CN108192243A - 一种pvc护卡基膜及其制备工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种PVC护卡基膜及其制备工艺，其原料包括以下重量份的组分：PVC80~88份、聚乙烯醇缩丁醛7~9份、填充剂10~15份、改质剂6~9份、助剂3~5份、内滑剂1~3份、外滑剂0.6~1份、色料0.02~0.05份，其中，所述助剂为重量比为1~3：2~4：1~2的硫醇甲基锡、亚磷酸酯与纳米气相二氧化硅。其具有光泽好、透明度高、耐腐蚀、不易破损、使用寿命长的特点，采用GV仪测量其光泽度为12%以上，其纵向加热收缩率为15%以上，横向加热收缩率为10%以上，其纵向拉伸强度为40MPa以上，其横向拉伸强度为38MPa以上。

Description

一种PVC护卡基膜及其制备工艺
技术领域
本发明属于高分子薄膜技术领域，具体涉及一种PVC护卡基膜及其制备工艺。
背景技术
护卡基膜是作为基底膜覆于卡片外表面以对卡片进行隔绝保护、使卡片便于包装的保护膜，通常采用高分子树脂与热稳定剂、抗水剂等助剂混合后经熔融、拉伸得到，护卡基膜将卡片表面与空气隔绝，有些还要具备高透明度以便于人们识别卡片上的图案或文字，因此需要具备较好的粘附性，较高的透明度、耐磨性以及耐腐蚀性，现有技术中的普通护卡基膜，通常具有粘附力弱、易被撕下、膜面浑浊、不耐用的缺点，因此，提供一种透明度高、不易破损、耐腐蚀的护卡基膜具有很高经济意义。
发明内容
基于以上现有技术，本发明的目的在于提供一种PVC护卡基膜及其制备工艺，其具有透明度高、不易破损、耐腐蚀的特点。
为了实现以上目的，本发明采用的技术方案为：一种PVC护卡基膜，其原料包括以下重量份的组分：PVC80～88份、聚乙烯醇缩丁醛7～9份、填充剂10～15份、改质剂6～9份、助剂3～5份、内滑剂1～3份、外滑剂0.6～1份、色料0.02～0.05份，其中，所述助剂为重量比为1～3：2～4：1～2的硫醇甲基锡、亚磷酸酯与纳米气相二氧化硅。
作为优选，所述PVC护卡基膜的原料包括以下重量份的组分：PVC84份、聚乙烯醇缩丁醛8份、填充剂12份、改质剂7份、助剂4份、内滑剂2份、外滑剂0.8份、色料0.03份，其中，所述助剂为重量比为2：3：1.6的硫醇甲基锡、亚磷酸酯与纳米气相二氧化硅。
本发明采用上述原料的原理在于：采用PVC作为主要原料，PVC作有较好的机械性能、抗张强度与冲击强度，但是对光和热的稳定性差，但是PVC用于制备护卡基膜的可塑成膜温度高，熔融后粘度小，还存在成膜后耐磨性差、抗冲击性能差的缺点，聚乙烯醇缩丁醛具有较高的透明性、耐寒性、耐冲击、耐紫外辐照性，与PVC结合后可提升其熔融粘度，还能提升成膜的抗冲击性能；填充剂在不降低最终成膜的性能的基础上将原料的量进行填充增加，从而节省原料成本，另外，填充剂与聚乙烯醇缩丁醛结合后可将PVC的抗冲动性提升40％以上，从而提升成膜的抗冲击性；改质剂可将PVC的抗冲击性与耐高温性进行提升，与有机硅结合后可提升将PVC的耐候性，进而提高其保持期与有效期；助剂用于帮助提升各原料的热稳定性、提升成膜的耐候性，其中采用的硫醇甲基锡具有极好的高温稳定作用，在制备PVC护卡基膜中需将各原料混合熔融，硫醇甲基锡帮助熔融过程中各原料均匀分散并提升熔融后的流动性，使其易于成膜，还能提升成膜的透明度；亚磷酸酯可以阻止加工时高分子原料的热降解，与硫醇甲基锡结合后可延缓制得PVC护卡基膜的老化，增加其使用寿命，纳米气相二氧化硅在不降低制得PVC护卡基膜的透明度的基础上提升成膜的耐磨性，特别是，助剂与聚乙烯醇缩丁醛结合后可提高制得PVC护卡基膜的耐腐蚀性；内滑剂用于改进在生产PVC护卡基膜的过程中，在高温作业下原料熔融后的熔体流动性能，使熔体塑化均匀，外滑剂防止原料在加工过程中对设备、模具的表面进行粘附，有助于使加工过程正常进行以及提高制得的PVC护卡基膜的表面光洁度，内滑剂、外滑剂与有机硅结合后还能提升最终制得的PVC护卡基膜的冲击强度；色料在不影响各原料性能的基础上对制得的PVC护卡基膜进行染色。
作为优化，所述填充剂为玻璃粉、硅微粉中的至少一种。
作为优化，所述改质剂为改质剂P-201。
作为优化，所述内滑剂为内滑剂G-16、内滑剂LT-16、硬脂酸钙、单硬脂酸甘油酯中的至少一种。
作为优化，所述外滑剂为外滑剂G-70S、外滑剂CG-70S、外滑剂SG-70S中的至少一种。
本发明还提供一种制备PVC护卡基膜的工艺，包括以下步骤：
步骤1、按照重量份分别称取各原料，备用；
步骤2、采用高速混合机，先加入PVC以720～850r/min的速率搅拌15s～20s，然后加入液体原料并继续搅拌85～120s，接着以1350～1480r/min的速率搅拌120～180s，再加入粉体原料，继续搅拌350～380s，之后升温至42～55℃下以680～750r/min的速率搅拌80s以上得到混合原料；
步骤3、采用螺杆挤出设备将步骤2中得到的混合原料进行熔融挤出、混炼，最后经压延、拉伸、压花、冷却、收卷，得到PVC护卡基膜。
本发明所述的液体原料为采用的原料中呈流动性液态的原料，所述粉体原料为原料中呈颗粒性固态的原料，制备PVC护卡基膜过程中，不同批次产品可能采用不同性状的原料，制备过程中按照原料呈固态或液态来分别加料。
本发明提供的PVC护卡基膜的制作方法，先将主料PVC进行慢速搅拌以使其内部分子得以分散，之后加入液体原料并继续搅拌以对PVC进行稀释并使各原料得以均匀混合，之后加入粉体原料并以相对较高的速率进行搅拌，粉体微粒加入后能起支架作用，搅拌后得到分散均匀的混合原料，接着进行熔融挤出、混炼，最后经压延、拉伸、压花、冷却、收卷，得到PVC护卡基膜。
作为优化，所述步骤3中采用市面上得到的螺杆挤出机进行熔融挤出，其中，挤出机温度为115～135℃，主螺杆温度为110～120℃，主螺杆速度为650～700m/min，供料螺杆速度为43～47m/min。
作为优化，所述步骤3中采用市面上得到的轧轮机进行混炼，其混炼温度为125～133℃、速度为18～22m/min。
作为优化，所述步骤3中采用市面上得到的五辊压延机进行压延，其第一辊温度为182～190℃，压延速度为11～12m/min，第二辊温度为185～190℃，压延速度为13～14m/min，第三辊温度为185～195℃，压延速度为15～17m/min，第四辊温度为195～202℃，压延速度为18～19m/min，第五辊温度为185～190℃，压延速度为21～22m/min。
有益效果
本发明的有益效果如下：
(1)、本发明提供的PVC护卡基膜，采用PVC作为主要原料，采用聚乙烯醇缩丁醛、填充剂、改质剂、助剂、内滑剂、外滑剂、色料作为辅助原料，其中，PVC有较好的机械性能、抗张强度与冲击强度；聚乙烯醇缩丁醛具有较高的透明性、耐寒性、耐冲击、耐紫外辐照性，与PVC结合后可提升其熔融粘度，还能提升成膜的抗冲击性能；填充剂在不降低最终成膜的性能的基础上将原料的量进行填充增加，从而节省原料成本，另外，填充剂与聚乙烯醇缩丁醛结合后可将PVC的抗冲动性提升40％以上，从而提升成膜的抗冲击性；改质剂可将PVC的抗冲击性与耐高温性进行提升，与有机硅结合后可提升将PVC的耐候性，进而提高其保持期与有效期；助剂帮助提升成膜的耐候性；内滑剂、外滑剂与有机硅结合后还能提升最终制得的PVC护卡基膜的冲击强度；色料在不影响各原料性能的基础上对制得的PVC护卡基膜进行染色；所有原料结合后形成粘附力强、透明度高、耐腐蚀、不易破损、使用寿命长的PVC护卡基膜。
(2)、本发明提供的PVC护卡基膜的制作方法，先将主料PVC进行慢速搅拌以使其内部分子得以分散，之后加入液体原料并继续搅拌以对PVC进行稀释并使各原料得以均匀混合，之后加入粉体原料并以相对较高的速率进行搅拌，粉体微粒加入后能起支架作用，搅拌后得到分散均匀的混合原料，接着进行熔融挤出、混炼，最后经压延、拉伸、压花、冷却、收卷，得到PVC护卡基膜，采用GV仪测量其光泽度为12％以上，其纵向加热收缩率为15％以上，横向加热收缩率为10％以上，其纵向拉伸强度为40MPa以上，其横向拉伸强度为38MPa以上。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步详细说明。
实施例1
本实施例提供一种PVC护卡基膜，其原料包括以下重量份的组分：PVC80份、聚乙烯醇缩丁醛7份、填充剂10份、改质剂6份、助剂3份、内滑剂1份、外滑剂0.6份、色料0.02份，其中，所述填充剂为玻璃粉；所述改质剂为改质剂P-201；所述助剂为重量比为1：2：1的硫醇甲基锡、亚磷酸酯与纳米气相二氧化硅；所述内滑剂为内滑剂G-16；所述外滑剂为外滑剂G-70S。
本实施例还提供一种PVC护卡基膜的制作方法，包括以下步骤：
步骤1、按照重量份分别称取各原料，备用；
步骤2、采用高速混合机，先加入PVC以720r/min的速率搅拌20s，然后加入液体原料并继续搅拌85s，接着以1350r/min的速率搅拌120s，再加入粉体原料，继续搅拌350s，之后升温至42℃下以680r/min的速率搅拌80s得到混合原料；
步骤3、将步骤2中得到的混合原料进行熔融挤出、混炼，最后经压延、拉伸、压花、冷却、收卷，得到PVC护卡基膜；其中，采用螺杆挤出机进行熔融挤出，挤出机温度为115℃，主螺杆温度为110℃，主螺杆速度为650m/min，供料螺杆速度为43m/min；采用轧轮机进行混炼，其混炼温度为125℃、速度为18m/min；采用五辊压延机进行压延，其第一辊温度为182℃，压延速度为11m/min，第二辊温度为185℃，压延速度为13m/min，第三辊温度为185℃，压延速度为15m/min，第四辊温度为195℃，压延速度为18m/min，第五辊温度为185℃，压延速度为21m/min。
实施例2
本实施例提供一种PVC护卡基膜，其原料包括以下重量份的组分：PVC84份、聚乙烯醇缩丁醛8份、填充剂12份、改质剂7份、助剂4份、内滑剂2份、外滑剂0.8份、色料0.03份，其中，所述填充剂为重量比为1：1的玻璃粉与硅微粉；所述改质剂为改质剂P-201；所述助剂为重量比为2：3：1.6的硫醇甲基锡、亚磷酸酯与纳米气相二氧化硅；所述内滑剂为重量比为1：2的内滑剂G-16与单硬脂酸甘油酯；所述外滑剂为外滑剂SG-70S。
本实施例还提供一种PVC护卡基膜的制作方法，包括以下步骤：
步骤1、按照重量份分别称取各原料，备用；
步骤2、采用高速混合机，先加入PVC以750r/min的速率搅拌18s，然后加入液体原料并继续搅拌90s，接着以1380r/min的速率搅拌160s，再加入粉体原料，继续搅拌360s，之后升温至44℃下以700r/min的速率搅拌100s得到混合原料；
步骤3、将步骤2中得到的混合原料进行熔融挤出、混炼，最后经压延、拉伸、压花、冷却、收卷，得到PVC护卡基膜；其中，采用螺杆挤出机进行熔融挤出，挤出机温度为120℃，主螺杆温度为115℃，主螺杆速度为660m/min，供料螺杆速度为44m/min；采用轧轮机进行混炼，其混炼温度为127℃、速度为19m/min；采用五辊压延机进行压延，其第一辊温度为184℃，压延速度为11.3m/min，第二辊温度为186℃，压延速度为13.2m/min，第三辊温度为188℃，压延速度为15.2m/min，第四辊温度为197℃，压延速度为18.5m/min，第五辊温度为186℃，压延速度为21.5m/min。
实施例3
本实施例提供一种PVC护卡基膜，其原料包括以下重量份的组分：本实施例提供一种PVC护卡基膜，其原料包括以下重量份的组分：PVC84份、填充剂12份、改质剂7份、助剂1份、内滑剂2份、外滑剂0.8份、色料0.03份，其中，所述填充剂为重量比为1：1的玻璃粉与硅微粉；所述改质剂为改质剂P-201；所述助剂为重量比为2：3：1.6的硫醇甲基锡、亚磷酸酯与纳米气相二氧化硅；所述内滑剂为重量比为1：2的内滑剂G-16与单硬脂酸甘油酯；所述外滑剂为外滑剂SG-70S。
本实施例还提供一种PVC护卡基膜的制作方法，包括以下步骤：
步骤1、按照重量份分别称取各原料，备用；
步骤2、采用高速混合机，先加入PVC以780r/min的速率搅拌17s，然后加入液体原料并继续搅拌90s，接着以1410r/min的速率搅拌150s，再加入粉体原料，继续搅拌360s，之后升温至48℃下以700r/min的速率搅拌350s得到混合原料；
步骤3、将步骤2中得到的混合原料进行熔融挤出、混炼，最后经压延、拉伸、压花、冷却、收卷，得到PVC护卡基膜；其中，采用螺杆挤出机进行熔融挤出，挤出机温度为125℃，主螺杆温度为116℃，主螺杆速度为670m/min，供料螺杆速度为45m/min；采用轧轮机进行混炼，其混炼温度为129℃、速度为20m/min；采用五辊压延机进行压延，其第一辊温度为186℃，压延速度为11.6m/min，第二辊温度为189℃，压延速度为13.7m/min，第三辊温度为190℃，压延速度为16m/min，第四辊温度为199℃，压延速度为18.6m/min，第五辊温度为187℃，压延速度为21.5m/min。
实施例4
本实施例提供一种PVC护卡基膜，其原料包括以下重量份的组分：PVC86份、聚乙烯醇缩丁醛8份、填充剂15份、改质剂8份、助剂4份、内滑剂1份、外滑剂0.9份、色料0.04份，其中，所述填充剂为玻璃粉、硅微粉；所述改质剂为改质剂P-201；所述助剂为重量比为3：3：1.5的硫醇甲基锡、亚磷酸酯与纳米气相二氧化硅；所述内滑剂为重量比为2：1的内滑剂LT-16与硬脂酸钙；所述外滑剂为重量比为1：1的外滑剂CG-70S与外滑剂SG-70S。
本实施例还提供一种PVC护卡基膜的制作方法，包括以下步骤：
步骤1、按照重量份分别称取各原料，备用；
步骤2、采用高速混合机，先加入PVC以800r/min的速率搅拌17s，然后加入液体原料并继续搅拌90s，接着以1440r/min的速率搅拌150s，再加入粉体原料，继续搅拌360s，之后升温至50℃下以700r/min的速率搅拌400s得到混合原料；
步骤3、将步骤2中得到的混合原料进行熔融挤出、混炼，最后经压延、拉伸、压花、冷却、收卷，得到PVC护卡基膜；其中，采用螺杆挤出机进行熔融挤出，挤出机温度为130℃，主螺杆温度为116℃，主螺杆速度为680m/min，供料螺杆速度为45m/min；采用轧轮机进行混炼，其混炼温度为130℃、速度为20m/min；采用五辊压延机进行压延，其第一辊温度为188℃，压延速度为11.6m/min，第二辊温度为189℃，压延速度为13.7m/min，第三辊温度为190℃，压延速度为16m/min，第四辊温度为199℃，压延速度为18.6m/min，第五辊温度为189℃，压延速度为21.5m/min。
实施例5
本实施例提供一种PVC护卡基膜，其原料包括以下重量份的组分：PVC88份、聚乙烯醇缩丁醛9份、填充剂15份、改质剂9份、助剂5份、内滑剂3份、外滑剂1份、色料0.05份，其中，所述填充剂为玻璃粉、硅微粉；所述改质剂为改质剂P-201；所述助剂为重量比为3：4：2的硫醇甲基锡、亚磷酸酯与纳米气相二氧化硅；所述内滑剂为重量比为1：2的内滑剂G-16与单硬脂酸甘油酯；所述外滑剂为重量比为1：2：2的外滑剂G-70S、外滑剂CG-70S、和外滑剂SG-70S。
本实施例还提供一种PVC护卡基膜的制作方法，包括以下步骤：
步骤1、按照重量份分别称取各原料，备用；
步骤2、采用高速混合机，先加入PVC以850r/min的速率搅拌15s，然后加入液体原料并继续搅拌120s，接着以1480r/min的速率搅拌120s，再加入粉体原料，继续搅拌350～380s，之后升温至55℃下以680r/min的速率搅拌120s得到混合原料；
步骤3、将步骤2中得到的混合原料进行熔融挤出、混炼，最后经压延、拉伸、压花、冷却、收卷，得到PVC护卡基膜；其中，采用螺杆挤出机进行熔融挤出，挤出机温度为135℃，主螺杆温度为120℃，主螺杆速度为700m/min，供料螺杆速度为47m/min；采用轧轮机进行混炼，其混炼温度为133℃、速度为22m/min；采用五辊压延机进行压延，其第一辊温度为190℃，压延速度为12m/min，第二辊温度为190℃，压延速度为14m/min，第三辊温度为195℃，压延速度为17m/min，第四辊温度为202℃，压延速度为19m/min，第五辊温度为190℃，压延速度为22m/min。
上述实施例1至5中制得的PVC护卡基膜，成膜厚度为0.2mm，采用原料与重量份如下表1所示：
表1原料与重量份
原料 实施例1 实施例2 实施例3 实施例4 实施例5
PVC 80份 84份 84份 86份 88份
聚乙烯醇缩丁醛 7份 8份 - 8份 9份
填充剂 10份 12份 12份 15份 15份
改质剂 6份 7份 7份 8份 9份
助剂 3份 4份 1份 4份 5份
内滑剂 1份 2份 2份 1份 3份
外滑剂 0.6份 0.8份 0.8份 0.9份 1份
色料 0.02份 0.03份 0.03份 0.04份 0.05份
上述实施例中实施例1至5中实施例1、2、4、5采用原料属于本发明提供的重量份范围，实施例3作为对照例，其未加入聚乙烯醇缩丁醛，其助剂的加入量少于本发明提供的重量份范围，其他原料与重量份与实施例3中采用的原料与重量份以及制备工艺皆一致，之后将实施例1至5中得到的PVC护卡基膜进行光泽度、透明度、比重、加热收缩、拉伸强度、耐酸碱性、耐盐性的测试，其耐酸碱性、耐盐性的测试方法如下：
耐酸腐蚀测试：取3片PVC护卡基膜作为测试试样，将试样浸于温度为30℃、PH值依次为4、5、6的硫酸溶液中，100小时连续浸泡，观察其是否有变化。
耐酸腐蚀测试：取3片PVC护卡基膜作为测试试样，将试样浸于温度为30℃、PH值依次为8、9、10的氢氧化钠溶液中，100小时连续浸泡，观察其是否有变化。
耐盐性测试：取5片PVC护卡基膜作为测试试样，将试样分别在35℃条件下连续暴露在浓度为5％的盐雾中，500小时连续浸泡，观察其是否有变化。
上述实施例1至5中制得的PVC护卡基膜进行测试的结果如下表2所述：
表2测试与结果
上述实施例1至4中制得的PVC护卡基膜，其各项性能皆优，其中以及实施例2中制得的PVC护卡基膜的各项性能最佳，为最佳实施例，实施例3作为对照例，其未加入聚乙烯醇缩丁醛，其助剂的加入量少于本发明提供的重量份范围，其他原料与重量份与实施例3中采用的原料与重量份以及制备工艺皆一致，测试结果表明，实施例3中制得的PVC护卡基膜，其拉伸强度、耐腐蚀性比实施例2中制得的PVC护卡基膜差，可以表明，聚乙烯醇缩丁醛与助剂加入的加入及加入的量会大大影响制得PVC护卡基膜的品质，采用本发明提供的加入量可使制得的PVC护卡基膜的拉伸强度与耐腐蚀性得到很大提高，进而提高其品质。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种PVC护卡基膜，其特征在于，其原料包括以下重量份的组分：PVC80~88份、聚乙烯醇缩丁醛7~9份、填充剂10~15份、改质剂6~9份、助剂3~5份、内滑剂1~3份、外滑剂0.6~1份、色料0.02~0.05份，其中，所述助剂为重量比为1~3：2~4：1~2的硫醇甲基锡、亚磷酸酯与纳米气相二氧化硅。
2.根据权利要求1所述的PVC护卡基膜，其特征在于，其原料包括以下重量份的组分：PVC84份、聚乙烯醇缩丁醛8份、填充剂12份、改质剂7份、助剂4份、内滑剂2份、外滑剂0.8份、色料0.03份，其中，所述助剂为重量比为2：3：1.6的硫醇甲基锡、亚磷酸酯与纳米气相二氧化硅。
3.根据权利要求1或2所述的PVC护卡基膜，其特征在于，所述填充剂为玻璃粉、硅微粉中的至少一种。
4.根据权利要求1或2所述的PVC护卡基膜，其特征在于，所述改质剂为改质剂P-201。
5.根据权利要求1或2所述的PVC护卡基膜，其特征在于，所述内滑剂为内滑剂G-16、内滑剂LT-16、硬脂酸钙、单硬脂酸甘油酯中的至少一种。
6.根据权利要求1或2所述的PVC护卡基膜，其特征在于，所述外滑剂为外滑剂G-70S、外滑剂CG-70S、外滑剂SG-70S中的至少一种。
7.一种制作权利要求1至6所述PVC护卡基膜的方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1、按照重量份分别称取各原料，备用；
步骤2、采用高速混合机，先加入PVC以720~850r/min的速率搅拌15s~20s，然后加入液体原料并继续搅拌85~120s，接着以1350~1480r/min的速率搅拌120~180s，再加入粉体原料，继续搅拌350~380s，之后升温至42~55℃下以680~750r/min的速率搅拌80s以上得到混合原料；
步骤3、将步骤2中得到的混合原料进行熔融挤出、混炼，最后经压延、拉伸、压花、冷却、收卷，得到PVC护卡基膜。
8.根据权利要求7所述制作PVC护卡基膜的方法，其特征在于，所述步骤3中采用螺杆挤出机进行熔融挤出，其中，挤出机温度为115~135℃，主螺杆温度为110~120℃，主螺杆速度为650~700 m/min，供料螺杆速度为43~47m/min。
9.根据权利要求7所述制作PVC护卡基膜的方法，其特征在于，所述步骤3中采用轧轮机进行混炼，其混炼温度为125~133℃、速度为18~22 m/min。
10.根据权利要求7所述制作PVC护卡基膜的方法，其特征在于，所述步骤3中采用五辊压延机进行压延，其第一辊温度为182~190℃，压延速度为11~12m/min，第二辊温度为185~190℃，压延速度为13~14m/min，第三辊温度为185~195℃，压延速度为15~17 m/min，第四辊温度为195~202℃，压延速度为18~19 m/min，第五辊温度为185~190℃，压延速度为21~22m/min。
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