專利名稱：一種聚乙烯噴繪基材的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種噴繪基材的制備方法，特別是一種聚乙烯噴繪基材的制備方法。
背景技術(shù)：
噴繪基材是一種用于數(shù)碼寫真制作及戶外廣告噴繪用的基材，目前，市場上用于廣告噴繪的材料主要是以滌綸紡織物為基材，采用復(fù)合PVC的聚氯乙烯產(chǎn)品，其主要成分是聚氯乙烯，再加入一些其他輔料來增強(qiáng)其耐熱性、延展性，并且附著力好、噴涂容易，因而常用于表面噴涂，而且由于這種材料價格便宜，因而應(yīng)用廣泛。但其缺點在于，PVC與滌綸織物基材難以分離，因而無法回收從而造成環(huán)保性不好；而PVC分解時會產(chǎn)生如HCl之類的有毒、有害氣體，從而造成空氣污染。中國專利CN200948694Y公開了一種彩虹全息噴繪基材，其基材為在基層表面貼附包括彩虹全息光柵載體層、保護(hù)層和適印層等多層，并用粘合劑和連接劑將其粘合在一起，制備出來的噴繪基材具備激光全息產(chǎn)品的特殊光學(xué)性質(zhì)， 在光線照射下能反射或透射出彩虹全息的光學(xué)特性，可用于戶外及室內(nèi)廣告，但其不足之處在于，采用PVC材質(zhì)作為基層，質(zhì)地較重且燃燒時會產(chǎn)生有毒氣體從而不夠環(huán)保；多層膜貼合在一起，耐磨及抗老化性能不佳。中國專利CN101298508A公開了一種噴繪用聚氯乙烯膜，其技術(shù)要點為將納米無機(jī)粒子、環(huán)氧大豆油、鈦白粉等作為混料加入聚氯乙烯樹脂后壓延生產(chǎn)線制成膜，其具有噴繪面清晰，色彩鮮艷的優(yōu)點，但其缺點同樣為環(huán)保性不好、焚燒時會產(chǎn)生有毒、有害氣體。中國專利CN101070023A公開了一種利用竹制品為材料的噴繪工藝及產(chǎn)品，其特點為在片狀竹制品表面噴繪圖案，竹制品堅固耐用且天然環(huán)保，但其缺點在于，重量較大導(dǎo)致搬運不便且折疊較為不便。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種聚乙烯噴繪基材的制備方法，以提供一種質(zhì)地輕、附著力好、防老化能力強(qiáng)且環(huán)境友好的聚乙烯噴繪基材。本發(fā)明方法所述的聚乙烯的噴繪基材，制備方法依次如下
a.在熔融指數(shù)(MI)為O.3-1. 5的高密度聚乙烯(HDPE)原料中加入防老化劑、著色劑，其中高密度聚乙烯(HDPE)在上述組合物中所占重量比為75%-95%，防老化劑所占重量比為5%-15%，著色劑所占重量比為0%-15% ；
b.經(jīng)螺桿擠出機(jī)成膜后切割分條，再經(jīng)過拉伸、定型后收卷成絲錠，并對絲錠進(jìn)行編織，以制成基材；
c.在熔融指數(shù)(MI)為I.5-20的低密度聚乙烯LDPE原料中加入防老化劑、著色劑和/或表面處理敏化劑，其中LDPE所占重量比為65%-98%，防老化劑所占重量比為5%_15%，著色劑所占重量比為0%-15% ;并將加入各種助劑后低密度聚乙烯LDPE原料經(jīng)螺桿擠出機(jī)制成膜，并將其熱復(fù)合到基材上，形成復(fù)合后的基材；
d.之后，對復(fù)合后的基材施加高頻高壓電，進(jìn)行電火花處理；或進(jìn)行接枝處理，接枝具有良好極性和吸墨性能的單體；制得噴繪基材。
本發(fā)明所選用的高密度聚乙烯HDPE熔融指數(shù)(MI)為O. 3-1. 5作為編織的基材，利用其良好的力學(xué)性能、絕緣性能及環(huán)境友好性能；所用的低密度聚乙烯LDPE的熔融指數(shù)(MD為I. 5-20，其聚乙烯分子鏈中含有較多的長短支鏈，所以結(jié)晶度較低(45%-65%)，密度較小(O. 910-0. 925)，利用其質(zhì)輕，柔性，耐低溫性、耐沖擊性好的優(yōu)點，將其制得的膜貼附至HDPE編織而成的基材上，其增加了基材表面耐磨性能，并增強(qiáng)手感光滑度。用HDPE制作基材的其主要步驟為拉絲-編織。其拉絲工序為，將原料投入擠出機(jī)中混煉擠出平膜，再將平膜以30-50°C溫水冷卻后分切成扁絲，熱拉伸后定型得到塑料扁絲；編織工序為將塑料扁絲編織成為編織布并收卷。相比較平面膜狀物，其好處是，強(qiáng)度高、彈性好，在相同原材料重量下制備出來的編織層具有更強(qiáng)的拉伸、撕裂等機(jī)械性能，而且能夠獲得與其他膜層更佳的結(jié)合力，并加入防老化劑處理，因此制備出的噴繪基材具有更長的壽命。在LDPE原料加上相應(yīng)的助劑如防老化劑、著色劑、表面處理劑等，是為了增強(qiáng)其抗老化性能和表面性能，并對其表面進(jìn)行電火花、接枝等表面處理，能夠增強(qiáng)其表面張力和強(qiáng)度保持力，將吸墨材料涂覆到基材上是為了增強(qiáng)材料吸附油墨的性能，其步驟為利用 流延法或上膠機(jī)、印墨機(jī)通過刮刀、轉(zhuǎn)移的方式進(jìn)行上膠，將混有吸墨材料(如聚乙烯醇(PVA)、氣醋樹酷)的聚乙稀涂覆在基材上。所述的防老化劑為紫外線吸附劑或紫外線堙滅劑。所述的紫外線吸附劑或紫外線堙滅劑為哌啶衍生物、咪唑酮衍生物和氮雜環(huán)烷酮衍生物。所述的著色劑為白色、黃色、藍(lán)色、綠色、紅色顏料。所述的表面處理敏化劑為二元化合物或三元化合物。所述的二元化合物為乙烯-醋酸乙烯酯(VAE)或乙烯-丙烯酸丁酯(EBA)。所述三元化合物為乙烯-丙酸烯酯-馬來酸酐。所述電火花處理，復(fù)合后的基材被放置在隙控制在l_2mm的兩電極間，處理電壓控制在5000-15000伏特，處理速度控制在25-100米/分鐘，處理功率為150-600W。通過上述電火花處理可是材料具有優(yōu)良的臨界表面張力值，其臨界表面張力值可達(dá)38-42mN/m。所述枝接處理，可采用熔融接枝處理和輻射枝接處理。熔融枝接處理的反應(yīng)溫度為120-220°C，接枝的具有良好極性及吸墨性能的單體重量含量為2-5%，生產(chǎn)線速20-60米/分鐘，引發(fā)劑用二叔丁基過氧化物(DBP)，重量含量為O. 1-0. 5%。輻射直接處理則以電子束方法，在氮氣保護(hù)下對聚合物進(jìn)行表面接枝改性，在復(fù)合基材上按每平方米5-10克左右涂上薄薄的一層具有良好極性及吸墨性能的單體，在電了加速器束下裝置下面通過，擠量控制在O. 5-1兆拉德。
本發(fā)明所述的聚乙烯噴繪基材的制作方法，其優(yōu)點如下
1.本項目是以高密度聚乙烯為基材，進(jìn)行編織操作后采用低密度聚乙烯進(jìn)行復(fù)合，相比較聚氯乙烯平布彈性好、伸縮性能強(qiáng)，從而生產(chǎn)出力學(xué)性能優(yōu)良的廣告材料；
2.對產(chǎn)品的表面進(jìn)行改性，如電火花處理、接枝處理，改善表面性能，并涂覆吸墨材料，能夠使噴繪基材之表面具有更強(qiáng)的吸墨能力和抗老化能力，即便在戶外惡劣的天氣狀況下也能保持字跡清晰、色彩鮮艷，從而達(dá)到廣告材料的要求；
3.制作步驟均為流水化作業(yè)，能大大提高生產(chǎn)效率，適合工業(yè)化生產(chǎn)；4.質(zhì)地輕，成本低廉，并可完全回收利用，滿足環(huán)保的要求，是理想的環(huán)境友好材料。
具體實施例方式在如下實施例中，著色劑可選用白色、黃色、藍(lán)色、綠色或紅色顏料，其中加入HDPE中的顏料占加入的總的顏料的百分比為70%，加入LDPE中的顏料占加入總的顏料的百分比為30% ;所加入的防老化劑為紫外線吸附劑或紫外線堙滅劑，包括哌啶衍生物、咪唑酮衍生物和氮雜環(huán)烷酮衍生物，其中加入HDPE中的防老化劑占加入的總的防老化劑的百分比為75%，加入LDPE中的防老化劑占加入的總的防老化劑的百分比為25% ;表面處理敏化劑為所述的二元化合物為乙烯-醋酸乙烯酯(VAE)、乙烯-丙烯酸丁酯(EBA)，三元其聚物為乙烯-丙酸烯酯-馬來酸酐；
下面結(jié)合具體實施例，對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明，但本發(fā)明并非局限在實施例范圍。其各實施例中所加入組分的百分含量如表I所示。實施例I
一種聚乙烯噴繪基材的工藝流程，其步驟依次如下
a.在熔融指數(shù)(MI)為1.2的高密度聚乙烯HDPE原料中加入防老化劑苯甲酸(2，2，6，6-四甲基-4-羥基哌啶)酯、著色劑黃色顏料，然后經(jīng)螺桿擠出機(jī)成膜后切割分條，再經(jīng)過拉伸、定型，然后收卷成絲錠；
b.對絲錠進(jìn)行編織，以制成基材；
c.在熔融指數(shù)(MI)為10的低密度聚乙烯LDPE原料中加入防老化劑苯甲酸(2，2，6，6-四甲基-4-羥基哌啶)酯、著色劑黃色顏料、表面處理敏化劑所述的二元化合物為乙烯-丙烯酸丁酯(EBA);
d.將加入各種助劑后的低密度聚乙烯LDPE原料經(jīng)螺桿擠出機(jī)制成膜，并將其熱復(fù)合到基材上；
e.再將復(fù)合好的基材進(jìn)行電火花處理，將其放入兩電極之間，電極間的間隙控制在l-2mm,處理電壓控制在5000-15000伏特，處理速度控制在25-100米/分鐘，處理功率為150-600W,制得可以進(jìn)行UV墨水噴繪的噴繪基材。通過上述電火花處理可是材料具有優(yōu)良的臨界表面張力值，其臨界表面張力值可達(dá)38-42mN/m。實施例2
一種聚乙烯噴繪基材的工藝流程，其步驟依次如下
a.在熔融指數(shù)(MI)為0.8的高密度聚乙烯HDPE原料中加入防老化劑苯甲酸(2，2，6，6-四甲基-4-羥基哌啶)酯、著色劑紅色顏料，其中HDPE在上述組合物中所占重量比為50%-95%，然后經(jīng)螺桿擠出機(jī)成膜后切割分條，再經(jīng)過拉伸、定型，然后收卷成絲錠；
b.對絲錠進(jìn)行編織，以制成基材；
c.在熔融指數(shù)(MI)為8的低密度聚乙烯LDPE原料中加入防老化劑苯甲酸(2，2，6，6-四甲基-4-羥基哌啶)酯、著色劑紅色顏料或表面處理敏化劑聚丁二烯，其中LDPE所占重量比為65%-98% ；
d.將加入各種助劑后的低密度聚乙烯LDPE原料經(jīng)螺桿擠出機(jī)制成膜，并將其熱復(fù)合到基材上；
e.再將復(fù)合好的基材進(jìn)行熔融枝接處理，其反應(yīng)溫度控制在120-220°C，接枝的具有良好極性及吸墨性能的丙烯酸酯單體含量為2-5%，生產(chǎn)線速20-60米/分鐘，并用O. 3% 二叔丁基過氧化物(DBP)作為引發(fā)劑；
f.制得可以進(jìn)行水性墨水噴繪的噴繪基材。實施例3
加入熔融指數(shù)(MI)為O. 6的高密度聚乙烯HDPE原料、熔融指數(shù)(MI)為6的低密度聚乙烯LDPE原料，防老化劑為亞磷酸三(1，2，2，6，6 -五甲基_4_羥基哌啶)酯，著色劑為白色顏料、表面處理劑為乙烯-丙烯酸丁酯(EBA)，其余與實施例I相同。實施例4 加入熔融指數(shù)(MI)為I的高密度聚乙烯HDPE原料、熔融指數(shù)(MI)為10的低密度聚乙烯LDPE原料，防老化劑為癸二酸雙(1，2，2，6，6-五甲基-4-羥基哌啶)酯，著色劑為紅色顏料、表面處理劑為三元其聚物為乙烯-丙酸烯酯-馬來酸酐；，其余與實施例I相同。對比例I
采用以復(fù)合PVC樹脂為材料的噴繪基材，并在其加工時加入抗氧化劑、顏料和表面處理劑，其加入組分含量如表I所示。對比例2
同對比例I，其加入組分含量如表I所示。表 I
權(quán)利要求
1.一種聚乙烯噴繪基材的制備方法，其步驟依次如下 a.在熔融指數(shù)(MI)為O.3-1. 5的高密度聚乙烯(HDPE)原料中加入防老化劑、著色劑，其中高密度聚乙烯(HDPE)在上述組合物中所占重量比為75%-95%，防老化劑所占重量比為5%-15%，著色劑所占重量比為0%-15% ； b.經(jīng)螺桿擠出機(jī)成膜后切割分條，再經(jīng)過拉伸、定型后收卷成絲錠，并對絲錠進(jìn)行編織，以制成基材； c.在熔融指數(shù)(MI)為I.5-20的低密度聚乙烯LDPE原料中加入防老化劑、著色劑和/或表面處理敏化劑，其中LDPE所占重量比為65%-98%，防老化劑所占重量比為5%_15%，著色劑所占重量比為0%-15% ;并將加入各種助劑后低密度聚乙烯LDPE原料經(jīng)螺桿擠出機(jī)制成膜，并將其熱復(fù)合到基材的表面上，形成復(fù)合后的基材； d.之后，對復(fù)合后的基材施加高頻高壓電，進(jìn)行電火花處理；或進(jìn)行接枝處理，接枝具有良好極性和吸墨性能的單體，制得噴繪基材。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述聚乙烯噴繪基材的制備方法，其特征在于步驟d中電火花處理，將復(fù)合后的基材置于兩電極之間，要求電極間的間隙控制在l_2mm，處理電壓控制在5000-15000伏特，處理速度控制在25-100米/分鐘，處理功率為150-600W ；電火花處理后材料具有優(yōu)良的臨界表面張力值，其臨界表面張力值可達(dá)38-42mN/m。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述聚乙烯噴繪基材的制備方法，其特征在于步驟d中熔融接枝處理，其反應(yīng)溫度為120-220°C，接枝的具有良好極性及吸墨性能的單體重量含量為2-5%，生產(chǎn)線速20-60米/分鐘，引發(fā)劑用二叔丁基過氧化物(DBP)，重量含量為O. 1-0. 5%。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述聚乙烯噴繪基材的制備方法，其特征在于步驟d中枝接處理采用輻射枝接處理，其在氮氣保護(hù)下，在復(fù)合基材上按每平方米5-10克涂上薄薄的一層具有良好極性及吸墨性能的單體，在電子加速器束下裝置下面通過，擠量控制在O. 5-1兆拉德。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述聚乙烯噴繪基材的制備方法，其特征在于具有良好極性及吸墨性能的單體為丙烯酸酯、聚乙烯醇(PVA)或氯醋樹酯。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述聚乙烯噴繪基材的制備方法，其特征在于所述的防老化劑為紫外線吸附劑或紫外線堙滅劑。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述聚乙烯噴繪基材的制備方法，其特征在于所述的紫外線吸附劑或紫外線堙滅劑為哌啶衍生物、咪唑酮衍生物和氮雜環(huán)烷酮衍生物。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述聚乙烯噴繪基材的制備方法，其特征在于所述的著色劑為白色、黃色、藍(lán)色、綠色、紅色顏料。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述聚乙烯噴繪基材的制備方法，其特征在于所述的表面處理敏化劑為二元化合物或三元化合物。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述聚乙烯噴繪基材的制備方法，其特征在于所述的二元化合物為乙烯-醋酸乙烯酯(VAE)、乙烯-丙烯酸丁酯(EBA)，三元其聚物為乙烯-丙酸烯酯-馬來酸酐。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種聚乙烯的噴繪基材的制備方法,其通過將高密度聚乙烯(HDPE)原料經(jīng)螺桿擠出機(jī)成膜后切割分條，經(jīng)拉伸、定型后收卷成絲錠；而后將絲錠編織成基材；將低密度聚乙烯LDPE經(jīng)螺桿擠出機(jī)制成膜后熱復(fù)合到基材上，之后，對復(fù)合后的基材進(jìn)行電火花處理或接枝處理，接枝具有良好極性和吸墨性能的單體;從而制得噴繪基材。所述噴繪基材經(jīng)彈性好、伸縮性能強(qiáng)，力學(xué)性能優(yōu)良。同時，其表面接枝了細(xì)墨性能單體，使其具有了較強(qiáng)的吸墨能力和抗老化能力。
文檔編號B32B27/32GK102873944SQ20121034050
公開日2013年1月16日 申請日期2012年9月14日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月14日
發(fā)明者趙照, 李永鴻 申請人:佛山佛塑科技集團(tuán)股份有限公司