一种透明增塑pvc功能薄膜及制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种PVC薄膜及其制备方法，更具体地说涉及一种透明增塑PVC功能 薄膜及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 聚乙烯（PE)、聚丙烯（PP)、聚氯乙烯（PVC)、聚苯乙烯（PS)、丙烯腈-丁二烯-苯 乙烯共聚物（ABS)等五大通用塑料中，PE和PP树脂由于其结构的对称性和规整性好，是典 型的结晶性聚合物，透明性相对较差，不适合制备透明度要求较高的薄膜。虽然PVC、PS和 ABS均为典型的非结晶性树脂，但由于工业化ABS树脂的生产方法大多采用乳液聚合，不适 合制备透明薄膜；PS尽管透明性好，但其结构中的侧基苯环由于较大的空间位阻效应，导 致其链柔性较差，同样也不适合制备薄膜。
[0003] 由于PVC是典型的非晶聚合物，透明性极好，特别适合制造透明薄膜，PVC薄膜是 以PVC树脂为基体材料制造而成，依据配方和组成不同，PVC薄膜又有硬质PVC薄膜和软质 PVC薄膜之分。软质PVC薄膜配方和组成中除了含有PVC树脂、稳定剂、润滑剂、填料、颜料 等助剂外，还需要加入增塑剂，因此也称之为增塑PVC薄膜。如果增塑PVC薄膜配方中不使 用碳酸钙、滑石粉等无机填料，同时所选增塑剂、稳定剂、润滑剂等助剂的折光指数与基体 PVC树脂相近，就可以得到透明增塑PVC薄膜。PVC作为一种通用树脂，还具有价格低廉、原 料易得等一系列优点，使得透明增塑PVC薄膜材料在许多方面获得了广泛的应用。
[0004] 透明增塑PVC薄膜是用量最大的塑料包装材料之一，由于其质轻、包装美观、成本 低、加工方便、柔软度可调节等特点，因而应用领域在不断拓展。近年来，随着科学技术的 不断进步，开发了许多透明增塑PVC功能薄膜，进一步扩大了薄膜的应用领域。公开号为 CN103467888A、专利名称为"具有太阳光谱选择性透过的软质PVC功能薄膜及制备方法"的 中国专利公开了一种软透明质PVC功能薄膜及其制备方法，该功能薄膜可以高效率屏蔽太 阳光谱中的紫外光，对200-400nm紫外光波段的平均抑制率高达99. 8%以上，同时满足高 可见光透过，在400-780nm可见光波段的平均透过率达到了 76.54%。该透明软质PVC功能 薄膜可以作为装饰材料、彩色印刷材料、古字画等文物材料的表面保护，使其免于太阳光谱 中紫外线辐照而导致的变色、降解与破坏，延长其使用寿命，因此也扩大了软质透明PVC薄 膜的应用范围。该透明软质PVC功能薄膜还存在只能有效地屏蔽紫外光的单一功能，同时 可见光波段的平均透过率不高等不足。例如达到地球的太阳电磁辐射中99. 9%的能量集中 在紫外区、可见光区和红外区，其中紫外线（波长<400nm)约占7-8%，可见光（波长400~ 76〇11111)约占46-50%，红外线（>76〇11111)约占43-46%。太阳光谱中的红外线具有热辐射和 发热效应，可以使被辐照物的温度升高，因此在某些特定的季节和场合（例如炎热夏季的 汽车内、室内等），需要屏蔽红外线，减少温度的上升。对于有屏蔽紫外线和红外线的透明功 能薄膜而言，可以设计有效屏蔽紫外线和红外线，并使可见光透过。
[0005] 此外，近年来伴随着红色、绿色、蓝光发光二极管（LED)相继问世，LED技术获得了 广泛的应用。随着科技的发展，更亮、颜色更多的LED被制造出来，LED也开始被应用于电 子设备的显像技术。尽管如此，由爱因斯坦提出的光量子公式可知，虽然到达地球的太阳辐 射光谱中紫外光波长最短，光子能量最大；在可见光部分，蓝光是波长为400~500nm的高 能量可见光，它不仅存在于太阳光中，还大量存在于电子设备的背景光源中。蓝光LED光源 的波长通常控制在500nm以内，一般是450-455nm或455-460nm。研宄表明一直以来认为 对人类眼睛伤害最大的是紫外线，其实紫外线往往都被晶状体所吸收了，并不能到达视网 膜黄斑区域；蓝光可穿透晶状体到达视网膜，损伤视网膜感光细胞，加速黄斑区细胞氧化， 被称为危险的可见光。由此可知，设计并开发有效屏蔽高能可见光的蓝光，并使其他部分可 见光透过的透明功能薄膜是目前急需解决的问题。有报道日本研制开发了一种用于住宅门 窗厚度为95ym的透明塑料功能薄膜，这种薄膜是使用聚乙烯树脂为原料、采用4层特殊 膜结构制成，在玻璃窗上贴上这种薄膜，就可将对人体有害的紫外线与红外线大幅度遮断， 可见光透过率超过80%，所以居室不黑暗。该功能薄膜的最大特征是，可大幅抑制紫外线 (99.6% )与红外线（80% )透过，因此可以预防通常因紫外线照射而引发的老人斑等皮肤 病，有保护皮肤效果；对室内软装饰材料如榻榻米、窗帘、地毯等有预防变色的效果，当前存 在问题是生产工艺复杂导致价格较高需改进，同时该发明的聚乙烯功能薄膜也不具备过滤 蓝光的功能。
[0006] 综上所述，目前正在使用的透明增塑PVC功能薄膜均只具有效屏蔽紫外线、红外 线的单一功能或屏蔽紫外线/红外线双重功能和作用。因此开发一种工艺简单、成本低廉、 环境友好，可以高效率屏蔽紫外线、红外线以及高能可见光-蓝光等多功能透明增塑PVC薄 膜成为该行业的迫切需求。
【发明内容】
[0007] 本发明的目的是解决现有技术中存在的问题与不足，提供一种透明增塑PVC功能 薄膜，该透明增塑PVC功能薄膜具有太阳光谱选择性透过和吸收的特点，高效率屏蔽紫外 线、红外线以及高能可见光-蓝光等多功能。
[0008] 同时本发明还提供了该透明增塑PVC功能薄膜的制备方法，制备方法操作方便并 且产品性能稳定。
[0009] 本发明是通过以下技术方案实现的：
[0010] 本发明的透明增塑PVC功能薄膜，其有以下质量配比的原料制成：
[0011]
【主权项】
1. 一种透明增塑PVC功能薄膜，其特征在于有以下质量配比的原料制成：
2. 根据权利要求1所述的透明增塑PVC功能薄膜，其特征在于所述的PVC树脂为悬浮 法工艺生产的PVC树脂，平均聚合度1000,K值66~68。
3. 根据权利要求1所述的透明增塑PVC功能薄膜，其特征在于所述的增塑剂是由饱和 二元醇与饱和二元酸通过缩聚反应制取的平均分子量为2500聚酯增塑剂。
4. 根据权利要求1所述的透明增塑PVC功能薄膜，其特征在于所述的热稳定剂是液体 有机锡复合稳定剂中的一种或其组合；所述的紫外光吸收剂是二苯甲酮类紫外光吸收剂、 苯并三唑类紫外光吸收剂中的一种或其组合。
5. 根据权利要求4所述的透明增塑PVC功能薄膜，其特征在于所述的液体有机锡复合 稳定剂是硫醇有机锡热稳定剂T137或非硫醇有机锡热稳定剂二月桂酸二丁基锡。
6. 根据权利要求1所述的透明增塑PVC功能薄膜，其特征在于所述的其特征在于所 述的颜料母粒是吸收波长在570~590nm的黄色颜料与含PVC树脂、增塑剂、热稳定剂和 润滑剂组成的增塑PVC预先混合而成，其中颜料在增塑PVC混合料中的质量百分比浓度为 0? 1%〇
7. 根据权利要求6所述的透明增塑PVC功能薄膜，其特征在于所述的黄色颜料是永固 黄颜料、柠檬黄颜料、耐晒黄颜料、德国赫斯特公司生产的黄色颜料811中的一种。
8. 根据权利要求1所述的透明增塑PVC功能薄膜，其特征在于所述的表面改性金属氧 化物是氧化铟锡或氧化锡锑经过偶联剂表面改性后的一种或其组合。
9. 根据权利要求1所述的透明增塑PVC功能薄膜，其特征在于所述的润滑剂为不同粘 度液体石蜡中的一种或其组合。
10. 如权利要求1~9任一所述的透明增塑PVC功能薄膜制备方法，其特征在于包括有 以下步骤： 颜料母粒制备：颜料预先与PVC树脂、增塑剂、热稳定剂和润滑剂混合并经双螺杆造粒 制备成质量百分比浓度为〇. 1 %的颜料母粒； 表面改性金属氧化物改性：氧化铟锡或氧化锡锑首先在120°C条件下干燥lh，然后按 质量比氧化铟锡或氧化锡锑：硅烷偶联剂KH-550 :无水乙醇=100 :1 :2加入温度为60°C的 高速混合机中，低速搅拌3~5min待升温至80°C时启动高速搅拌，8~lOmin后制得偶联 剂表面改性氧化铟锡或氧化锡锑待用； PVC功能薄膜制备：在高速混合机中加入PVC树脂、预先加热至60-80°C的增塑剂、热 稳定剂、紫外光吸收剂、颜料母粒、表面改性氧化铟锡或氧化锡锑、润滑剂等助剂，高速混合 至料温达到100±5°C后排料至行星混合机；控制行星挤出机的温度在110~160°C使增塑 PVC塑化均匀后进入开放式炼塑机中，开炼机的物料通过单螺杆过滤机过滤杂质后直接上 料到压延机，压延机的操作温度控制在160~180°C之间，通过压延、冷却、卷取等工艺最后 得到透明增塑PVC功能薄膜。
【专利摘要】本发明公开了一种透明增塑PVC功能薄膜，该透明增塑PVC功能薄膜具有太阳光谱选择性透过和吸收的特点，高效率屏蔽紫外线、红外线以及高能可见光-蓝光等多功能。同时本发明还提供了该透明增塑PVC功能薄膜的制备方法，制备方法操作方便并且产品性能稳定。本发明的透明增塑PVC功能薄膜，其有以下质量配比的原料制成：PVC树脂100份、增塑剂60～70份、热稳定剂1.2～1.8份、紫外光吸收剂0.4～0.6份、颜料母粒1.2～6.0份、表面改性金属氧化物0.5～2.0份、润滑剂0.5～0.8份。
【IPC分类】C08J3-22, C08K13-06, C08K3-22, C08L67-02, C08L27-06
【公开号】CN104693646
【申请号】CN201510115224
【发明人】张军, 尹秀萍, 戚燕俐, 袁益凯, 袁建, 吴俊英, 周贤, 刘云辉, 庄志磊
【申请人】南京工业大学, 江苏名阳高分子新材料有限公司, 江阴正阳包装材料有限公司
【公开日】2015年6月10日
【申请日】2015年3月16日