聚偏氟乙烯薄膜用高濃度白色母料及其生產(chǎn)方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種聚偏氟乙烯薄膜用高濃度白色母料及其生產(chǎn)方法，主要解決現(xiàn)有技術(shù)中聚偏氟乙烯(PVDF)薄膜白色母料顏料濃度較低、分散性較差、遮蓋力較弱和高濃度顏料配比條件下流動性、成膜性較差的問題。本發(fā)明通過采用一種聚偏氟乙烯薄膜用高濃度白色母料，包括重量分?jǐn)?shù)為30～80％的白色顏料、5～35％的分散劑、0.1～5％的顏料有機(jī)包覆劑和5-52％的聚偏氟乙烯樹脂及其生產(chǎn)方法的技術(shù)方案較好地解決了上述問題，可用于聚偏氟乙烯薄膜用高濃度白色母料的生產(chǎn)中。
【專利說明】聚偏氟乙烯薄膜用高濃度白色母料及其生產(chǎn)方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種聚偏氟乙烯薄膜用高濃度白色母料及其生產(chǎn)方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 由于含氟塑料聚偏氟乙烯（PVDF)材料自身的憎水特性，鈦白粉等無機(jī)顏料很難 與之良好地相容和在其中分散，故市場僅有少數(shù)幾家國外公司有制售聚偏氟乙烯（PVDF) 白色母粒，白色顏料濃度一般都在30 %以內(nèi)，且價格昂貴。但在新能源產(chǎn)業(yè)太陽能電池復(fù)合 背板膜領(lǐng)域使用的25微米單層聚偏氟乙烯（PVDF)薄膜需要添加超過15%的白色顏料才 能保證薄膜的有效遮蓋性；更有甚者，在新型高品質(zhì)多層共擠聚偏氟乙烯（PVDF)薄膜制造 中，在10-15微米厚度的有效功能層內(nèi)更是需要添加超過30%白色顏料。這就對薄膜用聚 偏氟乙烯（PVDF)高濃度白色母料產(chǎn)品和產(chǎn)品中高濃度顏料與樹脂的相容性、分散性及良 好的成膜性等質(zhì)量特性提出了更高要求。
[0003] 在專利CN102010554中報道了一種制備PVDF薄膜專用料的方法，該方法中無機(jī)納 米填料的添加量只能到總量的10%。在專利CN102516691中也報道了一種制造太陽能背 板膜專用的白色的方法，其通過添加聚甲基丙烯酸甲酯或者低分子量的聚乙烯蠟/含氟活 性分散劑，增加了無機(jī)鈦白粉的添加量到40%，但是由于添加了大量低分子量聚乙烯蠟使 PVDF母粒的熱分解溫度大幅降低，這提高了流延成膜的難度，膜易出現(xiàn)缺陷。
[0004] 本發(fā)明有針對性的解決了上述問題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題之一是現(xiàn)有技術(shù)中聚偏氟乙烯（PVDF)薄膜白色母料 顏料濃度較低、分散性較差、遮蓋力較弱和高濃度顏料配比條件下流動性、成膜性較差的問 題，提供一種新的聚偏氟乙烯薄膜用高濃度白色母料。該母料具有顏料濃度高、分散性好、 遮蓋力強(qiáng)和高濃度顏料配比條件下流動性、成膜性極佳的優(yōu)點(diǎn)。本發(fā)明所要解決的技術(shù)問 題之二是提供一種與解決技術(shù)問題之一相對應(yīng)的聚偏氟乙烯薄膜用高濃度白色母料的生 產(chǎn)方法。
[0006] 為解決上述問題之一，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：一種聚偏氟乙烯薄膜用高濃 度白色母料，包括重量分?jǐn)?shù)為30?80%的白色顏料、5?35%的分散劑、0. 1?5%的顏料 有機(jī)包覆劑和5-52%的聚偏氟乙烯樹脂。
[0007] 上述技術(shù)方案中，優(yōu)選地，所述白色顏料為金紅石型鈦白粉、銳鈦型鈦白粉、氧化 鋅、碳酸鈣、硫酸鋇、立德粉、滑石粉中的至少一種，重量分?jǐn)?shù)為30?60%。
[0008] 上述技術(shù)方案中，優(yōu)選地，所述分散劑為多元酸與多元醇的縮聚物類、丙烯酸酯 類、甲基丙烯酸酯類、脂肪酸酯類、分子量為1?1〇〇萬的酯類熱塑性高分子聚合物、聚乙烯 蠟中的至少一種，重量分?jǐn)?shù)為10?25%。
[0009] 上述技術(shù)方案中，優(yōu)選地，所述顏料有機(jī)包覆劑為十二烷基磺酸鈉、十八碳烷酸、 硬脂酸甘油酯、鈦酸酯、硅烷、鋁酸酯、聚乙二醇、聚乙二醇酯中的至少一種，重量分?jǐn)?shù)為 1 ?4%。
[0010] 上述技術(shù)方案中，優(yōu)選地，所述聚偏氟乙烯樹脂為分子量在?ο?200萬之間的聚 偏氟乙烯均聚樹脂或共聚改性的聚偏氟乙烯樹脂中的至少一種，重量分?jǐn)?shù)為10?45%。 [0011] 為解決上述技術(shù)問題之二，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：一種聚偏氟乙烯薄膜用 高濃度白色母料的生產(chǎn)方法，將包括所述白色顏料、分散劑、顏料有機(jī)包覆劑和聚偏氟乙烯 樹脂的材料按照所述比例加入混合器中或者通過喂料機(jī)直接喂入雙螺桿擠出機(jī)中進(jìn)行熔 融共混，雙螺桿擠出機(jī)機(jī)筒溫度為60?220°C，螺桿轉(zhuǎn)速為50?200r/min，真空表以表壓 計為-0. 09?OMPa，通過螺桿剪切、混煉作用使顏料在雙螺桿擠出機(jī)中完成表面的氣溶有 機(jī)包覆，并與高分子分散劑均勻分散于聚偏氟乙烯樹脂中，然后進(jìn)行造粒、干燥制得聚偏氟 乙烯薄膜用高濃度白色母料。
[0012] 上述技術(shù)方案中，優(yōu)選地，所述雙螺桿擠出機(jī)具有真空排氣功能。
[0013] 本發(fā)明通過添加顏料有機(jī)包覆劑，生產(chǎn)的聚偏氟乙烯（PVDF)白色母料與現(xiàn)有技 術(shù)相比，具有顏料濃度高、分散性好、遮蓋力強(qiáng)和高濃度顏料配比條件下流動性、成膜性極 佳的特點(diǎn)。特別適用于要求高遮蓋性和超薄厚度要求的太陽能電池背板膜用聚偏氟乙烯 (PVDF)薄膜制造用的專用母料，取得了較好的技術(shù)效果。
[0014] 下面通過實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的闡述，但不僅限于本實(shí)施例。

【具體實(shí)施方式】
[0015] 【實(shí)施例1】
[0016] 制備100千克聚偏氟乙烯（PVDF)薄膜用高濃度白色母料
[0017] 1.各組分重量為：
[0018] 白色顏料（金紅石型欽白粉） 30千克 高分子分散劑（多元酸與多元醇縮合聚酯） 25千克 高分子分散劑（聚丙烯酸酯） 10千克 顏料包覆劑（十二烷基磺酸鈉和鋁酸酯按重量比1:4混配）0.5千克 PVDF樹脂（分子量200萬均聚聚偏氟乙烯樹脂） 34.5千克
[0019] 2.制備方法
[0020] 將上述各組分材料一次性加入到多維運(yùn)動混合機(jī)中，混合15分鐘，再將混合好的 物料送入帶有真空排氣功能的雙螺桿擠出機(jī)中，在擠出機(jī)螺桿轉(zhuǎn)速90r/min，機(jī)筒及口模溫 度60?220°C，真空排氣真空表壓-0. 05MPa條件下塑煉擠出、冷卻、烘干和切粒即獲得可應(yīng) 用于直接成膜的30%色濃度，1 %熱失重大于330°C的聚偏氟乙烯（PVDF)薄膜用高濃白色 母料。
[0021] 3.成膜性驗(yàn)證
[0022] 將上述制備的聚偏氟乙烯（PVDF)薄膜用高濃白色母料直接投入1300mm幅寬的三 層共擠PVDF流延薄膜生產(chǎn)線的芯層擠出機(jī)中進(jìn)行流延膜制膜生產(chǎn)，獲得工業(yè)化的聚偏氟 乙烯三層共擠流延薄膜特性如下：
[0023]

【權(quán)利要求】
1. 一種聚偏氟乙烯薄膜用高濃度白色母料，包括重量分?jǐn)?shù)為30?80%的白色顏料、 5?35%的分散劑、0. 1?5%的顏料有機(jī)包覆劑和5-52%的聚偏氟乙烯樹脂。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述聚偏氟乙烯薄膜用高濃度白色母料，其特征在于所述白色顏料 為金紅石型鈦白粉、銳鈦型鈦白粉、氧化鋅、碳酸鈣、硫酸鋇、立德粉、滑石粉中的至少一種， 重量分?jǐn)?shù)為30?60%。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述聚偏氟乙烯薄膜用高濃度白色母料，其特征在于所述分散劑為 多元酸與多元醇的縮聚物類、丙烯酸酯類、甲基丙烯酸酯類、脂肪酸酯類、分子量為1?100 萬的酯類熱塑性高分子聚合物、聚乙烯蠟中的至少一種，重量分?jǐn)?shù)為10?25%。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述聚偏氟乙烯薄膜用高濃度白色母料，其特征在于所述顏料有機(jī) 包覆劑為十二烷基磺酸鈉、十八碳烷酸、硬脂酸甘油酯、鈦酸酯、硅烷、鋁酸酯、聚乙二醇、聚 乙二醇酯中的至少一種，重量分?jǐn)?shù)為1?4%。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述聚偏氟乙烯薄膜用高濃度白色母料，其特征在于所述聚偏氟乙 烯樹脂為分子量在10?200萬之間的聚偏氟乙烯均聚樹脂或共聚改性的聚偏氟乙烯樹脂 中的至少一種，重量分?jǐn)?shù)為10-45%。
6. 權(quán)利要求1所述聚偏氟乙烯薄膜用高濃度白色母料的生產(chǎn)方法，將包括所述白色顏 料、分散劑、顏料有機(jī)包覆劑和聚偏氟乙烯樹脂的材料按照所述比例加入混合器中或者通 過喂料機(jī)直接喂入雙螺桿擠出機(jī)中進(jìn)行熔融共混，雙螺桿擠出機(jī)機(jī)筒溫度為60?220°C， 螺桿轉(zhuǎn)速為50?200r/min，真空表以表壓計為-0. 09?OMPa，通過螺桿剪切、混煉作用使 顏料在雙螺桿擠出機(jī)中完成表面的氣溶有機(jī)包覆，并與高分子分散劑均勻分散于聚偏氟乙 烯樹脂中，然后進(jìn)行造粒、干燥制得聚偏氟乙烯薄膜用高濃度白色母料。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述聚偏氟乙烯薄膜用高濃度白色母料的生產(chǎn)方法，其特征在于所 述雙螺桿擠出機(jī)具有真空排氣功能。
【文檔編號】C08K3/34GK104059317SQ201410254047
【公開日】2014年9月24日 申請日期:2014年6月9日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月9日
【發(fā)明者】陳朝泉, 鄭昀, 顧建華, 吳梓新, 張怡, 揭元萍, 張春雷 申請人:上海華誼（集團(tuán)）公司