[发明专利]一种阻燃透明增塑PVC功能薄膜及制备方法

说明书

本发明公开了一种阻燃透明增塑PVC功能薄膜及制备方法，该阻燃透明增塑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。阻燃透明增塑PVC功能薄膜在200‑400nm紫外光波段的平均屏蔽率高达99％以上，400‑500nm高能可见光(蓝光)的平均抑制率高达99％以上，同时极限氧指数大于30％。本发明的阻燃透明增塑PVC功能薄膜，其是由以下质量配比的原料制成：PVC树脂100份、复合增塑剂60～70份、复合热稳定剂2份、复合光稳定剂0.5～1.0份、功能颜料0.1～0.5、表面接枝改性金属氧化物0.5～1.0份。

技术领域

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阻燃透明增塑PVC功能薄膜及其制备方法。

背景技术

聚氯乙烯树脂(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。同时PVC树脂结构中只含有碳(C)、氢(H)、氯(Cl)三种原子，其中氯原子含量在PVC树脂组成中高达质量百分比56.8％，这使得其具有非常好的阻燃性能、耐候性能和耐腐蚀性能，文献报道PVC树脂的极限氧指数(LOI)达45％以上，在空气中属于难燃高分子材料。硬质透明PVC薄膜是以PVC树脂为基体材料，复配少量稳定剂、加工助剂和润滑剂制造而成，因而硬质透明PVC薄膜通常具有极好的透明性、阻燃性和较高的力学强度，是对阻燃性能和力学性能要求高的使用场合的理想透明材料。硬质透明PVC薄膜的不足之处是柔韧性和弹性差，限制了其在某些特定场合的使用。改善硬质透明PVC薄膜的柔韧性和弹性差不足的方法是通过在配方中加入增塑剂或增韧剂的方法实现，加入增塑剂后得到透明PVC薄膜又称之为增塑透明PVC薄膜或软质透明PVC薄膜。增塑透明PVC薄膜配方中树脂与助剂的选择要求较高，例如制造增塑透明PVC薄膜时PVC树脂只能选择悬浮法工艺生产的，而不能选择乳液法工艺生产，这是因为采用后者生产的PVC树脂中含有乳化剂而导致透明性变差；同时配方中加入的增塑剂、稳定剂、润滑剂等助剂的折光指数应该与基体PVC树脂相近，这样才有可能制得透明增塑PVC薄膜。由于透明增塑PVC薄膜中使用的主增塑剂常常有邻苯二甲酸酯类、对苯二甲酸酯类、脂肪族二元酸酯类、聚酯类、粉末丁腈橡胶等，这些增塑剂的加入导致透明增塑PVC薄膜的极限氧指数大幅度下降，阻燃性变差，甚至使透明增塑PVC薄膜变为可燃性材料，限制其在特定场合的使用。例如，透明增塑PVC薄膜配方中每100份(质量)PVC树脂中加入50份上述增塑剂，极限氧指数降为25～27％左右；每100份(质量)PVC树脂中加入65份增塑剂，极限氧指数降为23～25％左右。

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CN 103467888A、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质透明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。此外，公开号为CN 104693646A、专利名称为“一种透明增塑PVC功能薄膜及制备方法”的中国专利公开了一种透明增塑PVC功能薄膜及其制备方法，这种透明增塑PVC功能薄膜具有高效屏蔽紫外线、高能可见光-蓝光以及红外线的作用，同时具有较高的可见光透过率和隔热功能。在200～400nm紫外光波段的平均透过率＜0.7％，400～500nm高能可见光(蓝光)平均透过率58.6％，400～800nm可见光波段平均透过率77.8％和800～2600nm近红外波段平均透过率43.2％(800-2600nm)。该功能薄膜的具有可保护被包装物品免遭紫外光破坏、保护人类的眼睛免遭高能可见光-蓝光的损害以及炎热的夏季有效避免因红外线引起的热效应等多重作用。