一种镜面复合薄膜及其制备方法与流程

本发明涉及一种PVC复合薄膜,尤其涉及一种镜面双层复合薄膜。

背景技术：

随着社会的不断发展，民众生活水平不断提高。人们越来越注重生活的重量，休闲类运动器材作为人们生活的一部分，其普及越来越广泛。其中家庭游泳池、充气游艇等已经成为部分民众生活的重要选择。目前国际市场上家庭游泳池，充气游艇所用材料主要是PVC薄膜。传统的PVC材料由于其强度低、伸展率大、抗冲击性差，平整度差，家庭用游泳池只能做成直径小于1米、高度低于0.5米的儿童游泳池，使产品生产具有很大的局限性。

游艇业的快速发展，使得制造游艇用的材料需求急剧扩大，在游艇制作过程中，对PVC材质的抗老化性、耐候性、防水性、强度、平整性、光滑度提出了更高的要求。目前，传统的游艇用PVC复合材料往往容易发生“芯吸”现象，影响其美观性和使用寿命；表面的平整度往往不够，人体体验不好，还存在剥离强度不够、易老化等缺陷，防火性能不好，安全性有待提高，这些严重影响了其使用。

其中热稳定性差是PVC的突出缺点，在温度超过100℃时有脱HCl、材料变色等现象产生。为了保证PVC的稳定性，常常需要加入某种稀土复合稳定剂有机锡类、金属皂类、铅盐类等。由于大部分PVC稀土复合稳定剂都具有较高的毒性，致使PVC在食品、医药、包装等方面的应用受到了一定程度的限制。因此开发无毒、高效的PVC稀土复合稳定剂就成了人们研究的热点之一。稀土PVC稀土复合稳定剂是一种新颖无毒的稳定体系，它的研究与开发已逐渐引起重视。稀土化合物在PVC加工中表现出的优越性能，通过稀土复合稳定剂的加入使得PVC产品的透明度、分散性、安全性和光滑度更加突出。

中国发明专利说明书CN 105348682 A公开了一种钙基水滑石作为PVC复合稀土复合稳定剂，所述组成按重量份计包括：钙基水滑石20-60份，钙皂15-55份，锌皂5-40份，润滑剂15-35份，抗氧剂BTH1-6份，光稳定剂1-6份，螯合剂4-12份。所述发明所得PVC复合稀土复合稳定剂比传统PVC复合稀土复合稳定剂对PVC表现出更好的初期抑制着色和长期热稳定性能。所述复合稀土复合稳定剂具有良好的润滑加工性、透明性、耐候性、及光稳定性，无硫化污 染。但是还是没有增强产品光滑度和阻燃性。

中国实用新型专利说明书CN 205439516 U公开了一种复合薄膜压花装置，所述压花采用一个压花铁棍和一个橡胶辊。但是该组装置只能进行压花处理，不能起到其他附加作用，如快速冷却复合薄膜。

技术实现要素：

为了解决现有技术中PVC复合材料表面不光滑、防火性能不好、冷却速度不快等技术问题，本发明提供了一种镜面复合薄膜，其特征在于：所述复合薄膜由两层复合而成，薄层PVC树脂的聚合度比厚层PVC树脂的聚合度高，所述薄层重量配比份数为：PVC树脂120-150份、纳米滑石粉3-10份，增塑剂DEHP60-80份、抗粘连剂1-5份、稀土复合稳定剂2-5份、钛白粉2-4份、抗氧剂BTH0.1-0.5份；所述厚层重量配比份数为：PVC树脂110-150份、纳米滑石粉3-10份，增塑剂DEHP60-80份、抗粘连剂1-5份、稀土复合稳定剂2-5份、钛白粉2-4份、抗氧剂BTH0.1-0.5份。抗粘连剂为合成的二氧化硅。

优选的，所述稀土复合稳定剂，其组分按重量配比份数为，PAA-Ce-PVPON三元复合物：15-30份，氢氧化铝：10-20份，复合醇固溶胶：30-60份，其中PAA-Ce-PVPON三元复合物中的PAA为聚丙烯酸，PVPON为聚乙烯吡咯烷基酮，Ce为铈离子。

优选的，所述复合醇固溶胶的组成成份的重量份数配比为丙三醇2份，双季戊四醇8份。

优选的，薄层PVC聚合度为1500-1700。

一种镜面复合薄膜的制备方法，包括薄薄膜卷、厚薄膜卷的前期制备过程S1、S2、S3、S4和复合薄膜的复合过程S5、S6：

S1步骤：按配方称取和制备各组成原料；

S2步骤：搅拌使混合均匀，投入挤出机，进行挤出；

S3步骤：采用六辊压延机压延驱除气斑；

S4步骤：牵伸、冷却、收卷；

S5步骤：传送、贴合、复合、压花；

S6步骤：冷却、收卷。

其中S5步骤具体运作方式如下：

传送：包括厚层和薄层两组传送装置，厚层传送装置在薄层传送装置后面；厚层薄膜卷被动自转传送厚层薄膜，通过预热铁辊改变传送方向并预热；薄层薄膜卷被动自转传送薄层薄膜，通过预铁辊改变传送方向并预热。

贴合：两层薄膜通过预热铁辊和橡胶辊挤压定位贴合在一起形成贴合膜。

复合：通过加热铁辊对贴合膜热处理，使贴合膜成为复合膜。

压花：通过冷却铁辊和冷却兼压花铁辊使复合膜快速冷却并压上所需花纹，得到所需镜面复合薄膜。

更进一步的，所述预热辊温度为70℃--80℃，加热辊温度为160℃-180℃。

其中S2步骤中搅拌要求：高速搅拌:温度由室温提升到95-110℃，搅拌速度450-550rpm，搅拌时间400s-500s；低速搅拌：搅拌速度200-300rpm，搅拌时间200s-300s。投入挤出机中，挤出机要求：机头温度为180℃；控制挤出机的三段温度分别为165℃、160℃、155℃。

其中S1步骤中配方里的稀土复合稳定剂的制备方法如下：按照重量份数比，将上述复合醇固溶胶：30-60份、氢氧化铝固体：10-20份、三元复合物PAA-Ce-PVPON：15-30份分别依次放入超声波固体颗粒分散乳化搅拌机中粉碎搅拌，最终制成稀土复合稳定剂。

进一步优选的，PAA-Ce-PVPON三元复合物的制备方法为将用盐酸调节的PH＝2.5的0.1mol/L的PVPON与用盐酸调节的PH＝2.5的0.1mol/L的CeCl3溶液按照摩尔比1：1混合，搅拌8小时，再加入用盐酸调节的PH＝2.5的0.1mol/L的PAA溶液，有沉淀生成，将沉淀物进行真空干燥20小时，即制得PAA-Ce-PVPON三元复合物。

本发明的有益效果：

本发明的稀土复合稳定剂由于PAA-Ce-PVPON三元复合物的特殊结构，实际应用结果表明，能使PVC混合物料塑化均匀，塑化速率提高，改善物料的流动性，挤出加工工艺性好，产品重量稳定性高，相比传统增加制品韧性。最主要的是由于氢氧化铝，与复合醇再配合稀土原素的共同作用使得游艇用薄膜的分散性更好，表面更加光滑如同镜面，同时透明度更好，氢氧化铝不仅起到稳定剂的作用同时还能很好的阻燃。

本发明的制备装置冷却和印花采用双铁辊，具有散热快，能够加快复合膜的冷却速度的优点。压延机采用六辊压延机能够有效的减少气斑，使表面重量更好。

附图说明

图1是一种镜面复合薄膜的制备方法流程图；

图2是复合薄膜复合过程图。

具体实施方式

以下结合附图和实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明披露了一种镜面复合薄膜，包括厚层和薄层挤压复合的薄膜，如配方：

1)薄层薄膜重量配比份数为：PVC树脂130份、纳米滑石粉5份，增塑剂DEHP70份、抗粘连剂1份、稀土复合稳定剂2份、钛白粉2份、抗氧剂BTH0.1份；厚层薄膜重量配比份数为：PVC树脂140份、纳米滑石粉5份，增塑剂DEHP70份、抗粘连剂1份、稀土复合稳定剂2份、钛白粉2份、抗氧剂BTH0.1份。

2)薄层薄膜重量配比份数为：PVC树脂130份、纳米滑石粉5份，增塑剂DEHP70份、抗粘连剂1份、稀土复合稳定剂3份、钛白粉2份、抗氧剂BTH0.1份；厚层薄膜重量配比份数为：PVC树脂140份、纳米滑石粉5份，增塑剂DEHP70份、抗粘连剂1份、稀土复合稳定剂3份、钛白粉2份、抗氧剂BTH0.1份。

3)薄层薄膜重量配比份数为：PVC树脂130份、纳米滑石粉5份，增塑剂DEHP70份、抗粘连剂1份、稀土复合稳定剂5份、钛白粉2份、抗氧剂BTH0.1份；厚层薄膜重量配比份数为：PVC树脂130份、纳米滑石粉5份，增塑剂DEHP70份、抗粘连剂1份、稀土复合稳定剂5份、钛白粉2份、抗氧剂BTH0.1份。

通过1)，2)和3)对比发现通过改变稀土复合稳定剂的份数，稀土复合稳定剂份数多的阻燃性能更好，3)里面组合原料份数都一样，发现使用高聚合度的薄薄膜弹性性能更好。

作为进一步优选的，本实施方式中采用的稀土复合稳定剂，其组分按重量配比份数为，PAA-Ce-PVPON三元复合物：15份，氢氧化铝：10份，复合醇固溶胶：30份。其中氢氧化铝具有阻燃的优点，提高了复合薄膜的安全性。

如图2所示：本发明还披露了上述这种镜面复合薄膜的制备方法，具体步骤如下：

S1步骤：按配方称取和制备各组成原料；

S2步骤：搅拌使混合均匀，投入挤出机，进行挤出；

S3步骤：采用六辊压延机压延驱除气斑；

S4步骤：牵伸、冷却、收卷；

S5步骤：传送、贴合、复合、压花；

S6步骤：冷却、收卷。

步骤S1：根据薄层和厚层重量配比份数分别进行调配，制得原料；尤其是，本实施方式中，稀土复合稳定剂的制备尤为重要，在本发明的以下实施方式中，披露了其制备方法：

a.先制备PAA-Ce-PVPON三元复合物，将用盐酸调节的PH＝2.5的0.1mol/L的PVPON与用盐酸调节的PH＝2.5的0.1mol/L的CeCl3溶液按照PVPON与CeCl3摩尔比1：1混合，搅拌8小时，再加入用盐酸调节的PH＝2.5的0.1mol/L的PAA溶液，PAA与Ce³⁺按照摩尔比1：1混合，直到有沉淀生成，将沉淀物进行真空干燥20小时，即制得PAA-Ce-PVPON三元复合物。

b.再制复合醇固溶胶的制备，方法如下：取2份丙三醇与8份双季戊四醇混合，经捏合、熟化后形成固溶胶，得到所述复合醇固溶胶。

c.将复合醇固溶胶、氢氧化铝固体，PAA-Ce-PVPON三元复合物按照重量份数比为30份：10份：15份分别依次放入超声波固体颗粒分散乳化搅拌机中粉碎搅拌，最终制成稀土复合稳定剂。

步骤S2：搅拌使原料混合均匀后，投入挤出机，进行挤出；

将步骤S1制得原料加入搅拌机中，温度在高速搅拌下由室温升至95-110℃，先以高速搅拌速度450-550rpm搅拌400-500S，然后以低速搅拌速度200-300rpm搅拌200-300s；搅拌结束后，物料进入喂料系统，将熔融状态的物料直接挤入到双螺杆挤出机内，再通过双螺杆挤出机挤出，控制挤出机的三段温度分别为165℃、160℃、155℃；机头温度180℃，进行挤出。

步骤S3：用六锟压延机压延能够有效祛除气斑；

六辊压延机起压厚度为厚薄膜1mm和薄薄膜0.5mm，将步骤S2塑化后的混合物各送入六辊压延机分别压成薄膜，所述六辊压延机为倒L形六辊压延机,其辊筒为合金冷硬铸铁,每个辊筒都有1台直流电机驱动；除中辊外,其余辊筒可来 回移动调整辊距,在数字仪上显示。辊筒内腔均为钻孔式加热结构,采用导热油或其他介质加热,这样在辊筒的整个长度方向上加热温度较均匀。辊筒表面精磨成镜面。

步骤S4：牵伸、冷却、收卷；

经过冷却定型的两组薄膜进入切边、牵引装置，按薄膜所要求的宽度将其两侧不齐整的边切掉。切刀不但能落下、提起，还能沿薄膜幅宽方向来回调整。牵引装置由一对钢辊和橡胶辊组成。钢辊由可变速动力驱动，其上下由气缸拖动；橡胶辊为随动轮，这样可使薄膜在张紧的状况下切边，切下的边条料可回用。

薄膜用冷却车进行冷却,该装置为长方体钢架，上面有一组冷却辊,钢架内为变速动力装置。冷却车位于扩幅缓冷辊和冷却辊机架下，可在轨道上来回移动。冷却结束后采用全自动定长卷曲机进行卷取。

接下来进行压花与表面处理：压花时贴合压力为4Mpa，布速为20m/min，压花后通过一组涂有耐候型表面处理剂的钢辊对表面进行耐候处理，然后再用一组橡胶锟进行进一步；从牵引机引出的薄膜若不扩幅,则根据需要可经过压花装置压上花纹。压花装置至少由一对花纹钢辊和橡胶辊组成。一次压花装置通过一对上压花轮、下压花轮对热镀锌板表面的花型进行压花处理，达到立绒感的效果，其压力通过气缸调节；二次压花装置通过一对主动胶辊、被动钢辊对热镀锌板表面的花型进行压花处理，达到触感柔和的效果。

S5步骤：传送、贴合、复合、压花；

传送：包括厚层和薄层两组传送装置，厚层传送装置在薄层传送装置后面。厚层薄膜卷1被动自转传送厚层薄膜2，通过预热铁辊3改变传送方向并预热。薄层薄膜卷5被动自转传送薄层薄膜4，通过预铁辊11改变传送方向并预热。

贴合：两层薄膜通过预热铁辊11和橡胶辊12挤压定位贴合在一起形成贴合膜6；

复合：通过加热铁辊9对贴合膜6热处理，使贴合膜6成为复合膜8；

压花：通过冷却铁辊10和冷却兼压花铁辊13使复合膜8快速冷却并压上所需花纹，得到所需镜面复合薄膜。

步骤S6：冷却、收卷；

冷却：通过冷却辊组进行冷却。

收卷：由电动机带动轴自转，使复合膜形成复合膜卷。

复合过程由电动机提供动力，带动复合膜的运动，其余棍子均被自转。

本发明的稀土复合稳定剂由于PAA-Ce-PVPON三元复合物，实际应用结果表明，能使PVC混合物料塑化均匀，塑化速率提高，改善物料的流动性，挤出加工工艺性好，产品重量稳定性高，相比传统增加制品韧性。最主要的是由于氢氧化铝，与复合醇再配合稀土原素的共同作用使得游艇用薄膜的分散性更好，表面更加光滑如同镜面，同时透明度更好，氢氧化铝不仅在稳定剂中起到作用同时还能很好的阻燃。

本发明的制备装置中冷却和印花采用双铁辊，具有散热快，能够加快复合膜冷却的优点。压延机采用六辊压延机能够有效的减少气斑，使表面重量更好。

上述说明示出并描述了本发明的优选实施例，如前所述，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述发明构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。