CN112029430A - 一种纳米钛银杀菌膜及其制备方法 - Google Patents

一种纳米钛银杀菌膜及其制备方法 Download PDF

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Abstract

一种纳米钛银杀菌膜，包括四层，第一层为纳米钛银杀菌层，第二层为合金薄膜层，第三层为胶黏剂层，第四层为离合膜层。所述纳米钛银杀菌膜具有优秀的减震性及划痕复原性，它不仅可以有效缓冲撞击，防止屏幕爆裂，或不慎撞击造成玻璃、或塑胶面板的破碎飞散，减少玻璃面板的隐性伤害，还具有对硬物产生的细微刮伤产生自我修复功能，以保障用户安全，此外，它也具有良好的防指纹和憎水性，还可保持屏幕面板玻璃特有的光泽和质感。

Description

一种纳米钛银杀菌膜及其制备方法
技术领域
本发明属于塑料加工技术领域，具体涉及一种纳米钛银杀菌膜及其制备方法。
背景技术
将纳米钛银粒子、植物液、去离子水既能利用光催化分解有害物质，又能氧化分解细菌、病毒，特效去除甲醛、彻底分解异味、在祛除有害物质气体的同时还能保护装饰物的效果，然后在底层，再各贴合一层聚碳酸酯/聚对苯二甲酸乙二醇酯合金离型薄膜。它除了具备聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）的耐化学腐蚀性和易加工性外，还具备了聚碳酸酯（PC）的强度和耐热性。此外，作为窗膜保护产品，还应当具有缓冲撞击，防止玻璃爆裂，或防止玻璃不慎撞击造成玻璃的破碎飞散，减少玻璃的隐性伤害，保障用户安全，同时还需保持屏幕面玻璃特有的光泽，质感和提高表面硬度。
因此，有必要开发一种纳米钛银杀菌膜及其制备方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种纳米钛银杀菌膜及其制备方法，所述纳米钛银杀菌膜使用一款合适的聚碳酸酯/聚对苯二甲酸乙二醇酯合金涂层材料，通过合理的调整UV光固化技术工艺，使此涂层材料均匀的附着在薄膜基材表面，并通过与胶黏剂层良好的兼容性，赋予产品优良的高抗氧性、抗蠕变性，优秀的耐刮擦性、防指纹性以及憎水性能，达到最佳的使用效果，从而保证了标最终产品使用的安全性、稳定性和持久性。
本发明所述纳米钛银杀菌膜包括四层，第一层为纳米钛银杀菌层，第二层为合金薄膜层，第三层为胶黏剂层，第四层为离合膜层。
本发明所述纳米钛银杀菌层，以重量份数计算，由以下成分制成：
丙烯酸改性的聚氨酯50-70份、固化剂10-15份、消泡剂0.005-0.010份、流平剂0.01-0.05份、纳米钛银粉10-20份、溶剂50-60份，表面活性剂0.05-0.06份、植物提取液3-5份。
其中所述的丙烯酸改性的聚氨酯由如下方法制备：
将环氧树脂50-100份、丙烯酸10-20份和三乙胺0.2-0.5份加入反应器中，在90-110℃下反应1-3小时，再加入六亚甲基二异氰酸酯5-10份，在80-90℃下反应1-3小时，最后加入三缩三丙二醇二丙烯酸酯即可得到丙烯酸改性的聚氨酯。
所述的固化剂为六亚甲基二异氰酸酯。
所述的消泡剂为BYK-012。
所述的流平剂为丙烯酸类流平剂。
所述的表面活性剂为十二烷基磺酸钠。
所述的溶剂为水。
所述纳米钛银粉的制备方法如下：
（1）按计量比取一定体积的1 mol/L偏钛酸水溶液，用10% 氨水滴加至pH 为7，制成溶液A ；
（2）按计量比取一定体积的1 mol/L 硝酸银，用0.5 mol/L 碳酸钠溶液滴加至pH 为7.5，制成溶液B ；
（3）在70℃和搅拌下将步骤（2）所得的溶液B 滴加到步骤（1）所得的溶液A 中，继续搅拌3h 后冷却至室温，静置2h 时，抽滤后用无水乙醇洗涤；120℃干燥一天后在空气中以2℃/min 的速率升温至450℃，焙烧5h，最后用机械研磨法制备得到纳米银钛材料；其中钛和银的摩尔比为5-10:1。
所述植物提取液制备方法如下：(1)将薄荷10份、侧柏叶10份、仙人掌10份将原料放入50-60份纯水中、用打浆机打碎成浆，加入活性炭脱色剂搅拌20分钟； (2)用离心过滤机过滤得到滤液为植物提取液。
本发明所述纳米钛银杀菌层的制备方法如下：
(1)在搅拌釜内加入1/2的溶剂，在搅拌状态下依次加入消泡剂、丙烯酸改性的聚氨酯，2500-3000转/分下搅拌1-2小时，得到组分A。
(2)将另外1/2的溶剂、流平剂、纳米钛银粉、表面活性剂和植物提取液混合搅拌均匀，得到组分B；
（3)将固化剂和组分B加入组分A中，边搅拌边投料，2000-3000转/分下分散1-2小时，得到纳米钛银杀菌层涂料。
本发明所述的合金薄膜层，以重量份数计算，由以下成分制成：聚碳酸酯100份、聚对苯二甲酸乙二醇酯20-30份、酯交换催化剂甲醇钠0.1-0.2份、抗氧剂1-2份，钛酸酯偶联剂2-5份、成核剂0.5-1份。
本发明合金薄膜层的制备方法如下：
（1）将各物料按比例称好，放入高速混合机中混合均匀，混合时间5-10分钟，混合转速1000-1200转/分钟，然后放出物料；
（2）将上述混配好的物料投入到双螺杆挤出机中挤出片材，然后进行四辊压延，压延温度为195-265℃，然后在180-200℃范围内双向拉伸，即得本发明所述合金薄膜层。
本发明所述的胶黏剂层为二甲基硅油。
本发明所述的离合膜层为聚乙烯或者PVC膜。
在上述技术方案中，所述纳米钛银杀菌膜的厚度为50-60μm，其中，合金薄膜层的厚度为10-15μm，纳米钛银杀菌层的厚度为20-25μm，胶黏剂层的厚度为5-10μm，离合膜层的厚度为10-15μm。
本发明纳米钛银杀菌膜的制备方法如下：
（1）将纳米钛银杀菌层涂料上机涂布，基材为合金薄膜层；
（2）然后上胶，附上离合膜即可。
本发明的有益效果如下：使用一款合适的聚碳酸酯/聚对苯二甲酸乙二醇酯合金涂层材料，通过合理的调整UV光固化技术工艺，使此涂层材料均匀的附着在薄膜基材表面，并通过与胶黏剂层良好的兼容性，赋予产品优良的高抗氧性、抗蠕变性，优秀的耐刮擦性、防指纹性以及憎水性能，达到最佳的使用效果，从而保证了标最终产品使用的安全性、稳定性和持久性。
具体实施方式
实施例1
纳米钛银杀菌层配方：
丙烯酸改性的聚氨酯60份、六亚甲基二异氰酸酯12份、消泡剂BYK-012 0.009份、丙烯酸类流平剂金团KEPERSURF-157 0.04份、纳米钛银粉15份、溶剂50份、十二烷基磺酸钠0.05份、植物提取液3份，其中溶剂为水。
其中丙烯酸改性的聚氨酯制备方法如下：
将环氧树脂E51 70份、丙烯酸15份和三乙胺0.4份加入反应器中，在95℃下反应2小时，再加入六亚甲基二异氰酸酯6份，在85℃下反应2小时，最后加入三缩三丙二醇二丙烯酸酯即可得到丙烯酸改性的聚氨酯。
所述纳米银钛粉的制备方法如下：
（1）按计量比取一定体积的1 mol/L偏钛酸水溶液，用10% 氨水滴加至pH 为7，制成溶液A ；
（2）按计量比取一定体积的1 mol/L 硝酸银，用0.5 mol/L 碳酸钠溶液滴加至pH 为7.5，制成溶液B ；
（3）在70℃和搅拌下将步骤（2）所得的溶液B 滴加到步骤（1）所得的溶液A 中，继续搅拌3h 后冷却至室温，静置2h 时，抽滤后用无水乙醇洗涤；120℃干燥一天后在空气中以2℃/min 的速率升温至450℃，焙烧5h，最后用机械研磨法制备得到纳米银钛材料；其中钛和银的摩尔比为8:1。
所述植物提取液制备方法如下：
(1)将薄荷10份、侧柏叶10份、仙人掌10份将原料放入55份纯水中、用打浆机打碎成浆，加入活性炭脱色剂搅拌20分钟； (2)用离心过滤机过滤得到滤液。
其中纳米钛银杀菌层涂料的制备方法如下：
(1)在搅拌釜内加入1/2的溶剂，在搅拌状态下依次加入消泡剂、丙烯酸改性的聚氨酯，2500-3000转/分下搅拌1-2小时，得到组分A。
(2)将另外1/2的溶剂、流平剂、纳米钛银粉和表面活性剂、植物提取液混合搅拌均匀，得到组分B。
（3)将固化剂和组分B加入组分A中，边搅拌边投料，2000-3000转/分下分散1-2小时，得到纳米钛银杀菌层涂料。
合金膜层配方：
以重量份数计算，由以下成分制成：聚碳酸酯100份、聚对苯二甲酸乙二醇酯25份，酯交换催化剂甲醇钠0.15份、抗氧剂1010 1份，钛酸酯偶联剂4份；成核剂纳米二氧化硅0.5-1份。
合金膜层制备方法：
（1）将各物料按比例称好，放入高速混合机中混合均匀，混合时间8分钟，混合转速1200转/分钟，然后放出物料；
（2）将上述混配好的物料投入到双螺杆挤出机中挤出片材，然后进行四辊压延，压延温度为220℃，然后在190℃范围内双向拉伸，即得本发明所述合金薄膜，膜厚为15μm。
所述纳米钛银杀菌膜的制备方法如下：
（1）将纳米钛银杀菌层涂料上机涂布，基材为合金薄膜层；
（2）然后上胶，附上离合膜即可。
其中，合金薄膜层的厚度为15μm，纳米钛银杀菌层的厚度为20μm，胶黏剂层的厚度为10μm，离合膜层的厚度为10μm。
实施例1的技术性能指标如下：
1）剥离力：≥30000 gf/25mm；
2）厚度：65±2um；
3）硬度：2H；
4）透光率：≥65%；
5）雾度：≤0.2；
6）紫外线投射比≤99%
8）保持力：90℃×24H；
9）耐摩擦：1Kg来回500次；
10）特性：高祛除甲醛、高分解细菌病毒、分解异味、高抗氧性，抗蠕变性与强度持久。
11）外观：无晶点、无彩虹纹、无划痕、无气泡。
对比例1
将纳米银和纳米二氧化钛直接混合，其他与实施例1相同，透光率为50%，说明银和二氧化钛接触紧密时透光率较好，而各自分散状态透光效果要差。

Claims (10)

1.一种纳米钛银杀菌膜，其特征在于包括四层, 第一层为纳米钛银杀菌层，第二层为合金薄膜层，第三层为胶黏剂层，第四层为离合膜层。
2.根据权利要求1所述的纳米钛银杀菌膜，其特征在于所述合金薄膜层，以重量份数计算，由以下成分制成：聚碳酸酯100份、聚对苯二甲酸乙二醇酯20-30份、酯交换催化剂甲醇钠0.1-0.2份、抗氧剂1-2份，钛酸酯偶联剂2-5份、成核剂0.5-1份。
3.根据权利要求所述2的纳米钛银杀菌膜，其特征在于所述的丙烯酸改性的聚氨酯由如下方法制备：
将环氧树脂50-100份、丙烯酸10-20份和三乙胺0.2-0.5份加入反应器中，在90-110℃下反应1-3小时，再加入六亚甲基二异氰酸酯5-10份，在80-90℃下反应1-3小时，最后加入三缩三丙二醇二丙烯酸酯即可得到丙烯酸改性的聚氨酯。
4.根据权利要求2所述的纳米钛银杀菌膜，其特征在于所述的固化剂为六亚甲基二异氰酸酯，所述的消泡剂为BYK-012，所述的流平剂为丙烯酸类流平剂，所述的表面活性剂为十二烷基磺酸钠。
5.根据权利要求所述2的纳米钛银杀菌膜，其特征在于所述纳米银钛粉的制备方法如下：
（1）按计量比取一定体积的1 mol/L偏钛酸水溶液，用10% 氨水滴加至pH 为7，制成溶液A ；
（2）按计量比取一定体积的1 mol/L 硝酸银，用0.5 mol/L 碳酸钠溶液滴加至pH 为7.5，制成溶液B ；
（3）在70℃和搅拌下将步骤（2）所得的溶液B 滴加到步骤（1）所得的溶液A 中，继续搅拌3h 后冷却至室温，静置2h 时，抽滤后用无水乙醇洗涤；120℃干燥一天后在空气中以2℃/min 的速率升温至450℃，焙烧5h，最后用机械研磨法制备得到纳米银钛材料；其中钛和银的摩尔比为5-10:1。
6.根据权利要求2所述的纳米钛银杀菌膜，其特征在于所述纳米钛银杀菌层的制备方法如下：
(1)在搅拌釜内加入1/2的溶剂，在搅拌状态下依次加入消泡剂、丙烯酸改性的聚氨酯，2500-3000转/分下搅拌1-2小时，得到组分A；
(2)将另外1/2的溶剂、流平剂、纳米钛银粉和表面活性剂混合搅拌均匀，得到组分B；
(3)将固化剂和组分B加入组分A中，边搅拌边投料，2000-3000转/分下分散1-2小时，得到纳米钛银杀菌层涂料。
7.根据权利要求1所述的纳米钛银杀菌膜，其特征在于所述的合金薄膜层，以重量份数计，由以下成分制成：聚对苯二甲酸乙二醇酯100份、抗氧剂1-2份、钛酸酯偶联剂2-5份、成核剂0.5-1份、耐紫外光老化剂0.5-1份。
8.根据权利要求7所述的纳米钛银杀菌膜，其特征在于合金薄膜层的制备方法如下：
（1）将各物料按比例称好，放入高速混合机中混合均匀，混合时间5-10分钟，混合转速1000-1200转/分钟，然后放出物料；
（2）将上述混配好的物料投入到双螺杆挤出机中挤出片材，然后进行四辊压延，压延温度为195-265℃，然后在180-200℃范围内双向拉伸，即得本发明所述合金薄膜层。
9.根据权利要求1所述的纳米钛银杀菌膜，其特征在于所述的胶黏剂层为二甲基硅油，所述的离合膜层为聚乙烯或者PVC膜。
10.根据权利要求1所述的纳米钛银杀菌膜的制备方法，其特征在于依次包括如下步骤：
（1）将纳米钛银杀菌层涂料上机涂布，基材为合金薄膜层；
（2）然后上胶，附上离合膜即可。
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