CN116102831B - 一种防爆防寒抗uv的pvc薄膜及其制备工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及PVC薄膜材料技术领域，提供一种防爆防寒抗UV的PVC薄膜及其制备工艺，本发明通过具有增塑性的己二酸二丁酯与长链脂肪酸酯进行增塑改性互配，能够使己二酸二丁酯、长链脂肪酸酯和聚氯乙烯之间形成稳定的三维网状结构，在增塑的同时提高聚氯乙烯的耐寒稳定性，使改性后聚氯乙烯具有极好的防爆防寒性能；本发明将具有抗紫外性能的紫外吸收剂分散在纳米二氧化硅的表面，并将甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸甲酯聚合接枝在纳米二氧化硅地表面，能够使接枝有聚甲基丙烯酸甲酯和聚丙烯酸甲酯的纳米二氧化硅均匀地分散在耐寒增塑PVC的三维网状结构中，能够提高PVC在低温时的柔性韧性，还能够使PVC具有较为稳定地抗紫外性能。

Description

一种防爆防寒抗UV的PVC薄膜及其制备工艺
技术领域
本发明涉及PVC薄膜材料技术领域，具体涉及一种防爆防寒抗UV的PVC薄膜及其制备工艺。
背景技术
胚膜是一种使用热塑型高分子材料PVC制成胚体后，放入模具中吹塑成各种形状的一种薄膜，颜色多样，多应用于充气玩具、救生圈、橡皮艇、充气床等吹气类产品。由于其制造工艺是将薄膜重新加热成高弹态至熔融段之间，因此对薄膜熔体强度及延展性具有很高的要求，而现国内的薄膜由于其在高温下受气压过高容易破裂，一般都用于制作中小型的吹塑产品。而在一些沿海热带和南北极寒地区的地区，很多人也喜欢户外运动，由此对某些户外吹气用品也需要特殊的性能要求。在极寒地区非常考验橡皮艇的抗低温性能，若在使用过程中出现变脆开裂，甚至会造成生命危险。又如在近赤道的地区，如果产品长期在高紫外线的环境下，也会发生紫外线降解，使产品在使用过程中变脆而造成破裂。
目前市面上出现的很多种通过共混改性制得的PVC薄膜，通过共混改性的方式能够使PVC薄膜具有一定的抗低温、防爆以及抗紫外性能，但是这种PVC薄膜的性能不够稳定，且抗低温、防爆以及抗紫外性达不到理想的最佳状态，因此，如何设计一种新的PVC薄膜使其具有较为稳定且效果较好的抗低温、防爆以及抗紫外性能，成为了本领域技术人员亟待解决的技术问题。
发明内容
针对现有技术所存在的上述缺点，本发明提供了一种防爆防寒抗UV的PVC薄膜及其制备工艺，能够有效地解决现有技术的PVC薄膜抗低温、防爆以及抗紫外性能较差且不够稳定的问题。
技术方案
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：
一种防爆防寒抗UV的PVC薄膜，所述防爆防寒抗UV的PVC薄膜由以下原料组成：耐寒增塑PVC、二氧化硅聚酯组合物、改性纳米二氧化钛、阻燃组分、邻苯二甲酸二辛酯、硬脂酸钙、抗氧剂1010和润滑剂石蜡；
所述二氧化硅聚酯组合物以纳米二氧化硅、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸甲酯和抗紫外组分为原料制得；
所述耐寒增塑PVC的制备方法为：
S1、按照1：4的摩尔比称取计算量的脂肪族二元酸和正丁醇倒入装有搅拌器、温度计、分水器和回流冷凝管的四口烧瓶中，搅拌均匀后加入重量为总体系6-7%的对甲苯磺酸，在200-300r/min的搅拌速度下升温至115-125℃，保温30-40min进行反应，反应结束后对有机层进行洗涤3次，经干燥、蒸馏后所得记作脂肪族酯类改性剂；
S2、按照2：3的摩尔比称取计算量的硬脂酸甲酯和丙二胺倒入装有搅拌器、温度计、分水器和回流冷凝管的四口烧瓶中，接着倒入总量为硬脂酸甲酯5-8倍的甲醇，升温至60℃后在200-300r/min的搅拌速度下反应12h，反应结束后用旋转蒸发仪在150℃下进行减压蒸馏，旋蒸60min后所得记作长链脂肪酸酯改性剂；
S3、按照2：3：7：22-25的重量比称取S1中的脂肪族酯类改性剂、S2中的长链脂肪酸酯改性剂、聚氯乙烯和N，N-2甲基甲酰胺进行混合，混合均匀后升温至80℃反应2-3h，反应结束后降温至22-25℃并加入总量为聚氯乙烯3-5倍的甲醇，混合搅拌后记作反应混合物；
S4、对S3中的反应混合物进行抽滤，并将抽滤后的产物溶于四氢呋喃，接着再次加入与S3中等量的甲醇，对析出的白色絮状物进行抽滤，将抽滤产物置于65℃的温度下干燥18-20h，所得即为耐寒增塑PVC。
更进一步地，所述S1中的脂肪族二元酸为己二酸，S1中的反应过程中进行回流分水，直至不再有水珠生成后结束反应。
更进一步地，所述S1中的洗涤3次用的洗涤液分别为饱和食盐水、饱和碳酸氢钠溶液和饱和食盐水，所述S1中蒸馏的具体方法为：先在常压下蒸馏15-20min，再在水泵减压条件下蒸馏25-30min。
更进一步地，所述二氧化硅聚酯组合物的制备方法包括以下步骤：
步骤1、称取15重量份纳米二氧化硅、22-25重量份抗紫外组分和200重量份甲苯进行混合，以100-200r/min的搅拌速度进行搅拌，搅拌2h后置于26-28kHz的频率下进行超声分散，超声分散时间为30min，所得记作二氧化硅分散组分；
步骤2、称取10重量份硅烷偶联剂KH560和8重量份去离子水进行混合，常温条件下以300-400r/min的搅拌速度搅拌12h，所得记作硅烷偶联剂水解液；
步骤3、将步骤2中的硅烷偶联剂水解液按2滴/s的滴速滴加到步骤1中的二氧化硅分散组分中，在滴加的过程中以300-400r/min的搅拌速度对二氧化硅分散组分进行搅拌，滴加结束后在40℃的条件下反应4-6h，所得记作改性二氧化硅组分；
步骤4、称取3-5重量份偶氮二异丁腈和5重量份N-甲基吡咯烷酮进行混合，混合均匀后加入15重量份无水乙醇，在200-300r/min的搅拌速度下搅拌10min后记作滴加组分，称取22重量份甲基丙烯酸甲酯和35重量份丙烯酸甲酯混合制备混合液组分；
步骤5、将步骤4中的滴加组分和混合液组分倒入步骤3中的改性二氧化硅组分中，以500-600r/min的搅拌速度下搅拌4-5h进行反应，反应结束后进行抽滤，所得抽滤产物即为二氧化硅聚酯组合物。
更进一步地，所述步骤5中的反应温度为68-70℃。
更进一步地，所述抗紫外组分的制备方法为：2，4-二羟基二苯甲酮、2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮、2-（2'-羟基-3'，5'-二叔苯基）-5-氯化苯并三唑、2，2'-硫代双（4-叔辛基酚氧基）镍和4-苯甲酰氧基-2，2，6，6-四甲基哌啶按等重量比混合制得。
更进一步地，所述改性纳米二氧化钛的制备方法为：称取5重量份纳米二氧化钛和80重量份无水乙醇进行搅拌混合，接着加入1-2重量份的聚乙二醇，以原搅拌速度搅拌5min后加入2-3重量份硅烷偶联剂KH570，经高剪切乳化机乳化20min后调节pH值至6，再以原搅拌速度搅拌2h后后离心分离，沉淀用无水乙醇洗涤3次后置于55℃的干燥箱内烘干，所得即为改性纳米二氧化钛。
更进一步地，所述搅拌混合的搅拌速度为300-400r/min，搅拌混合的搅拌时间为30min。
更进一步地，所述阻燃组分为氯化铵、磷酸二铵、氢氧化铝和氢氧化镁按照2：3：1：1的重量比混合制得。
一种防爆防寒抗UV的PVC薄膜的制备工艺，所述制备工艺包括以下步骤：
Step1、称取50重量份耐寒增塑PVC、2-3重量份二氧化硅聚酯组合物、1-2重量份改性纳米二氧化钛、1-2重量份阻燃组分、22重量份邻苯二甲酸二辛酯、0.5重量份硬脂酸钙、0.5重量份抗氧剂1010和1重量份润滑剂石蜡进行混合，混合后倒入在双辊混炼机中在120℃的温度下混炼5-8min，所得记作防爆防寒抗UV的PVC树脂；
Step2、将Step1中的防爆防寒抗UV的PVC树脂投入造粒机中造出母粒，再将母粒投入挤出吹膜机中进行吹膜，所得薄膜即为防爆防寒抗UV的PVC薄膜。
有益效果
本发明提供了一种防爆防寒抗UV的PVC薄膜及其制备工艺，与现有公知技术相比，本发明的具有如下有益效果：
1、本发明以脂肪族二元酸和正丁醇为原料在催化剂对甲苯磺酸的催化作用下生成己二酸二丁酯，将其作为脂肪族酯类改性剂对聚氯乙烯进行接枝改性，能够提高聚氯乙烯的耐寒性能，其次，将以硬脂酸甲酯和丙二胺为原料生成的长链脂肪酸酯作为改性剂对聚氯乙烯进行接枝改性，能够提高聚氯乙烯的塑性，通过具有增塑性的己二酸二丁酯与长链脂肪酸酯进行增塑改性互配，能够使己二酸二丁酯、长链脂肪酸酯和聚氯乙烯之间形成稳定的三维网状结构，在增塑的同时提高聚氯乙烯的耐寒稳定性，使改性后聚氯乙烯具有极好的防爆防寒性能。
2、本发明将具有抗紫外性能的紫外吸收剂分散在纳米二氧化硅的表面，优于纳米二氧化硅表面具有丰富的多孔结构，能够牢牢地对抗紫外组分中地紫外吸收剂进行吸附；其次，本发明将甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸甲酯聚合接枝在纳米二氧化硅地表面，既能够提高纳米二氧化硅抗紫外性能地稳定性，又能够使缩合后的聚甲基丙烯酸甲酯和聚丙烯酸甲酯与耐寒增塑PVC进行共混，将接枝有聚甲基丙烯酸甲酯和聚丙烯酸甲酯的纳米二氧化硅均匀地分散在耐寒增塑PVC的三维网状结构中，能够提高PVC在低温时的柔性韧性，还能够使PVC具有较为稳定地抗紫外性能；最后，通过改性纳米二氧化钛和阻燃组分地加入能够在加强PVC抗紫外性能的基础上，增强其阻燃性能，从而使本发明制备的PVC薄膜具有更好的市场应用价值。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。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。
下面结合实施例对本发明作进一步的描述。
实施例1
本实施例的一种防爆防寒抗UV的PVC薄膜，防爆防寒抗UV的PVC薄膜由以下原料组成：耐寒增塑PVC、二氧化硅聚酯组合物、改性纳米二氧化钛、阻燃组分、邻苯二甲酸二辛酯、硬脂酸钙、抗氧剂1010和润滑剂石蜡；
二氧化硅聚酯组合物以纳米二氧化硅、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸甲酯和抗紫外组分为原料制得；
耐寒增塑PVC的制备方法为：
S1、按照1：4的摩尔比称取计算量的脂肪族二元酸和正丁醇倒入装有搅拌器、温度计、分水器和回流冷凝管的四口烧瓶中，搅拌均匀后加入重量为总体系6%的对甲苯磺酸，在200r/min的搅拌速度下升温至115℃，保温30min进行反应，反应结束后对有机层进行洗涤3次，经干燥、蒸馏后所得记作脂肪族酯类改性剂；
S2、按照2：3的摩尔比称取计算量的硬脂酸甲酯和丙二胺倒入装有搅拌器、温度计、分水器和回流冷凝管的四口烧瓶中，接着倒入总量为硬脂酸甲酯5倍的甲醇，升温至60℃后在200r/min的搅拌速度下反应12h，反应结束后用旋转蒸发仪在150℃下进行减压蒸馏，旋蒸60min后所得记作长链脂肪酸酯改性剂；
S3、按照2：3：7：22的重量比称取S1中的脂肪族酯类改性剂、S2中的长链脂肪酸酯改性剂、聚氯乙烯和N，N-2甲基甲酰胺进行混合，混合均匀后升温至80℃反应2h，反应结束后降温至22℃并加入总量为聚氯乙烯3倍的甲醇，混合搅拌后记作反应混合物；
S4、对S3中的反应混合物进行抽滤，并将抽滤后的产物溶于四氢呋喃，接着再次加入与S3中等量的甲醇，对析出的白色絮状物进行抽滤，将抽滤产物置于65℃的温度下干燥18h，所得即为耐寒增塑PVC。
S1中的脂肪族二元酸为己二酸，S1中的反应过程中进行回流分水，直至不再有水珠生成后结束反应。
S1中的洗涤3次用的洗涤液分别为饱和食盐水、饱和碳酸氢钠溶液和饱和食盐水，S1中蒸馏的具体方法为：先在常压下蒸馏15min，再在水泵减压条件下蒸馏25min。
二氧化硅聚酯组合物的制备方法包括以下步骤：
步骤1、称取15重量份纳米二氧化硅、22重量份抗紫外组分和200重量份甲苯进行混合，以100r/min的搅拌速度进行搅拌，搅拌2h后置于26kHz的频率下进行超声分散，超声分散时间为30min，所得记作二氧化硅分散组分；
步骤2、称取10重量份硅烷偶联剂KH560和8重量份去离子水进行混合，常温条件下以300r/min的搅拌速度搅拌12h，所得记作硅烷偶联剂水解液；
步骤3、将步骤2中的硅烷偶联剂水解液按2滴/s的滴速滴加到步骤1中的二氧化硅分散组分中，在滴加的过程中以300r/min的搅拌速度对二氧化硅分散组分进行搅拌，滴加结束后在40℃的条件下反应4h，所得记作改性二氧化硅组分；
步骤4、称取3重量份偶氮二异丁腈和5重量份N-甲基吡咯烷酮进行混合，混合均匀后加入15重量份无水乙醇，在200r/min的搅拌速度下搅拌10min后记作滴加组分，称取22重量份甲基丙烯酸甲酯和35重量份丙烯酸甲酯混合制备混合液组分；
步骤5、将步骤4中的滴加组分和混合液组分倒入步骤3中的改性二氧化硅组分中，以500r/min的搅拌速度下搅拌4h进行反应，反应结束后进行抽滤，所得抽滤产物即为二氧化硅聚酯组合物。
步骤5中的反应温度为68℃。
抗紫外组分的制备方法为：2，4-二羟基二苯甲酮、2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮、2-（2'-羟基-3'，5'-二叔苯基）-5-氯化苯并三唑、2，2'-硫代双（4-叔辛基酚氧基）镍和4-苯甲酰氧基-2，2，6，6-四甲基哌啶按等重量比混合制得。
改性纳米二氧化钛的制备方法为：称取5重量份纳米二氧化钛和80重量份无水乙醇进行搅拌混合，接着加入1重量份的聚乙二醇，以原搅拌速度搅拌5min后加入2重量份硅烷偶联剂KH570，经高剪切乳化机乳化20min后调节pH值至6，再以原搅拌速度搅拌2h后后离心分离，沉淀用无水乙醇洗涤3次后置于55℃的干燥箱内烘干，所得即为改性纳米二氧化钛。
搅拌混合的搅拌速度为300r/min，搅拌混合的搅拌时间为30min。
阻燃组分为氯化铵、磷酸二铵、氢氧化铝和氢氧化镁按照2：3：1：1的重量比混合制得。
一种防爆防寒抗UV的PVC薄膜的制备工艺，制备工艺包括以下步骤：
Step1、称取50重量份耐寒增塑PVC、2重量份二氧化硅聚酯组合物、1重量份改性纳米二氧化钛、1重量份阻燃组分、22重量份邻苯二甲酸二辛酯、0.5重量份硬脂酸钙、0.5重量份抗氧剂1010和1重量份润滑剂石蜡进行混合，混合后倒入在双辊混炼机中在120℃的温度下混炼5min，所得记作防爆防寒抗UV的PVC树脂；
Step2、将Step1中的防爆防寒抗UV的PVC树脂投入造粒机中造出母粒，再将母粒投入挤出吹膜机中进行吹膜，所得薄膜即为防爆防寒抗UV的PVC薄膜。
实施例2
本实施例的一种防爆防寒抗UV的PVC薄膜，防爆防寒抗UV的PVC薄膜由以下原料组成：耐寒增塑PVC、二氧化硅聚酯组合物、改性纳米二氧化钛、阻燃组分、邻苯二甲酸二辛酯、硬脂酸钙、抗氧剂1010和润滑剂石蜡；
二氧化硅聚酯组合物以纳米二氧化硅、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸甲酯和抗紫外组分为原料制得；
耐寒增塑PVC的制备方法为：
S1、按照1：4的摩尔比称取计算量的脂肪族二元酸和正丁醇倒入装有搅拌器、温度计、分水器和回流冷凝管的四口烧瓶中，搅拌均匀后加入重量为总体系7%的对甲苯磺酸，在300r/min的搅拌速度下升温至125℃，保温40min进行反应，反应结束后对有机层进行洗涤3次，经干燥、蒸馏后所得记作脂肪族酯类改性剂；
S2、按照2：3的摩尔比称取计算量的硬脂酸甲酯和丙二胺倒入装有搅拌器、温度计、分水器和回流冷凝管的四口烧瓶中，接着倒入总量为硬脂酸甲酯8倍的甲醇，升温至60℃后在300r/min的搅拌速度下反应12h，反应结束后用旋转蒸发仪在150℃下进行减压蒸馏，旋蒸60min后所得记作长链脂肪酸酯改性剂；
S3、按照2：3：7：25的重量比称取S1中的脂肪族酯类改性剂、S2中的长链脂肪酸酯改性剂、聚氯乙烯和N，N-2甲基甲酰胺进行混合，混合均匀后升温至80℃反应3h，反应结束后降温至25℃并加入总量为聚氯乙烯5倍的甲醇，混合搅拌后记作反应混合物；
S4、对S3中的反应混合物进行抽滤，并将抽滤后的产物溶于四氢呋喃，接着再次加入与S3中等量的甲醇，对析出的白色絮状物进行抽滤，将抽滤产物置于65℃的温度下干燥20h，所得即为耐寒增塑PVC。
S1中的脂肪族二元酸为己二酸，S1中的反应过程中进行回流分水，直至不再有水珠生成后结束反应。
S1中的洗涤3次用的洗涤液分别为饱和食盐水、饱和碳酸氢钠溶液和饱和食盐水，S1中蒸馏的具体方法为：先在常压下蒸馏20min，再在水泵减压条件下蒸馏30min。
二氧化硅聚酯组合物的制备方法包括以下步骤：
步骤1、称取15重量份纳米二氧化硅、25重量份抗紫外组分和200重量份甲苯进行混合，以200r/min的搅拌速度进行搅拌，搅拌2h后置于28kHz的频率下进行超声分散，超声分散时间为30min，所得记作二氧化硅分散组分；
步骤2、称取10重量份硅烷偶联剂KH560和8重量份去离子水进行混合，常温条件下以400r/min的搅拌速度搅拌12h，所得记作硅烷偶联剂水解液；
步骤3、将步骤2中的硅烷偶联剂水解液按2滴/s的滴速滴加到步骤1中的二氧化硅分散组分中，在滴加的过程中以400r/min的搅拌速度对二氧化硅分散组分进行搅拌，滴加结束后在40℃的条件下反应6h，所得记作改性二氧化硅组分；
步骤4、称取5重量份偶氮二异丁腈和5重量份N-甲基吡咯烷酮进行混合，混合均匀后加入15重量份无水乙醇，在300r/min的搅拌速度下搅拌10min后记作滴加组分，称取22重量份甲基丙烯酸甲酯和35重量份丙烯酸甲酯混合制备混合液组分；
步骤5、将步骤4中的滴加组分和混合液组分倒入步骤3中的改性二氧化硅组分中，以600r/min的搅拌速度下搅拌5h进行反应，反应结束后进行抽滤，所得抽滤产物即为二氧化硅聚酯组合物。
步骤5中的反应温度为70℃。
抗紫外组分的制备方法为：2，4-二羟基二苯甲酮、2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮、2-（2'-羟基-3'，5'-二叔苯基）-5-氯化苯并三唑、2，2'-硫代双（4-叔辛基酚氧基）镍和4-苯甲酰氧基-2，2，6，6-四甲基哌啶按等重量比混合制得。
改性纳米二氧化钛的制备方法为：称取5重量份纳米二氧化钛和80重量份无水乙醇进行搅拌混合，接着加入2重量份的聚乙二醇，以原搅拌速度搅拌5min后加入3重量份硅烷偶联剂KH570，经高剪切乳化机乳化20min后调节pH值至6，再以原搅拌速度搅拌2h后后离心分离，沉淀用无水乙醇洗涤3次后置于55℃的干燥箱内烘干，所得即为改性纳米二氧化钛。
搅拌混合的搅拌速度为400r/min，搅拌混合的搅拌时间为30min。
阻燃组分为氯化铵、磷酸二铵、氢氧化铝和氢氧化镁按照2：3：1：1的重量比混合制得。
一种防爆防寒抗UV的PVC薄膜的制备工艺，制备工艺包括以下步骤：
Step1、称取50重量份耐寒增塑PVC、3重量份二氧化硅聚酯组合物、2重量份改性纳米二氧化钛、2重量份阻燃组分、22重量份邻苯二甲酸二辛酯、0.5重量份硬脂酸钙、0.5重量份抗氧剂1010和1重量份润滑剂石蜡进行混合，混合后倒入在双辊混炼机中在120℃的温度下混炼8min，所得记作防爆防寒抗UV的PVC树脂；
Step2、将Step1中的防爆防寒抗UV的PVC树脂投入造粒机中造出母粒，再将母粒投入挤出吹膜机中进行吹膜，所得薄膜即为防爆防寒抗UV的PVC薄膜。
实施例3
本实施例的一种防爆防寒抗UV的PVC薄膜，防爆防寒抗UV的PVC薄膜由以下原料组成：耐寒增塑PVC、二氧化硅聚酯组合物、改性纳米二氧化钛、阻燃组分、邻苯二甲酸二辛酯、硬脂酸钙、抗氧剂1010和润滑剂石蜡；
二氧化硅聚酯组合物以纳米二氧化硅、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸甲酯和抗紫外组分为原料制得；
耐寒增塑PVC的制备方法为：
S1、按照1：4的摩尔比称取计算量的脂肪族二元酸和正丁醇倒入装有搅拌器、温度计、分水器和回流冷凝管的四口烧瓶中，搅拌均匀后加入重量为总体系7%的对甲苯磺酸，在300r/min的搅拌速度下升温至120℃，保温35min进行反应，反应结束后对有机层进行洗涤3次，经干燥、蒸馏后所得记作脂肪族酯类改性剂；
S2、按照2：3的摩尔比称取计算量的硬脂酸甲酯和丙二胺倒入装有搅拌器、温度计、分水器和回流冷凝管的四口烧瓶中，接着倒入总量为硬脂酸甲酯7倍的甲醇，升温至60℃后在300r/min的搅拌速度下反应12h，反应结束后用旋转蒸发仪在150℃下进行减压蒸馏，旋蒸60min后所得记作长链脂肪酸酯改性剂；
S3、按照2：3：7：24的重量比称取S1中的脂肪族酯类改性剂、S2中的长链脂肪酸酯改性剂、聚氯乙烯和N，N-2甲基甲酰胺进行混合，混合均匀后升温至80℃反应3h，反应结束后降温至23℃并加入总量为聚氯乙烯4倍的甲醇，混合搅拌后记作反应混合物；
S4、对S3中的反应混合物进行抽滤，并将抽滤后的产物溶于四氢呋喃，接着再次加入与S3中等量的甲醇，对析出的白色絮状物进行抽滤，将抽滤产物置于65℃的温度下干燥19h，所得即为耐寒增塑PVC。
S1中的脂肪族二元酸为己二酸，S1中的反应过程中进行回流分水，直至不再有水珠生成后结束反应。
S1中的洗涤3次用的洗涤液分别为饱和食盐水、饱和碳酸氢钠溶液和饱和食盐水，S1中蒸馏的具体方法为：先在常压下蒸馏18min，再在水泵减压条件下蒸馏27min。
二氧化硅聚酯组合物的制备方法包括以下步骤：
步骤1、称取15重量份纳米二氧化硅、23重量份抗紫外组分和200重量份甲苯进行混合，以100r/min的搅拌速度进行搅拌，搅拌2h后置于27kHz的频率下进行超声分散，超声分散时间为30min，所得记作二氧化硅分散组分；
步骤2、称取10重量份硅烷偶联剂KH560和8重量份去离子水进行混合，常温条件下以300r/min的搅拌速度搅拌12h，所得记作硅烷偶联剂水解液；
步骤3、将步骤2中的硅烷偶联剂水解液按2滴/s的滴速滴加到步骤1中的二氧化硅分散组分中，在滴加的过程中以300r/min的搅拌速度对二氧化硅分散组分进行搅拌，滴加结束后在40℃的条件下反应5h，所得记作改性二氧化硅组分；
步骤4、称取4重量份偶氮二异丁腈和5重量份N-甲基吡咯烷酮进行混合，混合均匀后加入15重量份无水乙醇，在300r/min的搅拌速度下搅拌10min后记作滴加组分，称取22重量份甲基丙烯酸甲酯和35重量份丙烯酸甲酯混合制备混合液组分；
步骤5、将步骤4中的滴加组分和混合液组分倒入步骤3中的改性二氧化硅组分中，以600r/min的搅拌速度下搅拌4h进行反应，反应结束后进行抽滤，所得抽滤产物即为二氧化硅聚酯组合物。
步骤5中的反应温度为69℃。
抗紫外组分的制备方法为：2，4-二羟基二苯甲酮、2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮、2-（2'-羟基-3'，5'-二叔苯基）-5-氯化苯并三唑、2，2'-硫代双（4-叔辛基酚氧基）镍和4-苯甲酰氧基-2，2，6，6-四甲基哌啶按等重量比混合制得。
改性纳米二氧化钛的制备方法为：称取5重量份纳米二氧化钛和80重量份无水乙醇进行搅拌混合，接着加入2重量份的聚乙二醇，以原搅拌速度搅拌5min后加入2重量份硅烷偶联剂KH570，经高剪切乳化机乳化20min后调节pH值至6，再以原搅拌速度搅拌2h后后离心分离，沉淀用无水乙醇洗涤3次后置于55℃的干燥箱内烘干，所得即为改性纳米二氧化钛。
搅拌混合的搅拌速度为400r/min，搅拌混合的搅拌时间为30min。
阻燃组分为氯化铵、磷酸二铵、氢氧化铝和氢氧化镁按照2：3：1：1的重量比混合制得。
一种防爆防寒抗UV的PVC薄膜的制备工艺，制备工艺包括以下步骤：
Step1、称取50重量份耐寒增塑PVC、2重量份二氧化硅聚酯组合物、2重量份改性纳米二氧化钛、1重量份阻燃组分、22重量份邻苯二甲酸二辛酯、0.5重量份硬脂酸钙、0.5重量份抗氧剂1010和1重量份润滑剂石蜡进行混合，混合后倒入在双辊混炼机中在120℃的温度下混炼7min，所得记作防爆防寒抗UV的PVC树脂；
Step2、将Step1中的防爆防寒抗UV的PVC树脂投入造粒机中造出母粒，再将母粒投入挤出吹膜机中进行吹膜，所得薄膜即为防爆防寒抗UV的PVC薄膜。
对比例1：本对比例所提供的PVC薄膜及其制备方法大致与实施例1相同，其主要区别在于：对比例1将实施例1中的耐寒增塑PVC替换为未经改性的PVC。
对比例2：本对比例所提供的PVC薄膜及其制备方法大致与实施例2相同，其主要区别在于：对比例2未加入将实施例2中的抗紫外组分。
对比例3：本对比例所提供的PVC薄膜及其制备方法大致与实施例3相同，其主要区别在于：对比例3未加入将实施例3中的改性纳米二氧化钛。
性能测试
将实施例1-3中制得的PVC薄膜分别标记为实施例1、实施例2和实施例3，将对比例1-3中制得的PVC薄膜分别标记为对比例1、对比例2和对比例3，然后对实施例1-3和对比例1-3的性能进行检测，具体检测方法如下：
1、将实施例1-3和对比例1-3中的PVC薄膜分别裁切成长宽厚为80mm×10mm×4mm的样条，然后按照GB/T1040-2006测试的检测标准进行拉伸强度的性能测试，再按照按GB/T1043.1-2008测试的检测标准进行冲击强度的性能测试。
2、使用紫外可见分光光度计测试实施例1-3和对比例1-3中的PVC薄膜的紫外光透过率。
3、将实施例1-3和对比例1-3中的PVC薄膜分别裁切成长宽厚为100mm×100mm×4mm的样片，使用紫外光照射24h和48h后对其老化程度进行记录，其中，老化程度由低到高分别化成1、2、3和4四个等级，老化程度等级为1则将其抗紫外防老化性能标记为A，老化程度等级为2、3和4将其抗紫外防老化性能依次标记为B、C和D。
4、将实施例1-3和对比例1-3中的PVC薄膜分别裁切成长宽厚为100mm×100mm×4mm的样片，将样片置于-30℃的环境中放置12h，观察样片破裂程度，通过破裂程度评估PVC薄膜的防寒性能。
以上检测结果均记录于表1：
Figure SMS_1
通过表1中的数据显示可知，本实施例1-3制得的PVC薄膜相较于对比例1而言，拉伸强度和冲击强度明显较高，说明耐寒增塑PVC的加入能够更好的改善PVC薄膜的力学性能，而且通过耐寒增塑PVC的加入还能改善PVC薄膜的防寒性能；其次，本实施例1-3制得的PVC薄膜相较于对比例2-3而言，紫外光透过率更低且具有更好的抗紫外防老化性能，由此说明通过抗紫外组分和改性纳米二氧化钛的加入能够提高PVC薄膜的抗紫外性能，因此，本发明制备的防爆防寒抗UV的PVC薄膜具有极佳的市场推广价值。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不会使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (8)

1.一种防爆防寒抗UV的PVC薄膜，其特征在于，所述防爆防寒抗UV的PVC薄膜由以下原料组成：耐寒增塑PVC、二氧化硅聚酯组合物、改性纳米二氧化钛、阻燃组分、邻苯二甲酸二辛酯、硬脂酸钙、抗氧剂1010和润滑剂石蜡；
所述二氧化硅聚酯组合物以纳米二氧化硅、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸甲酯和抗紫外组分为原料制得；
所述耐寒增塑PVC的制备方法为：
S1、按照1：4的摩尔比称取计算量的脂肪族二元酸和正丁醇倒入装有搅拌器、温度计、分水器和回流冷凝管的四口烧瓶中，搅拌均匀后加入重量为总体系6-7%的对甲苯磺酸，在200-300r/min的搅拌速度下升温至115-125℃，保温30-40min进行反应，反应结束后对有机层进行洗涤3次，经干燥、蒸馏后所得记作脂肪族酯类改性剂；
S2、按照2：3的摩尔比称取计算量的硬脂酸甲酯和丙二胺倒入装有搅拌器、温度计、分水器和回流冷凝管的四口烧瓶中，接着倒入总量为硬脂酸甲酯5-8倍的甲醇，升温至60℃后在200-300r/min的搅拌速度下反应12h，反应结束后用旋转蒸发仪在150℃下进行减压蒸馏，旋蒸60min后所得记作长链脂肪酸酯改性剂；
S3、按照2：3：7：22-25的重量比称取S1中的脂肪族酯类改性剂、S2中的长链脂肪酸酯改性剂、聚氯乙烯和N，N-2甲基甲酰胺进行混合，混合均匀后升温至80℃反应2-3h，反应结束后降温至22-25℃并加入总量为聚氯乙烯3-5倍的甲醇，混合搅拌后记作反应混合物；
S4、对S3中的反应混合物进行抽滤，并将抽滤后的产物溶于四氢呋喃，接着再次加入与S3中等量的甲醇，对析出的白色絮状物进行抽滤，将抽滤产物置于65℃的温度下干燥18-20h，所得即为耐寒增塑PVC；
所述二氧化硅聚酯组合物的制备方法包括以下步骤：
步骤1、称取15重量份纳米二氧化硅、22-25重量份抗紫外组分和200重量份甲苯进行混合，以100-200r/min的搅拌速度进行搅拌，搅拌2h后置于26-28kHz的频率下进行超声分散，超声分散时间为30min，所得记作二氧化硅分散组分；
步骤2、称取10重量份硅烷偶联剂KH560和8重量份去离子水进行混合，常温条件下以300-400r/min的搅拌速度搅拌12h，所得记作硅烷偶联剂水解液；
步骤3、将步骤2中的硅烷偶联剂水解液按2滴/s的滴速滴加到步骤1中的二氧化硅分散组分中，在滴加的过程中以300-400r/min的搅拌速度对二氧化硅分散组分进行搅拌，滴加结束后在40℃的条件下反应4-6h，所得记作改性二氧化硅组分；
步骤4、称取3-5重量份偶氮二异丁腈和5重量份N-甲基吡咯烷酮进行混合，混合均匀后加入15重量份无水乙醇，在200-300r/min的搅拌速度下搅拌10min后记作滴加组分，称取22重量份甲基丙烯酸甲酯和35重量份丙烯酸甲酯混合制备混合液组分；
步骤5、将步骤4中的滴加组分和混合液组分倒入步骤3中的改性二氧化硅组分中，以500-600r/min的搅拌速度下搅拌4-5h进行反应，反应结束后进行抽滤，所得抽滤产物即为二氧化硅聚酯组合物；
所述抗紫外组分的制备方法为：2，4-二羟基二苯甲酮、2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮、2-（2'-羟基-3'，5'-二叔苯基）-5-氯化苯并三唑、2，2'-硫代双（4-叔辛基酚氧基）镍和4-苯甲酰氧基-2，2，6，6-四甲基哌啶按等重量比混合制得。
2.根据权利要求1所述的一种防爆防寒抗UV的PVC薄膜，其特征在于，所述S1中的脂肪族二元酸为己二酸，S1中的反应过程中进行回流分水，直至不再有水珠生成后结束反应。
3.根据权利要求1所述的一种防爆防寒抗UV的PVC薄膜，其特征在于，所述S1中的洗涤3次用的洗涤液分别为饱和食盐水、饱和碳酸氢钠溶液和饱和食盐水，所述S1中蒸馏的具体方法为：先在常压下蒸馏15-20min，再在水泵减压条件下蒸馏25-30min。
4.根据权利要求1所述的一种防爆防寒抗UV的PVC薄膜，其特征在于，所述步骤5中的反应温度为68-70℃。
5.根据权利要求1所述的一种防爆防寒抗UV的PVC薄膜，其特征在于，所述改性纳米二氧化钛的制备方法为：称取5重量份纳米二氧化钛和80重量份无水乙醇进行搅拌混合，接着加入1-2重量份的聚乙二醇，以原搅拌速度搅拌5min后加入2-3重量份硅烷偶联剂KH570，经高剪切乳化机乳化20min后调节pH值至6，再以原搅拌速度搅拌2h后离心分离，沉淀用无水乙醇洗涤3次后置于55℃的干燥箱内烘干，所得即为改性纳米二氧化钛。
6.根据权利要求5所述的一种防爆防寒抗UV的PVC薄膜，其特征在于，所述搅拌混合的搅拌速度为300-400r/min，搅拌混合的搅拌时间为30min。
7.根据权利要求1所述的一种防爆防寒抗UV的PVC薄膜，其特征在于，所述阻燃组分为氯化铵、磷酸二铵、氢氧化铝和氢氧化镁按照2：3：1：1的重量比混合制得。
8.根据权利要求1-7任一项所述的一种防爆防寒抗UV的PVC薄膜的制备工艺，其特征在于，所述制备工艺包括以下步骤：
Step1、称取50重量份耐寒增塑PVC、2-3重量份二氧化硅聚酯组合物、1-2重量份改性纳米二氧化钛、1-2重量份阻燃组分、22重量份邻苯二甲酸二辛酯、0.5重量份硬脂酸钙、0.5重量份抗氧剂1010和1重量份润滑剂石蜡进行混合，混合后倒入在双辊混炼机中在120℃的温度下混炼5-8min，所得记作防爆防寒抗UV的PVC树脂；
Step2、将Step1中的防爆防寒抗UV的PVC树脂投入造粒机中造出母粒，再将母粒投入挤出吹膜机中进行吹膜，所得薄膜即为防爆防寒抗UV的PVC薄膜。
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