本发明属于装饰薄膜的
技术领域：
，提供了一种增韧耐划伤仿金属装饰薄膜及制备方法。
背景技术：
：仿金属复合装饰膜作为一种新型表面装饰膜，其图案新颖、金属质感强，深受消费者青睐，特别是用仿金属复合装饰膜覆膜的彩钢板，具有良好的耐弯折加工性能、表面装饰效果好、耐划伤、耐腐蚀等优异性能，制成的产品给人带来一种全新的视觉美感，提高了产品档次。耐划伤仿金属复合装饰膜的开发应用，极大地满足了市场需求，丰富了产品种类，而且仿金属图案逼真，图案多种多样，色彩丰富，外观靓丽新颖，给消费者带来一种全新的视觉冲击，满足了人们多种多样的个性化需求。然而，耐划伤仿金属复合装饰膜的开发涉及多项技术瓶颈，如仿金属图案仿真设计困难，油墨印刷形成的仿金属图案层对bopet膜层附着牢度偏低和对复合胶层的界面粘接强度偏低。目前，仿金属复合装饰膜的特点是，虽然可以起到金属的装饰效果，金属质感强的效果，但是制备工艺繁琐，还使用到大量粘结剂，不利于环保。另外粘结复合或涂刷的仿金属薄膜不仅容易变形、开裂、脱落，防水性差，使用寿命短，且在现场安装和使用过程中表面容易被划伤，影响美观，导致装饰性差。目前国内外在仿金属材料技术，尤其是仿金属装饰薄膜方面已取得了一定成效。其中张宏元等人发明了一种具有金属拉丝效果的装饰贴膜（中国发明专利申请号201610075492.x），包括pet拉丝膜、真空镀铝层、复合胶层、cpp膜、压敏胶层、pet离型膜、上光油层；pet拉丝膜下表面设有真空镀铝层，真空镀铝层表面涂布复合胶层；pet拉丝膜与cpp膜通过复合胶层粘接在一起；cpp膜表面设有压敏胶层，压敏胶层表面复合一层pet离型膜；pet拉丝膜上表面设有上光油层。另外，张立平发明了一种仿金属复合膜（中国发明专利申请号201120446342.8），包括金属箔层、pet膜层和pvc膜层，pet膜层和pvc膜层分别通过粘结层粘结在金属箔层的两个表面；该仿金属复合膜具有非常强的金属光泽，将金属复合膜贴合在非金属上可以起到仿金属的效果。可见，现有技术中的仿金属装饰薄膜，存在填料分散性差，韧性不足，耐划伤性能不理想等缺点，出现影响美观，导致装饰性差的问题。技术实现要素：针对这种情况，我们提出一种增韧耐划伤仿金属装饰薄膜及制备方法，有效改善了填料的分散性和韧性，显著提升了仿金属薄膜表面的耐划伤性能。为实现上述目的，本发明涉及的具体技术方案如下：一种增韧耐划伤仿金属装饰薄膜的制备方法，以透明聚乙烯料、芥酸酰胺粉末、纳米二氧化硅为上层原料，以树脂、金属粉颜料、分散剂为下层原料，进行双层热熔挤出，再经电子加速器辐照聚乙烯层，制得耐划伤仿金属装饰薄膜，制备的具体步骤如下：（1）将透明聚乙烯料置于烘箱中烘干，然后与芥酸酰胺粉末、纳米二氧化硅混合，作为表层主要原料投入双层挤出机的上层；（2）将树脂、金属粉颜料、分散剂混合均匀，作为仿金属基膜原料投入双层挤出机的下层；（3）将上层原料与下层原料进行热熔挤出，制得双层结构薄膜；（4）经电子加速器辐照使表面的聚乙烯层发生交联形成透明的超韧聚乙烯耐划伤层，制得耐划伤仿金属装饰薄膜。优选的，步骤（1）中各原料的重量份为，透明聚乙烯料60~75重量份、芥酸酰胺粉末15~20重量份、纳米二氧化硅10~20重量份。优选的，步骤（1）所述烘干的温度为70~90℃，时间为5~10h。优选的，步骤（2）所述树脂为聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯中的一种。优选的，步骤（2）所述金属粉颜料为铝粉、铜粉、锌粉、钛粉、铅粉中的一种。优选的，步骤（2）所述分散剂为硬脂酸钠、硬脂酸钾、硬脂酸镁、硬脂酸锌、硬脂酸钙中的至少一种。优选的，步骤（2）中各原料的重量份为，树脂76~93重量份、金属粉颜料5~20重量份、分散剂2~4重量份。优选的，步骤（3）所述热熔挤出的温度为165~195℃。优选的，步骤（4）所述辐照的剂量为12~16mrd，时间为3~5min。聚乙烯的分子由线性的分子链组成，当温度提高时，线性分子链之间的结合力（范德华力）就减弱，使整个分子材料发生形变，因而聚乙烯的耐温性能差，而交联聚乙烯在分子间架起了化学链桥，使分子不能发生位移，克服了聚乙烯的不足，使聚乙烯分子由线型分子结构变为三维网状结构，由热塑性材料变成热固性材料，显著提高了力学性能、耐环境应力开裂性能、耐化学药品腐蚀性能、抗蠕变性和电性能等综合性能。芥酸酰胺作为芥酸的重要衍生物，是一种应用范围广泛的优良精细化工产品，具有较高的熔点和良好的热稳定性，因而主要用作各种塑料、树脂的抗粘剂和滑爽剂，挤塑薄膜的优良润滑剂和抗静电剂。本发明创造性地通过结合双层共挤和辐照交联在仿金属基膜表面形成交联聚乙烯的超韧性复合层，同时芥酸酰胺润滑纳米二氧化硅，既提升了填料的韧性，又改善了填料在基体中的分散性，所得材料具有优异的韧性。本发明还提供了一种上述制备方法制备得到的耐划伤仿金属装饰薄膜。该仿金属装饰薄膜是选用透明聚乙烯料为表层主要原料，置于烘箱中烘干，再将芥酸酰胺粉末、纳米二氧化硅添加到原料中，混合均匀，然后投入双层挤出机上层，热熔塑化挤出成型，将树脂、金属粉颜料、分散剂等混合作为仿金属基膜原料，投入双层挤出机下层热熔挤出，经双层口模挤出复合得到双层结构薄膜后，再经电子加速器辐照使表面聚乙烯层发生交联，形成透明的超韧聚乙烯耐划伤层而得到。本发明提供了一种增韧耐划伤仿金属装饰薄膜及制备方法，与现有技术相比，其突出的特点和优异的效果在于：1.本发明制备的仿金属装饰薄膜，仿金属效果优异，可广泛用于表面装饰领域。2.本发明的制备方法，利用芥酸酰胺的润滑作用，改善了纳米二氧化硅与基体之间的相容性，提高了填料在树脂中的分散性。3.本发明的制备方法，形成的交联聚乙烯的超韧性复合层中聚乙烯分子链交联缠结纳米二氧化硅粒子，提高了力学性能良好，提升了薄膜表层硬度，显著改善了仿金属薄膜表面的耐划伤性能。4.本发明的制备方法，工艺简单，无需使用有害的粘结剂，环保性佳，使用性能好，应用范围广泛。具体实施方式以下通过具体实施方式对本发明作进一步的详细说明，但不应将此理解为本发明的范围仅限于以下的实例。在不脱离本发明上述方法思想的情况下，根据本领域普通技术知识和惯用手段做出的各种替换或变更，均应包含在本发明的范围内。实施例1将69kg透明聚乙烯料置于烘箱中，在温度为78℃下烘干7h，然后与17kg芥酸酰胺粉末、14kg纳米二氧化硅混合，作为表层主要原料投入双层挤出机的上层；将86kg聚乙烯、11kg铝粉、3kg硬脂酸钠混合均匀，作为仿金属基膜原料投入双层挤出机的下层；然后将上层原料与下层原料在温度为175℃下进行热熔挤出，制得双层结构薄膜；最后经电子加速器辐照，以15mrd的辐照剂量照射4min，使表面的聚乙烯层发生交联形成透明的超韧聚乙烯耐划伤层，制得耐划伤仿金属装饰薄膜。测试方法：（1）耐划伤试验色差：采用耐划伤测试仪对本发明制得的仿金属装饰薄膜进行耐划伤试验，测试压力为10n，以没有划痕的仿金属薄膜为标准，采用色差仪测试划痕试验前后的色差；（2）硬度：直接采用邵氏硬度计测试本发明制得的仿金属薄膜的超韧聚乙烯耐划伤层的硬度。所得数据如表1所示。实施例2将71kg透明聚乙烯料置于烘箱中，在温度为75℃下烘干9h，然后与16kg芥酸酰胺粉末、13kg纳米二氧化硅混合，作为表层主要原料投入双层挤出机的上层；将90kg聚乙烯、8kg铜粉、2kg硬脂酸钾混合均匀，作为仿金属基膜原料投入双层挤出机的下层；然后将上层原料与下层原料在温度为170℃下进行热熔挤出，制得双层结构薄膜；最后经电子加速器辐照，以13mrd的辐照剂量照射5min，使表面的聚乙烯层发生交联形成透明的超韧聚乙烯耐划伤层，制得耐划伤仿金属装饰薄膜。测试方法与实施例1一致，所得数据如表1所示。实施例3将64kg透明聚乙烯料置于烘箱中，在温度为85℃下烘干6h，然后与19kg芥酸酰胺粉末、17kg纳米二氧化硅混合，作为表层主要原料投入双层挤出机的上层；将80kg聚乙烯、16kg锌粉、4kg硬脂酸镁混合均匀，作为仿金属基膜原料投入双层挤出机的下层；然后将上层原料与下层原料在温度为190℃下进行热熔挤出，制得双层结构薄膜；最后经电子加速器辐照，以15mrd的辐照剂量照射3min，使表面的聚乙烯层发生交联形成透明的超韧聚乙烯耐划伤层，制得耐划伤仿金属装饰薄膜。测试方法与实施例1一致，所得数据如表1所示。实施例4将75kg透明聚乙烯料置于烘箱中，在温度为70℃下烘干10h，然后与15kg芥酸酰胺粉末、10kg纳米二氧化硅混合，作为表层主要原料投入双层挤出机的上层；将93kg聚乙烯、5kg钛粉、2kg硬脂酸锌混合均匀，作为仿金属基膜原料投入双层挤出机的下层；然后将上层原料与下层原料在温度为165℃下进行热熔挤出，制得双层结构薄膜；最后经电子加速器辐照，以12mrd的辐照剂量照射5min，使表面的聚乙烯层发生交联形成透明的超韧聚乙烯耐划伤层，制得耐划伤仿金属装饰薄膜。测试方法与实施例1一致，所得数据如表1所示。实施例5将60kg透明聚乙烯料置于烘箱中，在温度为90℃下烘干5h，然后与20kg芥酸酰胺粉末、20kg纳米二氧化硅混合，作为表层主要原料投入双层挤出机的上层；将76kg聚乙烯、20kg铅粉、4kg硬脂酸钙混合均匀，作为仿金属基膜原料投入双层挤出机的下层；然后将上层原料与下层原料在温度为195℃下进行热熔挤出，制得双层结构薄膜；最后经电子加速器辐照，以16mrd的辐照剂量照射3min，使表面的聚乙烯层发生交联形成透明的超韧聚乙烯耐划伤层，制得耐划伤仿金属装饰薄膜。测试方法与实施例1一致，所得数据如表1所示。实施例6将67kg透明聚乙烯料置于烘箱中，在温度为80℃下烘干8h，然后与18kg芥酸酰胺粉末、15kg纳米二氧化硅混合，作为表层主要原料投入双层挤出机的上层；将85kg聚乙烯、12kg铝粉、3kg硬脂酸钠混合均匀，作为仿金属基膜原料投入双层挤出机的下层；然后将上层原料与下层原料在温度为170℃下进行热熔挤出，制得双层结构薄膜；最后经电子加速器辐照，以14mrd的辐照剂量照射4min，使表面的聚乙烯层发生交联形成透明的超韧聚乙烯耐划伤层，制得耐划伤仿金属装饰薄膜。测试方法与实施例1一致，所得数据如表1所示。对比例1仿金属薄膜制备过程中，韧性复合层制备时未进行辐照交联，其他制备条件与实施例6一致。测试方法与实施例1一致，所得数据如表1所示。表1：性能指标耐划伤试验色差△e邵氏硬度d实施例10.572实施例20.771实施例30.673实施例40.874实施例50.772实施例60.673对比例11.858当前第1页12