一种耐黄变抗氧化PVC膜的制作方法

本发明属于高分子材料，具体涉及一种耐黄变抗氧化pvc膜。

背景技术：

1、聚氯乙烯(pvc)是世界五大通用塑料之一。pvc由于具有各种优异的性能，如较好的力学性能、阻燃性、耐腐蚀性和低廉的价格被广泛应用到化学工业、建筑、轻工业、包装和电缆等各个领域当中。

2、pvc分子结构中并不单纯是仲碳原子与氯原子的结合，其结构中还含有不稳定的结构，造成pvc在100℃以上就开始分解释放hcl，研究表明，pvc中的不稳定结构可能包含以下结构：

3、

4、上述不稳定结构中一端含有仲、叔氯，一端有β不稳定基团，结构中还有氧的存在。究其原因，可能是一部分是由引发剂过氧化还原而生成，另外含氧结构可能是因微量氧存在下的聚合反应或由聚合物后氧化而成。

5、pvc的加工温度(160℃以上)比分解温度(120-130℃)还高，pvc加工成型过程中除了发生热降解和热氧老化反应(造成pvc制品黄变的原因之一)外，还会发生分子内脱氯化氢会导致在pvc分子链中形成共轭结构或生成过氧化物，也使得pvc制品颜色发黄，因此，要将pvc变成pvc制品，就必须在pvc加工成型过程中添加热稳定剂，以延缓或阻止pvc的热降解。

6、使用过程中，光、热都会加剧pvc氧化的过程，氧化导致材料黄变，因此，防止pvc黄变，pvc受光、热作用易氧化的问题，也需要一并解决。

7、综上所述，要解决pvc的黄变问题，需要同时提高pvc的热稳定性、抗氧化性、抗紫外性能。

技术实现思路

1、现有技术中存在的问题是：pvc受到光、热、氧的作用，易黄变。针对上述问题，本发明提供一种耐黄变抗氧化pvc膜，以重量份数计，包括以下原料：

2、pvc 100份；

3、增韧剂 4-10份；

4、加工改性剂acr 2份；

5、热稳定剂 2-3份；

6、硬脂酸锌 0.5-1份；

7、润滑剂 0.4-0.7份。

8、具体地，所述增韧剂包括抗冲改性剂acr、cpe中的至少一种。

9、具体地，所述热稳定剂的制备方法，包含以下步骤：

10、(1)将偏苯三酸酐、4-(2-氨乙基)-2,6-二叔丁基苯酚、乙酸乙酯加入到烧瓶中，室温下搅拌反应15-20h，反应结束后，减压蒸馏除去反应物中的乙酸乙酯，之后置于60℃下真空干燥4h，得中间产物i；

11、所述偏苯三酸酐与4-(2-氨乙基)-2,6-二叔丁基苯酚、乙酸乙酯的用量比为：0.1mol：0.1mol：400ml；

12、(2)将中间产物i、催化剂、阻聚剂、n,n-二甲基甲酰胺b置于三口烧瓶中，所述中间产物i与n,n-二甲基甲酰胺b的用量比为0.1mol:800ml，所述中间产物i与催化剂的用量比为1g:0.001-0.005g，所述丙烯酸缩水甘油酯与阻聚剂的用量比为1g:0.01g，将反应体系的温度升至100-105℃，同时将丙烯酸缩水甘油酯溶于n,n-二甲基甲酰胺a并置于恒压滴液漏斗中，并以边搅拌边滴加的方式加入到三口烧瓶中，于100-105℃下搅拌反应12-15h，反应结束后，待反应体系的温度降至室温，然后对反应体系进行减压蒸馏除去n,n-二甲基甲酰胺，之后将反应产物置于60℃下真空干燥4h，得到中间产物ii；

13、(3)将中间产物ii、阻聚剂、无水乙醇加入到三口烧瓶中，加热至60-80℃，然后加入硝酸镧，充分搅拌均匀，然后用滴液漏斗边搅拌边逐滴加入质量浓度为30wt％的碱性溶液，调节反应体系的ph＝6-7，恒温搅拌反应6h后，静置，待反应体系的温度冷却至室温，之后采用真空泵对反应产物进行抽滤，所获固体产物用去离子水洗涤3次，将所得物放入恒温干燥箱中，于40℃下真空干燥8h，得目标产物iii；

14、所述中间产物ii、无水乙醇、硝酸镧、去离子水用量比为1.2mol：500ml：1mol：1000ml；

15、所述中间产物ii、阻聚剂用量比为1g:0.005g。

16、具体地，所述碱性溶液包括氢氧化钠水溶液或稀氨水溶液。

17、具体地，步骤(2)所述催化剂包括三苯基膦、四丁基溴化铵或n,n-二甲基苄胺中的至少一种。

18、具体地，其制备方法包括以下步骤：

19、s1：按照配方量称取pvc、增韧剂、加工型acr、热稳定剂、硬脂酸锌、润滑剂并混合均匀，得到混合物料，之后，于10-12min内将混合物料从室温加热至110-115℃，之后再降至45-50℃，静置24h后，得到预处理物料；

20、s2：将预处理物料经螺杆挤出机挤出、压延成型、拉伸、冷却，卷取，即得所述pvc膜。

21、具体地，螺杆挤出机挤出过程中，一区温度为175-190℃，二区温度为140-155℃，三区温度为160-170℃。

22、具体地，所述的一种耐黄变抗氧化pvc膜，其反应过程示意如下：

23、

24、本发明具有如下的有益效果：

25、(1)本发明提供了一种耐黄变抗氧化pvc膜，其配方中添加有本发明自制的热稳定剂，所述热稳定剂分子结构中含有羧基、羟基、酯基酰胺基、丙烯酰氧基，还含有稀土元素镧以及邻苯二甲酸酯结构；

26、所述邻苯二甲酸酯类长链结构，可以有效促进pvc塑化，降低pvc的加工温度；稀土镧提供空轨道可供氯自由基络合，捕捉氯离子和hcl；

27、所述酯基酰胺基中的o、n元素与稀土镧形成配位键，可以吸附hcl；

28、热稳定剂多羟基的结构特点，既能避免硬脂酸锌“锌烧”的现象，又能pv拥有优异的抗初期着色性，使其表观颜色保持较好；

29、所述丙烯酰氧基中的双键可与pvc热分解过程中形成的双键发成加成反应，终止pvc分子链的降解，抑制pvc变色，还能防止热稳定剂向材料表面迁移；

30、(2)本发明自制的热稳定剂结构中因含有稀土元素镧，所述稀土元素镧可吸230-320mm的紫外线，可减缓pvc老化，提高其耐候性和光稳定性；

31、(3)本发明自制的热稳定剂结构中还含有受阻酚类结构，在受阻酚类结构与丙烯酰氧基结构，赋予pvc具有优异的抗氧化老化性能；

32、(4)本发明自制的热稳定剂，兼具热稳定剂、光稳定剂、抗氧化剂的效果，可避免光稳定剂与抗氧剂的使用，所获pvc性能稳定，具有更好的耐黄变和耐候性。

技术特征：

1.一种耐黄变抗氧化pvc膜，其特征在于，以重量份数计，包括以下原料：

2.根据权利要求1所述的一种耐黄变抗氧化pvc膜，其特征在于，所述增韧剂包括抗冲改性剂acr、cpe中的至少一种。

3.根据权利要求1所述的一种耐黄变抗氧化pvc膜，其特征在于，所述热稳定剂的制备方法，包含以下步骤：

4.根据权利要求3所述的一种耐黄变抗氧化pvc膜，其特征在于，所述碱性溶液包括氢氧化钠水溶液或稀氨水溶液。

5.根据权利要求3所述的一种耐黄变抗氧化pvc膜，其特征在于，步骤(2)所述催化剂包括三苯基膦、四丁基溴化铵或n,n-二甲基苄胺中的至少一种。

6.根据权利要求1-5任一项所述的一种耐黄变抗氧化pvc膜，其特征在于，制备方法包括以下步骤：

7.根据权利要求6所述的一种耐黄变抗氧化pvc膜，其特征在于，螺杆挤出机挤出过程中，一区温度为175-190℃，二区温度为140-155℃，三区温度为160-170℃。

技术总结
本发明属于高分子材料技术领域，具体涉及一种改善聚丙烯加工流动性的方法。PVC受到光、热、氧的作用，易黄变。针对上述问题，本发明提供一种耐黄变抗氧化PVC膜，其配方中添加有本发明自制的热稳定剂，所述热稳定剂分子结构中含有羧基、羟基、酯基酰胺基、丙烯酰氧基，还含有稀土元素镧以及邻苯二甲酸酯结构，使得本发明自制的热稳定剂兼具热稳定剂、光稳定剂、抗氧化剂的效果，可避免光稳定剂与抗氧剂的使用，所获PVC性能稳定，具有更好的耐黄变和耐候性。

技术研发人员：朱圣明,汪广辉,顾沈业
受保护的技术使用者：江苏佳饰家新材料集团股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15