CN111376560B - 耐候建材膜及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种耐候建材膜及其制备方法，属于薄膜技术领域。本发明耐候建材膜从上层至下层依次为固定连接的外层膜、中间层膜和贴面层膜。本发明的耐候建材膜，其具有高强度膜面，具有优异的耐候耐老化耐黄变性能，透明性能优异，使用寿命长的耐候建材膜。

Description

耐候建材膜及其制备方法
技术领域
本发明属于薄膜技术领域，具体涉及一种耐候建材膜及其制备方法。
背景技术
常见的建材膜一般为建筑节能膜、安全防爆膜和室内装饰膜，不管是哪一种建材膜，一般都具备如下性能：使其具有保温、隔热、节能、防紫外线、美化外观、遮避私密、防爆、安全及防护等功能。而随着全球气候的变化，以及人们对建材膜性能的需求变化，传统的建材膜的粘性不强，导致使用寿命不长，且透明性能不高，强度低，已经无法满足如今人们对建材膜的需求。
综上所述，需要设计一种具有高强度膜面，具有优异的耐候耐黄变性能，透明性能优异，使用寿命长的耐候建材膜。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种具有高强度膜面，具有优异的耐候耐黄变性能，透明性能优异，使用寿命长的耐候建材膜。
本发明采用如下技术方案：
耐候建材膜从上层至下层依次为固定连接的外层膜、中间层膜和贴面层膜。
进一步的，所述外层膜包括按照质量份数计的如下组分：玻璃纤维28～35份、PVC69～83份、氧化钛8～12份、抗氧化剂6～8份、增透剂10～15份、稳定剂6～9份。
进一步的，所述中间层膜括按照质量份数计的如下组分：玻璃纤维28～35份，PVC69～83份，氧化钛8～12份、增粘剂8～15份，抗氧化剂6～8份、增透剂10～15份和色料2～5份。
进一步的，所述贴面层膜括按照质量份数计的如下组分：玻璃纤维28～35份，PVC69～83份，氧化钛8～12份，增粘剂8～15份、抗氧化剂6～8份和增透剂10～15份，得中间层膜混合料。
进一步的，所述抗氧化剂为二异辛基二硫代磷酸钼、二烷基二硫代氨基甲酸铜、二烷基二硫代氨基甲酸锌或二烷基二苯胺中的任意一种。
进一步的，所述增透剂为N，N亚乙烯基双硬酯酰胺，所述热稳定剂为SW-977硫醇甲基锡。
所述色料为分散紫色料、群青色料或硬脂酸钙中的至少一种，根据产品需求，有时候也可以使用炭墨作为色料。
进一步的，增粘剂为聚酰亚胺树脂或柠檬酸中的任意一种。
所述的耐候建材膜的制备方法，包括如下步骤：
步骤一、制备外层膜混合料：
按照所述质量份数，将所述玻璃纤维、PVC、氧化钛、抗氧化剂、增透剂和稳定剂混合后高速搅拌均匀，得外层膜混合料；
步骤二、制备中间层膜混合料：
按照所述质量份数，将所述玻璃纤维、PVC、氧化钛、增粘剂、抗氧化剂、增透剂和色料混合后高速搅拌均匀，得中间层膜混合料：
步骤三、制备贴面层膜混合料：
按照所述质量份数，将所述玻璃纤维、PVC、氧化钛、增粘剂、抗氧化剂和增透剂混合后高速搅拌均匀，得贴面层膜混合料；
步骤四、挤出成型：
将上述制得的外层膜混合料、中间层膜混合料和贴面层膜混合料通过三层挤出机熔融共挤成型，最后经过冷却、切片、收卷即得耐候建材膜。
进一步的，步骤一所述高速搅拌、步骤二所述高速搅拌和步骤三所述高速搅拌的速率均为720～850r/min，搅拌20～30min。
进一步的，步骤四所述熔融共挤成型时，主螺杆温度为129～135℃，挤出温度为120～138℃，轧轮机温度为72～78℃，主螺杆速度为42～47m/min，供料螺杆速度20～25m/min，轧轮机速度35～40m/min。
本发明与现有技术相比，具有以下有益效果：
第一、本发明耐候建材膜具有外层膜、中间层膜和贴面层膜，通过三层共挤成型工艺，使得三层膜完美的结合在一起，看不出层状效果，有效提高了透明性；
第二、外层膜、中间层和贴面层膜通过添加玻璃纤维、PVC和氧化钛的混合使用有效提高外层膜的强度，防止建材膜受到外力割伤，且为了提高各层之间的透明度，避免出现分层视觉效果，通过N，N亚乙烯基双硬酯酰胺作为增透剂，提高膜的透明度，保证观察者可以清晰的观察贴有建材膜的产品外观，同时，通过二异辛基二硫代磷酸钼、二烷基二硫代氨基甲酸铜、二烷基二硫代氨基甲酸锌或二烷基二苯胺作为抗氧化剂，添加的SW-977硫醇甲基锡钙作为热稳定剂，和抗氧化剂一起使用，进一步地提高建材膜的使用寿命，而且，还可以有效防止建材膜发生黄变，具有优异的耐候性能，不易降解，可在室内室外长时间使用；
第三、由于建材膜是贴附在其他产品外表面上，因此，为了提高其贴附的稳定性，通过添加聚酰亚胺树脂或柠檬酸作为增粘剂，提高其贴附效果。增粘剂不仅是提高贴面层的粘附效果，在中间层使用的增粘剂可以提高外层膜、中间层膜和贴面层膜三者之间的粘接效果，进一步有效延长使用寿命。
具体实施方式
本发明所使用的的原料均为市售品，色料为市面上常规使用的薄膜色料，提高色彩视觉效果。
实施例1
耐候建材膜从上层至下层依次为固定连接的外层膜、中间层膜和贴面层膜。
所述外层膜包括按照质量份数计的如下组分：玻璃纤维28份、PVC69份、氧化钛8份、抗氧化剂6份、增透剂10份、稳定剂6份。所述抗氧化剂为二异辛基二硫代磷酸钼，所述增透剂为N，N亚乙烯基双硬酯酰胺，所述热稳定剂为SW-977硫醇甲基锡。
所述中间层膜括按照质量份数计的如下组分：玻璃纤维28份，PVC69份，氧化钛8份、增粘剂8份，抗氧化剂6份、增透剂10份和色料2份。所述抗氧化剂为二异辛基二硫代磷酸钼，所述增透剂为N，N亚乙烯基双硬酯酰胺，增粘剂为聚酰亚胺树脂，所述色料为分散紫色料。
所述贴面层膜括按照质量份数计的如下组分：玻璃纤维28份，PVC69份，氧化钛8份，增粘剂8份、抗氧化剂6份和增透剂10份，得中间层膜混合料。所述抗氧化剂为二异辛基二硫代磷酸钼，所述增透剂为N，N亚乙烯基双硬酯酰胺，增粘剂为聚酰亚胺树脂。
所述的耐候建材膜的制备方法，包括如下步骤：
步骤一、制备外层膜混合料：
按照所述质量份数，将所述玻璃纤维、PVC、氧化钛、抗氧化剂、增透剂和稳定剂混合后高速搅拌均匀，所述高速搅拌的速率均为720r/min，搅拌30min，得外层膜混合料；
步骤二、制备中间层膜混合料：
按照所述质量份数，将所述玻璃纤维、PVC、氧化钛、增粘剂、抗氧化剂、增透剂和色料混合后高速搅拌均匀，所述高速搅拌的速率均为800r/min，搅拌25min，得中间层膜混合料：
步骤三、制备贴面层膜混合料：
按照所述质量份数，将所述玻璃纤维、PVC、氧化钛、增粘剂、抗氧化剂和增透剂混合后高速搅拌均匀，所述高速搅拌的速率均为850r/min，搅拌20min，得贴面层膜混合料；
步骤四、挤出成型：
将上述制得的外层膜混合料、中间层膜混合料和贴面层膜混合料通过三层挤出机熔融共挤成型，所述熔融共挤成型时，主螺杆温度为129℃，挤出温度为120℃，轧轮机温度为72℃，主螺杆速度为42m/min，供料螺杆速度20m/min，轧轮机速度35m/min，最后经过冷却、切片、收卷即得耐候建材膜。
实施例2
耐候建材膜从上层至下层依次为固定连接的外层膜、中间层膜和贴面层膜。
所述外层膜包括按照质量份数计的如下组分：玻璃纤维30份、PVC71份、氧化钛9份、抗氧化剂7份、增透剂11份、稳定剂7份。所述抗氧化剂为二烷基二硫代氨基甲酸铜，所述增透剂为N，N亚乙烯基双硬酯酰胺，所述热稳定剂为SW-977硫醇甲基锡。。
所述中间层膜括按照质量份数计的如下组分：玻璃纤维30份，PVC71份，氧化钛9份、增粘剂11份，抗氧化剂7份、增透剂11份和色料2份，所述抗氧化剂为二烷基二硫代氨基甲酸铜，所述增透剂为N，N亚乙烯基双硬酯酰胺，增粘剂为聚酰亚胺树脂，所述色料为群青色料。
所述贴面层膜括按照质量份数计的如下组分：玻璃纤维30份，PVC71份，氧化钛9份，增粘剂11份、抗氧化剂7份和增透剂11份，得中间层膜混合料，所述抗氧化剂为二烷基二硫代氨基甲酸铜，所述增透剂为N，N亚乙烯基双硬酯酰胺，增粘剂为聚酰亚胺树脂。
所述的耐候建材膜的制备方法，包括如下步骤：
步骤一、制备外层膜混合料：
按照所述质量份数，将所述玻璃纤维、PVC、氧化钛、抗氧化剂、增透剂和稳定剂混合后高速搅拌均匀，所述高速搅拌的速率均为800r/min，搅拌25min，外层膜混合料；
步骤二、制备中间层膜混合料：
按照所述质量份数，将所述玻璃纤维、PVC、氧化钛、增粘剂、抗氧化剂、增透剂和色料混合后高速搅拌均匀，所述高速搅拌的速率均为800r/min，搅拌25min，中间层膜混合料：
步骤三、制备贴面层膜混合料：
按照所述质量份数，将所述玻璃纤维、PVC、氧化钛、增粘剂、抗氧化剂和增透剂混合后高速搅拌均匀，所述高速搅拌的速率均为800r/min，搅拌25min，得贴面层膜混合料；
步骤四、挤出成型：
将上述制得的外层膜混合料、中间层膜混合料和贴面层膜混合料通过三层挤出机熔融共挤成型，主螺杆温度为130℃，挤出温度为124℃，轧轮机温度为74℃，主螺杆速度为43m/min，供料螺杆速度22m/min，轧轮机速度36m/min，最后经过冷却、切片、收卷即得耐候建材膜。
实施例3
耐候建材膜从上层至下层依次为固定连接的外层膜、中间层膜和贴面层膜。
所述外层膜包括按照质量份数计的如下组分：玻璃纤维33份、PVC80份、氧化钛11份、抗氧化剂7份、增透剂14份、稳定剂8份，所述抗氧化剂为二烷基二硫代氨基甲酸锌，所述增透剂为N，N亚乙烯基双硬酯酰胺，所述热稳定剂为SW-977硫醇甲基锡。
所述中间层膜括按照质量份数计的如下组分：玻璃纤维33份，PVC80份，氧化钛11份、增粘剂14份，抗氧化剂7份、增透剂14份和色料4份，所述抗氧化剂为二烷基二硫代氨基甲酸锌，所述增透剂为N，N亚乙烯基双硬酯酰胺，增粘剂为柠檬酸，所述色料为硬脂酸钙。
所述贴面层膜括按照质量份数计的如下组分：玻璃纤33份，PVC 80份，氧化钛11份，增粘剂14份、抗氧化剂7份和增透剂14份，得中间层膜混合料，所述抗氧化剂为二烷基二硫代氨基甲酸锌，所述增透剂为N，N亚乙烯基双硬酯酰胺，增粘剂为柠檬酸中。
所述的耐候建材膜的制备方法，包括如下步骤：
步骤一、制备外层膜混合料：
按照所述质量份数，将所述玻璃纤维、PVC、氧化钛、抗氧化剂、增透剂和稳定剂混合后高速搅拌均匀，所述高速搅拌的速率均为850r/min，搅拌20min，得外层膜混合料；
步骤二、制备中间层膜混合料：
按照所述质量份数，将所述玻璃纤维、PVC、氧化钛、增粘剂、抗氧化剂、增透剂和色料混合后高速搅拌均匀，所述高速搅拌的速率均为850r/min，搅拌20min，得中间层膜混合料：
步骤三、制备贴面层膜混合料：
按照所述质量份数，将所述玻璃纤维、PVC、氧化钛、增粘剂、抗氧化剂和增透剂混合后高速搅拌均匀，所述高速搅拌的速率均为850r/min，搅拌20min，得贴面层膜混合料；
步骤四、挤出成型：
将上述制得的外层膜混合料、中间层膜混合料和贴面层膜混合料通过三层挤出机熔融共挤成型，主螺杆温度为133℃，挤出温度为135℃，轧轮机温度为76℃，主螺杆速度为45m/min，供料螺杆速度24m/min，轧轮机速度39m/min，最后经过冷却、切片、收卷即得耐候建材膜。
实施例4
耐候建材膜从上层至下层依次为固定连接的外层膜、中间层膜和贴面层膜。
所述外层膜包括按照质量份数计的如下组分：玻璃纤维35份、PVC83份、氧化钛12份、抗氧化剂8份、增透剂15份、稳定剂9份，所述抗氧化剂为二烷基二苯胺，所述增透剂为N，N亚乙烯基双硬酯酰胺，所述热稳定剂为SW-977硫醇甲基锡。
所述中间层膜括按照质量份数计的如下组分：玻璃纤维35，PVC 83份，氧化钛12份、增粘剂15份，抗氧化剂8份、增透剂115份和色料5份，所述抗氧化剂为二烷基二苯胺，所述增透剂为N，N亚乙烯基双硬酯酰胺，增粘剂为柠檬酸，所述色料为分散紫色料。
所述贴面层膜括按照质量份数计的如下组分：玻璃纤维35份，PVC83份，氧化钛12份，增粘剂15份、抗氧化剂8份和增透剂15份，得中间层膜混合料，所述抗氧化剂为二烷基二苯胺，所述增透剂为N，N亚乙烯基双硬酯酰胺，增粘剂为柠檬酸。
所述的耐候建材膜的制备方法，包括如下步骤：
步骤一、制备外层膜混合料：
按照所述质量份数，将所述玻璃纤维、PVC、氧化钛、抗氧化剂、增透剂和稳定剂混合后高速搅拌均匀，所述高速搅拌的速率均为810r/min，搅拌23min，得外层膜混合料；
步骤二、制备中间层膜混合料：
按照所述质量份数，将所述玻璃纤维、PVC、氧化钛、增粘剂、抗氧化剂、增透剂和色料混合后高速搅拌均匀，所述高速搅拌的速率均为810r/min，搅拌23min，得中间层膜混合料：
步骤三、制备贴面层膜混合料：
按照所述质量份数，将所述玻璃纤维、PVC、氧化钛、增粘剂、抗氧化剂和增透剂混合后高速搅拌均匀，所述高速搅拌的速率均为810r/min，搅拌23min，得贴面层膜混合料；
步骤四、挤出成型：
将上述制得的外层膜混合料、中间层膜混合料和贴面层膜混合料通过三层挤出机熔融共挤成型，主螺杆温度为135℃，挤出温度为138℃，轧轮机温度为78℃，主螺杆速度为47m/min，供料螺杆速度25m/min，轧轮机速度40m/min，最后经过冷却、切片、收卷即得耐候建材膜。
将实施例1～4所得的耐候建材膜进行性能检测，其检测结果如下表1：
耐老化测试：采用GB/T 16259进行测试，人工气候加速老化试验4000h。
耐湿热性：采用GB/T 17748-2016进行测试，连续试验4000h。
耐酸腐蚀测试：取3片耐候建材膜作为测试试样，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片耐候建材膜作为测试试样，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4片耐候建材膜作为测试试样，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。
外观检验方法：取样60cm半成品宽度，以50cm目视距离，于外观检查台上，作下述项目检查：
色水、水波纹、粗纹、气斑、展平、偏斜、卷齐度、压纹、横(直)纹、黑点、杂质、污损、皱纹、螺纹点、破孔、粘痕、油斑。
表面光泽度检验：
(1)仪器使用前先接通电源；
(2)放入光泽度标准版(标示角20°60°85)內，选择测定所需用的角度，按动按钮至仪器显示0k即表示仪器已自行校准可以进入使用状态。
(3)测定校正标示值误差仅为±1始测试样品，置放样品于平面上，测试面朝上测定之，记录所显示的数值。
(4)在仪器自行结束测试任务后，凡再次使用该仪器时均须使其进行自行校准。
表1：实施例1～4所得的耐候建材膜的检测结果
Figure BDA0002437240520000101
Figure BDA0002437240520000111
从表1中可知，实施例1～4制得的耐候建材膜具有很强的耐酸耐碱耐盐性能，且外观无瑕疵，色差小，美观性高，且具有很强的拉伸强度，具有优异的耐老化、耐湿热性能，可以适应不同气候变化，在室内室内均可长时间使用，且不易发生黄变，使用寿命长。
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 (4)

1.耐候建材膜，其特征在于，从上层至下层依次为固定连接的外层膜、中间层膜和贴面层膜；
所述外层膜包括按照质量份数计的如下组分：玻璃纤维28~35份、PVC 69~83份、氧化钛8~12份、抗氧化剂6~8份、增透剂10~15份、稳定剂6~9份；
所述中间层膜括按照质量份数计的如下组分：玻璃纤维28~35份，PVC 69~83份，氧化钛8~12份、增粘剂8~15份，抗氧化剂6~8份、增透剂10~15份和色料2~5份；
所述贴面层膜括按照质量份数计的如下组分：玻璃纤维28~35份，PVC 69~83份，氧化钛8~12份，增粘剂8~15份、抗氧化剂6~8份和增透剂10~15份；
所述抗氧化剂为二异辛基二硫代磷酸钼、二烷基二硫代氨基甲酸铜、二烷基二硫代氨基甲酸锌或二烷基二苯胺中的任意一种；
所述增透剂为N，N亚乙烯基双硬酯酰胺；
增粘剂为聚酰亚胺树脂或柠檬酸中的任意一种。
2.权利要求1所述的耐候建材膜的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤一、制备外层膜混合料：
按照所述质量份数，将所述玻璃纤维、PVC 、氧化钛、抗氧化剂、增透剂和稳定剂混合后高速搅拌均匀，得外层膜混合料；
步骤二、制备中间层膜混合料：
按照所述质量份数，将所述玻璃纤维、PVC、氧化钛、增粘剂、抗氧化剂、增透剂和色料混合后高速搅拌均匀，得中间层膜混合料：
步骤三、制备贴面层膜混合料：
按照所述质量份数，将所述玻璃纤维、PVC、氧化钛、增粘剂、抗氧化剂和增透剂混合后高速搅拌均匀，得贴面层膜混合料；
步骤四、挤出成型：
将上述制得的外层膜混合料、中间层膜混合料和贴面层膜混合料通过三层挤出机熔融共挤成型，最后经过冷却、切片、收卷即得耐候建材膜。
3.根据权利要求2所述的耐候建材膜的制备方法，其特征在于，步骤一所述高速搅拌、步骤二所述高速搅拌和步骤三所述高速搅拌的速率均为720~850r/min，搅拌20~30min。
4.根据权利要求2所述的耐候建材膜的制备方法，其特征在于，步骤四所述熔融共挤成型时，主螺杆温度为129~135℃，挤出温度为120~138℃，轧轮机温度为72~78℃，主螺杆速度为42~47 m/min，供料螺杆速度20~25 m/min，轧轮机速度35~40 m/min。
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