加入防老化剂苯甲酸(2，2，6，6-四甲基-4-羟基哌啶)酯、着色剂红色颜料或表面处理敏化剂聚丁二烯，其中LDPE所占重量比为65%-98% ；
d.将加入各种助剂后的低密度聚乙烯LDPE原料经螺杆挤出机制成膜，并将其热复合到基材上；
e.再将复合好的基材进行熔融枝接处理，其反应温度控制在120-220°C，接枝的具有良好极性及吸墨性能的丙烯酸酯单体含量为2-5%，生产线速20-60米/分钟，并用O. 3% 二叔丁基过氧化物(DBP)作为引发剂；
f.制得可以进行水性墨水喷绘的喷绘基材。实施例3
加入熔融指数(MI)为O. 6的高密度聚乙烯HDPE原料、熔融指数(MI)为6的低密度聚乙烯LDPE原料，防老化剂为亚磷酸三(1，2，2，6，6 -五甲基_4_羟基哌啶)酯，着色剂为白色颜料、表面处理剂为乙烯-丙烯酸丁酯(EBA)，其余与实施例I相同。实施例4 加入熔融指数(MI)为I的高密度聚乙烯HDPE原料、熔融指数(MI)为10的低密度聚乙烯LDPE原料，防老化剂为癸二酸双(1，2，2，6，6-五甲基-4-羟基哌啶)酯，着色剂为红色颜料、表面处理剂为三元其聚物为乙烯-丙酸烯酯-马来酸酐；，其余与实施例I相同。对比例I
采用以复合PVC树脂为材料的喷绘基材，并在其加工时加入抗氧化剂、颜料和表面处理剂，其加入组分含量如表I所示。对比例2
同对比例I，其加入组分含量如表I所示。表 I
权利要求
1.一种聚乙烯喷绘基材的制备方法，其步骤依次如下 a.在熔融指数(MI)为O.3-1. 5的高密度聚乙烯(HDPE)原料中加入防老化剂、着色剂，其中高密度聚乙烯(HDPE)在上述组合物中所占重量比为75%-95%，防老化剂所占重量比为5%-15%，着色剂所占重量比为0%-15% ； b.经螺杆挤出机成膜后切割分条，再经过拉伸、定型后收卷成丝锭，并对丝锭进行编织，以制成基材； c.在熔融指数(MI)为I.5-20的低密度聚乙烯LDPE原料中加入防老化剂、着色剂和/或表面处理敏化剂，其中LDPE所占重量比为65%-98%，防老化剂所占重量比为5%_15%，着色剂所占重量比为0%-15% ;并将加入各种助剂后低密度聚乙烯LDPE原料经螺杆挤出机制成膜，并将其热复合到基材的表面上，形成复合后的基材； d.之后，对复合后的基材施加高频高压电，进行电火花处理；或进行接枝处理，接枝具有良好极性和吸墨性能的单体，制得喷绘基材。
2.根据权利要求I所述聚乙烯喷绘基材的制备方法，其特征在于步骤d中电火花处理，将复合后的基材置于两电极之间，要求电极间的间隙控制在l_2mm，处理电压控制在5000-15000伏特，处理速度控制在25-100米/分钟，处理功率为150-600W ；电火花处理后材料具有优良的临界表面张力值，其临界表面张力值可达38-42mN/m。
3.根据权利要求I所述聚乙烯喷绘基材的制备方法，其特征在于步骤d中熔融接枝处理，其反应温度为120-220°C，接枝的具有良好极性及吸墨性能的单体重量含量为2-5%，生产线速20-60米/分钟，引发剂用二叔丁基过氧化物(DBP)，重量含量为O. 1-0. 5%。
4.根据权利要求I所述聚乙烯喷绘基材的制备方法，其特征在于步骤d中枝接处理采用辐射枝接处理，其在氮气保护下，在复合基材上按每平方米5-10克涂上薄薄的一层具有良好极性及吸墨性能的单体，在电子加速器束下装置下面通过，挤量控制在O. 5-1兆拉德。
5.根据权利要求3或4所述聚乙烯喷绘基材的制备方法，其特征在于具有良好极性及吸墨性能的单体为丙烯酸酯、聚乙烯醇(PVA)或氯醋树酯。
6.根据权利要求I所述聚乙烯喷绘基材的制备方法，其特征在于所述的防老化剂为紫外线吸附剂或紫外线堙灭剂。
7.根据权利要求6所述聚乙烯喷绘基材的制备方法，其特征在于所述的紫外线吸附剂或紫外线堙灭剂为哌啶衍生物、咪唑酮衍生物和氮杂环烷酮衍生物。
8.根据权利要求I所述聚乙烯喷绘基材的制备方法，其特征在于所述的着色剂为白色、黄色、蓝色、绿色、红色颜料。
9.根据权利要求I所述聚乙烯喷绘基材的制备方法，其特征在于所述的表面处理敏化剂为二元化合物或三元化合物。
10.根据权利要求9所述聚乙烯喷绘基材的制备方法，其特征在于所述的二元化合物为乙烯-醋酸乙烯酯(VAE)、乙烯-丙烯酸丁酯(EBA)，三元其聚物为乙烯-丙酸烯酯-马来酸酐。
全文摘要
本发明公开了一种聚乙烯的喷绘基材的制备方法,其通过将高密度聚乙烯(HDPE)原料经螺杆挤出机成膜后切割分条，经拉伸、定型后收卷成丝锭；而后将丝锭编织成基材；将低密度聚乙烯LDPE经螺杆挤出机制成膜后热复合到基材上，之后，对复合后的基材进行电火花处理或接枝处理，接枝具有良好极性和吸墨性能的单体;从而制得喷绘基材。所述喷绘基材经弹性好、伸缩性能强，力学性能优良。同时，其表面接枝了细墨性能单体，使其具有了较强的吸墨能力和抗老化能力。
文档编号B32B27/32GK102873944SQ20121034050
公开日2013年1月16日 申请日期2012年9月14日 优先权日2012年9月14日
发明者赵照, 李永鸿 申请人:佛山佛塑科技集团股份有限公司