CN116144124B - 一种亮光耐刮装饰膜及其制备方法 - Google Patents

一种亮光耐刮装饰膜及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本申请涉及装饰膜领域，更具体地说，它涉及一种亮光耐刮装饰膜及其制备方法。一种亮光耐刮装饰膜，包括以下原料：PVC树脂粉，稳定剂，内润滑剂，MBS抗冲改性剂，加工助剂，外润滑剂，碳酸钙，长石粉，钛白粉；其制备方法为：将PVC树脂粉、稳定剂、内润滑剂、MBS抗冲改性剂、加工助剂、外润滑剂、碳酸钙、长石粉、钛白粉低速搅拌；然后再高速搅拌；预塑化、反复塑炼过滤塑化；压延、冷却、除油，得到成品。本申请可以提高装饰膜的耐刮性，同时使装饰膜有良好的透明、亮光效果，又可以吸收紫外光保护PVC分子，使装饰膜长效亮光透明。

Description

一种亮光耐刮装饰膜及其制备方法
技术领域
本申请涉及装饰膜领域，更具体地说，它涉及一种亮光耐刮装饰膜及其制备方法。
背景技术
随着家电、建筑等行业的迅速发展，人们对产品的外观越来越重视。于是乎，装饰膜的应用越来越广泛。
装饰膜是一种以高分子聚合物为原料，添加各种助剂、经压延、复合而制得的一种新型装饰材料。装饰膜多用于家用电器、音响表面装饰、室内装饰、飞机、轮船、火车的内装饰。而PVC由于其价格低廉、原料易得，在市场上得到重视和广泛使用，包括在装饰膜中的应用。
由于装饰膜贴在产品表面，在日常使用过程中，难免会对装饰膜有剐蹭、撞击。如果装饰膜受到外力之后产生破损，不仅没办法保持美观，也会导致产品的损坏。因此，还有待改善。
发明内容
为了提高装饰膜的耐刮性，本申请提供一种亮光耐刮装饰膜及其制备方法。
第一方面，本申请提供一种亮光耐刮装饰膜，采用如下的技术方案：
一种亮光耐刮装饰膜，按照重量份数，包括以下原料：145-185份PVC树脂粉，4-8份稳定剂，3-6份内润滑剂，10-20份MBS抗冲改性剂，0.5-5份加工助剂，0.5-3份外润滑剂，35-65份碳酸钙，15-30份长石粉，4-6份钛白粉。
通过采用上述技术方案，在体系中加入了碳酸钙、长石粉，在两者与PVC树脂粉的共同配合下，有效提高了装饰膜的强度。发明人还发现，在碳酸钙、长石粉、MBS抗冲改性剂的共同配合下，与PVC形成了互穿网络结构，MBS抗冲改性剂主要分布在网络结构的链节上，碳酸钙、长石粉主要用于填充在网络结构，该网络结构具有强度和适当的弹性。
当有外力作用在装饰膜表面时(如刮磨)，装饰膜发生轻微的形变，吸收能量，起到类似于缓冲作用的效果，从而削弱了外力对装饰膜的破坏程度。同时，由于装饰膜的强度本来就有所提高，也不容易被破坏；从两个方面来改善装饰膜的耐刮效果。
由于构建了特殊的网络结构，外力作用在该装饰膜表面时，外力被均匀分散开来，均匀受力，削弱了对受力点的冲击效果，从而进一步有利于提高装饰膜整体的强度和耐刮效果。
优选的，所述MBS抗冲改性剂、碳酸钙、长石粉的重量比为1：(3-4)：(1.2-1.8)。
往体系中加太多无机颗粒容易影响装饰膜表面的光滑、平整度，但是加太少又会导致强度无法有效提高。
所以通过采用上述技术方案，进一步限定三者之间的重量比例，使网络结构更加稳定、强韧，碳酸钙、长石粉在该使用量下既能起到提高装饰膜强度的效果，又不会影响装饰膜的光滑平整度。
优选的，所述长石粉的粒径为20-50nm。
粒子太大容易由于重力快速沉降，粒子太小则容易团聚。通过采用上述技术方案，进一步限定长石粉的粒径。该粒径下，长石粉在体系中有更好的分散效果。
优选的，所述稳定剂为甲基锡热稳定剂和粉体稳定剂中的一种或两种混合。
通过采用上述技术方案，选用合适种类的稳定剂可以用来防止PVC树脂的分子链在挤出时被热或剪切作用下的破坏，也可以缓解储存、使用过程中外界的光氧和热氧对装饰膜的影响。
优选的，所述稳定剂包括粉体稳定剂时，粉体稳定剂为钙锌稳定剂；甲基锡热稳定剂与钙锌稳定剂的重量比为(18-25)：1。
甲基锡热稳定剂添加到体系中使用，可以赋予装饰膜良好的热稳定性和良好的透明、亮光效果。但是由于其透光率与PVC树脂接近，在紫外光对装饰膜所造成的损伤的保护较弱。
通过采用上述技术方案，进一步限定使用钙锌稳定剂与甲基锡热稳定剂配合，在该配合、比例下，既可以使装饰膜有良好的透明、亮光效果，又可以吸收紫外光保护PVC分子，使装饰膜长效亮光透明。
第二方面，本申请提供一种亮光耐刮装饰膜的制备方法，采用如下的技术方案：
一种亮光耐刮装饰膜的制备方法，包括以下步骤：
将PVC树脂粉、稳定剂、内润滑剂、MBS抗冲改性剂、加工助剂、外润滑剂、碳酸钙、长石粉、钛白粉在低速35-55r/min的条件下搅拌；
然后再在高速1300-1500r/min的条件下搅拌；
预塑化、反复塑炼过滤塑化；
压延、冷却、除油，得到成品。
优选的，将所述PVC树脂粉、稳定剂、内润滑剂、MBS抗冲改性剂、加工助剂、外润滑剂先在低速35-55r/min的条件下搅拌10-20s，然后加入碳酸钙、长石粉、钛白粉，保持低速搅拌10-20s；然后再进行高速搅拌。
通过采用上述技术方案，先将PVC树脂粉、稳定剂、内润滑剂、MBS抗冲改性剂、加工助剂、外润滑剂进行初次慢速混合，然后再加入碳酸钙、长石粉、钛白粉进行二次慢速混合，有利于特殊网络结构的构建。然后再进行高速搅拌使网络结构稳定成型。
优选的，将所述长石粉与水混合，然后在10-20KHz、1000-1200w的条件下超声分散2-10min，得到长石粉分散液；然后再与其他原料混合。
通过采用上述技术方案，选择特定的超声手段对长石粉进行处理，使溶液中的粒子表面的双电层具有较大的静电斥力，具有更好的分散效果，在网络结构中均匀分布，后续制备装饰膜时不容易发生团聚。
综上所述，本申请具有以下有益效果：
1、在体系中加入了碳酸钙、长石粉，在两者与PVC树脂粉的共同配合下，有效提高了装饰膜的强度。发明人还发现，在碳酸钙、长石粉、MBS抗冲改性剂的共同配合下，与PVC形成了互穿网络结构，MBS抗冲改性剂主要分布在网络结构的链节上，碳酸钙、长石粉主要用于填充在网络结构，该网络结构具有强度和适当的弹性。
2、进一步限定使用钙锌稳定剂与甲基锡热稳定剂配合，在该配合、比例下，既可以使装饰膜有良好的透明、亮光效果，又可以吸收紫外光保护PVC分子，使装饰膜长效亮光透明。
3、选择特定的超声手段对长石粉进行处理，使溶液中的例子表面的双电层具有较大的静电斥力，具有更好的分散效果，在网络结构中均匀分布，后续制备装饰膜时不容易发生团聚。
具体实施方式
以下结合实施例对本申请作进一步详细说明。
以下实施例及对比例中所用的原料均为市售产品。
制备例
制备例1
钙锌稳定剂包括以下制备步骤：
步骤01)：将20kg水滑石加入到高速搅拌机内，设定条件在温度为65℃、转速为1300r/min、时间为5min。
步骤02)：将20kg硬脂酸钙、20kg硬脂酸锌、15kg硬脂酸丁酯、8kg埃洛石纳米管加入到高速搅拌机内混合，设定条件在温度为60℃、转速为1350r/min、时间为20min。
步骤03)：然后再往高速搅拌机内加入3kg抗氧化剂、3kg紫外线吸收剂UV-9，设定条件在温度为60℃、转速为1350r/min、时间为20min。搅拌均匀、冷却至室温后，得到钙锌稳定剂。
实施例
实施例1
一种亮光耐刮装饰膜，包括以下原料：174kg PVC树脂粉，6.38kg稳定剂，4.35kg内润滑剂，15.66kg MBS抗冲改性剂，2.9kg加工助剂，1.5kg外润滑剂，52.2kg碳酸钙，23kg长石粉，4.5kg钛白粉。
其中，PVC树脂粉的型号为DG-800；内润滑剂的型号为YG-16；外润滑剂包括型号为G-70S的外润滑剂和P-925的外润滑剂。
G-70S的外润滑剂和P-925的外润滑剂的重量比为1:1。
稳定剂为甲基锡热稳定剂和钙锌稳定剂，甲基锡热稳定剂为6.09kg，钙锌稳定剂为0.29kg。钙锌稳定剂来源于制备例1。
长石粉的粒径为30nm，是购自河南有色金源实业有限公司的钠长石粉。
本申请实施例还公开一种亮光耐刮装饰膜的制备方法，包括以下步骤：
步骤1)：将长石粉与水按照1:5的比例混合，投入到超声波发生器中，调整至20KHz、1000w的条件，超声分散5min，得到长石粉分散液，备用。
步骤2)：将PVC树脂粉、稳定剂、内润滑剂、MBS抗冲改性剂、加工助剂、外润滑剂依次投入到高速混合机中，调整至低速35r/min的条件下搅拌20s，保持温度为130℃。
步骤3)：继续往高速混合机中加入碳酸钙、长石粉分散液、钛白粉，保持低速，搅拌10s。
步骤4)：在高速1300r/min的条件下搅拌320s。冷却到90℃以下泄料。
步骤5)：将步骤4)中混合好的物料投入到行星挤出机内进行预塑化；螺杆喂料的口模温度为150℃。
然后再流入轧轮机中胶化，而后送至过滤机中过滤，进行反复塑炼过滤塑化。依次经过60目、120目、150目的过滤网。
步骤6)：将步骤5)中的物料运至六辊压延机中压延；压延完成后进行冷却、除油、收卷；得到成品。
实施例2
一种亮光耐刮装饰膜，与实施例1的不同之处在于，包括145kg PVC树脂粉，4kg稳定剂，3kg内润滑剂，10kg MBS抗冲改性剂，0.5kg加工助剂，0.5kg外润滑剂，35kg碳酸钙，15kg长石粉，4kg钛白粉。
长石粉的粒径为20nm。
甲基锡热稳定剂为3.82kg，钙锌稳定剂为0.18kg。
一种亮光耐刮装饰膜的制备方法，与实施例1的不同之处在于，
步骤1)中的参数为10KHz、1200w。
步骤2)中的低速为55r/min，搅拌10s。
步骤4)中的高速为1500r/min。
实施例3
一种亮光耐刮装饰膜，与实施例1的不同之处在于，包括185kg PVC树脂粉，8kg稳定剂，6kg内润滑剂，20kg MBS抗冲改性剂，5kg加工助剂，3kg外润滑剂，65kg碳酸钙，30kg长石粉，6kg钛白粉。
长石粉的粒径为50nm。
甲基锡热稳定剂为7.63kg，钙锌稳定剂为0.37kg。
实施例4
一种亮光耐刮装饰膜，与实施例1的不同之处在于，MBS抗冲改性剂、碳酸钙、长石粉的重量比为1：4：1.2。即MBS抗冲改性剂为14.65kg，碳酸钙为58.62kg，长石粉为17.59kg。
实施例5
一种亮光耐刮装饰膜，与实施例1的不同之处在于，MBS抗冲改性剂、碳酸钙、长石粉的重量比为1：3：1.8。即MBS抗冲改性剂为15.67kg，碳酸钙为47kg，长石粉为28.2kg。
实施例6
一种亮光耐刮装饰膜，与实施例1的不同之处在于，甲基锡热稳定剂与钙锌稳定剂的重量比为18：1。即甲基锡热稳定剂为6.04kg，钙锌稳定剂为0.34kg。
实施例7
一种亮光耐刮装饰膜，与实施例1的不同之处在于，甲基锡热稳定剂与钙锌稳定剂的重量比为25：1。即甲基锡热稳定剂为6.13kg，钙锌稳定剂为0.25kg。
实施例8
一种亮光耐刮装饰膜，与实施例1的不同之处在于，甲基锡热稳定剂与钙锌稳定剂的重量比为5：1。即甲基锡热稳定剂为5.32kg，钙锌稳定剂为1.06kg。
实施例9
一种亮光耐刮装饰膜，与实施例1的不同之处在于，稳定剂为甲基锡热稳定剂。
实施例10
一种亮光耐刮装饰膜的制备方法，与实施例1的不同之处在于，
将步骤2)、3)合并，具体为将PVC树脂粉、稳定剂、内润滑剂、MBS抗冲改性剂、加工助剂、外润滑剂、碳酸钙、长石粉、钛白粉依次投入到高速混合机中，调整至低速35r/min的条件下搅拌30s，保持温度为130℃。
实施例11
一种亮光耐刮装饰膜的制备方法，与实施例1的不同之处在于，省略步骤1)，即步骤2)中投入的为长石粉。
对比例
对比例1
一种亮光耐刮装饰膜，与实施例1的不同之处在于，将MBS抗冲改性剂替换为热塑性聚氨酯弹性体橡胶。
对比例2
一种亮光耐刮装饰膜，与实施例1的不同之处在于，将碳酸钙替换为白炭黑。
对比例3
一种亮光耐刮装饰膜，与实施例1的不同之处在于，将长石粉替换为氧化铝。
对比例4
一种亮光耐刮装饰膜，与实施例1的不同之处在于，MBS抗冲改性剂为40kg，碳酸钙为10kg，长石粉为40.86kg。
性能检测试验
检测对象：实施例1-11、对比例1-4的装饰膜。
1、力学性能检测：
1)强度：按照GB/T 6739-1996《涂膜硬度铅笔测定法》，采用试验机法对检测对象进行测试，标准为擦伤。
2)拉伸强度：参照GB/T 1040.3-2006《塑料拉伸性能的测定第3部分：薄膜和薄片的试验条件》进行检测。
2、耐刮性能：使用MU3179智能单向刮漆试验仪进行检测。
3、耐候性能：将检测对象放入氙弧灯耐候试验箱中7d，取出后观察是否泛黄。
调整参数：氙灯功率3kW，辐射强度为800W/m2；温度为25℃；黑板温度为BPT80℃；湿度为：亮周期为70±5％RH；暗周期为75±5％RH。
上述检测结果详见表1。
表1
根据表1中实施例1与对比例1-3的检测结果对比可知，实施例1的装饰膜在强度、弹性方面的效果都较对比例1-3的优秀，直接表现出来的耐刮性能也明显优于对比例1-3的。说明在碳酸钙、长石粉、MBS抗冲改性剂的共同配合下，构建的特殊网络结构有利于提高装饰膜的性能。
根据表1中实施例1、4-5与对比例1-4的检测数据对比可知，对比例4的装饰膜虽然在强度、弹性、耐刮等实验中都较对比例1-3的有更好的结果，但是对比例4的各项数据都无法与实施例1、4-5的相提并论。说明不仅需要碳酸钙、长石粉、MBS抗冲改性剂在体系中共同配合，还需要进一步限定三者之间的使用量及比例，才能充分发挥三者之间的配合效果，构建更加稳定的网络结构。
根据表1中实施例1、6-7与实施例8、9的检测数据对比可知，实施例8、9的装饰膜在强度、拉伸强度、耐刮性能上有略微的下降，耐候测试中也表现出变黄的情况。说明稳定剂的选用、稳定剂之间的比例配合会对整体结构有影响，尤其是会影响装饰膜的透亮效果。
关于对比例1-4的装饰膜也出现整体轻微变黄的现象，发明人猜测可能是因为网络结构的构建对装饰膜全方位的性能都会有影响，当网络结构遭到破坏时，其他性能也会受到影响。
根据表1中实施例1与实施例10的检测数据对比可知，在低速搅拌时，适当的加料顺序有利于原料之间的配合，从而提高力学性能和耐刮效果。
根据表1中实施例1与实施例11的检测数据对比可知，长石粉经过一定手段处理后再与其他原料混合，有利于充分发挥长石粉的效果，使得网络结构形成更加迅速、均匀遍布，从而提高装饰膜的耐刮效果。
本具体实施例仅仅是对本申请的解释，其并不是对本申请的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本申请的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (7)

1.一种亮光耐刮装饰膜，其特征在于，按照重量份数，包括以下原料：145-185份PVC树脂粉，4-8份稳定剂，3-6份内润滑剂，10-20份MBS抗冲改性剂，0.5-5份加工助剂，0.5-3份外润滑剂，35-65份碳酸钙，15-30份长石粉，4-6份钛白粉；
所述MBS抗冲改性剂、碳酸钙、长石粉的重量比为1：（3-4）：（1.2-1.8）。
2.根据权利要求1所述的亮光耐刮装饰膜，其特征在于：所述长石粉的粒径为20-50nm。
3.根据权利要求1所述的亮光耐刮装饰膜，其特征在于：所述稳定剂为甲基锡热稳定剂和粉体稳定剂中的一种或两种混合。
4.根据权利要求3所述的亮光耐刮装饰膜，其特征在于：所述稳定剂包括粉体稳定剂时，粉体稳定剂为钙锌稳定剂；甲基锡热稳定剂与钙锌稳定剂的重量比为（18-25）：1。
5.一种亮光耐刮装饰膜的制备方法，基于权利要求1-4任一项所述的亮光耐刮装饰膜，其特征在于，包括以下步骤：
将PVC树脂粉、稳定剂、内润滑剂、MBS抗冲改性剂、加工助剂、外润滑剂、碳酸钙、长石粉、钛白粉在低速35-55r/min的条件下搅拌；
然后再在高速1300-1500r/min的条件下搅拌；
预塑化、反复塑炼过滤塑化；
压延、冷却、除油，得到成品。
6.根据权利要求5所述的亮光耐刮装饰膜的制备方法，其特征在于：将所述PVC树脂粉、稳定剂、内润滑剂、MBS抗冲改性剂、加工助剂、外润滑剂先在低速35-55r/min的条件下搅拌10-20s，然后加入碳酸钙、长石粉、钛白粉，保持低速搅拌10-20s；然后再进行高速搅拌。
7.根据权利要求5或6任一所述的亮光耐刮装饰膜的制备方法，其特征在于：将所述长石粉与水混合，然后在10-20KHz、1000-1200w的条件下超声分散2-10min，得到长石粉分散液；然后再与其他原料混合。
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