CN111944173A - 一种改善pvb胶片粘度调节剂分散性的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种改善PVB胶片粘度调节剂分散性的方法，是首先通过乳化泵将增塑剂和粘度调节剂充分混合，形成均质乳浊液，再通过预混机将均质乳浊液均匀分散在PVB树脂中，并输送至挤出机进行熔融塑化、挤出流延，最终形成PVB胶片。本发明生产的PVB胶片雾度低、透光率高、拉伸强度大，敲击值稳定在5‑6，解决了粘度调节剂分散不均匀和增塑剂析出问题。

Description

一种改善PVB胶片粘度调节剂分散性的方法
技术领域
本发明属于PVB胶片生产技术领域，具体涉及一种改善PVB胶片粘度调节剂分散性的方法。
背景技术
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，而广泛应用于汽车前挡风、高层建筑、幕墙、防弹等安全夹层玻璃。
安全夹层玻璃是在两层普通玻璃之间夹入一层PVB胶片而制成的特种玻璃，在受到外界强烈冲击时，PVB胶片通过一定的弹性弯曲变形吸收大量冲击能量，玻璃碎片会牢牢粘附在PVB胶片上，不会飞散，且冲击物不易穿透玻璃，从而使可能产生的伤害降到最低。
敲击值是衡量PVB胶片夹层玻璃粘度强度的一项重要指标。敲击值越大，将会增加夹层玻璃刚性，使之变脆，在受到外界强烈冲击时，冲击物容易穿透玻璃，造成人员伤害。而敲击值太小，夹层玻璃柔性变强，但制作的PVB夹层玻璃容易脱胶，受到冲击时，玻璃碎片会四处飞散，增加伤害。
根据国家标准GB/T 32020-2015规定，汽车级PVB胶片敲击值在4-7范围内。而在PVB胶片生产过程中，敲击值波动大、不稳定，主要是由粘度调节剂、增塑剂和PVB树脂分散不均匀造成的，且物料分散不均匀还会影响PVB胶片的光学及力学性能，导致增塑剂容易析出。
目前，大多数研究者采用混料装置解决物料分散不均匀问题。实用新型专利CN202106488U公开了一种PVB树脂粉与增塑剂共混装置，其工作原理是PVB树脂从第一个漏斗中下来后，增塑剂漏斗的增塑剂附在PVB树脂上面，再由第二树脂漏斗下来的PVB树脂覆盖在增塑剂上面，形成三层的夹层物料，再经刮刀刮到下面的破碎机进行破碎，破碎完的物料进入挤出机中挤出。该装置虽然可有效将PVB树脂与增塑剂共混均匀，使得共混物料的配方更加稳定，但PVB树脂软化点低，破碎过程中产生大量的热量，造成共混物融胀，易出现物料架桥现象。发明专利CN108373577A公开了一种含微粒、增塑剂、助溶剂和至少四种助剂的分散液及制法，是利用搅拌机、纳米研磨机等设备在增塑剂中制备含有微粒、助溶剂及至少四类助剂的分散液，该方法解决了以往在增塑剂中微粒及多种助剂不易分散等问题。但该方法只是解决了微粒及多种助剂在增塑剂中溶解分散不均匀问题，由于粘度调节剂以去离子水作为溶剂，其不溶于增塑剂和PVB树脂，该方法使用搅拌装置，搅拌溶解受限，并不能使粘度调节剂与增塑剂充分混合。
发明内容
为解决上述现有技术所存在的问题，本发明提供了一种改善PVB胶片粘度调节剂分散性的方法，目的在于解决粘度调节剂在PVB胶片中分散不均匀、增塑剂与PVB树脂混合不充分等问题。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种改善PVB胶片粘度调节剂分散性的方法，其特点在于：首先利用乳化泵高剪切力将增塑剂和粘度调节剂充分混合，形成均质乳浊液；再通过预混机将所述均质乳浊液均匀分散在PVB树脂中，并输送至挤出机进行熔融塑化、挤出流延，最终形成PVB胶片。
进一步地，所述均质乳浊液的pH值在8-10范围内。
进一步地，所述乳化泵采用三相异步电动机。
进一步地，所述预混机的冷却温度为5-25℃，其目的是置换出物料混合产生的热量，避免物料融胀和架桥。
进一步地，所述PVB树脂羟基含量为15-25％。
进一步地，所述粘度调节剂为碱金属盐类、碱金属碱类或者碱金属氧化物中的两种和去离子水三者的混合物。粘度调节剂作用机理：玻璃中的Si-OH和PVB胶片中的C-OH以及H2O之间构成氢键，形成强粘结力，而粘度调节剂中的碱金属离子能与玻璃中的Si-OH结合，置换出氢，阻止氢键形成，从而达到控制粘结力的目的。
更进一步地：所述碱金属盐类为甲酸钾、乙酸钾、碳酸钾、碳酸氢钾、甲酸钠、乙酸钠、碳酸钠和碳酸氢钠中的至少一种；所述碱金属碱类为氢氧化钾和氢氧化钠中的至少一种；所述碱金属氧化物为氧化钾和氧化钠中的至少一种。
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，所述挤出机采用同向啮合平行双螺杆结构，所述双螺杆采用组合式螺杆，所述挤出机长径比为40:1。
进一步地，所述PVB胶片用于制作汽车前挡风夹层玻璃。
与现有技术相比，本发明的有益效果体现在：
1、本发明的方法中有两次物料均混过程：第一次利用乳化泵将增塑剂与粘度调节剂充分混合形成均质乳浊液，解决了两者不相溶问题；第二次利用预混机将乳浊液与PVB树脂均匀混合，解决了粘度调节剂分散不均匀、增塑剂析出等问题。
2、本发明的粘度调节剂以去离子水为溶剂，能够保持PVB胶片一定的含水率。
3、本发明生产的PVB胶片雾度低、透光率高、拉伸强度大，敲击值稳定在5-6。
附图说明
图1为本发明预混系统示意图。
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皆通过市售购买获得，具体如下：
PVB树脂：羟基含量15-25％，安徽皖维高新材料股份有限公司产品。
增塑剂：选用三甘醇二异辛酸酯，巢湖皖维金泉实业有限公司产品。
碱金属碱类：选用氢氧化钾(化学纯)。
碱金属盐类：选用乙酸钾(化学纯)。
下述实施例所用双螺杆挤出机均采用95B型挤出机，PVB胶片厚度均为0.76mm。
下述实施例所用乳化泵均采用三相异步电动机，预混机的型号GLORY-127。
实施例1
按质量份，将0.015份氢氧化钾、0.005份乙酸钾和1份去离子水制作成粘度调节剂，并通过输送管线，与27份增塑剂三甘醇二异辛酸酯一并进入乳化泵中，制成pH值为9的均质乳浊液。将均质乳浊液经管线输送至预混机中与100份PVB树脂进行充分混合，形成混合料，预混机冷却温度设置为10℃。混合料再经挤出机熔融塑化、挤出流延，即获得PVB胶片。
实施例2
按质量份，将0.015份氢氧化钾、0.005份乙酸钾和1份去离子水制作成粘度调节剂，并通过输送管线，与27份增塑剂三甘醇二异辛酸酯一并进入乳化泵中，制成pH值为9的均质乳浊液；将均质乳浊液输送至挤出机中与100份PVB树脂进行熔融塑化、挤出流延，即获得PVB胶片。
实施例3
按质量份，将0.015份氢氧化钾、0.005份乙酸钾和1份去离子水制作成粘度调节剂，并通过输送管线，与27份增塑剂三甘醇二异辛酸酯输送至预混机中与100份PVB树脂进行充分混合形成混合料，预混机冷却温度设置为10℃。混合料再经挤出机熔融塑化，挤出流延，即获得PVB胶片。
对比例4
按质量份，将0.015份氢氧化钾、0.005份乙酸钾和1份去离子水制作成粘度调节剂，并通过输送管线，与27份增塑剂三甘醇二异辛酸酯输送至挤出机中与100份PVB树脂进行熔融塑化，挤出流延，即获得PVB胶片。
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 PVB胶片的各项性能指数
Figure BDA0002647330170000041
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；敲击值按JC/T2166-2013的规定进行测定，每个实施例中取10个样品进行敲击值测试；雾度和透光率按GB/T2410-2008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，在室温环境下观察20天，观察样品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。
由表1胶片的各项性能指数可知，本发明生产的PVB胶片雾度低、透光率高、拉伸强度大，敲击值稳定在5-6，解决了粘度调节剂分散不均匀和增塑剂析出问题。
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 (8)

1.一种改善PVB胶片粘度调节剂分散性的方法，其特征在于：首先通过乳化泵将增塑剂和粘度调节剂充分混合，形成均质乳浊液；再通过预混机将所述均质乳浊液均匀分散在PVB树脂中，并输送至挤出机进行熔融塑化、挤出流延，最终形成PVB胶片。
2.根据权利要求1所述的一种改善PVB胶片粘度调节剂分散性的方法，其特征在于：所述均质乳浊液的pH值在8-10范围内。
3.根据权利要求1所述的一种改善PVB胶片粘度调节剂分散性的方法，其特征在于：所述预混机的冷却温度为5-25℃。
4.根据权利要求1所述的一种改善PVB胶片粘度调节剂分散性的方法，其特征在于：所述粘度调节剂为碱金属盐类、碱金属碱类或者碱金属氧化物中的两种和去离子水三者的混合物。
5.根据权利要求4所述的一种改善PVB胶片粘度调节剂分散性的方法，其特征在于：所述碱金属盐类为甲酸钾、乙酸钾、碳酸钾、碳酸氢钾、甲酸钠、乙酸钠、碳酸钠和碳酸氢钠中的至少一种；所述碱金属碱类为氢氧化钾和氢氧化钠中的至少一种；所述碱金属氧化物为氧化钾和氧化钠中的至少一种。
6.根据权利要求1所述的一种改善PVB胶片粘度调节剂分散性的方法，其特征在于：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、己二酸二辛酯或对苯二甲酸二辛酯中的一种。
7.根据权利要求1所述的一种改善PVB胶片粘度调节剂分散性的方法，其特征在于：所述挤出机采用同向啮合平行双螺杆结构，所述双螺杆采用组合式螺杆；所述挤出机长径比为40:1。
8.根据权利要求1所述的一种改善PVB胶片粘度调节剂分散性的方法，其特征在于：所述PVB胶片用于制作汽车前挡风夹层玻璃。
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