CN107177146A - 一种耐候阻燃高性能玻璃表面保护膜及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种耐候阻燃高性能玻璃表面保护膜，包括以下重量份的原料：聚四氟乙烯26‑32份、聚乙烯醇10‑14份、润滑助剂2‑6份、聚氨酯树脂18‑24份、加工助剂8‑10份、硅酮树脂9‑13份、阻燃添加剂10‑12份、乙烯基硅油6‑8份、催化剂1‑2份、金属氧化物添加物4‑8份、偶联剂3‑7份、水16‑22份。本发明的保护膜其附着力较强，具有优异的透光性能和抗冲击强度，防刮蹭性能较好，还有较好的防火阻燃性能，耐候性能优越；同时本发明的制备方法，其原料组分安全可靠，对环境无害且原料易得，成本较低、工艺简明、易于操作和实现工业化生产，具有较高的实用价值和良好的应用前景。

Description

一种耐候阻燃高性能玻璃表面保护膜及其制备方法
技术领域
本发明涉及保护膜材料技术领域，具体涉及一种耐候阻燃高性能玻璃表面保护膜及其制备方法。
背景技术
目前我国的玻璃企业发展迅速，玻璃具有优异的透光性，不仅作为建筑物的窗玻璃，还被广泛用作汽车车窗玻璃、平面显示器玻璃。当玻璃作为显示器玻璃使用时，就需要具有较高的性能，如不易被损坏，而现有的显示器玻璃较易损坏。可通过在玻璃上贴附保护薄膜的方法解决显示器玻璃较易损坏的问题，现有的保护薄膜的性能还需进一步改进，以使其更好的保护玻璃不受损坏。
另一方面，随着电子产业技术及其产品的风靡，为了有效地保护漆面或触摸屏面，在其表面使可以更换的保护膜层，进而保护产品的漆面或触摸屏面，而今种种保护膜也在电子产品的带动下，逐步迈上了一个又一个的台阶，受到用户的青睐，越来越多地应用到汽车领域、家具行业、电器产业、电力等相关行业和领域。手机、MP4、数码相机、笔记本等数码产品及汽车是一般采用塑料贴膜的形式保护数码产品的玻璃屏幕或汽车玻璃，如PP（聚丙烯）贴膜、PET（聚对苯二甲酸乙二醇酯）贴膜等。然而，这种塑料贴膜的防刮伤效果较差，在受到一般外力刮划时常常留下刮痕而屏幕的显示效果或影响产品的美观性，当受到的刮伤力较大时，很有可能会伤及数码产品的玻璃屏幕或汽车玻璃，从而不能够很好地保护数码产品的玻璃屏幕或汽车玻璃。
发明内容
针对现有技术的缺陷，本发明的目的是提供一种耐候阻燃高性能玻璃表面保护膜，该保护膜其附着力较强，具有优异的透光性能和抗冲击强度，防刮蹭性能较好，还有较好的防火阻燃性能，耐候性能优越；同时本发明的制备方法，其原料组分安全可靠，对环境无害且原料易得，成本较低、工艺简明、易于操作和实现工业化生产，具有较高的实用价值和良好的应用前景。
本发明解决技术问题采用如下技术方案：
本发明提供了一种耐候阻燃高性能玻璃表面保护膜，包括以下重量份的原料：
聚四氟乙烯26-32份、聚乙烯醇10-14份、润滑助剂2-6份、聚氨酯树脂18-24份、加工助剂8-10份、硅酮树脂9-13份、阻燃添加剂10-12份、乙烯基硅油6-8份、催化剂1-2份、金属氧化物添加物4-8份、偶联剂3-7份、水16-22份。
优选地，所述耐候阻燃高性能玻璃表面保护膜包括以下重量份的原料：
聚四氟乙烯29份、聚乙烯醇12份、润滑助剂4份、聚氨酯树脂21份、加工助剂9份、硅酮树脂11份、阻燃添加剂11份、乙烯基硅油7份、催化剂1.5份、金属氧化物添加物6份、偶联剂5份、水19份。
优选地，所述聚四氟乙烯是具有碘活性端基的聚四氟乙烯，其聚合度为4-6，分子量为30-50万。
优选地，所述润滑助剂为白矿油、石蜡、硬脂酸按照重量比2:3:1组成的混合物。
优选地，所述加工助剂为增塑剂、抗氧剂、抗静电剂按照重量比2:1:1组成的混合物；所述增塑剂为非邻苯二甲酯类增塑剂；所述抗氧剂为硫代磷烷基酚锌；所述抗静电剂为乙氧基化脂肪族烷基胺抗静电剂。
优选地，所述阻燃添加剂为氢氧化铝、次磷酸镁、氢氧化镁按照重量比2:3:1组成的混合物。
优选地，所述催化剂为氢氧化钠、氢氧化钾中的一种或多种；所述金属氧化物添加物为纳米氧化锌、纳米二氧化钛、纳米氧化铈按照重量比3:1:1组成的混合物。
优选地，所述偶联剂为铝酸酯、甲苯二异氰酸酯、乙烯基硅烷按照重量比1:2:1组成的混合物。
本发明还提供一种耐候阻燃高性能玻璃表面保护膜的制备方法，包括以下步骤：
步骤一，按要求称量各组份原料；
步骤二，将聚四氟乙烯和水加入反应釜中，添加催化剂在温度为125-135℃下反应1-3小时，再加入聚氨酯树脂、硅酮树脂在114-116℃下反应1-2小时，得到混合物A；
步骤三，将阻燃添加剂、金属氧化物添加物、偶联剂加入高速搅拌机中，搅拌转速200-300r/min，搅拌时间为30-40分钟得到混合物B；
步骤四，将步骤二制备的混合物A、步骤三制备的混合物B、加工助剂、乙烯基硅油、聚乙烯醇、润滑助剂加入高速混合机中，充分搅拌以使所有材料混合均匀，搅拌速度450-550r/min，搅拌时间25-35分钟，再将混合物加入到反应釜中，在温度为110-120℃下保温20-40分钟，得到混合物C；
步骤五，将步骤四制得的混合物C，加入三段式加热单螺杆挤出吹膜机，一区进料段温度熔融温度165℃左右，二区、三区熔融段温度为170-180℃，模口温度在145-155℃之间，模口缝隙小于1.0mm，单螺杆转速15-25 r/min，冷却即得发明的耐候阻燃高性能玻璃表面保护膜。
优选地，所述耐候阻燃高性能玻璃表面保护膜的制备步骤为：
步骤一，按要求称量各组份原料；
步骤二，将聚四氟乙烯和水加入反应釜中，添加催化剂在温度为130℃下反应2小时，再加入聚氨酯树脂、硅酮树脂在115℃下反应1.5小时，得到混合物A；
步骤三，将阻燃添加剂、金属氧化物添加物、偶联剂加入高速搅拌机中，搅拌转速250r/min，搅拌时间为35分钟得到混合物B；
步骤四，将步骤二制备的混合物A、步骤三制备的混合物B、加工助剂、乙烯基硅油、聚乙烯醇、润滑助剂加入高速混合机中，充分搅拌以使所有材料混合均匀，搅拌速度500r/min，搅拌时间30分钟，再将混合物加入到反应釜中，在温度为115℃下保温30分钟，得到混合物C；
步骤五，将步骤四制得的混合物C，加入三段式加热单螺杆挤出吹膜机，一区进料段温度熔融温度165℃左右，二区、三区熔融段温度为170-180℃，模口温度在150℃之间，模口缝隙小于1.0mm，单螺杆转速20 r/min，冷却即得发明的耐候阻燃高性能玻璃表面保护膜。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
（1）本发明的一种耐候阻燃高性能玻璃表面保护膜，以聚四氟乙烯、聚氨酯树脂、硅酮树脂为主要基体材料，其具有耐侯性好，柔韧性、硬度好，透明性高，与玻璃基材的附着力强，同时不影响玻璃的可见光透过率，不会引起眩光现象。
（2）本发明的一种耐候阻燃高性能玻璃表面保护膜添加的加工助剂中的抗静电剂能够使制备的保护膜不容易产生静电，避免了灰尘的集聚；添加的金属氧化物主要为纳米氧化锌、纳米氧化铈、纳米二氧化钛，一方面纳米材料具有较好的融合性，可以增强材料的耐磨、耐腐蚀性，其次还具有较好的耐光照老化和杀菌的性能。
（3）本发明的一种耐候阻燃高性能玻璃表面保护膜添加了由氢氧化铝、次磷酸镁、氢氧化镁组成的复配型阻燃剂，几者的复合作用能使保护膜的阻燃性能更强，作用时间更长久。
（4）本发明的一种耐候阻燃高性能玻璃表面保护膜原料中添加的润滑助剂主要为白矿油、石蜡、硬脂酸，可以改善产品表面润滑度，使其与玻璃表面接触更为精密，减少气泡的产生。
（5）本发明的一种耐候阻燃高性能玻璃表面保护膜其附着力较强，具有优异的的透光性能和抗冲击强度，防刮蹭性能较好，还有较好的防火阻燃性能，耐候性能优越；同时本发明的制备方法，其原料组分安全可靠，对环境无害且原料易得，成本较低、工艺简明、易于操作和实现工业化生产，具有较高的实用价值和良好的应用前景。
具体实施方式
下面结合具体实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1.
本实施例的一种耐候阻燃高性能玻璃表面保护膜，包括以下重量份的原料：
聚四氟乙烯26份、聚乙烯醇10份、润滑助剂2份、聚氨酯树脂18份、加工助剂8份、硅酮树脂9份、阻燃添加剂10份、乙烯基硅油6份、催化剂1份、金属氧化物添加物4份、偶联剂3份、水16份。
本实施例中的聚四氟乙烯是具有碘活性端基的聚四氟乙烯，其聚合度为4-6，分子量为30-50万。
本实施例中的润滑助剂为白矿油、石蜡、硬脂酸按照重量比2:3:1组成的混合物。
本实施例中的加工助剂为增塑剂、抗氧剂、抗静电剂按照重量比2:1:1组成的混合物；所述增塑剂为非邻苯二甲酯类增塑剂；所述抗氧剂为硫代磷烷基酚锌；所述抗静电剂为乙氧基化脂肪族烷基胺抗静电剂。
本实施例中的阻燃添加剂为氢氧化铝、次磷酸镁、氢氧化镁按照重量比2:3:1组成的混合物。
本实施例中的催化剂为氢氧化钠、氢氧化钾中的一种或多种；所述金属氧化物添加物为纳米氧化锌、纳米二氧化钛、纳米氧化铈按照重量比3:1:1组成的混合物。
本实施例中的偶联剂为铝酸酯、甲苯二异氰酸酯、乙烯基硅烷按照重量比1:2:1组成的混合物。
本实施例的一种耐候阻燃高性能玻璃表面保护膜的制备方法，包括以下步骤：
步骤一，按要求称量各组份原料；
步骤二，将聚四氟乙烯和水加入反应釜中，添加催化剂在温度为125℃下反应3小时，再加入聚氨酯树脂、硅酮树脂在114℃下反应2小时，得到混合物A；
步骤三，将阻燃添加剂、金属氧化物添加物、偶联剂加入高速搅拌机中，搅拌转速200r/min，搅拌时间为30分钟得到混合物B；
步骤四，将步骤二制备的混合物A、步骤三制备的混合物B、加工助剂、乙烯基硅油、聚乙烯醇、润滑助剂加入高速混合机中，充分搅拌以使所有材料混合均匀，搅拌速度450r/min，搅拌时间25分钟，再将混合物加入到反应釜中，在温度为110℃下保温20分钟，得到混合物C；
步骤五，将步骤四制得的混合物C，加入三段式加热单螺杆挤出吹膜机，一区进料段温度熔融温度165℃左右，二区、三区熔融段温度为170-180℃，模口温度在145-155℃之间，模口缝隙小于1.0mm，单螺杆转速15 r/min，冷却即得发明的耐候阻燃高性能玻璃表面保护膜。
实施例2.
本实施例的一种耐候阻燃高性能玻璃表面保护膜，包括以下重量份的原料：
聚四氟乙烯32份、聚乙烯醇14份、润滑助剂6份、聚氨酯树脂24份、加工助剂10份、硅酮树脂13份、阻燃添加剂12份、乙烯基硅油8份、催化剂2份、金属氧化物添加物8份、偶联剂7份、水22份。
本实施例中的聚四氟乙烯是具有碘活性端基的聚四氟乙烯，其聚合度为4-6，分子量为30-50万。
本实施例中的润滑助剂为白矿油、石蜡、硬脂酸按照重量比2:3:1组成的混合物。
本实施例中的加工助剂为增塑剂、抗氧剂、抗静电剂按照重量比2:1:1组成的混合物；所述增塑剂为非邻苯二甲酯类增塑剂；所述抗氧剂为硫代磷烷基酚锌；所述抗静电剂为乙氧基化脂肪族烷基胺抗静电剂。
本实施例中的阻燃添加剂为氢氧化铝、次磷酸镁、氢氧化镁按照重量比2:3:1组成的混合物。
本实施例中的催化剂为氢氧化钠、氢氧化钾中的一种或多种；所述金属氧化物添加物为纳米氧化锌、纳米二氧化钛、纳米氧化铈按照重量比3:1:1组成的混合物。
本实施例中的偶联剂为铝酸酯、甲苯二异氰酸酯、乙烯基硅烷按照重量比1:2:1组成的混合物。
本实施例的一种耐候阻燃高性能玻璃表面保护膜的制备方法，包括以下步骤：
步骤一，按要求称量各组份原料；
步骤二，将聚四氟乙烯和水加入反应釜中，添加催化剂在温度为135℃下反应1小时，再加入聚氨酯树脂、硅酮树脂在116℃下反应1小时，得到混合物A；
步骤三，将阻燃添加剂、金属氧化物添加物、偶联剂加入高速搅拌机中，搅拌转速300r/min，搅拌时间为30分钟得到混合物B；
步骤四，将步骤二制备的混合物A、步骤三制备的混合物B、加工助剂、乙烯基硅油、聚乙烯醇、润滑助剂加入高速混合机中，充分搅拌以使所有材料混合均匀，搅拌速度550r/min，搅拌时间35分钟，再将混合物加入到反应釜中，在温度为120℃下保温40分钟，得到混合物C；
步骤五，将步骤四制得的混合物C，加入三段式加热单螺杆挤出吹膜机，一区进料段温度熔融温度165℃左右，二区、三区熔融段温度为170-180℃，模口温度在145-155℃之间，模口缝隙小于1.0mm，单螺杆转速25 r/min，冷却即得发明的耐候阻燃高性能玻璃表面保护膜。
实施例3.
本实施例的一种耐候阻燃高性能玻璃表面保护膜，包括以下重量份的原料：
聚四氟乙烯29份、聚乙烯醇12份、润滑助剂4份、聚氨酯树脂21份、加工助剂9份、硅酮树脂11份、阻燃添加剂11份、乙烯基硅油7份、催化剂1.5份、金属氧化物添加物6份、偶联剂5份、水19份。
本实施例中的聚四氟乙烯是具有碘活性端基的聚四氟乙烯，其聚合度为4-6，分子量为30-50万。
本实施例中的润滑助剂为白矿油、石蜡、硬脂酸按照重量比2:3:1组成的混合物。
本实施例中的加工助剂为增塑剂、抗氧剂、抗静电剂按照重量比2:1:1组成的混合物；所述增塑剂为非邻苯二甲酯类增塑剂；所述抗氧剂为硫代磷烷基酚锌；所述抗静电剂为乙氧基化脂肪族烷基胺抗静电剂。
本实施例中的阻燃添加剂为氢氧化铝、次磷酸镁、氢氧化镁按照重量比2:3:1组成的混合物。
本实施例中的催化剂为氢氧化钠、氢氧化钾中的一种或多种；所述金属氧化物添加物为纳米氧化锌、纳米二氧化钛、纳米氧化铈按照重量比3:1:1组成的混合物。
本实施例中的偶联剂为铝酸酯、甲苯二异氰酸酯、乙烯基硅烷按照重量比1:2:1组成的混合物。
本实施例的一种耐候阻燃高性能玻璃表面保护膜的制备方法，包括以下步骤：
步骤一，按要求称量各组份原料；
步骤二，将聚四氟乙烯和水加入反应釜中，添加催化剂在温度为130℃下反应2小时，再加入聚氨酯树脂、硅酮树脂在115℃下反应1.5小时，得到混合物A；
步骤三，将阻燃添加剂、金属氧化物添加物、偶联剂加入高速搅拌机中，搅拌转速250r/min，搅拌时间为35分钟得到混合物B；
步骤四，将步骤二制备的混合物A、步骤三制备的混合物B、加工助剂、乙烯基硅油、聚乙烯醇、润滑助剂加入高速混合机中，充分搅拌以使所有材料混合均匀，搅拌速度500r/min，搅拌时间30分钟，再将混合物加入到反应釜中，在温度为115℃下保温30分钟，得到混合物C；
步骤五，将步骤四制得的混合物C，加入三段式加热单螺杆挤出吹膜机，一区进料段温度熔融温度165℃左右，二区、三区熔融段温度为170-180℃，模口温度在150℃之间，模口缝隙小于1.0mm，单螺杆转速20 r/min，冷却即得发明的耐候阻燃高性能玻璃表面保护膜。
本发明的一种耐候阻燃高性能玻璃表面保护膜其附着力较强，具有优异的透光性能和抗冲击强度，防刮蹭性能较好，还有较好的防火阻燃性能，耐候性能优越；同时本发明的制备方法，其原料组分安全可靠，对环境无害且原料易得，成本较低、工艺简明、易于操作和实现工业化生产，具有较高的实用价值和良好的应用前景。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (10)

1.一种耐候阻燃高性能玻璃表面保护膜，其特征在于，包括以下重量份的原料：
聚四氟乙烯26-32份、聚乙烯醇10-14份、润滑助剂2-6份、聚氨酯树脂18-24份、加工助剂8-10份、硅酮树脂9-13份、阻燃添加剂10-12份、乙烯基硅油6-8份、催化剂1-2份、金属氧化物添加物4-8份、偶联剂3-7份、水16-22份。
2.根据权利要求1所述的一种耐候阻燃高性能玻璃表面保护膜，其特征在于，所述耐候阻燃高性能玻璃表面保护膜包括以下重量份的原料：
聚四氟乙烯29份、聚乙烯醇12份、润滑助剂4份、聚氨酯树脂21份、加工助剂9份、硅酮树脂11份、阻燃添加剂11份、乙烯基硅油7份、催化剂1.5份、金属氧化物添加物6份、偶联剂5份、水19份。
3.根据权利要求1或2所述的一种耐候阻燃高性能玻璃表面保护膜，其特征在于，所述聚四氟乙烯是具有碘活性端基的聚四氟乙烯，其聚合度为4-6，分子量为30-50万。
4.根据权利要求1或2所述的一种耐候阻燃高性能玻璃表面保护膜，其特征在于，所述润滑助剂为白矿油、石蜡、硬脂酸按照重量比2:3:1组成的混合物。
5.根据权利要求1或2所述的一种耐候阻燃高性能玻璃表面保护膜，其特征在于，所述加工助剂为增塑剂、抗氧剂、抗静电剂按照重量比2:1:1组成的混合物；所述增塑剂为非邻苯二甲酯类增塑剂；所述抗氧剂为硫代磷烷基酚锌；所述抗静电剂为乙氧基化脂肪族烷基胺抗静电剂。
6.根据权利要求1或2所述的一种耐候阻燃高性能玻璃表面保护膜，其特征在于，所述阻燃添加剂为氢氧化铝、次磷酸镁、氢氧化镁按照重量比2:3:1组成的混合物。
7.根据权利要求1或2所述的一种耐候阻燃高性能玻璃表面保护膜，其特征在于，所述催化剂为氢氧化钠、氢氧化钾中的一种或多种；所述金属氧化物添加物为纳米氧化锌、纳米二氧化钛、纳米氧化铈按照重量比3:1:1组成的混合物。
8.根据权利要求1或2所述的一种耐候阻燃高性能玻璃表面保护膜，其特征在于，所述偶联剂为铝酸酯、甲苯二异氰酸酯、乙烯基硅烷按照重量比1:2:1组成的混合物。
9.一种制备如权利要求1或2所述的耐候阻燃高性能玻璃表面保护膜的方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一，按要求称量各组份原料；
步骤二，将聚四氟乙烯和水加入反应釜中，添加催化剂在温度为125-135℃下反应1-3小时，再加入聚氨酯树脂、硅酮树脂在114-116℃下反应1-2小时，得到混合物A；
步骤三，将阻燃添加剂、金属氧化物添加物、偶联剂加入高速搅拌机中，搅拌转速200-300r/min，搅拌时间为30-40分钟得到混合物B；
步骤四，将步骤二制备的混合物A、步骤三制备的混合物B、加工助剂、乙烯基硅油、聚乙烯醇、润滑助剂加入高速混合机中，充分搅拌以使所有材料混合均匀，搅拌速度450-550r/min，搅拌时间25-35分钟，再将混合物加入到反应釜中，在温度为110-120℃下保温20-40分钟，得到混合物C；
步骤五，将步骤四制得的混合物C，加入三段式加热单螺杆挤出吹膜机，一区进料段温度熔融温度165℃左右，二区、三区熔融段温度为170-180℃，模口温度在145-155℃之间，模口缝隙小于1.0mm，单螺杆转速15-25 r/min，冷却即得发明的耐候阻燃高性能玻璃表面保护膜。
10.根据权利要求9所述的一种耐候阻燃高性能玻璃表面保护膜的制备方法，其特征在于，所述制备步骤为：
步骤一，按要求称量各组份原料；
步骤二，将聚四氟乙烯和水加入反应釜中，添加催化剂在温度为130℃下反应2小时，再加入聚氨酯树脂、硅酮树脂在115℃下反应1.5小时，得到混合物A；
步骤三，将阻燃添加剂、金属氧化物添加物、偶联剂加入高速搅拌机中，搅拌转速250r/min，搅拌时间为35分钟得到混合物B；
步骤四，将步骤二制备的混合物A、步骤三制备的混合物B、加工助剂、乙烯基硅油、聚乙烯醇、润滑助剂加入高速混合机中，充分搅拌以使所有材料混合均匀，搅拌速度500r/min，搅拌时间30分钟，再将混合物加入到反应釜中，在温度为115℃下保温30分钟，得到混合物C；
步骤五，将步骤四制得的混合物C，加入三段式加热单螺杆挤出吹膜机，一区进料段温度熔融温度165℃左右，二区、三区熔融段温度为170-180℃，模口温度在150℃之间，模口缝隙小于1.0mm，单螺杆转速20 r/min，冷却即得发明的耐候阻燃高性能玻璃表面保护膜。
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