CN110878163A - 一种划痕自修复型台布贴膜的加工工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种划痕自修复型台布贴膜的加工工艺，涉及贴膜加工技术领域，包括以下步骤：(1)混料，(2)塑化，(3)冷热压处理，(4)过滤，(5)压延；本发明所制台布贴膜在室温48h自修复后划痕基本可以消失，拉伸强度的自修复效率达到97％以上，从而显著改善了台布贴膜的使用质量，延长了台布的使用寿命。

Description

一种划痕自修复型台布贴膜的加工工艺
技术领域：
本发明涉及贴膜加工技术领域，具体涉及一种划痕自修复型台布贴膜的加工工艺。
背景技术：
台布，是覆盖于台、桌面上用以防污或增加美观的物品，也被称为桌布。目前，台布按材质主要分为塑料类和纺织类，纺织类台布虽然健康环保性好但防污性差，塑料类台布虽然防污性好、价格便宜但废弃后对环境会造成污染。此外，塑料类台布的表面产生划痕后会影响使用外观，并且划痕在后续使用过程中经摩擦后会愈发明显，从而缩短桌布的使用寿命。
针对这一问题，本发明开发出一种划痕自修复型台布贴膜的加工工艺，所制台布贴膜具有划痕自修复能力，无需外界辅助即可完成划痕自修复，从而避免划痕的存在而影响桌布的使用寿命。
发明内容：
本发明所要解决的技术问题在于提供一种划痕自修复型台布贴膜的加工工艺，该工艺控制参数明确且重复性好，所制台布贴膜具有优良的划痕自修复能力，能够显著延长桌布的使用寿命。
本发明所要解决的技术问题采用以下的技术方案来实现：
一种划痕自修复型台布贴膜的加工工艺，包括以下步骤：
(1)混料：将PVC树脂、聚乳酸、纳米填料、增塑剂、抗氧剂加入高速搅拌机中，混合均匀，即得混合料；
(2)塑化：先将混合料送入160-165℃密炼机中密炼5min以上，再送入180-185℃开炼机中开炼5min以上；
(3)冷热压处理：将胶料于温度155-160℃、压力10-20kg下热压5-10min，再于15-20℃、压力20-30kg下冷压5-10min，如此交替，使热压总时间和冷压总时间均达到15min以上；
(4)过滤：将胶料经挤出机挤出过滤，过滤目数不低于120目；
(5)压延：将挤出的材料送至压延机压制成薄膜。
所述PVC树脂、聚乳酸、纳米填料、增塑剂、抗氧剂的质量比为100-150:5-15:5-15:10-30:1-10。
所述纳米填料选用纳米碳酸钙。
所述增塑剂选自环氧大豆油、环氧乙酰亚麻油酸甲酯、环氧糠油酸丁酯、环氧蚕蛹油酸丁酯、环氧大豆油酸辛酯中的一种或几种。
所述抗氧剂选自抗氧剂1010、抗氧剂1076中的一种。
所述螺杆挤出机的螺杆转速为15-25r/min，温度分别为：一区160-170℃、二区175-185℃、三区175-185℃、四区185-195℃、五区175-185℃，机头温度175-185℃。
所述压延机选用四辊压延机，上辊温度145-155℃、前辊温度145-155℃、中辊温度135-145℃、下辊温度130-140℃，压力20-30kg，车速10-15m/min。
所述纳米填料由纳米碳酸钙经改性处理制得，其制备方法为：向水中加入纳米碳酸钙，分散均匀后加入丙烯酰胺、二甲基丙烯酸镁和过硫酸钾，加热至回流状态保温反应，待丙烯酰胺完全反应后停止加热，减压浓缩得到固含量70-80％的膏体，膏体经烘干后粉碎成微粉，最后经研磨制成纳米粉体。
所述纳米碳酸钙、丙烯酰胺、二甲基丙烯酸镁和过硫酸钾的摩尔量为5-15:1:1.1:0.05-0.1。
上述纳米填料的制备原理：
丙烯酰胺与二甲基丙烯酸镁在引发剂作用下经聚合反应生成聚合物，生成的聚合物即时融入到纳米碳酸钙的结构孔道中，形成碳酸钙与聚合物交互的纳米填料，从而增强所制地板膜的划痕自修复功能。
本发明的有益效果是：
(1)本发明通过自制纳米填料替代常规纳米碳酸钙填料来在保证所制台布贴膜力学强度的同时增强其划痕自修复能力，赋予所制台布贴膜优良的划痕自修复功能；
(2)本发明通过台布贴膜制备过程中冷热压处理的添加，进一步提高了所制台布贴膜的划痕自修复能力，使所制台布贴膜在室温条件下即可完成自修复，从而大大降低了对自修复的条件要求；
(3)本发明所制台布贴膜在室温48h自修复后划痕基本可以消失，拉伸强度的自修复效率达到97％以上，从而显著改善了台布贴膜的使用质量，延长了台布的使用寿命。
具体实施方式：
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。
实施例1
(1)混料：将150g PVC树脂、10g聚乳酸、10g纳米碳酸钙、20g环氧大豆油、3g抗氧剂1010加入高速搅拌机中，于800r/min下高速混合5min，即得混合料；
(2)塑化：先将混合料送入160-165℃密炼机中密炼10min，再送入180-185℃开炼机中开炼10min；
(3)冷热压处理：将胶料于温度155-160℃、压力20kg下热压5min，再于15-20℃、压力30kg下冷压5min，如此交替，使热压总时间和冷压总时间均达到20min；
(4)过滤：将胶料经挤出机挤出过滤，过滤目数120目；
(5)压延：将挤出的材料送至压延机压制成薄膜。
螺杆挤出机的螺杆转速为25r/min，温度分别为：一区165-170℃、二区175-180℃、三区180-185℃、四区190-195℃、五区180-185℃，机头温度180-185℃。压延机选用四辊压延机，上辊温度150-155℃、前辊温度150-155℃、中辊温度140-145℃、下辊温度135-140℃，压力25kg，车速15m/min。
实施例2
(1)混料：将120g PVC树脂、10g聚乳酸、10g纳米碳酸钙、15g环氧大豆油、3g抗氧剂1010加入高速搅拌机中，于800r/min下高速混合5min，即得混合料；
(2)塑化：先将混合料送入160-165℃密炼机中密炼10min，再送入180-185℃开炼机中开炼10min；
(3)冷热压处理：将胶料于温度155-160℃、压力20kg下热压5min，再于15-20℃、压力30kg下冷压5min，如此交替，使热压总时间和冷压总时间均达到20min；
(4)过滤：将胶料经挤出机挤出过滤，过滤目数120目；
(5)压延：将挤出的材料送至压延机压制成薄膜。
螺杆挤出机的螺杆转速为25r/min，温度分别为：一区165-170℃、二区175-180℃、三区180-185℃、四区190-195℃、五区180-185℃，机头温度180-185℃。压延机选用四辊压延机，上辊温度150-155℃、前辊温度150-155℃、中辊温度140-145℃、下辊温度135-140℃，压力25kg，车速15m/min。
实施例3
以实施例2为对照，设置以自制纳米填料替代纳米碳酸钙的实施例3。
(1)混料：将120g PVC树脂、10g聚乳酸、10g纳米填料、15g环氧大豆油、3g抗氧剂1010加入高速搅拌机中，于800r/min下高速混合5min，即得混合料；
(2)塑化：先将混合料送入160-165℃密炼机中密炼10min，再送入180-185℃开炼机中开炼10min；
(3)冷热压处理：将胶料于温度155-160℃、压力20kg下热压5min，再于15-20℃、压力30kg下冷压5min，如此交替，使热压总时间和冷压总时间均达到20min；
(4)过滤：将胶料经挤出机挤出过滤，过滤目数120目；
(5)压延：将挤出的材料送至压延机压制成薄膜。
螺杆挤出机的螺杆转速为25r/min，温度分别为：一区165-170℃、二区175-180℃、三区180-185℃、四区190-195℃、五区180-185℃，机头温度180-185℃。压延机选用四辊压延机，上辊温度150-155℃、前辊温度150-155℃、中辊温度140-145℃、下辊温度135-140℃，压力25kg，车速15m/min。
纳米填料的制备：向水中加入15mol纳米碳酸钙，分散均匀后加入1mol丙烯酰胺、1.1mol二甲基丙烯酸镁和0.05mol过硫酸钾，加热至回流状态保温反应，待丙烯酰胺完全反应后停止加热，减压浓缩得到固含量75-80％的膏体，膏体经烘干后粉碎成微粉，最后经研磨制成纳米粉体。
实施例4
以实施例2为对照，设置以自制纳米填料替代纳米碳酸钙的实施例4，实施例4与实施例3的区别在于纳米碳酸钙的制备原料用量不同。
(1)混料：将120g PVC树脂、10g聚乳酸、10g纳米填料、15g环氧大豆油、3g抗氧剂1010加入高速搅拌机中，于800r/min下高速混合5min，即得混合料；
(2)塑化：先将混合料送入160-165℃密炼机中密炼10min，再送入180-185℃开炼机中开炼10min；
(3)冷热压处理：将胶料于温度155-160℃、压力20kg下热压5min，再于15-20℃、压力30kg下冷压5min，如此交替，使热压总时间和冷压总时间均达到20min；
(4)过滤：将胶料经挤出机挤出过滤，过滤目数120目；
(5)压延：将挤出的材料送至压延机压制成薄膜。
螺杆挤出机的螺杆转速为25r/min，温度分别为：一区165-170℃、二区175-180℃、三区180-185℃、四区190-195℃、五区180-185℃，机头温度180-185℃。压延机选用四辊压延机，上辊温度150-155℃、前辊温度150-155℃、中辊温度140-145℃、下辊温度135-140℃，压力25kg，车速15m/min。
纳米填料的制备：向水中加入10mol纳米碳酸钙，分散均匀后加入1mol丙烯酰胺、1.1mol二甲基丙烯酸镁和0.05mol过硫酸钾，加热至回流状态保温反应，待丙烯酰胺完全反应后停止加热，减压浓缩得到固含量75-80％的膏体，膏体经烘干后粉碎成微粉，最后经研磨制成纳米粉体。
对照例1
以实施例1为对照，设置不对胶料进行冷热压处理的对照例1。
(1)混料：将150g PVC树脂、10g聚乳酸、10g纳米碳酸钙、20g环氧大豆油、3g抗氧剂1010加入高速搅拌机中，于800r/min下高速混合5min，即得混合料；
(2)塑化：先将混合料送入160-165℃密炼机中密炼10min，再送入180-185℃开炼机中开炼10min；
(3)过滤：将胶料经挤出机挤出过滤，过滤目数120目；
(4)压延：将挤出的材料送至压延机压制成薄膜。
螺杆挤出机的螺杆转速为25r/min，温度分别为：一区165-170℃、二区175-180℃、三区180-185℃、四区190-195℃、五区180-185℃，机头温度180-185℃。压延机选用四辊压延机，上辊温度150-155℃、前辊温度150-155℃、中辊温度140-145℃、下辊温度135-140℃，压力25kg，车速15m/min。
对照例2
以实施例4为对照，设置纳米填料以纳米碳酸钙、丙烯酰胺和二甲基丙烯酸镁的混合物替代的对照例2。
(1)混料：将120g PVC树脂、10g聚乳酸、10g纳米填料、15g环氧大豆油、3g抗氧剂1010加入高速搅拌机中，于800r/min下高速混合5min，即得混合料；
(2)塑化：先将混合料送入160-165℃密炼机中密炼10min，再送入180-185℃开炼机中开炼10min；
(3)冷热压处理：将胶料于温度155-160℃、压力20kg下热压5min，再于15-20℃、压力30kg下冷压5min，如此交替，使热压总时间和冷压总时间均达到20min；
(4)过滤：将胶料经挤出机挤出过滤，过滤目数120目；
(5)压延：将挤出的材料送至压延机压制成薄膜。
螺杆挤出机的螺杆转速为25r/min，温度分别为：一区165-170℃、二区175-180℃、三区180-185℃、四区190-195℃、五区180-185℃，机头温度180-185℃。压延机选用四辊压延机，上辊温度150-155℃、前辊温度150-155℃、中辊温度140-145℃、下辊温度135-140℃，压力25kg，车速15m/min。
纳米填料的制备：由10mol纳米碳酸钙、1mol丙烯酰胺和1.1mol二甲基丙烯酸镁混合而成。
分别利用实施例1-4、对照例1-2加工生产厚度2mm的台布贴膜，并测试所制台布贴膜的划痕自修复能力。
将台布贴膜裁成长度100mm、宽度15mm的试样。采用瑞士CSM公司的划痕仪，试验条件为：金刚石压头尖端曲率半径0.2mm、锥角120°，划痕速度5mm/min，加载速率100N/min，划痕长度5mm，划痕产生后于25℃下自修复48h。
按照ASTM D882-2012测试试件在划痕制造前的拉伸强度A1和划痕修复后的拉伸强度A2，并计算拉伸强度自修复效率，计算公式为A2/A1。
表1实施例所制台布贴膜的自修复效率
组别 A<sub>1</sub>/MPa A<sub>2</sub>/MPa 自修复效率/％
实施例1 22.8 20.6 90.35
实施例2 23.1 21.2 91.77
实施例3 23.5 22.8 97.02
实施例4 23.3 22.7 97.42
对照例1 21.7 17.5 80.65
对照例2 22.9 19.8 96.46
由表1可知，纳米填料的制备与使用以及冷热压处理的应用均能相应取得显著提高所制所制台布贴膜自修复效率的技术效果。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (7)

1.一种划痕自修复型台布贴膜的加工工艺，其特征在于：包括以下步骤：
(1)混料：将PVC树脂、聚乳酸、纳米填料、增塑剂、抗氧剂加入高速搅拌机中，混合均匀，即得混合料；
(2)塑化：先将混合料送入160-165℃密炼机中密炼5min以上，再送入180-185℃开炼机中开炼5min以上；
(3)冷热压处理：将胶料于温度155-160℃、压力10-20kg下热压5-10min，再于15-20℃、压力20-30kg下冷压5-10min，如此交替，使热压总时间和冷压总时间均达到15min以上；
(4)过滤：将胶料经挤出机挤出过滤，过滤目数不低于120目；
(5)压延：将挤出的材料送至压延机压制成薄膜。
2.根据权利要求1所述的划痕自修复型台布贴膜的加工工艺，其特征在于：所述PVC树脂、聚乳酸、纳米填料、增塑剂、抗氧剂的质量比为100-150:5-15:5-15:10-30:1-10。
3.根据权利要求1所述的划痕自修复型台布贴膜的加工工艺，其特征在于：所述纳米填料选用纳米碳酸钙。
4.根据权利要求1所述的划痕自修复型台布贴膜的加工工艺，其特征在于：所述增塑剂选自环氧大豆油、环氧乙酰亚麻油酸甲酯、环氧糠油酸丁酯、环氧蚕蛹油酸丁酯、环氧大豆油酸辛酯中的一种或几种。
5.根据权利要求1所述的划痕自修复型台布贴膜的加工工艺，其特征在于：所述抗氧剂选自抗氧剂1010、抗氧剂1076中的一种。
6.根据权利要求1所述的划痕自修复型台布贴膜的加工工艺，其特征在于：所述螺杆挤出机的螺杆转速为15-25r/min，温度分别为：一区160-170℃、二区175-185℃、三区175-185℃、四区185-195℃、五区175-185℃，机头温度175-185℃。
7.根据权利要求1所述的划痕自修复型台布贴膜的加工工艺，其特征在于：所述压延机选用四辊压延机，上辊温度145-155℃、前辊温度145-155℃、中辊温度135-145℃、下辊温度130-140℃，压力20-30kg，车速10-15m/min。
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