CN110699017B - 一种聚乙烯醇缩丁醛超白透明胶片及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种聚乙烯醇缩丁醛超白透明胶片及其制备方法，是通过将四种PVB树脂混合后，再与增塑剂及助剂加入双螺杆挤出机中进行加热熔融塑化、挤出流延，从而获得胶片。本发明采用四种PVB树脂进行配合，增加了PVB树脂熔融塑化过程中挤出机压力的稳定性和可控性，提高了树脂料与增塑剂的相容性，且提高了PVB胶片的纯白效果和透明度，使生产的PVB胶片透光率≥90％。

Description

一种聚乙烯醇缩丁醛超白透明胶片及其制备方法
技术领域
本发明属于聚乙烯醇缩丁醛胶片技术领域，具体涉及一种聚乙烯醇缩丁醛超白透明胶片及其制备方法。
技术背景
聚乙烯醇缩丁醛(Polyvinyl Butyral Resin，PVB)胶片，又称PVB膜、PVB中间膜，是一种以PVB树脂为基底的塑化薄膜，由于具有透明、耐光、耐热、隔音、柔软、防雾、低温不硬化以及和玻璃粘接良好的优异性能，而广泛应用于汽车挡风玻璃、高层建筑玻璃、玻璃幕墙、防弹玻璃等，可以提高玻璃抗冲击性能。
PVB胶片用于夹层玻璃，要求其具有良好的纯白效果和透明度，且PVB树脂与增塑剂要有较佳的相容性，降低增塑剂析出。
为提高PVB胶片纯白效果，绝大多数公司在生产PVB胶片过程中加入荧光增白剂。如专利CN101108532A和CN102174238A通过加入一定量的荧光增白剂来提高PVB胶片白度，但荧光增白剂的添加，降低了PVB胶片抗光老化性能和透明度，而且也增加了生产成本。专利CN106398071A公开了通过将聚乙烯醇和正丁醛原料进行预处理，减少原料中的杂质，然后在进行缩合反应得到PVB树脂，PVB树脂在进行洗涤和溶剂浸泡，消除缩合反应产生的副反应和残留的杂质，最后再将干燥后的PVB树脂与增塑剂、抗氧化剂、助剂在挤出机中进行加热塑化并流延成型得到纯白效果和透明度高的PVB胶片，该方法虽然生产过程不加入荧光增白剂，但制备工艺繁杂费时。高透明度的PVB胶片制作夹胶玻璃，能够保证玻璃的通透性。专利CN10283917公开了一种聚乙烯醇缩丁醛透明胶膜及其制备方法，通过将纳米氧化铟锡(ATO)粒子经双重处理和特殊的超声分散工艺，有效改善ATO粒子团聚问题，进而得到高透光率的PVB胶片；专利CN102304261A公开了一种隔热透明聚乙烯醇缩丁醛纳米复合材料及其制备方法，在PVB树脂树脂生产过程中加入经表面改性的纳米ITO粒子，一步原位分散法制备PVB/ITO材料，其PVB薄膜材料具有优异的透光性。但在生产PVB透明胶片过程中加入贵金属纳米材料，增加了生产成本。
增塑剂迁移问题也是影响PVB胶片质量的一项重要因素。CN109486075A公开了一种改性PVB膜专用树脂料及其制备方法，通过不同PVB树脂共混改性，获得了新型的PVB树脂专用料，通过该种树脂料生成的PVB膜与增塑剂有较好的相容性，虽然在进行相容性测试过程中，PVB膜的表面未有增塑剂渗出现象，但是三种PVB树脂的聚合度分布差异大，造成其各自的粘度差别大，PVB树脂在挤出机中熔融塑化时，会导致挤出压力波动大，生产的PVB胶片厚度不均一，尤其PVB树脂C的聚合度仅为200-600，在高温熔融过程中，分子量较低的PVB树脂C很容易高温碳化变质，造成生产的PVB胶片颜色发黄，影响PVB胶片的纯白效果和透明度。
发明内容
为解决上述现有技术所存在的问题，本发明的目的在于提供一种聚乙烯醇缩丁醛超白透明胶片及其制备方法，旨在通过将四种PVB树脂按照一定配比均匀混合，经挤出流延得到纯白效果和透明度高的聚乙烯醇缩丁醛胶片，同时实现PVB树脂料与增塑剂良好相容性的效果。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种聚乙烯醇缩丁醛超白透明胶片，其特点在于，各原料按质量份的构成为：PVB树脂100份，增塑剂15-20份，抗氧剂0.05-1份，紫外吸收剂0.05-1份；其中，所述PVB树脂是由PVB树脂A、PVB树脂B、PVB树脂C和PVB树脂D混合而成。
进一步地，PVB树脂A、PVB树脂B、PVB树脂C和PVB树脂D的熔融指数均在0.5～3.0g/min，且PVB树脂A、PVB树脂B、PVB树脂C和PVB树脂D的熔融指数以0.05～0.15g/min的差值依次增大。
进一步地，PVB树脂A、PVB树脂B、PVB树脂C和PVB树脂D的质量比为1:1:1:1。
进一步地，所述增塑剂为邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二辛酯、三甘醇二异辛酸酯、磷酸三甲苯酯、四甘醇二庚酸酯、癸二酸二丁酯、癸二酸二辛酯、己二酸二辛脂或对苯二甲酸二辛酯中的一种。
进一步地，所述抗氧剂选自酚类与亚磷酸酯类中的至少一种，其中所述的酚类选自四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、2-亚甲基双(4-甲基-6-叔丁基苯酚)、β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯中的一种；所述的亚磷酸酯类选自三[2，4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯、双十八烷基醇季戊二亚磷酸酯、双(3，5-二叔丁基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯中一种。
进一步地，所述紫外光吸收剂为苯并三唑类紫外线吸收剂，选自2-(2ˊ-羟基-5ˊ-甲基)-苯并三唑、2-(2ˊ-羟基-3ˊ-叔丁基-5ˊ-甲基)-5-氯-苯并三唑、2-(2ˊ-羟基-3ˊ5ˊ-二叔丁基)-5-氯-苯并三唑、2-(2ˊ-羟基-3ˊ5ˊ-二叔戊基)-苯并三唑、2-(2ˊ-羟基-5ˊ-叔辛基)-苯并三唑中一种。
本发明所述聚乙烯醇缩丁醛超白透明胶片的制备方法为：
将PVB树脂A、PVB树脂B、PVB树脂C和PVB树脂D在均混机中充分混合，获得混合料；
将所述混合料与增塑剂、抗氧剂及紫外吸收剂加入到双螺杆挤出机中进行熔融塑化，经挤出流延即得到聚乙烯醇缩丁醛超白透明胶片。
进一步地，所述聚乙烯醇缩丁醛超白透明胶片的厚度为0.38～1.52mm。
进一步地，所述双螺杆挤出机为组合式螺杆，采用同向啮合平行结构，设置自然排气和真空排气口，所述双螺杆挤出机真空排气口真空度在-80KPa以上。
进一步地，所述双螺杆挤出机的工艺参数控制为：主机转速500～1400rmp，螺杆转速80～320rmp，挤出机机身温度40-195℃。
与现有技术相比，本发明的有益效果体现在：
本发明采用四种PVB树脂进行配合，增加了PVB树脂熔融塑化过程中挤出机压力的稳定性和可控性，提高了树脂料与增塑剂的相容性，且提高了PVB胶片的纯白效果和透明度，使生产的PVB胶片透光率≥90％。
具体实施方式
下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
下述实施例所用原料如下：
PVB树脂A、PVB树脂B、PVB树脂C和PVB树脂D通过市售购买，均为白色粉末，无可见杂质，且挥发分均不大于2.0％，四种树脂的熔融指数依次为1.4、1.5、1.55、1.65g/min。
增塑剂：采用三甘醇二异辛酸酯。
抗氧剂：采用四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯。
紫外吸收剂：采用2-(2'-羟基-3ˊ-叔丁基-5ˊ-甲基)-5-氯-苯并三唑。
双螺杆挤出机：采用95B型双螺杆挤出机。
实施例1
将100质量份PVB树脂A与18质量份增塑剂、0.6质量份抗氧剂以及0.06质量份紫外吸收剂加入双螺杆挤出机中进行熔融塑化，经挤出流延即得到PVB胶片，规格0.76mm。双螺杆挤出机真空排气口真空度控制在-89KPa；挤出机的工艺参数控制为：主机转速650rmp，螺杆转速130rmp，挤出机每区机身温度分别为40℃、120℃、165℃、170℃、175℃、180℃、180℃、175℃、160℃、150℃、135℃。
实施例2
将PVB树脂A和PVB树脂B按质量比1:1在均混机中充分混合2h，获得树脂混合料；
将100质量份树脂混合料与18质量份增塑剂、0.6质量份抗氧剂以及0.06质量份紫外吸收剂加入双螺杆挤出机中进行熔融塑化，经挤出流延即得到PVB胶片，规格0.76mm。双螺杆挤出机真空排气口真空度控制在-89KPa；挤出机的工艺参数控制为：主机转速650rmp，螺杆转速130rmp，挤出机每区机身温度分别为40℃、120℃、165℃、170℃、175℃、180℃、180℃、175℃、160℃、150℃、135℃。
实施例3
将PVB树脂A、PVB树脂B和PVB树脂C按质量比1:1:1在均混机中充分混合2h，获得树脂混合料；
将100质量份树脂混合料与18质量份增塑剂、0.6质量份抗氧剂以及0.06质量份紫外吸收剂加入双螺杆挤出机中进行熔融塑化，经挤出流延即得到PVB胶片，规格0.76mm。双螺杆挤出机真空排气口真空度控制在-89KPa；挤出机的工艺参数控制为：主机转速650rmp，螺杆转速130rmp，挤出机每区机身温度分别为40℃、120℃、165℃、170℃、175℃、180℃、180℃、175℃、160℃、150℃、135℃。
实施例4
将PVB树脂A、PVB树脂B、PVB树脂C和PVB树脂D按质量比1:1:1:1在均混机中充分混合2h，获得树脂混合料；
将100质量份树脂混合料与18质量份增塑剂、0.6质量份抗氧剂以及0.06质量份紫外吸收剂加入双螺杆挤出机中进行熔融塑化，经挤出流延即得到PVB胶片，规格0.76mm。双螺杆挤出机真空排气口真空度控制在-89KPa；挤出机的工艺参数控制为：主机转速650rmp，螺杆转速130rmp，挤出机每区机身温度分别为40℃、120℃、165℃、170℃、175℃、180℃、180℃、175℃、160℃、150℃、135℃。
实施例5
将PVB树脂A、PVB树脂B、PVB树脂C和PVB树脂D按质量比2:1:1:1在均混机中充分混合2h，获得树脂混合料；
将100质量份树脂混合料与18质量份增塑剂、0.6质量份抗氧剂以及0.06质量份紫外吸收剂加入双螺杆挤出机中进行熔融塑化，经挤出流延即得到PVB胶片，规格0.76mm。双螺杆挤出机真空排气口真空度控制在-89KPa；挤出机的工艺参数控制为：主机转速650rmp，螺杆转速130rmp，挤出机每区机身温度分别为40℃、120℃、165℃、170℃、175℃、180℃、180℃、175℃、160℃、150℃、135℃。
实施例6
将PVB树脂A、PVB树脂B、PVB树脂C和PVB树脂D按质量比1:2:1:1在均混机中充分混合2h，获得树脂混合料；
将100质量份树脂混合料与18质量份增塑剂、0.6质量份抗氧剂以及0.06质量份紫外吸收剂加入双螺杆挤出机中进行熔融塑化，经挤出流延即得到PVB胶片，规格0.76mm。双螺杆挤出机真空排气口真空度控制在-89KPa；挤出机的工艺参数控制为：主机转速650rmp，螺杆转速130rmp，挤出机每区机身温度分别为40℃、120℃、165℃、170℃、175℃、180℃、180℃、175℃、160℃、150℃、135℃。
实施例7
将PVB树脂A、PVB树脂B、PVB树脂C和PVB树脂D按质量比1:1:2:1在均混机中充分混合2h，获得树脂混合料；
将100质量份树脂混合料与18质量份增塑剂、0.6质量份抗氧剂以及0.06质量份紫外吸收剂加入双螺杆挤出机中进行熔融塑化，经挤出流延即得到PVB胶片，规格0.76mm。双螺杆挤出机真空排气口真空度控制在-89KPa；挤出机的工艺参数控制为：主机转速650rmp，螺杆转速130rmp，挤出机每区机身温度分别为40℃、120℃、165℃、170℃、175℃、180℃、180℃、175℃、160℃、150℃、135℃。
实施例8
将PVB树脂A、PVB树脂B、PVB树脂C和PVB树脂D按质量比1:1:1:2在均混机中充分混合2h，获得树脂混合料；
将100质量份树脂混合料与18质量份增塑剂、0.6质量份抗氧剂以及0.06质量份紫外吸收剂加入双螺杆挤出机中进行熔融塑化，经挤出流延即得到PVB胶片，规格0.76mm。双螺杆挤出机真空排气口真空度控制在-89KPa；挤出机的工艺参数控制为：主机转速650rmp，螺杆转速130rmp，挤出机每区机身温度分别为40℃、120℃、165℃、170℃、175℃、180℃、180℃、175℃、160℃、150℃、135℃。
上述各实施例所得PVB胶片的各项性能指数如表1所示：
表1
Figure BDA0002296670670000051
Figure BDA0002296670670000061
注：上表中，厚度按GB/T 6672-2001塑料薄膜和薄片厚度测定法测量；黄色指数按HG/T3862-2006塑料黄色指数试验方法进行测定；雾度和透光率按GB/T 2410-2008透明塑料透光率和雾度的测定方法进行测定；拉伸强度按GB/T1040.3-2006的规定进行，采用5型式样，沿样品纵向取样。增塑剂渗出实验：将PVB胶片置于盛有饱和硫酸铜水溶液的密闭容器中，在室温环境温度下观察20天，观察样品的表面增塑剂的析出情况，并计算析出面积，析出面积6.0cm2视为全析出，实验结束。PVB树脂熔融塑化过程中挤出机压力的稳定性，是通过统计一段时间内挤出机压力数值样本组成数据组，计算出该数据组的标准差(σ)，标准差越小，其挤出机压力越稳定。
由表1可知，四种PVB树脂质量比为1:1:1:1时，生产的PVB胶片纯白效果和透明度最佳，PVB树脂与增塑剂相容性较优，且挤出机压力也较稳定。
以上所述仅为本发明的示例性实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种聚乙烯醇缩丁醛超白透明胶片，其特征在于，各原料按质量份的构成为：PVB树脂100份，增塑剂15-20份，抗氧剂0.05-1份，紫外吸收剂0.05-1份；
其中，所述PVB树脂是由PVB树脂A、PVB树脂B、PVB树脂C和PVB树脂D按质量比1:1:1:1混合而成；PVB树脂A、PVB树脂B、PVB树脂C和PVB树脂D的熔融指数均在0.5～3.0g/min，且PVB树脂A、PVB树脂B、PVB树脂C和PVB树脂D的熔融指数以0.05～0.15g/min的差值依次增大；
2.一种权利要求1所述聚乙烯醇缩丁醛超白透明胶片的制备方法，其特征在于：
将PVB树脂A、PVB树脂B、PVB树脂C和PVB树脂D在均混机中充分混合，获得混合料；
将所述混合料与增塑剂、抗氧剂及紫外吸收剂加入到双螺杆挤出机中进行熔融塑化，经挤出流延即得到聚乙烯醇缩丁醛超白透明胶片。
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：所述聚乙烯醇缩丁醛超白透明胶片的厚度为0.38～1.52mm。
4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：所述双螺杆挤出机真空排气口真空度在-80KPa以上。
5.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：所述双螺杆挤出机的工艺参数控制为：主机转速500～1400rmp，螺杆转速80～320rmp，挤出机机身温度40-195℃。
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