CN112063077A - 一种环保pvc装饰色膜及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种环保PVC装饰色膜及其制备方法。包括：PVC树脂100份、DOTP 14‑24份、环氧大豆油4‑6份、液体钡锌2‑2.6份、粉体钡锌0.3‑0.5份、稳定剂0.5‑0.9份、超细活化钙10‑30份、着色剂1‑2份。制备：(1)按配方称量各组分；(2)将各组分搅拌混合，然后冷却，得到混合物料；(3)将混合物料塑化，然后挤出；(4)将步骤(3)挤出后的材料压延成型，拉伸，压纹，冷却定型，最后包装，得成品。本发明通过混料配方体系的改变，提升了产品的颜色稳定性，保证了成品的一次合格率，降低了物料损耗，提升投入产出率；本发明的制备条件温和，对设备的要求不高，成本低廉，适合工业化批量生产。

Description

一种环保PVC装饰色膜及其制备方法
技术领域
本发明涉及PVC膜生产领域，具体涉及一种环保PVC装饰色膜及其制备方法。
背景技术
环保色膜是以高分子聚合物(PVC)为原料，添加各种助剂，经压延、复合、印刷而制得的一种新型装饰材料，可与木材、塑料板、铝板、铁板等基材复合制成多用途装饰材料，广泛地应用于家用电器、音响表面装饰、室内装饰、飞机、轮船、火车的内装饰，另外，还可以用于广告牌等。其特点是纹路逼真，完全可以仿任何所需物品的模样，达到“以假乱真”的效果，可在凹凸不平的基材上进行复合，解决大面积的曲面用普通印刷技术难以解决的难题。环保色膜的表面美观、装饰方便，一次成功，不须另外加油漆，省工省料。由于该膜表面花纹必须光滑，不可有伤痕、疤痕、杂点，卷取必须平整，且产品色泽必须一致，耐磨、阻燃、耐老化、不退色。
随着环保要求的提升，要求所有原材料无毒，采用无毒钙锌或低毒钡锌稳定体系与PVC半硬质膜高温成型易导致膜批内产生色差，无法满足客户大订单批内无色差的要求的缺陷。原技术方案为复合钡锌稳定剂配环氧酯混合协同体系，但在生产设备短暂故障时或其他因素料滞留时间变化都会致批内色差。尤其是生产白色系膜更为突出。
发明内容
本发明的目的在于提供一种环保PVC装饰色膜，通过混料配方体系的调整提高了该装饰色膜的耐温性能，延长了混料配方体系高温状态下颜色稳定耐受时间，使产品颜色稳定性得到有效提升。
本发明是通过如下技术方案实现的：
一种环保PVC装饰色膜，其特征在于，包括如下重量份的组分：PVC树脂100份、DOTP14-24份、环氧大豆油4-6份、液体钡锌2-2.6份、粉体钡锌0.3-0.5份、稳定剂0.5-0.9份、超细活化钙10-30份、着色剂1-2份。所述DOTP作为增塑剂，添加量越多会导致PVC材料的质地越软。聚氯乙烯(PVC)成型时受热分解出氯化氢，形成共轭烯烃结构使制品变色。为了保证顺利完成，制得高品质制品，必须添加热稳定剂(甲基锡)，其作用如下：(1)结合脱除的氯化氢，防止其催化作用或生成具有催化作用的金属氯化物；(2)置换聚氯乙烯分子链不稳定的氯原子，抑制脱出氯化氢的分解反应；(3)与脱除氯化氢后生成的双键发生双烯加成反应，破坏共轭结构，减少变色；(4)防止共轭多烯结构的进一步氧化分解，本发明的配方体系为多元化稳定体系，提高了该混料配方体系的耐温性能，延长了混料配方体系高温状态下颜色稳定耐受时间，从而提升了所得装饰色膜的颜色稳定性。
进一步，所述稳定剂为甲基锡。所述甲基锡后期稳定性好，可以防止高温色变。然而甲基锡加在软质的PVC材料中容易析出(DOTP作为增塑剂，添加量越多会导致PVC材料的质地越软，所以DOTP加的越多，甲基锡就要越少)，所以甲基锡一般用于硬质PVC材料，而本申请通过将甲基锡与钡锌一起协同用在软质的PVC材料中不会析出，提升了产品的颜色稳定性。
进一步，环保PVC装饰色膜包括如下重量份的组分：PVC树脂100份、DOTP 15-22份、环氧大豆油5-6份、液体钡锌2.2-2.5份、粉体钡锌0.4-0.5份、稳定剂0.6-0.8份、超细活化钙15-25份、着色剂1.3-1.8份。
进一步，环保PVC装饰色膜包括如下重量份的组分：PVC树脂100份、DOTP 22份、环氧大豆油5.5份、液体钡锌2.3份、粉体钡锌0.5份、稳定剂0.7份、超细活化钙25份、着色剂1.5份。
一种环保PVC装饰色膜的制备方法，包括如下步骤：
(1)按配方准确称量各组分；
(2)将上述各组分搅拌混合，然后冷却，得到混合物料；
(3)将混合物料塑化，然后挤出；
(4)将步骤(3)挤出后的材料压延成型，拉伸，压纹，冷却定型，最后包装，得到成品。
进一步，步骤(2)将上述各组分先在600-900转/分钟的速率下搅拌10-15分钟，然后在100-200转/分钟的速率下搅拌3-5分钟，搅拌后冷却至室温，得到混合物料。
进一步，步骤(3)将混合物料依次经过行星挤出机塑化、开炼机塑化，然后挤出。
进一步，步骤(4)中所述压延成型的温度为210-220℃。
本发明的有益效果：
(1)本发明通过混料配方体系的改变，在设备出现短暂故障或其他因素使物料在高温状态下滞留时间延长时，产品的颜色稳定性得到有效提升，满足了正常生产需要，有效的保证产品的成品一次合格率，降低了物料损耗，提升投入产出率；
(2)本发明通过添加甲基锡可以结合聚氯乙烯(PVC)成型时受热分解出的氯化氢将其除去，防止其催化作用或生成具有催化作用的金属氯化物；甲基锡可以抑制脱出氯化氢的分解反应与脱除氯化氢后生成的双键发生双烯加成反应，破坏共轭结构，减少变色；甲基锡还可以防止共轭多烯结构的进一步氧化分解，提升产品的颜色稳定性；
(3)本发明的制备方法，其制备条件温和，对设备的要求不高，成本低廉，适合工业化批量生产。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
一种环保PVC装饰色膜，包括如下重量份的组分：PVC树脂100份、DOTP 15份、环氧大豆油5份、液体钡锌2.2份、粉体钡锌0.3份、甲基锡0.6份、超细活化钙15份、着色剂1份。
上述实施例1的环保PVC装饰色膜的制备过程如下：
(1)按上述配方准确称量PVC树脂100份、DOTP 15份、环氧大豆油5份、液体钡锌2.2份、粉体钡锌0.3份、甲基锡0.6份、超细活化钙15份、着色剂1份；
(2)将上述各组分先在800转/分钟的速率下搅拌12分钟，然后继续在200转/分钟的速率下搅拌3分钟，搅拌后冷却至室温，得到混合物料；
(3)将混合物料依次经过行星挤出机塑化、开炼机塑化，然后通过单螺杆挤出机挤出；
(4)将步骤(3)挤出后的材料在210℃下五辊压延成型，引离拉伸，压纹，冷却定型，最后包装，得到成品环保PVC装饰色膜。
实施例2
一种环保PVC装饰色膜，包括如下重量份的组分：PVC树脂100份、DOTP 22份、环氧大豆油5.5份、液体钡锌2.3份、粉体钡锌0.5份、甲基锡0.7份、超细活化钙25份、着色剂1.5份。
上述实施例2的环保PVC装饰色膜的制备过程如下：
(1)按上述配方准确称量PVC树脂100份、DOTP 22份、环氧大豆油5.5份、液体钡锌2.3份、粉体钡锌0.5份、甲基锡0.7份、超细活化钙25份、着色剂1.5份；
(2)将上述各组分先在700转/分钟的速率下搅拌15分钟，然后继续在100转/分钟的速率下搅拌5分钟，搅拌后冷却至室温，得到混合物料；
(3)将混合物料依次经过行星挤出机塑化、开炼机塑化，然后通过单螺杆挤出机挤出；
(4)将步骤(3)挤出后的材料在220℃下五辊压延成型，引离拉伸，压纹，冷却定型，最后包装，得到成品环保PVC装饰色膜。
实施例3
一种环保PVC装饰色膜，包括如下重量份的组分：PVC树脂100份、DOTP 24份、环氧大豆油6份、液体钡锌2份、粉体钡锌0.4份、甲基锡0.6份、超细活化钙30份、着色剂2份。
上述实施例3的环保PVC装饰色膜的制备过程如下：
(1)按上述配方准确称量PVC树脂100份、DOTP 24份、环氧大豆油6份、液体钡锌2份、粉体钡锌0.4份、甲基锡0.6份、超细活化钙30份、着色剂2份；
(2)将上述各组分先在900转/分钟的速率下搅拌10分钟，然后继续在150转/分钟的速率下搅拌4分钟，搅拌后冷却至室温，得到混合物料；
(3)将混合物料依次经过行星挤出机塑化、开炼机塑化，然后通过单螺杆挤出机挤出；
(4)将步骤(3)挤出后的材料在215℃下五辊压延成型，引离拉伸，压纹，冷却定型，最后包装，得到成品环保PVC装饰色膜。
实施例4
一种环保PVC装饰色膜，包括如下重量份的组分：PVC树脂100份、DOTP 20份、环氧大豆油4份、液体钡锌2.4份、粉体钡锌0.3份、甲基锡0.8份、超细活化钙12份、着色剂1.2份。
上述实施例4的环保PVC装饰色膜的制备过程如下：
(1)按上述配方准确称量PVC树脂100份、DOTP 20份、环氧大豆油4份、液体钡锌2.4份、粉体钡锌0.3份、甲基锡0.8份、超细活化钙12份、着色剂1.2份；
(2)将上述各组分先在750转/分钟的速率下搅拌15分钟，然后继续在180转/分钟的速率下搅拌3分钟，搅拌后冷却至室温，得到混合物料；
(3)将混合物料依次经过行星挤出机塑化、开炼机塑化，然后通过单螺杆挤出机挤出；
(4)将步骤(3)挤出后的材料在210℃下五辊压延成型，引离拉伸，压纹，冷却定型，最后包装，得到成品环保PVC装饰色膜。
实施例5
一种环保PVC装饰色膜，包括如下重量份的组分：PVC树脂100份、DOTP 15份、环氧大豆油5份、液体钡锌2.2份、粉体钡锌0.3份、超细活化钙15份、着色剂1份。实施例5作为对比例，实施例5与实施例1的区别在于没有加入甲基锡，然后按照实施例1的制备方法制得PVC装饰色膜。
测试例1
取上述实施例1制备的环保PVC装饰色膜，然后用分光测色仪(型号CS-580A)测量其色度，将得到实施例1制得的环保PVC装饰色膜的亮度记为L1 批料、红度-绿度记为a1 批料、黄度-蓝度记为b1 批料，然后将所测得的数据与客户提供的标准材料的色度进行比较(同样的使用分光测色仪(型号CS-580A)测量该标准材料的色度，并将得到亮度记为L标准、红度-绿度记为a标准、黄度-蓝度记为b标准)；然后分别计算得出亮度差ΔL、红度-绿度差Δa、黄度-蓝度差Δb以及总色差ΔE；要求：-0.5≤ΔL≤0.5；-0.5≤Δa≤0.5；-0.5≤Δb≤0.5；0＜ΔE≤0.8；其中：当ΔL＞0表示所制备的环保PVC装饰色膜的颜色比标准材料的颜色更鲜艳，ΔL＜0表示所制备的环保PVC装饰色膜的颜色相比于标准材料较暗淡；当Δa＞0表示所制备的环保PVC装饰色膜的颜色比标准材料的颜色偏红，Δa＜0表示所制备的环保PVC装饰色膜的颜色比标准材料的颜色偏绿；当Δb＞0表示所制备的环保PVC装饰色膜的颜色比标准材料的颜色偏黄，Δa＜0表示所制备的环保PVC装饰色膜的颜色比标准材料的颜色偏蓝。
ΔL1＝L1 批料-L标准＝0.3；(其中：L1 批料表示实施例1这一批制备的环保PVC装饰色膜的亮度、ΔL1表示实施例1这一批制备的环保PVC装饰色膜与客户提供的标准材料的亮度差)；
Δa1＝a1 批料-a标准＝0.3；(其中：a1 批料表示实施例1这一批制备的环保PVC装饰色膜的红度-绿度、Δa1表示实施例1这一批制备的环保PVC装饰色膜与客户提供的标准材料的红度-绿度差)；
Δb1＝b1 批料-b标准＝0.1；(其中：b1 批料表示实施例1这一批制备的环保PVC装饰色膜的黄度-蓝度、Δb1表示实施例1这一批制备的环保PVC装饰色膜与客户提供的标准材料的黄度-蓝度差)；
ΔE1＝[(ΔL1)2+(Δa1)2+(Δb1)2]1/2＝0.44
由上述的测试例1中的数据可以看出亮度差ΔL1＝0.3，其结果＞0，说明了本发明实施例1制备的这一批环保PVC装饰色膜的颜色比标准材料的颜色更鲜艳，符合客户要求；红度-绿度差Δa1＝0.3，其结果＞0，说明了实施例1制备的这一批环保PVC装饰色膜的颜色相对于标准颜色稍偏红一点，符合客户要求；黄度-蓝度差Δb1＝0.1，其结果＞0，说明了实施例1制备的这一批环保PVC装饰色膜的颜色相对于标准材料的颜色稍偏黄一点，符合客户要求；由此可知实施例1的环保PVC装饰色膜在亮度差ΔL、红度-绿度差Δa、黄度-蓝度差Δb三个维度上均符合客户要求。
测试例2
参照测试例1的方式，测试实施例2制备的环保PVC装饰色膜的色度，即得到实施例2制得的环保PVC装饰色膜的亮度并记为L2 批料、红度-绿度记为a2 批料、黄度-蓝度记为b2 批料，然后计算得出：
ΔL2＝L2 批料-L标准＝0.5；(其中：L2 批料表示实施例2这一批制备的环保PVC装饰色膜的亮度、ΔL2表示实施例2这一批制备的环保PVC装饰色膜与客户提供的标准材料的亮度差)；
Δa2＝a2 批料-a标准＝0.4；(其中：a2 批料表示实施例2这一批制备的环保PVC装饰色膜的红度-绿度、Δa2表示实施例2这一批制备的环保PVC装饰色膜与客户提供的标准材料的红度-绿度差)；
Δb2＝b2 批料-b标准＝0.2；(其中：b2 批料表示实施例2这一批制备的环保PVC装饰色膜的黄度-蓝度、Δb2表示实施例2这一批制备的环保PVC装饰色膜与客户提供的标准材料的黄度-蓝度差)；
ΔE2＝[(ΔL2)2+(Δa2)2+(Δb2)2]1/2＝0.67
由上述的测试例2中的数据可以看出亮度差ΔL2＝0.5，其结果＞0，说明了本发明实施例2制备的这一批环保PVC装饰色膜的颜色比标准材料的颜色更鲜艳，符合客户要求；红度-绿度差Δa2＝0.4，其结果＞0，说明了实施例2制备的这一批环保PVC装饰色膜的颜色相对于标准颜色稍偏红一点，符合客户要求；黄度-蓝度差Δb2＝0.2，其结果＞0，说明了实施例2制备的这一批环保PVC装饰色膜的颜色相对于标准材料的颜色稍偏黄一点，符合客户要求；由此可知实施例1的环保PVC装饰色膜在亮度差ΔL、红度-绿度差Δa、黄度-蓝度差Δb三个维度上均符合客户要求。
测试例3
参照上述测试例1的测试方法，继续测试实施例3制备的环保PVC装饰色膜的色度，然后计算得出：
ΔL3＝L3 批料-L标准＝0.4；(其中：L3 批料表示实施例3这一批制备的环保PVC装饰色膜的亮度、ΔL3表示实施例3这一批制备的环保PVC装饰色膜与客户提供的标准材料的亮度差)；
Δa3＝a3 批料-a标准＝-0.1；(其中：a3 批料表示实施例3这一批制备的环保PVC装饰色膜的红度-绿度、Δa3表示实施例3这一批制备的环保PVC装饰色膜与客户提供的标准材料的红度-绿度差)；
Δb3＝b3 批料-b标准＝-0.2；(其中：b3 批料表示实施例3这一批制备的环保PVC装饰色膜的黄度-蓝度、Δb3表示实施例3这一批制备的环保PVC装饰色膜与客户提供的标准材料的黄度-蓝度差)；
ΔE3＝[(ΔL3)2+(Δa3)2+(Δb3)2]1/2＝0.46
由上述的测试例3中的数据可以看出亮度差ΔL3＝0.4，其结果＞0，说明了本发明实施例3制备的这一批环保PVC装饰色膜的颜色比标准材料的颜色更鲜艳，符合客户要求；红度-绿度差Δa3＝-0.1，其结果＜0，说明了实施例3制备的这一批环保PVC装饰色膜的颜色相对于标准颜色稍偏绿一点，也符合客户要求；黄度-蓝度差Δb3＝-0.2，其结果＜0，说明了实施例3制备的这一批环保PVC装饰色膜的颜色相对于标准材料的颜色稍偏蓝一点，也符合客户要求；由此可知实施例1的环保PVC装饰色膜在亮度差ΔL、红度-绿度差Δa、黄度-蓝度差Δb三个维度上均符合客户要求。
测试例4
参照上述测试例1的测试方法，继续测试实施例4制备的环保PVC装饰色膜的色度，然后计算得出：
ΔL4＝L4 批料-L标准＝-0.1；(其中：L4 批料表示实施例4这一批制备的环保PVC装饰色膜的亮度、ΔL4表示实施例4这一批制备的环保PVC装饰色膜与客户提供的标准材料的亮度差)；
Δa4＝a4 批料-a标准＝-0.2；(其中：a4 批料表示实施例4这一批制备的环保PVC装饰色膜的红度-绿度、Δa4表示实施例4这一批制备的环保PVC装饰色膜与客户提供的标准材料的红度-绿度差)；
Δb4＝b4 批料-b标准＝0.1；(其中：b4 批料表示实施例4这一批制备的环保PVC装饰色膜的黄度-蓝度、Δb4表示实施例4这一批制备的环保PVC装饰色膜与客户提供的标准材料的黄度-蓝度差)；
ΔE4＝[(ΔL4)2+(Δa4)2+(Δb4)2]1/2＝0.24
由上述的测试例4中的数据可以看出亮度差ΔL4＝-0.1，其结果＜0，说明了本发明实施例4制备的这一批环保PVC装饰色膜的颜色比标准材料的颜色稍暗淡，符合客户要求；红度-绿度差Δa4＝-0.2，其结果＜0，说明了实施例4制备的这一批环保PVC装饰色膜的颜色相对于标准颜色稍偏绿一点，也符合客户要求；黄度-蓝度差Δb4＝0.1，其结果＞0，说明了实施例4制备的这一批环保PVC装饰色膜的颜色相对于标准材料的颜色稍偏黄一点，符合客户要求；由此可知实施例1的环保PVC装饰色膜在亮度差ΔL、红度-绿度差Δa、黄度-蓝度差Δb三个维度上均符合客户要求。
测试例5
参照上述测试例1的测试方法，测试实施例5制备的PVC装饰色膜的色度，然后计算得出：
ΔL5＝L5 批料-L标准＝-0.6；(其中：L5 批料表示实施例5这一批制备的PVC装饰色膜的亮度、ΔL5表示实施例5这一批制备的PVC装饰色膜与客户提供的标准材料的亮度差)；
Δa5＝a5 批料-a标准＝-0.5；(其中：a5 批料表示实施例5这一批制备的环保PVC装饰色膜的红度-绿度、Δa5表示实施例5这一批制备的环保PVC装饰色膜与客户提供的标准材料的红度-绿度差)；
Δb5＝b5 批料-b标准＝0.7；(其中：b5 批料表示实施例5这一批制备的环保PVC装饰色膜的黄度-蓝度、Δb5表示实施例5这一批制备的环保PVC装饰色膜与客户提供的标准材料的黄度-蓝度差)；
ΔE5＝[(ΔL5)2+(Δa5)2+(Δb5)2]1/2＝1.05
由上述的测试例5中的数据可以看出亮度差ΔL5＝-0.6，其结果＜0，说明了实施例5制备的PVC装饰色膜的颜色比标准材料的颜色稍暗淡，超出要求范围不符合客户要求；红度-绿度差Δa5＝-0.5，其结果＜0，说明了PVC装饰色膜的颜色相对于标准颜色稍偏绿一点，勉强符合客户要求；黄度-蓝度差Δb5＝0.7，其结果＞0，说明了PVC装饰色膜的颜色相对于标准材料的颜色更黄，超出要求范围不符合客户要求；由此可知实施例5制备的PVC装饰色膜在亮度差ΔL、红度-绿度差Δa、黄度-蓝度差Δb三个维度上，仅有红度-绿度差Δa勉强符合客户要求，达不到客户要求，属于残次品。
由上述测试例1-4的数据可以看出，本发明实施例制备的环保PVC装饰色膜均符合客户的色差要求，说明了本发明通过混料配方体系的改变，使产品的颜色稳定性得到有效提升，有效的保证了产品的成品一次合格率，符合客户要求，降低了物料损耗，提升投入产出率。
由上述测试例5的数据可以看出，实施例5制备的PVC装饰色膜仅在一个色差维度上满足要求，其余均不达标，这是因为实施例5中由于没有加入甲基锡稳定剂，造成了聚氯乙烯成型时受热分解出氯化氢，形成共轭烯烃结构使制品变色。
上述为本发明的较佳实施例仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。凡由本发明的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。

Claims (8)

1.一种环保PVC装饰色膜，其特征在于，包括如下重量份的组分：PVC树脂100份、DOTP14-24份、环氧大豆油4-6份、液体钡锌2-2.6份、粉体钡锌0.3-0.5份、稳定剂0.5-0.9份、超细活化钙10-30份、着色剂1-2份。
2.根据权利要求1所述的一种环保PVC装饰色膜，其特征在于，所述稳定剂为甲基锡。
3.根据权利要求1所述的一种环保PVC装饰色膜，其特征在于，包括如下重量份的组分：PVC树脂100份、DOTP 15-22份、环氧大豆油5-6份、液体钡锌2.2-2.5份、粉体钡锌0.4-0.5份、稳定剂0.6-0.8份、超细活化钙15-25份、着色剂1.3-1.8份。
4.根据权利要求1所述的一种环保PVC装饰色膜，其特征在于，包括如下重量份的组分：PVC树脂100份、DOTP 22份、环氧大豆油5.5份、液体钡锌2.3份、粉体钡锌0.5份、稳定剂0.7份、超细活化钙25份、着色剂1.5份。
5.根据权利要求1所述的一种环保PVC装饰色膜的制备方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：
(1)按配方准确称量各组分；
(2)将上述各组分搅拌混合，然后冷却，得到混合物料；
(3)将混合物料塑化，然后挤出；
(4)将步骤(3)挤出后的材料压延成型，拉伸，压纹，冷却定型，最后包装，得到成品。
6.根据权利要求5所述的一种环保PVC装饰色膜的制备方法，其特征在于，步骤(2)将上述各组分先在600-900转/分钟的速率下搅拌10-15分钟，然后在100-200转/分钟的速率下搅拌3-5分钟，搅拌后冷却至室温，得到混合物料。
7.根据权利要求5所述的一种环保PVC装饰色膜的制备方法，其特征在于，步骤(3)将混合物料依次经过行星挤出机塑化、开炼机塑化，然后挤出。
8.根据权利要求5所述的一种环保PVC装饰色膜的制备方法，其特征在于，步骤(4)中所述压延成型的温度为210-220℃。
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