CN106009377A - 一种聚氯乙烯薄膜 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种聚氯乙烯薄膜，其原料按重量份包括：聚氯乙烯40‑70份、磺化聚醚砜3‑15份、聚乙烯醇缩丁醛3‑10份、双酚A 2‑10份、环氧硬脂酸丁酯5‑20份、对氨基苯甲酸丁酯1‑5份、己二酸二辛酯5‑15份、三[1，2，2，6，6‑五甲基‑4‑哌啶基]亚磷酸酯0.1‑1.5份、苯并三唑0.3‑1.5份、硬脂酸钡0.5‑1.5份、亚磷酸三苯酯0.5‑2份、氧化铝5‑15份、碳酸镁2‑10份、十六醇0.2‑1.5份。本发明提出的聚氯乙烯薄膜，其耐热性和耐腐蚀性优异，拉伸性能好，弹性高，能满足多种领域对聚氯乙烯薄膜的要求。

Description

一种聚氯乙烯薄膜
技术领域
本发明涉及膜材料技术领域，尤其涉及一种聚氯乙烯薄膜。
背景技术
在包装行业中，高分子材料制备得到的薄膜材料应用非常广泛，在包装袋、包装盒中都有非常多的使用。薄膜材料的种类也非常多，不同材料制备得到的复合薄膜材料也具有不同的功能和不同的性状。聚氯乙烯材料具有刚性好、强度高、阻燃、电绝缘性好等优点，是一种目前使用非常广泛的薄膜材料，通常聚氯乙烯制备得到的薄膜材料中成分较为简单，在拉制成型后的聚氯乙烯基薄膜材料的断裂伸长率较低，其拉伸性能也较差，不能较好的适用于一些对弹性要求较高的应用，且其耐热性耐腐蚀性能不是很理想，在很大程度上影响了聚氯乙烯薄膜的应用，需要进行改性。
发明内容
基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种聚氯乙烯薄膜，其耐热性和耐腐蚀性优异，拉伸性能好，弹性高，能满足多种领域对聚氯乙烯薄膜的要求。
本发明提出的一种聚氯乙烯薄膜，其原料按重量份包括：聚氯乙烯40-70份、磺化聚醚砜3-15份、聚乙烯醇缩丁醛3-10份、双酚A 2-10份、环氧硬脂酸丁酯5-20份、对氨基苯甲酸丁酯1-5份、己二酸二辛酯5-15份、三[1，2，2，6，6-五甲基-4-哌啶基]亚磷酸酯0.1-1.5份、苯并三唑0.3-1.5份、硬脂酸钡0.5-1.5份、亚磷酸三苯酯0.5-2份、氧化铝5-15份、碳酸镁2-10份、十六醇0.2-1.5份。
优选地，其原料按重量份包括：聚氯乙烯50-60份、磺化聚醚砜7-10份、聚乙烯醇缩丁醛7-8.5份、双酚A 5-8.5份、环氧硬脂酸丁酯10-15份、对氨基苯甲酸丁酯3-4份、己二酸二辛酯9-12份、三[1，2，2，6，6-五甲基-4-哌啶基]亚磷酸酯0.7-1.1份、苯并三唑0.8-1.2份、硬脂酸钡0.7-1.1份、亚磷酸三苯酯1-1.5份、氧化铝8-10份、碳酸镁5-7份、十六醇0.8-1.2份。
优选地，所述聚氯乙烯的平均聚合度为1000-1500。
优选地，所述双酚A为改性双酚A；所述改性双酚A按照以下工艺进行制备：按重量份将20-35份聚乙二醇加入反应装置中，通入氮气后加热到熔融，加入1-3份酸化碳纳米管，然后加入10-20份氯化亚砜，在70-85℃下反应2-3.5h，反应结束后收集产物，干燥后得到物料A；在氮气的保护下，按重量份将1-2份物料A、0.5-2份六氟双酚A、0.1-0.3份碳酸钾加入15-30份二甲基甲酰胺中，升温至120-135℃后加入3-8份甲苯，升温至140-150℃后搅拌反应5-8h，反应结束后冷却至室温，倒入去离子水中搅拌，洗涤、干燥得到所述改性双酚A。
优选地，在改性双酚A的制备过程中，所述聚乙二醇为聚乙二醇1000、聚乙二醇600、聚乙二醇800、聚乙二醇2000中的一种或者多种的混合物。
优选地，所述双酚A为改性双酚A；所述改性双酚A按照以下工艺进行制备：按重量份将30份聚乙二醇800加入反应装置中，通入氮气后加热到熔融，加入2.3份酸化碳纳米管，然后加入15份氯化亚砜，在80℃下反应2.8h，反应结束后收集产物，干燥后得到物料A；在氮气的保护下，按重量份将1.6份物料A、1.8份六氟双酚A、0.15份碳酸钾加入25份二甲基甲酰胺中，升温至130℃后加入5份甲苯，升温至145℃后搅拌反应6.5h，反应结束后冷却至室温，倒入去离子水中搅拌，洗涤、干燥得到所述改性双酚A。
优选地，所述氧化铝为纳米氧化铝，且所述纳米氧化铝的平均粒径为30-55nm。
优选地，所述纳米氧化铝为α-纳米氧化铝、β-纳米氧化铝、γ-纳米氧化铝中任意两种的混合物。
本发明中的聚氯乙烯薄膜可以按照以下工艺进行制备：将聚氯乙烯、磺化聚醚砜、聚乙烯醇缩丁醛投入高速混合机中混合均匀，然后加入双酚A、环氧硬脂酸丁酯、对氨基苯甲酸丁酯和己二酸二辛酯混合均匀，然后加入剩余原料混合均匀得到混合料；将混合料用双螺杆挤压机进行塑化挤压、压片、拉伸后再制备成薄膜材料得到所述聚氯乙烯薄膜；其中，在塑化挤压的过程中，双螺杆挤压机长径比为22-25:1，挤压温度分段为：第一段为145-160℃，第二段为165-170℃，第三段为185-190℃。
本发明聚氯乙烯薄膜中，加入了磺化聚醚砜和聚乙烯醇缩丁醛对聚氯乙烯进行共混改性，在保持低价的同时，改善了单纯的聚氯乙烯成膜性能差，柔韧性不是很好的缺陷，赋予薄膜优异的拉伸性能和弹性，同时使所得薄膜具有优异的亲水性，通过控制三者的比例，使薄膜的机械性能、截留率和耐污染性能最优；加入了双酚A和对氨基苯甲酸丁酯，使其与环氧硬脂酸丁酯、己二酸二辛酯以及碳酸镁配合，提高了聚氯乙烯薄膜的断裂伸长率和拉伸强度，使制备的聚氯乙烯薄膜的拉伸强度达到70.2MPa以上，断裂伸长率达到236％以上；在优选方式中，所述双酚A为改性双酚A，在改性双酚A的制备过程中，首先以聚乙二醇、酸化碳纳米管和氯化亚砜为原料，通过控制反应的条件，使聚乙二醇、酸化碳纳米管表面的羟基与氯化亚砜中的氯发生了反应，从而形成了氯改性的聚乙二醇和酸化碳纳米管，将其与六氟双酚A混合后，氯改性的聚乙二醇和酸化碳纳米管表面的氯能进一步与六氟双酚A中的羟基发生反应，得到了改性双酚A，将其加入体系中，在体系中分散均匀，同时具有聚乙二醇、酸化碳纳米管和六氟双酚A的性质，显著提高了薄膜的亲水性，与氧化铝配合后显著提高了薄膜的耐热性、拉伸强度、耐腐蚀性和抗污染性能。
具体实施方式
下面，通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。
实施例1
本发明提出的一种聚氯乙烯薄膜，其原料按重量份包括：聚氯乙烯70份、磺化聚醚砜3份、聚乙烯醇缩丁醛10份、双酚A 2份、环氧硬脂酸丁酯20份、对氨基苯甲酸丁酯1份、己二酸二辛酯15份、三[1，2，2，6，6-五甲基-4-哌啶基]亚磷酸酯0.1份、苯并三唑1.5份、硬脂酸钡0.5份、亚磷酸三苯酯2份、氧化铝5份、碳酸镁10份、十六醇0.2份。
实施例2
本发明提出的一种聚氯乙烯薄膜，其原料按重量份包括：聚氯乙烯40份、磺化聚醚砜15份、聚乙烯醇缩丁醛3份、双酚A 10份、环氧硬脂酸丁酯5份、对氨基苯甲酸丁酯5份、己二酸二辛酯5份、三[1，2，2，6，6-五甲基-4-哌啶基]亚磷酸酯1.5份、苯并三唑0.3份、硬脂酸钡1.5份、亚磷酸三苯酯0.5份、氧化铝15份、碳酸镁2份、十六醇1.5份。
实施例3
本发明提出的一种聚氯乙烯薄膜，其原料按重量份包括：聚氯乙烯60份、磺化聚醚砜10份、聚乙烯醇缩丁醛7份、双酚A 8.5份、环氧硬脂酸丁酯10份、对氨基苯甲酸丁酯3份、己二酸二辛酯12份、三[1，2，2，6，6-五甲基-4-哌啶基]亚磷酸酯0.7份、苯并三唑1.2份、硬脂酸钡0.7份、亚磷酸三苯酯1.5份、氧化铝8份、碳酸镁7份、十六醇0.8份；
其中，所述聚氯乙烯的平均聚合度为1000；
所述双酚A为改性双酚A；所述改性双酚A按照以下工艺进行制备：按重量份将12份聚乙二醇1000和8份聚乙二醇800加入反应装置中，通入氮气后加热到熔融，加入3份酸化碳纳米管，然后加入10份氯化亚砜，在85℃下反应2h，反应结束后收集产物，干燥后得到物料A；在氮气的保护下，按重量份将2份物料A、0.5份六氟双酚A、0.3份碳酸钾加入15份二甲基甲酰胺中，升温至135℃后加入3份甲苯，升温至150℃后搅拌反应5h，反应结束后冷却至室温，倒入去离子水中搅拌，洗涤、干燥得到所述改性双酚；
所述氧化铝为纳米氧化铝，且所述纳米氧化铝的平均粒径为55nm；
所述纳米氧化铝为β-纳米氧化铝、γ-纳米氧化铝按重量比为3：2的混合物。
实施例4
本发明提出的一种聚氯乙烯薄膜，其原料按重量份包括：聚氯乙烯50份、磺化聚醚砜7份、聚乙烯醇缩丁醛8.5份、双酚A 5份、环氧硬脂酸丁酯15份、对氨基苯甲酸丁酯4份、己二酸二辛酯9份、三[1，2，2，6，6-五甲基-4-哌啶基]亚磷酸酯1.1份、苯并三唑0.8份、硬脂酸钡1.1份、亚磷酸三苯酯1份、氧化铝10份、碳酸镁5份、十六醇1.2份；
其中，所述聚氯乙烯的平均聚合度为1500；
所述双酚A为改性双酚A；所述改性双酚A按照以下工艺进行制备：按重量份将12份聚乙二醇1000、10份聚乙二醇600、5份聚乙二醇800、8份聚乙二醇2000加入反应装置中，通入氮气后加热到熔融，加入1份酸化碳纳米管，然后加入20份氯化亚砜，在70℃下反应3.5h，反应结束后收集产物，干燥后得到物料A；在氮气的保护下，按重量份将1份物料A、2份六氟双酚A、0.1份碳酸钾加入30份二甲基甲酰胺中，升温至120℃后加入8份甲苯，升温至140℃后搅拌反应8h，反应结束后冷却至室温，倒入去离子水中搅拌，洗涤、干燥得到所述改性双酚；
所述氧化铝为纳米氧化铝，且所述纳米氧化铝的平均粒径为30nm；
所述纳米氧化铝为α-纳米氧化铝、γ-纳米氧化铝按重量比为1:6的混合物。
实施例5
本发明提出的一种聚氯乙烯薄膜，其原料按重量份包括：聚氯乙烯55份、磺化聚醚砜8.5份、聚乙烯醇缩丁醛8份、双酚A 7.8份、环氧硬脂酸丁酯12份、对氨基苯甲酸丁酯3.6份、己二酸二辛酯10份、三[1，2，2，6，6-五甲基-4-哌啶基]亚磷酸酯0.85份、苯并三唑0.9份、硬脂酸钡1份、亚磷酸三苯酯1.2份、α-纳米氧化铝4份、β-纳米氧化铝4.5份、碳酸镁6.5份、十六醇1份；
其中，所述聚氯乙烯的平均聚合度为1200；
所述双酚A为改性双酚A；所述改性双酚A按照以下工艺进行制备：按重量份将30份聚乙二醇800加入反应装置中，通入氮气后加热到熔融，加入2.3份酸化碳纳米管，然后加入15份氯化亚砜，在80℃下反应2.8h，反应结束后收集产物，干燥后得到物料A；在氮气的保护下，按重量份将1.6份物料A、1.8份六氟双酚A、0.15份碳酸钾加入25份二甲基甲酰胺中，升温至130℃后加入5份甲苯，升温至145℃后搅拌反应6.5h，反应结束后冷却至室温，倒入去离子水中搅拌，洗涤、干燥得到所述改性双酚A；
所述α-纳米氧化铝的平均粒径为35nm，所述β-纳米氧化铝的的平均粒径为40nm。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种聚氯乙烯薄膜，其特征在于，其原料按重量份包括：聚氯乙烯40-70份、磺化聚醚砜3-15份、聚乙烯醇缩丁醛3-10份、双酚A 2-10份、环氧硬脂酸丁酯5-20份、对氨基苯甲酸丁酯1-5份、己二酸二辛酯5-15份、三[1，2，2，6，6-五甲基-4-哌啶基]亚磷酸酯0.1-1.5份、苯并三唑0.3-1.5份、硬脂酸钡0.5-1.5份、亚磷酸三苯酯0.5-2份、氧化铝5-15份、碳酸镁2-10份、十六醇0.2-1.5份。
2.根据权利要求1所述聚氯乙烯薄膜，其特征在于，其原料按重量份包括：聚氯乙烯50-60份、磺化聚醚砜7-10份、聚乙烯醇缩丁醛7-8.5份、双酚A 5-8.5份、环氧硬脂酸丁酯10-15份、对氨基苯甲酸丁酯3-4份、己二酸二辛酯9-12份、三[1，2，2，6，6-五甲基-4-哌啶基]亚磷酸酯0.7-1.1份、苯并三唑0.8-1.2份、硬脂酸钡0.7-1.1份、亚磷酸三苯酯1-1.5份、氧化铝8-10份、碳酸镁5-7份、十六醇0.8-1.2份。
3.根据权利要求1或2所述聚氯乙烯薄膜，其特征在于，所述聚氯乙烯的平均聚合度为1000-1500。
4.根据权利要求1-3中任一项所述聚氯乙烯薄膜，其特征在于，所述双酚A为改性双酚A；所述改性双酚A按照以下工艺进行制备：按重量份将20-35份聚乙二醇加入反应装置中，通入氮气后加热到熔融，加入1-3份酸化碳纳米管，然后加入10-20份氯化亚砜，在70-85℃下反应2-3.5h，反应结束后收集产物，干燥后得到物料A；在氮气的保护下，按重量份将1-2份物料A、0.5-2份六氟双酚A、0.1-0.3份碳酸钾加入15-30份二甲基甲酰胺中，升温至120-135℃后加入3-8份甲苯，升温至140-150℃后搅拌反应5-8h，反应结束后冷却至室温，倒入去离子水中搅拌，洗涤、干燥得到所述改性双酚A。
5.根据权利要求4所述聚氯乙烯薄膜，其特征在于，在改性双酚A的制备过程中，所述聚乙二醇为聚乙二醇1000、聚乙二醇600、聚乙二醇800、聚乙二醇2000中的一种或者多种的混合物。
6.根据权利要求1-5中任一项所述聚氯乙烯薄膜，其特征在于，所述双酚A为改性双酚A；所述改性双酚A按照以下工艺进行制备：按重量份将30份聚乙二醇800加入反应装置中，通入氮气后加热到熔融，加入2.3份酸化碳纳米管，然后加入15份氯化亚砜，在80℃下反应2.8h，反应结束后收集产物，干燥后得到物料A；在氮气的保护下，按重量份将1.6份物料A、1.8份六氟双酚A、0.15份碳酸钾加入25份二甲基甲酰胺中，升温至130℃后加入5份甲苯，升温至145℃后搅拌反应6.5h，反应结束后冷却至室温，倒入去离子水中搅拌，洗涤、干燥得到所述改性双酚A。
7.根据权利要求1-6中任一项所述聚氯乙烯薄膜，其特征在于，所述氧化铝为纳米氧化铝，且所述纳米氧化铝的平均粒径为30-55nm。
8.根据权利要求7所述聚氯乙烯薄膜，其特征在于，所述纳米氧化铝为α-纳米氧化铝、β-纳米氧化铝、γ-纳米氧化铝中任意两种的混合物。
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