CN102964952B - 一种薄膜表面处理剂及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种薄膜表面处理剂，其包括以下组分；表面处理剂基料树脂乳液、稀释剂、改性助剂、流平手感剂、消泡剂和高分子分散剂。本发明的薄膜表面处理剂的制备方法为：1）将稀释剂、改性助剂、流平手感剂、消泡剂、高分子分散剂混合，搅拌制得浓缩液；2）将表面处理剂基料树脂乳液加入到步骤1）得到的浓缩液中，搅拌均匀得到所述的薄膜表面处理剂。本发明采用聚丙烯酸酯类或低含氟量氟碳树脂类化合物为表面处理剂基料，使制备的薄膜表面处理剂具有良好的焊接性能；同时，又加入改性助剂，使制备的薄膜表面处理剂可提高复合薄膜材料的耐污性和耐候性，从而使复合薄膜材料不仅可进行后续的焊接加工，而且具有防污自洁和耐候性，使用寿命长。

Description

一种薄膜表面处理剂及其制备方法

技术领域

本发明涉及薄膜表面处理剂领域，尤其涉及一种薄膜表面处理剂及其制备方法。

背景技术

聚酯纤维增强PVC复合薄膜材料，具有质量轻，强度高，气密性好，易焊接，阻燃，使用寿命长等优点。因此，该复合薄膜材料广泛应用于沼气工程材料，充气艇材料，体育地板材料，水池衬垫材料，新型篷盖材料等领域。然而在这些应用领域中，由复合薄膜材料制成的产品由于长期暴露在户外，复合薄膜材料中的增塑剂易迁移，复合薄膜材料表层的PVC薄膜易受到各种侵袭，例如，光、氧、热的降解破坏，酸、碱的腐蚀和外部作用力引起的磨损等，这些都会破坏聚氯乙烯薄膜表面的完整性，会导致复合薄膜材料中间层的聚酯网布暴露在环境中，从而致使整个复合薄膜材料的力学性能下降以及使用寿命的缩短。因此，往往需要对复合薄膜材料进行表面处理，市售的丙烯酸酯类和低含氟量氟碳树脂类表面处理剂基料不会影响复合薄膜材料的焊接性能，但其耐污性和耐候性有限，而高含氟量氟碳树脂类表面处理剂的具有极佳的耐污性和耐候性，但会损害复合薄膜材料的焊接性能，影响后道加工。因此，提高薄膜表面处理剂的自清洁性能与耐候性，同时不影响其焊接性能，可以极大提高PVC复合薄膜材料的附加值，具有良好的经济与社会效益。

发明内容

本发明的目的是提供一种使制备的PVC复合薄膜材料具有高耐候性及具有防污自洁功能且不影响焊接性能的薄膜表面处理剂及其制备方法。

为实现上述目的，本发明一种薄膜表面处理剂，其包括以下重量份数的组分；

表面处理剂基料树脂乳液  100份；

稀释剂  0~20份；

改性助剂    0.3~5份；

流平手感剂 0.2~1.5份；

消泡剂 0.5~2.0份；

高分子分散剂 0.01~0.2份；

其中，所述表面处理剂基料树脂乳液为表面处理剂基料与丁酮或二甲基甲酰胺溶液的混合，表面处理剂基料树脂乳液的固含量为20-40%，所述表面处理剂基料为聚丙烯酸酯类或低含氟量氟碳树脂类化合物。

所述流平手感剂为市售产品，采购于上海靓兴助剂有限公司，牌号为LS4430。在薄膜表面处理剂中加入流平手感剂，增加薄膜表面处理剂的流平性能。

所述消泡剂为市售产品，采购于上海靓兴助剂有限公司，牌号为LS2003。在薄膜表面处理剂中加入消泡剂，可去除薄膜表面处理剂中存在的气泡。所述高分子分散剂为市售产品，采购于上海靓兴助剂有限公司，牌号为LS3040。在薄膜表面处理剂中加入高分子分散剂，提高薄膜表面处理剂的分散效果。

本发明中，所述表面处理剂基料为聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）或聚偏二氟乙烯（PVDF）中的一种。采用以上的表面处理剂基料，在薄膜表面形成一层致密的保护层，有效阻隔薄膜中有机助剂（如增塑剂等）的析出。

所述稀释剂为甲苯、丁酮、二甲基甲酰胺、N-甲基吡咯烷酮、丙酮或四氢呋喃中的一种或两种以上的混合溶液。采用以上的稀释剂，可调节薄膜表面处理剂的粘度和溶剂的挥发速度，利于薄膜表面处理剂在薄膜表面形成均一的涂覆层。

本发明中，所述改性助剂包括以下重量份数的组分：

纳米二氧化钛     0.1~1.5份；

纳米氧化锌       0.1~1.5份；

气相二氧化硅     0.1~2.0份。

采用以上的改性助剂，加入的纳米氧化锌和气相二氧化硅，可以与纳米二氧化钛形成协同效应，提升改性助剂的光催化活性，赋予薄膜表面处理剂良好的自清洁性能、抗菌性、耐候性与隔热性。

本发明中，采用锐钛型的纳米二氧化钛，其具有很好的光催化效果，能分解薄膜表面附着的有机污染物，并抑制薄膜表面的细菌生长，可对薄膜进行净化、杀菌、除臭、防霉。

所述纳米二氧化钛的粒径为5~10nm ，采用这样的粒径，具有较高的催化活性，可以分解薄膜表面的有机污染物，还可以保持薄膜表面的亲水性，达到防污自洁的效果。

本发明所述的薄膜表面处理剂的制备方法，其包括以下步骤：

1）将稀释剂、改性助剂、流平手感剂、消泡剂、高分子分散剂混合，在4000~5000 r/min转速下搅拌，分散0.5~1h后制得浓缩液；

2）将表面处理剂基料树脂乳液加入到步骤1）得到的浓缩液中，在1500~3000 r/min转速下搅拌，分散10~40min混合均匀，得到所述的薄膜表面处理剂。

本发明中，采用聚丙烯酸酯类或低含量氟碳树脂类化合物为表面处理剂基料，使制备的薄膜表面处理剂不影响复合薄膜材料的焊接性能；同时，又加入改性助剂，使制备的薄膜表面处理剂可提高复合薄膜材料的耐污性和耐候性，从而使复合薄膜材料不仅可进行后续的焊接加工，而且其表面性能好，具有防污自洁和耐候性，使用寿命长，具有良好的经济与社会效益。

具体实施方式

本发明一种薄膜表面处理剂，其包括以下重量份数的组分；

表面处理剂基料树脂乳液  100份；

稀释剂  0~20份；

改性助剂    0.3~5份；

流平手感剂 0.2~1.5份；

消泡剂 0.5~2.0份；

高分子分散剂 0.01~0.2份；

其中，所述表面处理剂基料树脂乳液为表面处理剂基料与丁酮或二甲基甲酰胺溶液的混合，表面处理剂基料树脂乳液的固含量为20-40%，所述表面处理剂基料为聚丙烯酸酯类或低含氟量氟碳树脂类化合物。

所述薄膜表面处理剂的制备方法为：

1）将稀释剂、改性助剂、流平手感剂、消泡剂、高分子分散剂混合，在4000~5000 r/min转速下搅拌，分散0.5~1h后制得浓缩液；

2）将表面处理剂基料树脂乳液加入到步骤1）得到的浓缩液中，在1500~3000 r/min转速下搅拌，分散10~40min混合均匀，得到所述的薄膜表面处理剂。

实施例1

1）先按以下的重量份数称取各组分：

表面处理剂基料树脂乳液  100份；

稀释剂  20份；为丙酮和丁酮溶液按体积比1:1的混合；

改性助剂    0.3份；

流平手感剂 0.2份；

消泡剂 2.0份；

高分子分散剂 0.01份；

其中，表面处理剂基料树脂乳液为表面处理剂基料聚甲基丙烯酸甲酯与丁酮溶液的混合，表面处理剂基料树脂乳液的固含量为40%。

其中，改性助剂的具体组分为：

纳米二氧化钛     0.1份；

纳米氧化锌       0.1份；

气相二氧化硅     0.1份。

2）将稀释剂、改性助剂、流平手感剂、消泡剂、高分子分散剂混合，在4000 r/min转速下搅拌，分散1h后制得浓缩液；

3）将表面处理剂基料树脂乳液加入到步骤1）得到的浓缩液中，在3000 r/min转速下搅拌，分散10min混合均匀，得到所述的薄膜表面处理剂。

实施例2

1）先按以下的重量份数称取各组分：

表面处理剂基料树脂乳液  100份；

稀释剂  10份；为甲苯与二甲基甲酰胺溶液按体积比1:1的混合；

改性助剂    5份；

流平手感剂 1.5份；

消泡剂 0.5份；

高分子分散剂 0.2份；

其中，表面处理剂基料树脂乳液为表面处理剂基料聚偏二氟乙烯与二甲基甲酰胺溶液的混合，表面处理剂基料树脂乳液的固含量为20%。

其中，改性助剂的具体组分为：

纳米二氧化钛     1.5份；

纳米氧化锌       1.5份；

气相二氧化硅     2.0份。

2）将稀释剂、改性助剂、流平手感剂、消泡剂、高分子分散剂混合，在5000 r/min转速下搅拌，分散0.5h后制得浓缩液；

3）将表面处理剂基料树脂乳液加入到步骤1）得到的浓缩液中，在1500 r/min转速下搅拌，分散40min混合均匀，得到所述的薄膜表面处理剂。

实施例3

1）先按以下的重量份数称取各组分：

表面处理剂基料树脂乳液  100份；

稀释剂  5份；为四氢呋喃溶液；

改性助剂    3份；

流平手感剂 1.1份；

消泡剂 1.0份；

高分子分散剂 0.08份；

其中，表面处理剂基料树脂乳液为表面处理剂基料聚甲基丙烯酸甲酯与二甲基甲酰胺溶液的混合，表面处理剂基料树脂乳液的固含量为30%。

其中，改性助剂的具体组分为：

纳米二氧化钛     0.5份；

纳米氧化锌       1.0份；

气相二氧化硅     1.5份。

2）将稀释剂、改性助剂、流平手感剂、消泡剂、高分子分散剂混合，在4500 r/min转速下搅拌，分散0. 7h后制得浓缩液；

3）将表面处理剂基料树脂乳液加入到步骤1）得到的浓缩液中，在2000 r/min转速下搅拌，分散30min混合均匀，得到所述的薄膜表面处理剂。

实施例4

1）先按以下的重量份数称取各组分：

表面处理剂基料树脂乳液  100份；

改性助剂    2份；

流平手感剂 0.8份；

消泡剂 1.5份；

高分子分散剂 0.05份；

其中，表面处理剂基料树脂乳液为表面处理剂基料聚偏二氟乙烯与丁酮溶液的混合，表面处理剂基料树脂乳液的固含量为35%。

其中，改性助剂的具体组分为：

纳米二氧化钛     0.5份；

纳米氧化锌       0.5份；

气相二氧化硅     1.0份。

2）将稀释剂、改性助剂、流平手感剂、消泡剂、高分子分散剂混合，在4300 r/min转速下搅拌，分散0.8h后制得浓缩液；

3）将表面处理剂基料树脂乳液加入到步骤1）得到的浓缩液中，在2500 r/min转速下搅拌，分散20min混合均匀，得到所述的薄膜表面处理剂。

Claims (3)

1. 一种薄膜表面处理剂，其特征在于：其包括以下重量份数的组分；

表面处理剂基料树脂乳液  100份；

稀释剂  0~20份；

改性助剂    0.3~5份；

流平手感剂 0.2~1.5份；

消泡剂 0.5~2.0份；

高分子分散剂 0.01~0.2份；

其中，所述表面处理剂基料树脂乳液为表面处理剂基料与丁酮或二甲基甲酰胺溶液的混合，表面处理剂基料树脂乳液的固含量为20-40%，所述表面处理剂基料为聚丙烯酸酯类或低含氟量氟碳树脂类化合物；

所述稀释剂为甲苯、丁酮、二甲基甲酰胺、N-甲基吡咯烷酮、丙酮或四氢呋喃中的一种或两种以上的混合溶液；

所述改性助剂包括以下重量份数的组分：

纳米二氧化钛  0.1~1.5份；      纳米氧化锌   0.1~1.5份；    气相二氧化硅  0.1~2.0份；

所述纳米二氧化钛的粒径为5~10nm。

2.根据权利要求1所述的薄膜表面处理剂，其特征在于：所述表面处理剂基料为聚甲基丙烯酸甲酯或聚偏二氟乙烯。

3.根据权利要求1所述的薄膜表面处理剂的制备方法，其特征在于：所述制备方法包括以下步骤：

1）将稀释剂、改性助剂、流平手感剂、消泡剂、高分子分散剂混合，在4000~5000 r/min转速下搅拌，分散0.5~1h后制得浓缩液；

2）将表面处理剂基料树脂乳液加入到步骤1）得到的浓缩液中，在1500~3000 r/min转速下搅拌，分散10~40min混合均匀，得到所述的薄膜表面处理剂。