本發(fā)明涉及一種PVC薄膜及其制備方法，更具體地說(shuō)涉及一種阻燃透明增塑PVC功能薄膜及其制備方法。

背景技術(shù)：

聚氯乙烯樹(shù)脂(PVC)是典型的非晶聚合物，透明性極好，特別適合制造透明薄膜。同時(shí)PVC樹(shù)脂結(jié)構(gòu)中只含有碳(C)、氫(H)、氯(Cl)三種原子，其中氯原子含量在PVC樹(shù)脂組成中高達(dá)質(zhì)量百分比56.8％，這使得其具有非常好的阻燃性能、耐候性能和耐腐蝕性能，文獻(xiàn)報(bào)道PVC樹(shù)脂的極限氧指數(shù)(LOI)達(dá)45％以上，在空氣中屬于難燃高分子材料。硬質(zhì)透明PVC薄膜是以PVC樹(shù)脂為基體材料，復(fù)配少量穩(wěn)定劑、加工助劑和潤(rùn)滑劑制造而成，因而硬質(zhì)透明PVC薄膜通常具有極好的透明性、阻燃性和較高的力學(xué)強(qiáng)度，是對(duì)阻燃性能和力學(xué)性能要求高的使用場(chǎng)合的理想透明材料。硬質(zhì)透明PVC薄膜的不足之處是柔韌性和彈性差，限制了其在某些特定場(chǎng)合的使用。改善硬質(zhì)透明PVC薄膜的柔韌性和彈性差不足的方法是通過(guò)在配方中加入增塑劑或增韌劑的方法實(shí)現(xiàn)，加入增塑劑后得到透明PVC薄膜又稱(chēng)之為增塑透明PVC薄膜或軟質(zhì)透明PVC薄膜。增塑透明PVC薄膜配方中樹(shù)脂與助劑的選擇要求較高，例如制造增塑透明PVC薄膜時(shí)PVC樹(shù)脂只能選擇懸浮法工藝生產(chǎn)的，而不能選擇乳液法工藝生產(chǎn)，這是因?yàn)椴捎煤笳呱a(chǎn)的PVC樹(shù)脂中含有乳化劑而導(dǎo)致透明性變差；同時(shí)配方中加入的增塑劑、穩(wěn)定劑、潤(rùn)滑劑等助劑的折光指數(shù)應(yīng)該與基體PVC樹(shù)脂相近，這樣才有可能制得透明增塑PVC薄膜。由于透明增塑PVC薄膜中使用的主增塑劑常常有鄰苯二甲酸酯類(lèi)、對(duì)苯二甲酸酯類(lèi)、脂肪族二元酸酯類(lèi)、聚酯類(lèi)、粉末丁腈橡膠等，這些增塑劑的加入導(dǎo)致透明增塑PVC薄膜的極限氧指數(shù)大幅度下降，阻燃性變差，甚至使透明增塑PVC薄膜變?yōu)榭扇夹圆牧?，限制其在特定?chǎng)合的使用。例如，透明增塑PVC薄膜配方中每100份(質(zhì)量)PVC樹(shù)脂中加入50份上述增塑劑，極限氧指數(shù)降為25～27％左右；每100份(質(zhì)量)PVC樹(shù)脂中加入65份增塑劑，極限氧指數(shù)降為23～25％左右。

近年來(lái)，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，開(kāi)發(fā)了許多透明增塑PVC功能薄膜，進(jìn)一步擴(kuò)大了薄膜的應(yīng)用領(lǐng)域。公開(kāi)號(hào)為CN 103467888A、專(zhuān)利名稱(chēng)為“具有太陽(yáng)光譜選擇性透過(guò)的軟質(zhì)PVC功能薄膜及制備方法”的中國(guó)專(zhuān)利公開(kāi)了一種軟質(zhì)透明PVC功能薄膜及其制備方法，該功能薄膜可以高效率屏蔽太陽(yáng)光譜中的紫外光，對(duì)200-400nm紫外光波段的平均抑制率高達(dá)99.8％以上，同時(shí)滿(mǎn)足高可見(jiàn)光透過(guò)，在400-780nm可見(jiàn)光波段的平均透過(guò)率達(dá)到了76.54％。該透明軟質(zhì)PVC功能薄膜可以作為裝飾材料、彩色印刷材料、古字畫(huà)等文物材料的表面保護(hù)，使其免于太陽(yáng)光譜中紫外線(xiàn)輻照而導(dǎo)致的變色、降解與破壞，延長(zhǎng)其使用壽命，因此也擴(kuò)大了軟質(zhì)透明PVC薄膜的應(yīng)用范圍。此外，公開(kāi)號(hào)為CN 104693646A、專(zhuān)利名稱(chēng)為“一種透明增塑PVC功能薄膜及制備方法”的中國(guó)專(zhuān)利公開(kāi)了一種透明增塑PVC功能薄膜及其制備方法，這種透明增塑PVC功能薄膜具有高效屏蔽紫外線(xiàn)、高能可見(jiàn)光-藍(lán)光以及紅外線(xiàn)的作用，同時(shí)具有較高的可見(jiàn)光透過(guò)率和隔熱功能。在200～400nm紫外光波段的平均透過(guò)率＜0.7％，400～500nm高能可見(jiàn)光(藍(lán)光)平均透過(guò)率58.6％，400～800nm可見(jiàn)光波段平均透過(guò)率77.8％和800～2600nm近紅外波段平均透過(guò)率43.2％(800-2600nm)。該功能薄膜的具有可保護(hù)被包裝物品免遭紫外光破壞、保護(hù)人類(lèi)的眼睛免遭高能可見(jiàn)光-藍(lán)光的損害以及炎熱的夏季有效避免因紅外線(xiàn)引起的熱效應(yīng)等多重作用。

此外，近年來(lái)隨著科技的發(fā)展，更亮、顏色更多的發(fā)光二極管LED被制造出來(lái)，LED也開(kāi)始被應(yīng)用于電子設(shè)備的顯像技術(shù)。藍(lán)光LED光源的波長(zhǎng)通?？刂圃?00nm以?xún)?nèi)，相關(guān)研究表明，不同波長(zhǎng)的藍(lán)光對(duì)于人眼的危害效應(yīng)是不同的，435～440nm之間的藍(lán)光對(duì)眼睛的危害效應(yīng)最大，該效應(yīng)隨著波長(zhǎng)的增加或遞減而逐漸減小。在LED光源中，由于大多數(shù)光源發(fā)出的白光是通過(guò)藍(lán)光LED芯片加上黃色熒光粉制備而成的，光譜能量的峰值正好處于藍(lán)光波段。LED燈或電子設(shè)備中藍(lán)光如果不能很好地控制，將會(huì)對(duì)人體尤其是眼睛造成傷害。為了避免和控制藍(lán)光對(duì)人體造成的危害，國(guó)際電工委員會(huì)(International Electrical Commission，IEC)制定了國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)IEC62471“燈和燈系統(tǒng)的光生物安全性光生物危害”，我國(guó)也依據(jù)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)制定了相應(yīng)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 20145-2006“燈和燈系統(tǒng)的光生物安全性”，上述標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)藍(lán)光危害和量化的計(jì)算方法做出了明確的介紹。

公開(kāi)號(hào)為CN 103467888A、專(zhuān)利名稱(chēng)為“具有太陽(yáng)光譜選擇性透過(guò)的軟質(zhì)PVC功能薄膜及制備方法”的中國(guó)專(zhuān)利公開(kāi)了一種軟質(zhì)透明PVC功能薄膜雖然對(duì)200-400nm紫外光波段的平均抑制率高達(dá)99.8％以上，該透明軟質(zhì)PVC功能薄膜只能有效地屏蔽紫外光的單一功能。公開(kāi)號(hào)為CN 104693646A、專(zhuān)利名稱(chēng)為“一種透明增塑PVC功能薄膜及制備方法”的中國(guó)專(zhuān)利公開(kāi)了一種透明增塑PVC功能薄膜具有高效屏蔽紫外線(xiàn)和有效屏蔽高能可見(jiàn)光-藍(lán)光以及紅外線(xiàn)的作用，其中400～500nm高能可見(jiàn)光(藍(lán)光)平均透過(guò)率24.3～76.2％，藍(lán)光抑制率不高；當(dāng)400～500nm藍(lán)光平均透過(guò)率達(dá)到24.3％，其可見(jiàn)光的平均透過(guò)率也只有35.3％，對(duì)屏蔽藍(lán)光要求高的場(chǎng)合實(shí)際應(yīng)用受到限制，例如某些場(chǎng)合要求藍(lán)光的平均透過(guò)率達(dá)到1％以下。上述兩種增塑PVC功能薄膜均不具有阻燃型，進(jìn)一步限制了其在電子、電器等相關(guān)領(lǐng)域的應(yīng)用。

綜上所述，目前正在使用的透明增塑PVC功能薄膜均只具高效屏蔽紫外線(xiàn)、有效高能可見(jiàn)光(藍(lán)光)功能和作用，尤其是對(duì)高能可見(jiàn)光(藍(lán)光)屏蔽作用不佳；同時(shí)具有上述功能的透明增塑PVC功能薄膜均不具有阻燃型。因此開(kāi)發(fā)一種工藝簡(jiǎn)單、成本低廉、環(huán)境友好，可以高效率屏蔽紫外線(xiàn)、紅外線(xiàn)以及高能可見(jiàn)光-藍(lán)光等多功能透明增塑PVC薄膜成為該行業(yè)的迫切需求，尤其是高能可見(jiàn)光-藍(lán)光屏透過(guò)率達(dá)1％以下(即蔽率達(dá)到99％以上)和具有阻燃功能。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問(wèn)題與不足，提供一種阻燃透明增塑PVC功能薄膜，該阻燃透明增塑PVC功能薄膜具有太陽(yáng)光譜選擇性透過(guò)和吸收的特點(diǎn)，高效率屏蔽紫外線(xiàn)、紅外線(xiàn)以及高能可見(jiàn)光-藍(lán)光等多功能。阻燃透明增塑PVC功能薄膜在200-400nm紫外光波段的平均屏蔽率高達(dá)99％以上，400-500nm高能可見(jiàn)光(藍(lán)光)的平均抑制率高達(dá)99％以上，同時(shí)極限氧指數(shù)大于30％。

同時(shí)本發(fā)明還提供了該阻燃透明增塑PVC功能薄膜的制備方法，制備方法操作方便并且產(chǎn)品性能穩(wěn)定。

本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

本發(fā)明的阻燃透明增塑PVC功能薄膜，其是由以下質(zhì)量配比的原料制成：

本發(fā)明上述的阻燃透明增塑PVC功能薄膜，其進(jìn)一步的技術(shù)方案是所述的PVC樹(shù)脂為懸浮法工藝生產(chǎn)的PVC樹(shù)脂，平均聚合度1300，K值71～73。

本發(fā)明上述的阻燃透明增塑PVC功能薄膜，其進(jìn)一步的技術(shù)方案還可以是所述的復(fù)合增塑劑是由三(1-氯-2-丙基)磷酸酯阻燃增塑劑和數(shù)均分子量為2500聚酯增塑劑組成，其質(zhì)量比為2.6:1～1:1。

本發(fā)明上述的阻燃透明增塑PVC功能薄膜，其進(jìn)一步的技術(shù)方案還可以是所述的復(fù)合熱穩(wěn)定劑是同硬脂酸鈣、硬脂酸鋇和硬脂酸鋅組成，其中硬脂酸鋅的用量≤15％。

本發(fā)明上述的阻燃透明增塑PVC功能薄膜，其進(jìn)一步的技術(shù)方案還可以是所述的復(fù)合光穩(wěn)定劑是由苯并三唑類(lèi)紫外光吸收劑UV 326、UV 328、UV P中的一種或組合與受阻胺類(lèi)光穩(wěn)定劑C 944組成，其中苯并三唑類(lèi)紫外光吸收劑與受阻胺類(lèi)光穩(wěn)定劑的質(zhì)量比為1:1～4:1。

本發(fā)明上述的阻燃透明增塑PVC功能薄膜，其進(jìn)一步的技術(shù)方案還可以是所述的功能顏料是20℃條件下折光指數(shù)為1.52～1.55透明黃色或橙色顏料，其用量為0.2～0.5份。

本發(fā)明上述的阻燃透明增塑PVC功能薄膜，其進(jìn)一步的技術(shù)方案還可以是所述的表面改性金屬氧化物是氧化銦錫或氧化錫銻經(jīng)過(guò)丙烯酸丁酯表面化學(xué)接枝改性后的一種或其組合。

本發(fā)明上述的阻燃透明增塑PVC功能薄膜的制備方法，其包括有以下步驟：

①表面改性金屬氧化物改性：氧化銦錫或氧化錫銻置于甲苯中，超聲分散20～30min后轉(zhuǎn)移至恒溫磁力攪拌裝置上，攪拌20～40min后將偶聯(lián)劑KH-570和三乙胺加入無(wú)機(jī)非金屬化合物-苯分散液中，在70～80℃下反應(yīng)2～4h，整個(gè)反應(yīng)過(guò)程在干燥的N₂中進(jìn)行，用離心機(jī)分離甲苯和無(wú)機(jī)非金屬化合物后，醇洗3次以上，80℃下干燥7～10h后研細(xì)備用；采用種子乳液聚合的方法，首先在裝有攪拌器的三口瓶中加入蒸餾水、改性粉體氧化銦錫或氧化錫銻、接枝單體丙烯酸丁酯以及乳化劑十二烷基硫酸鈉，室溫下攪拌預(yù)乳化，然后以碳酸氫鈉為pH緩沖劑、過(guò)硫酸銨為引發(fā)劑，攪拌速度不變，通氮?dú)獗Ｗo(hù)，控制反應(yīng)溫度為65-75℃，聚合制備得到聚丙烯酸丁酯接枝改性的氧化銦錫或氧化錫銻；

②功能助劑研磨分散與漿料制備：復(fù)合熱穩(wěn)定劑稱(chēng)量好后，按照復(fù)合熱穩(wěn)定劑與三(1-氯-2-丙基)磷酸酯阻燃增塑劑質(zhì)量比為1:3的比例加入容器中浸泡24～48h，然后在三輥研磨機(jī)中研磨2次制成復(fù)合熱穩(wěn)定劑漿料；功能顏料與三(1-氯-2-丙基)磷酸酯阻燃增塑劑質(zhì)量比為1:1的比例加入容器中浸泡48h及以上，然后在三輥研磨機(jī)中研磨3次制成功能顏料漿料；

③PVC功能薄膜制備：在高速混合機(jī)中加入PVC樹(shù)脂、預(yù)先加熱至60-80℃的聚酯增塑劑、三(1-氯-2-丙基)磷酸酯阻燃增塑劑、復(fù)合熱穩(wěn)定劑漿料、功能顏料漿料、復(fù)合光穩(wěn)定劑、表面接枝改性后的氧化銦錫或氧化錫銻，高速混合至料溫達(dá)到100±5℃后排料至行星混合機(jī)；控制行星擠出機(jī)的溫度在120～160℃使增塑PVC塑化均勻后進(jìn)入開(kāi)放式煉塑機(jī)中，開(kāi)煉機(jī)的物料通過(guò)單螺桿過(guò)濾機(jī)過(guò)濾雜質(zhì)后直接上料到壓延機(jī)，壓延機(jī)的操作溫度控制在165～175℃之間，通過(guò)壓延、冷卻、卷取工藝最后得到阻燃透明增塑PVC功能薄膜。

本發(fā)明上述的阻燃透明增塑PVC功能薄膜的制備方法，其進(jìn)一步的技術(shù)方案還可以是所述的種子乳液聚合的方法具體步驟如下：在裝有攪拌器的三口瓶中加入蒸餾水、改性粉體氧化銦錫或氧化錫銻100克、接枝單體丙烯酸丁酯6克以及0.2～0.25倍臨界膠束濃度的乳化劑十二烷基硫酸鈉，室溫下400r/min攪拌預(yù)乳化1h，然后以0.05～0.06克碳酸氫鈉為pH緩沖劑，0.15克過(guò)硫酸銨為引發(fā)劑，攪拌速度不變，通氮?dú)獗Ｗo(hù)，控制反應(yīng)溫度為70℃，聚合制備得到聚丙烯酸丁酯接枝改性的氧化銦錫或氧化錫銻。

透明阻燃增塑PVC功能薄膜對(duì)太陽(yáng)光譜選擇性透過(guò)的測(cè)試方法如下：利用日本島津公司生產(chǎn)的型號(hào)為UV-3101PC的紫外-可見(jiàn)-近紅外分光光度計(jì)進(jìn)行。具體方法是首先將樣品在溫度為25℃停放24h，然后設(shè)置紫外-可見(jiàn)-近紅外分光光度計(jì)為透射模式；制備直徑為25mm軟質(zhì)PVC功能薄膜放入儀器中，測(cè)試樣品在波長(zhǎng)為200～2600nm的透光率曲線(xiàn)。分別取紫外光波段(200-400nm)、高能可見(jiàn)光(藍(lán)光)波段(400-500nm)、可見(jiàn)光波段(400-800nm)和近紅外波段(800-2600nm)透過(guò)率數(shù)據(jù)(函數(shù))進(jìn)行積分，使用以下公式計(jì)算各特定波段的平均透過(guò)率：

其中表示平均透過(guò)率(％)，T(λ)指波長(zhǎng)為λ時(shí)的透過(guò)率(％)，λ₁與λ₂是波長(zhǎng)(nm)取值上、下限。在此，紫外光波段取λ₁＝200nm，λ₂＝400nm；高能可見(jiàn)光(藍(lán)光)波段取λ₁＝400nm，λ₂＝-500nm；可見(jiàn)光波段取λ₁＝400nm，λ₂＝800nm；近紅外波段取λ₁＝800nm，λ₂＝2600nm。

室內(nèi)太陽(yáng)能模擬器輻照測(cè)試的隔熱與降溫效果比較：由于近紅外波段以及總太陽(yáng)能波段的反射率無(wú)法直接衡量降溫材料的降溫效果，本發(fā)明采用隔熱裝置測(cè)試透明阻燃增塑PVC功能薄膜的實(shí)際降溫效果。實(shí)驗(yàn)測(cè)試過(guò)程中，將樣品(尺寸直徑為25mm、厚度為1mm)放置在自制隔熱裝置上，然后將覆蓋有樣品的隔熱裝置放置到美國(guó)新港公司生產(chǎn)的94043A型標(biāo)準(zhǔn)太陽(yáng)光模擬器正下方20cm處。在標(biāo)準(zhǔn)太陽(yáng)光下照射1h，期間每隔2min用江蘇省精創(chuàng)電氣股份有限公司生產(chǎn)RC-4型溫度傳感器記錄隔熱裝置內(nèi)部溫度。測(cè)試過(guò)程中，設(shè)置太陽(yáng)光模擬器光照強(qiáng)度為0.3W/cm²。

本發(fā)明的有益效果主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

針對(duì)目前使用的透明增塑PVC功能薄膜中通過(guò)加入苯并三唑類(lèi)紫外光吸收劑后對(duì)200～400nm紫外光波段的透過(guò)率較低(≤1％)，但存在400～500nm藍(lán)光波段的透過(guò)率較高(≥24％)的不足，通過(guò)研究選擇具有一定折光指數(shù)和特殊分子結(jié)構(gòu)的黃色顏料以及最佳用量，利用顏色色光的相加混合達(dá)到過(guò)濾藍(lán)光的效果，其400～500nm藍(lán)光波段的透過(guò)率降至1％以下。

本發(fā)明在研究中發(fā)現(xiàn)：透明增塑PVC功能薄膜中使用每100份(質(zhì)量)PVC樹(shù)脂中加入65份聚酯增塑劑，極限氧指數(shù)降為25～26％左右，可見(jiàn)光透過(guò)率約為85％；在上述配方中加入3份三氧化二銻雖然可以提高極限氧指數(shù)至32％，滿(mǎn)足阻燃性要求，但薄膜的可見(jiàn)光透過(guò)率(透明性)急劇下降，僅為0.1％，無(wú)法滿(mǎn)足透明性的使用要求。還發(fā)現(xiàn)選擇三(1-氯-2-丙基)磷酸酯是一種磷系阻燃劑，對(duì)PVC樹(shù)脂有一定的增塑作用，同時(shí)三(1-氯-2-丙基)磷酸酯折光指數(shù)(20℃，1.4997)，與PVC樹(shù)脂的折光指數(shù)相近(20℃，1.544)，可作為透明增塑PVC薄膜的阻燃增塑劑使用，制得的透明增塑PVC功能薄膜的阻燃性和透明性均較好，每100份(質(zhì)量)PVC樹(shù)脂中加入65份三(1-氯-2-丙基)磷酸酯阻燃增塑劑，極限氧指數(shù)高達(dá)36％，可見(jiàn)光透過(guò)率超過(guò)90％。進(jìn)一步研究表明：采用三(1-氯-2-丙基)磷酸酯作為PVC樹(shù)脂的阻燃增塑劑，解決了增塑PVC薄膜的透明性和阻燃性，但三(1-氯-2-丙基)磷酸酯對(duì)PVC樹(shù)脂的增塑效率不高，同時(shí)該增塑劑熱穩(wěn)定性不好，其在125℃左右開(kāi)始分解，至250℃全部分解。這樣全部采用三(1-氯-2-丙基)磷酸酯作為阻燃透明增塑PVC的增塑劑，導(dǎo)致薄膜的實(shí)際加工過(guò)程中增塑劑產(chǎn)生分解(薄膜壓延加工溫度高達(dá)170～180℃)，同時(shí)存在功能薄膜的穩(wěn)定性不佳，影響后期的使用。本發(fā)明采用熱重分析法氮?dú)夥諚l件下，分別研究了三(1-氯-2-丙基)磷酸酯增塑劑、聚酯增塑劑、只含三(1-氯-2-丙基)磷酸酯增塑劑的PVC功能薄膜、只含聚酯增塑劑的PVC功能薄膜、含三(1-氯-2-丙基)磷酸酯/聚酯增塑劑復(fù)配的PVC功能薄膜的熱分解曲線(xiàn)，定義質(zhì)量失重率達(dá)到2％時(shí)對(duì)應(yīng)的溫度為初始分解溫度(T_d)，其對(duì)應(yīng)的初始分解溫度分別為：三(1-氯-2-丙基)磷酸酯增塑劑T_d＝145℃，聚酯增塑劑T_d＝261℃，只含三(1-氯-2-丙基)磷酸酯增塑劑的PVC功能薄膜T_d＝165℃，只含聚酯增塑劑的PVC功能薄膜T_d＝273℃、含三(1-氯-2-丙基)磷酸酯/聚酯增塑劑復(fù)配的PVC功能薄膜T_d＝175～253℃。這一結(jié)果表明在增塑透明增塑PVC功能薄膜配方中，采用三(1-氯-2-丙基)磷酸酯作為阻燃增塑劑與飽和二元醇與飽和二元酸通過(guò)縮聚反應(yīng)制取的平均分子量為2500聚酯增塑劑復(fù)配作為增塑劑，很好地解決了功能薄膜的透明性、阻燃性、增塑效率等問(wèn)題，同時(shí)避免了加工過(guò)程中磷系阻燃增塑劑的熱分解和功能薄膜使用過(guò)程中的熱穩(wěn)定性這一難點(diǎn)問(wèn)題。本發(fā)明的研究還發(fā)現(xiàn)選擇20℃折光指數(shù)為1.52～1.55透明黃色(橙色)顏料加入上述阻燃增塑PVC薄膜中既能保證薄膜的可見(jiàn)光透光性，還能有效地阻隔藍(lán)光。

針對(duì)氧化銦錫物(ITO)和氧化錫銻(ATO)這一類(lèi)半導(dǎo)體材料，在聚合物基體中不易分散以及與聚合物基體的界面粘合力差等不足，已有專(zhuān)利或文獻(xiàn)報(bào)道解決這一問(wèn)題。例如，公開(kāi)號(hào)為CN 104693646A、專(zhuān)利名稱(chēng)為“一種透明增塑PVC功能薄膜及制備方法”的中國(guó)專(zhuān)利公開(kāi)了采用硅烷偶聯(lián)劑通過(guò)溶劑法處理ITO或ATO，這種方法簡(jiǎn)單易行，可以一定程度上解決ITO或ATO在PVC樹(shù)脂基體中分散，但這種方法常常是在無(wú)機(jī)粒子表面形成物理包覆層，效果和穩(wěn)定性不理想。公開(kāi)號(hào)為CN 104693704A、專(zhuān)利名稱(chēng)為“一種非晶透明PETG共聚酯功能薄膜及其制備方法”的中國(guó)專(zhuān)利公開(kāi)了采用一種自由基聚合方法在ITO或ATO粒子接枝上聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)得到ITO-g-PMMA或ATO-g-PMMA粉末，解決了ITO或ATO粒子在PETG樹(shù)脂的分散性。由于PMMA是典型的非晶剛性聚合物，玻璃化轉(zhuǎn)變溫度約100℃。本發(fā)明中增塑PVC薄膜由于加入增塑劑的原因，導(dǎo)致PVC樹(shù)脂的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度約87℃因加入增塑劑品種與用量的不同降為-10～-40℃。因此本發(fā)明選擇丙烯酸丁酯(BA)做作為接枝單體在無(wú)機(jī)粒子表面化學(xué)接枝上聚丙烯酸丁酯(PBA)，得到氧化銦錫物接枝聚丙烯酸丁酯(ITO-g-PBA)或氧化錫銻接枝聚丙烯酸丁酯(ATO-g-PBA)粉末，由于PBA的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度約-45℃，這一方法進(jìn)一步改善和適應(yīng)ITO或ATO粒子在增塑PVC功能薄膜中分散性能。

這種阻燃透明增塑PVC功能薄膜具有高效屏蔽紫外線(xiàn)、高能可見(jiàn)光-藍(lán)光以及紅外線(xiàn)的作用，亦具有較高的可見(jiàn)光透過(guò)率和隔熱功能，同時(shí)還具有阻燃性。在200～400nm紫外光波段的平均透過(guò)率＜1％(亦即對(duì)紫外光的平均抑制率高達(dá)99％以上)，400～500nm高能可見(jiàn)光(藍(lán)光)平均透過(guò)率＜1％，400～800nm可見(jiàn)光波段平均透過(guò)率高達(dá)80％、800～2600nm近紅外波段平均透過(guò)率43.2％，極限氧指數(shù)＞30％；與普通透明增塑PVC薄膜相比，在炎熱的夏季中午，降溫效果達(dá)到10℃以上。該透明阻燃PVC功能薄膜的主要作用是高效屏蔽紫外光、藍(lán)光和有效屏蔽近紅外光，適合于需要高效屏蔽紫外光和藍(lán)光的場(chǎng)合，亦適合于需要消除因紅外線(xiàn)引起的發(fā)熱效應(yīng)；尤其是可以作為L(zhǎng)ED燈和電子顯示設(shè)備的保護(hù)膜，有效阻隔LED發(fā)出的有害藍(lán)光，保護(hù)人類(lèi)的眼睛免遭高能可見(jiàn)光-藍(lán)光的損害。由于該透明阻燃PVC功能薄膜還具有阻燃功能，還適用于電子電器設(shè)備長(zhǎng)期使用過(guò)程中因發(fā)熱導(dǎo)致的高溫燃燒場(chǎng)合和建筑裝潢材料。

本發(fā)明的透明增塑PVC功能薄膜以PVC樹(shù)脂為主，加入環(huán)保型增塑劑和阻燃增塑劑、穩(wěn)定劑、苯并三唑類(lèi)紫外光吸收劑、特殊結(jié)構(gòu)的顏料、經(jīng)過(guò)丙烯酸丁酯表面接枝改性的ITO(ATO)復(fù)配和加工而成。采用本發(fā)明制備的阻燃透明增塑PVC功能薄膜，可實(shí)現(xiàn)高效率屏蔽紫外線(xiàn)和過(guò)濾高能可見(jiàn)光中的藍(lán)光以及通過(guò)反射太陽(yáng)光譜中近紅外光實(shí)現(xiàn)隔熱，滿(mǎn)足建筑裝潢、電子顯示設(shè)備、彩色印刷裝飾材料和古字畫(huà)文物保護(hù)等特殊使用要求的場(chǎng)合。

附圖說(shuō)明

圖1為對(duì)比例1～4制備的PVC薄膜在太陽(yáng)光譜中的反射率曲線(xiàn)。

圖2為實(shí)施例1,2,6,7,10制備的透明阻燃PVC功能薄膜在太陽(yáng)光譜中的反射率曲線(xiàn)。

圖3為實(shí)施例3,4,5,8,9制備的透明阻燃PVC功能薄膜在太陽(yáng)光譜中的反射率曲線(xiàn)。

圖4為對(duì)比例1～4制備的PVC薄膜在室內(nèi)利用太陽(yáng)能模擬器輻照測(cè)試的隔熱與降溫效果比較。

圖5為實(shí)施例1,2,6,7,10制備的透明阻燃PVC功能薄膜在室內(nèi)利用太陽(yáng)能模擬器輻照測(cè)試的隔熱與降溫效果比較。

圖6為實(shí)施例3,4,5,8,9制備的透明阻燃PVC功能薄膜在室內(nèi)利用太陽(yáng)能模擬器輻照測(cè)試的隔熱與降溫效果比較。

具體實(shí)施方案

以下通過(guò)具體實(shí)施例說(shuō)明本發(fā)明，但本發(fā)明并不僅僅限定于這些實(shí)施例。

實(shí)施例1

原料質(zhì)量配比為：懸浮法PVC樹(shù)脂(S-1300)100，聚酯增塑劑30，三(1-氯-2-丙基)磷酸酯阻燃增塑劑30，硬脂酸鋇1.0，硬脂酸鈣0.8，硬脂酸鋅0.2，苯并三唑類(lèi)紫外光吸收劑UV 326 0.4，受阻胺類(lèi)光穩(wěn)定劑C 944 0.1，ITO-g-PBA 0.5，功能黃顏料0.1。

制備方法：

①表面改性金屬氧化物改性：ITO置于甲苯中，超聲分散20min后轉(zhuǎn)移至恒溫磁力攪拌裝置上，攪拌20min后將偶聯(lián)劑KH-570和三乙胺加入ITO-甲苯分散液中，在70℃下反應(yīng)4h，整個(gè)反應(yīng)過(guò)程在干燥的N₂中進(jìn)行，用離心機(jī)分離甲苯和ITO，醇洗3次以上，80℃下干燥10h后研細(xì)備用。采用種子乳液聚合的方法，首先在裝有攪拌器的三口瓶中加入一定量的蒸餾水、改性粉體ITO 100克、接枝單體丙烯酸丁酯6克以及0.2倍臨界膠束濃度的乳化劑十二烷基硫酸鈉，室溫下400r/min攪拌預(yù)乳化1h，然后以0.05克碳酸氫鈉為pH緩沖劑，0.15克過(guò)硫酸銨為引發(fā)劑，攪拌速度不變，通氮?dú)獗Ｗo(hù)，控制反應(yīng)溫度為70℃，反應(yīng)時(shí)間為3h，聚合制備聚丙烯酸丁酯接枝改性的ITO。

②功能助劑研磨分散與漿料制備：三種熱穩(wěn)定劑硬脂酸鈣、硬脂酸鋇和硬脂酸鋅分別稱(chēng)量好后，按照熱穩(wěn)定劑與三(1-氯-2-丙基)磷酸酯阻燃增塑劑質(zhì)量比為1:3的比例加入專(zhuān)用容器中浸泡24h，然后在三輥研磨機(jī)中研磨2次制成熱穩(wěn)定劑漿料。功能顏料與三(1-氯-2-丙基)磷酸酯阻燃增塑劑質(zhì)量比為1:1的比例加入專(zhuān)用容器中浸泡48h，然后在三輥研磨機(jī)中研磨3次制成功能顏料漿料。

③PVC功能薄膜制備：在高速混合機(jī)中加入PVC樹(shù)脂、預(yù)先加熱至60℃的聚酯增塑劑、三(1-氯-2-丙基)磷酸酯阻燃增塑劑、熱穩(wěn)定劑漿料、功能顏料漿料、紫外光吸收劑、受阻胺類(lèi)光穩(wěn)定劑、表面接枝改性后的ITO，高速混合至料溫達(dá)到100℃后排料至行星混合機(jī)；控制行星擠出機(jī)的溫度在120～160℃使增塑PVC塑化均勻后進(jìn)入開(kāi)放式煉塑機(jī)中，開(kāi)煉機(jī)的物料通過(guò)單螺桿過(guò)濾機(jī)過(guò)濾雜質(zhì)后直接上料到壓延機(jī)，壓延機(jī)的操作溫度控制在165～175℃之間，通過(guò)壓延、冷卻、卷取等工藝最后得到阻燃透明增塑PVC功能薄膜。經(jīng)檢測(cè)阻燃透明增塑PVC功能薄膜力學(xué)性能與光學(xué)性能見(jiàn)表1。

實(shí)施例2

原料質(zhì)量配比為：懸浮法PVC樹(shù)脂(S-1300)100，聚酯增塑劑28，三(1-氯-2-丙基)磷酸酯阻燃增塑劑32，硬脂酸鋇0.5，硬脂酸鈣1.2，硬脂酸鋅0.3，苯并三唑類(lèi)紫外光吸收劑UV 328 0.5，受阻胺類(lèi)光穩(wěn)定劑C 944 0.5，ATO-g-PBA 0.5，功能黃顏料0.2

制備方法：

①表面改性金屬氧化物改性：ATO置于甲苯中，超聲分散30min后轉(zhuǎn)移至恒溫磁力攪拌裝置上，攪拌40min后將偶聯(lián)劑KH-570和三乙胺加入ATO-甲苯分散液中，在80℃下反應(yīng)2h，整個(gè)反應(yīng)過(guò)程在干燥的N₂中進(jìn)行，用離心機(jī)分離甲苯和ATO后，醇洗3次以上，80℃下干燥7h后研細(xì)備用。采用種子乳液聚合的方法，首先在裝有攪拌器的三口瓶中加入一定量的蒸餾水、改性粉體ATO 100克、接枝單體丙烯酸丁酯6克以及0.25倍臨界膠束濃度的乳化劑十二烷基硫酸鈉，室溫下400r/min攪拌預(yù)乳化1h，然后以0.06克碳酸氫鈉為pH緩沖劑，0.15克過(guò)硫酸銨為引發(fā)劑，攪拌速度不變，通氮?dú)獗Ｗo(hù)，控制反應(yīng)溫度為70℃，反應(yīng)時(shí)間為4h，聚合制備聚丙烯酸丁酯接枝改性的ATO。

②功能助劑研磨分散與漿料制備：三種熱穩(wěn)定劑硬脂酸鈣、硬脂酸鋇和硬脂酸鋅分別稱(chēng)量好后，按照熱穩(wěn)定劑與三(1-氯-2-丙基)磷酸酯阻燃增塑劑質(zhì)量比為1:3的比例加入專(zhuān)用容器中浸泡24h，然后在三輥研磨機(jī)中研磨2次制成熱穩(wěn)定劑漿料功能顏料與三(1-氯-2-丙基)磷酸酯阻燃增塑劑質(zhì)量比為1:1的比例加入專(zhuān)用容器中浸泡48h，然后在三輥研磨機(jī)中研磨3次制成功能顏料漿料。

③PVC功能薄膜制備：在高速混合機(jī)中加入PVC樹(shù)脂、預(yù)先加熱至80℃的聚酯增塑劑、三(1-氯-2-丙基)磷酸酯阻燃增塑劑、熱穩(wěn)定劑漿料、功能顏料漿料、紫外光吸收劑、受阻胺類(lèi)光穩(wěn)定劑、表面接枝改性后的ATO，高速混合至料溫達(dá)到95℃后排料至行星混合機(jī)；控制行星擠出機(jī)的溫度在120～160℃使增塑PVC塑化均勻后進(jìn)入開(kāi)放式煉塑機(jī)中，開(kāi)煉機(jī)的物料通過(guò)單螺桿過(guò)濾機(jī)過(guò)濾雜質(zhì)后直接上料到壓延機(jī)，壓延機(jī)的操作溫度控制在165～175℃之間，通過(guò)壓延、冷卻、卷取等工藝最后得到阻燃透明增塑PVC功能薄膜。經(jīng)檢測(cè)阻燃透明增塑PVC功能薄膜力學(xué)性能與光學(xué)性能見(jiàn)表1。

實(shí)施例3

原料質(zhì)量配比為：懸浮法PVC樹(shù)脂(S-1300)100，聚酯增塑劑30，三(1-氯-2-丙基)磷酸酯阻燃增塑劑30，硬脂酸鋇0.8，硬脂酸鈣1.2，硬脂酸鋅0.2，苯并三唑類(lèi)紫外光吸收劑UV P 0.6，受阻胺類(lèi)光穩(wěn)定劑C 944 0.2，ITO-g-PBA 1.0，功能黃顏料0.3。

制備方法：

①表面改性金屬氧化物改性：ITO置于甲苯中，超聲分散20min后轉(zhuǎn)移至恒溫磁力攪拌裝置上，攪拌40min后將偶聯(lián)劑KH-570和三乙胺加入ITO-甲苯分散液中，在75℃下反應(yīng)4h，整個(gè)反應(yīng)過(guò)程在干燥的N₂中進(jìn)行，用離心機(jī)分離甲苯和無(wú)機(jī)非金屬化合物后，醇洗3次以上，80℃下干燥8h后研細(xì)備用。采用種子乳液聚合的方法，首先在裝有攪拌器的三口瓶中加入一定量的蒸餾水、改性粉體ITO 100克、接枝單體丙烯酸丁酯6克以及0.2倍臨界膠束濃度的乳化劑十二烷基硫酸鈉，室溫下400r/min攪拌預(yù)乳化1h，然后以0.05克碳酸氫鈉為pH緩沖劑，0.15克過(guò)硫酸銨為引發(fā)劑，攪拌速度不變，通氮?dú)獗Ｗo(hù)，控制反應(yīng)溫度為70℃，反應(yīng)時(shí)間為3.5h，聚合制備聚丙烯酸丁酯接枝改性的ITO。

②功能助劑研磨分散與漿料制備：三種熱穩(wěn)定劑硬脂酸鈣、硬脂酸鋇和硬脂酸鋅分別稱(chēng)量好后，按照熱穩(wěn)定劑與三(1-氯-2-丙基)磷酸酯阻燃增塑劑質(zhì)量比為1:3的比例加入專(zhuān)用容器中浸泡36h，然后在三輥研磨機(jī)中研磨2次制成熱穩(wěn)定劑漿料。功能顏料與三(1-氯-2-丙基)磷酸酯阻燃增塑劑質(zhì)量比為1:1的比例加入專(zhuān)用容器中浸泡48h，然后在三輥研磨機(jī)中研磨3次制成功能顏料漿料。

③PVC功能薄膜制備：在高速混合機(jī)中加入PVC樹(shù)脂、預(yù)先加熱至70℃的聚酯增塑劑、三(1-氯-2-丙基)磷酸酯阻燃增塑劑、熱穩(wěn)定劑漿料、功能顏料漿料、紫外光吸收劑、受阻胺類(lèi)光穩(wěn)定劑、表面接枝改性后的ITO，高速混合至料溫達(dá)到105℃后排料至行星混合機(jī)；控制行星擠出機(jī)的溫度在120～160℃使增塑PVC塑化均勻后進(jìn)入開(kāi)放式煉塑機(jī)中，開(kāi)煉機(jī)的物料通過(guò)單螺桿過(guò)濾機(jī)過(guò)濾雜質(zhì)后直接上料到壓延機(jī)，壓延機(jī)的操作溫度控制在165～175℃之間，通過(guò)壓延、冷卻、卷取等工藝最后得到阻燃透明增塑PVC功能薄膜。經(jīng)檢測(cè)阻燃透明增塑PVC功能薄膜力學(xué)性能與光學(xué)性能見(jiàn)表1。

實(shí)施例4

原料質(zhì)量配比為：懸浮法PVC樹(shù)脂(S-1300)100，聚酯增塑劑30，三(1-氯-2-丙基)磷酸酯阻燃增塑劑32，硬脂酸鋇1.5，硬脂酸鈣0.3，硬脂酸鋅0.2，苯并三唑類(lèi)紫外光吸收劑UV 326 0.4，苯并三唑類(lèi)紫外光吸收劑UV 328 0.1，受阻胺類(lèi)光穩(wěn)定劑C 944 0.2，ITO-g-PBA 0.5，ATO-g-PBA 0.5，功能黃顏料0.4

制備方法：

①表面改性金屬氧化物改性：ITO和ATO置于甲苯中，超聲分散25min后轉(zhuǎn)移至恒溫磁力攪拌裝置上，攪拌30min后將偶聯(lián)劑KH-570和三乙胺加入ITO-ATO-甲苯分散液中，在80℃下反應(yīng)3h，整個(gè)反應(yīng)過(guò)程在干燥的N₂中進(jìn)行，用離心機(jī)分離甲苯和ITO、ATO后，醇洗3次以上，80℃下干燥9h后研細(xì)備用。采用種子乳液聚合的方法，首先在裝有攪拌器的三口瓶中加入一定量的蒸餾水、改性粉體ITO和ATO 100克、接枝單體丙烯酸丁酯6克以及0.25倍臨界膠束濃度的乳化劑十二烷基硫酸鈉，室溫下400r/min攪拌預(yù)乳化1h，然后以0.05克碳酸氫鈉為pH緩沖劑，0.15克過(guò)硫酸銨為引發(fā)劑，攪拌速度不變，通氮?dú)獗Ｗo(hù)，控制反應(yīng)溫度為70℃，反應(yīng)時(shí)間為4h，聚合制備聚丙烯酸丁酯接枝改性的ITO和ATO。

②功能助劑研磨分散與漿料制備：三種熱穩(wěn)定劑硬脂酸鈣、硬脂酸鋇和硬脂酸鋅分別稱(chēng)量好后，按照熱穩(wěn)定劑與三(1-氯-2-丙基)磷酸酯阻燃增塑劑質(zhì)量比為1:3的比例加入專(zhuān)用容器中浸泡35h，然后在三輥研磨機(jī)中研磨2次制成熱穩(wěn)定劑漿料。功能顏料與三(1-氯-2-丙基)磷酸酯阻燃增塑劑質(zhì)量比為1:1的比例加入專(zhuān)用容器中浸泡48h，然后在三輥研磨機(jī)中研磨3次制成功能顏料漿料。

③PVC功能薄膜制備：在高速混合機(jī)中加入PVC樹(shù)脂、預(yù)先加熱至80℃的聚酯增塑劑、三(1-氯-2-丙基)磷酸酯阻燃增塑劑、熱穩(wěn)定劑漿料、功能顏料漿料、紫外光吸收劑、受阻胺類(lèi)光穩(wěn)定劑、表面接枝改性后的ITO和ATO，高速混合至料溫達(dá)到100℃后排料至行星混合機(jī)；控制行星擠出機(jī)的溫度在120～160℃使增塑PVC塑化均勻后進(jìn)入開(kāi)放式煉塑機(jī)中，開(kāi)煉機(jī)的物料通過(guò)單螺桿過(guò)濾機(jī)過(guò)濾雜質(zhì)后直接上料到壓延機(jī)，壓延機(jī)的操作溫度控制在165～175℃之間，通過(guò)壓延、冷卻、卷取等工藝最后得到阻燃透明增塑PVC功能薄膜。經(jīng)檢測(cè)阻燃透明增塑PVC功能薄膜力學(xué)性能與光學(xué)性能見(jiàn)表1。

實(shí)施例5

原料質(zhì)量配比為：懸浮法PVC樹(shù)脂(S-1300)100，聚酯增塑劑28，三(1-氯-2-丙基)磷酸酯阻燃增塑劑32，硬脂酸鋇0.6，硬脂酸鈣1.1，硬脂酸鋅0.3，苯并三唑類(lèi)紫外光吸收劑UV 328 0.3，苯并三唑類(lèi)紫外光吸收劑UV P 0.2，受阻胺類(lèi)光穩(wěn)定劑C 944 0.2，ITO-g-PBA1.0，功能黃顏料0.35

制備方法：

①表面改性金屬氧化物改性：ITO置于甲苯中，超聲分散20min后轉(zhuǎn)移至恒溫磁力攪拌裝置上，攪拌25min后將偶聯(lián)劑KH-570和三乙胺加入ITO-甲苯分散液中，在70℃下反應(yīng)3h，整個(gè)反應(yīng)過(guò)程在干燥的N₂中進(jìn)行，用離心機(jī)分離甲苯和ITO后，醇洗3次以上，80℃下干燥8h后研細(xì)備用。采用種子乳液聚合的方法，首先在裝有攪拌器的三口瓶中加入一定量的蒸餾水、改性粉體ITO 100克、接枝單體丙烯酸丁酯6克以及0.22倍臨界膠束濃度的乳化劑十二烷基硫酸鈉，室溫下400r/min攪拌預(yù)乳化1h，然后以0.055克碳酸氫鈉為pH緩沖劑，0.15克過(guò)硫酸銨為引發(fā)劑，攪拌速度不變，通氮?dú)獗Ｗo(hù)，控制反應(yīng)溫度為70℃，反應(yīng)時(shí)間為4h，聚合制備聚丙烯酸丁酯接枝改性的ITO。

②功能助劑研磨分散與漿料制備：三種熱穩(wěn)定劑硬脂酸鈣、硬脂酸鋇和硬脂酸鋅分別稱(chēng)量好后，按照熱穩(wěn)定劑與三(1-氯-2-丙基)磷酸酯阻燃增塑劑質(zhì)量比為1:3的比例加入專(zhuān)用容器中浸泡40h，然后在三輥研磨機(jī)中研磨2次制成熱穩(wěn)定劑漿料。功能顏料與三(1-氯-2-丙基)磷酸酯阻燃增塑劑質(zhì)量比為1:1的比例加入專(zhuān)用容器中浸泡48h，然后在三輥研磨機(jī)中研磨3次制成功能顏料漿料。

③PVC功能薄膜制備：在高速混合機(jī)中加入PVC樹(shù)脂、預(yù)先加熱至70℃的聚酯增塑劑、三(1-氯-2-丙基)磷酸酯阻燃增塑劑、熱穩(wěn)定劑漿料、功能顏料漿料、紫外光吸收劑、受阻胺類(lèi)光穩(wěn)定劑、表面接枝改性后的ITO，高速混合至料溫達(dá)到100℃后排料至行星混合機(jī)；控制行星擠出機(jī)的溫度在120～160℃使增塑PVC塑化均勻后進(jìn)入開(kāi)放式煉塑機(jī)中，開(kāi)煉機(jī)的物料通過(guò)單螺桿過(guò)濾機(jī)過(guò)濾雜質(zhì)后直接上料到壓延機(jī)，壓延機(jī)的操作溫度控制在165～175℃之間，通過(guò)壓延、冷卻、卷取等工藝最后得到阻燃透明增塑PVC功能薄膜。經(jīng)檢測(cè)阻燃透明增塑PVC功能薄膜力學(xué)性能與光學(xué)性能見(jiàn)表1。

實(shí)施例6

原料質(zhì)量配比為：懸浮法PVC樹(shù)脂(S-1300)100，聚酯增塑劑17，三(1-氯-2-丙基)磷酸酯阻燃增塑劑45，硬脂酸鋇0.9，硬脂酸鈣0.9，硬脂酸鋅0.2，苯并三唑類(lèi)紫外光吸收劑UV 326 0.3，苯并三唑類(lèi)紫外光吸收劑UV P 0.4，受阻胺類(lèi)光穩(wěn)定劑C 944 0.2，ITO-g-PBA 0.5，功能黃顏料0.45

制備方法：

①表面改性金屬氧化物改性：ITO置于甲苯中，超聲分散25min后轉(zhuǎn)移至恒溫磁力攪拌裝置上，攪拌35min后將偶聯(lián)劑KH-570和三乙胺加入ITO-甲苯分散液中，在75℃下反應(yīng)4h，整個(gè)反應(yīng)過(guò)程在干燥的N₂中進(jìn)行，用離心機(jī)分離甲苯和ITO后，醇洗3次以上，80℃下干燥9h后研細(xì)備用。采用種子乳液聚合的方法，首先在裝有攪拌器的三口瓶中加入一定量的蒸餾水、改性粉體ITO 100克、接枝單體丙烯酸丁酯6克以及0.25倍臨界膠束濃度的乳化劑十二烷基硫酸鈉，室溫下400r/min攪拌預(yù)乳化1h，然后以0.05克碳酸氫鈉為pH緩沖劑，0.15克過(guò)硫酸銨為引發(fā)劑，攪拌速度不變，通氮?dú)獗Ｗo(hù)，控制反應(yīng)溫度為70℃，反應(yīng)時(shí)間為3h，聚合制備聚丙烯酸丁酯接枝改性的ITO。

②功能助劑研磨分散與漿料制備：三種熱穩(wěn)定劑硬脂酸鈣、硬脂酸鋇和硬脂酸鋅分別稱(chēng)量好后，按照熱穩(wěn)定劑與三(1-氯-2-丙基)磷酸酯阻燃增塑劑質(zhì)量比為1:3的比例加入專(zhuān)用容器中浸泡38h，然后在三輥研磨機(jī)中研磨2次制成熱穩(wěn)定劑漿料。功能顏料與三(1-氯-2-丙基)磷酸酯阻燃增塑劑質(zhì)量比為1:1的比例加入專(zhuān)用容器中浸泡48h，然后在三輥研磨機(jī)中研磨3次制成功能顏料漿料。

③PVC功能薄膜制備：在高速混合機(jī)中加入PVC樹(shù)脂、預(yù)先加熱至60℃的聚酯增塑劑、三(1-氯-2-丙基)磷酸酯阻燃增塑劑、熱穩(wěn)定劑漿料、功能顏料漿料、紫外光吸收劑、受阻胺類(lèi)光穩(wěn)定劑、表面接枝改性后的ITO，高速混合至料溫達(dá)到95℃后排料至行星混合機(jī)；控制行星擠出機(jī)的溫度在120～160℃使增塑PVC塑化均勻后進(jìn)入開(kāi)放式煉塑機(jī)中，開(kāi)煉機(jī)的物料通過(guò)單螺桿過(guò)濾機(jī)過(guò)濾雜質(zhì)后直接上料到壓延機(jī)，壓延機(jī)的操作溫度控制在165～175℃之間，通過(guò)壓延、冷卻、卷取等工藝最后得到阻燃透明增塑PVC功能薄膜。經(jīng)檢測(cè)阻燃透明增塑PVC功能薄膜力學(xué)性能與光學(xué)性能見(jiàn)表1。

實(shí)施例7

原料質(zhì)量配比為：懸浮法PVC樹(shù)脂(S-1300)100，聚酯增塑劑19，三(1-氯-2-丙基)磷酸酯阻燃增塑劑45，硬脂酸鋇1.0，硬脂酸鈣0.7，硬脂酸鋅0.3，苯并三唑類(lèi)紫外光吸收劑UV 326 0.5，受阻胺類(lèi)光穩(wěn)定劑C 944 0.5，ATO-g-PBA 0.5，功能黃顏料0.5

制備方法：

①表面改性金屬氧化物改性：ATO置于甲苯中，超聲分散20min后轉(zhuǎn)移至恒溫磁力攪拌裝置上，攪拌30min后將偶聯(lián)劑KH-570和三乙胺加入ATO-甲苯分散液中，在70℃下反應(yīng)2h，整個(gè)反應(yīng)過(guò)程在干燥的N₂中進(jìn)行，用離心機(jī)分離甲苯和ATO后，醇洗3次以上，80℃下干燥8h后研細(xì)備用。采用種子乳液聚合的方法，首先在裝有攪拌器的三口瓶中加入一定量的蒸餾水、改性粉體ATO 100克、接枝單體丙烯酸丁酯6克以及0.2倍臨界膠束濃度的乳化劑十二烷基硫酸鈉，室溫下400r/min攪拌預(yù)乳化1h，然后以0.06克碳酸氫鈉為pH緩沖劑，0.15克過(guò)硫酸銨為引發(fā)劑，攪拌速度不變，通氮?dú)獗Ｗo(hù)，控制反應(yīng)溫度為70℃，反應(yīng)時(shí)間為4h，聚合制備聚丙烯酸丁酯接枝改性的ATO。

②功能助劑研磨分散與漿料制備：三種熱穩(wěn)定劑硬脂酸鈣、硬脂酸鋇和硬脂酸鋅分別稱(chēng)量好后，按照熱穩(wěn)定劑與三(1-氯-2-丙基)磷酸酯阻燃增塑劑質(zhì)量比為1:3的比例加入專(zhuān)用容器中浸泡45h，然后在三輥研磨機(jī)中研磨2次制成熱穩(wěn)定劑漿料。功能顏料與三(1-氯-2-丙基)磷酸酯阻燃增塑劑質(zhì)量比為1:1的比例加入專(zhuān)用容器中浸泡48h，然后在三輥研磨機(jī)中研磨3次制成功能顏料漿料。

③PVC功能薄膜制備：在高速混合機(jī)中加入PVC樹(shù)脂、預(yù)先加熱至75℃的聚酯增塑劑、三(1-氯-2-丙基)磷酸酯阻燃增塑劑、熱穩(wěn)定劑漿料、功能顏料漿料、紫外光吸收劑、受阻胺類(lèi)光穩(wěn)定劑、表面接枝改性后的ATO，高速混合至料溫達(dá)到105℃后排料至行星混合機(jī)；控制行星擠出機(jī)的溫度在120～160℃使增塑PVC塑化均勻后進(jìn)入開(kāi)放式煉塑機(jī)中，開(kāi)煉機(jī)的物料通過(guò)單螺桿過(guò)濾機(jī)過(guò)濾雜質(zhì)后直接上料到壓延機(jī)，壓延機(jī)的操作溫度控制在165～175℃之間，通過(guò)壓延、冷卻、卷取等工藝最后得到阻燃透明增塑PVC功能薄膜。經(jīng)檢測(cè)阻燃透明增塑PVC功能薄膜力學(xué)性能與光學(xué)性能見(jiàn)表1。

實(shí)施例8

原料質(zhì)量配比為：懸浮法PVC樹(shù)脂(S-1300)100，聚酯增塑劑19，三(1-氯-2-丙基)磷酸酯阻燃增塑劑47，硬脂酸鋇0.5，硬脂酸鈣1.3，硬脂酸鋅0.2，苯并三唑類(lèi)紫外光吸收劑UV 326 0.5，苯并三唑類(lèi)紫外光吸收劑UV 328 0.1，苯并三唑類(lèi)紫外光吸收劑UV P 0.2，受阻胺類(lèi)光穩(wěn)定劑C 944 0.2，ITO-g-PBA 1.0，功能黃顏料0.4。

制備方法：

①表面改性金屬氧化物改性：ITO置于甲苯中，超聲分散25min后轉(zhuǎn)移至恒溫磁力攪拌裝置上，攪拌20min后將偶聯(lián)劑KH-570和三乙胺加入ITO-甲苯分散液中，在75℃下反應(yīng)4h，整個(gè)反應(yīng)過(guò)程在干燥的N₂中進(jìn)行，用離心機(jī)分離甲苯和ITO后，醇洗3次以上，80℃下干燥7h后研細(xì)備用。采用種子乳液聚合的方法，首先在裝有攪拌器的三口瓶中加入一定量的蒸餾水、改性粉體ITO 100克、接枝單體丙烯酸丁酯6克以及0.25倍臨界膠束濃度的乳化劑十二烷基硫酸鈉，室溫下400r/min攪拌預(yù)乳化1h，然后以0.05克碳酸氫鈉為pH緩沖劑，0.15克過(guò)硫酸銨為引發(fā)劑，攪拌速度不變，通氮?dú)獗Ｗo(hù)，控制反應(yīng)溫度為70℃，反應(yīng)時(shí)間為3h，聚合制備聚丙烯酸丁酯接枝改性的ITO。

②功能助劑研磨分散與漿料制備：三種熱穩(wěn)定劑硬脂酸鈣、硬脂酸鋇和硬脂酸鋅分別稱(chēng)量好后，按照熱穩(wěn)定劑與三(1-氯-2-丙基)磷酸酯阻燃增塑劑質(zhì)量比為1:3的比例加入專(zhuān)用容器中浸泡24h，然后在三輥研磨機(jī)中研磨2次制成熱穩(wěn)定劑漿料。功能顏料與三(1-氯-2-丙基)磷酸酯阻燃增塑劑質(zhì)量比為1:1的比例加入專(zhuān)用容器中浸泡48h，然后在三輥研磨機(jī)中研磨3次制成功能顏料漿料。

③PVC功能薄膜制備：在高速混合機(jī)中加入PVC樹(shù)脂、預(yù)先加熱至65℃的聚酯增塑劑、三(1-氯-2-丙基)磷酸酯阻燃增塑劑、熱穩(wěn)定劑漿料、功能顏料漿料、紫外光吸收劑、受阻胺類(lèi)光穩(wěn)定劑、表面接枝改性后的ITO，高速混合至料溫達(dá)到100℃后排料至行星混合機(jī)；控制行星擠出機(jī)的溫度在120～160℃使增塑PVC塑化均勻后進(jìn)入開(kāi)放式煉塑機(jī)中，開(kāi)煉機(jī)的物料通過(guò)單螺桿過(guò)濾機(jī)過(guò)濾雜質(zhì)后直接上料到壓延機(jī)，壓延機(jī)的操作溫度控制在165～175℃之間，通過(guò)壓延、冷卻、卷取等工藝最后得到阻燃透明增塑PVC功能薄膜。經(jīng)檢測(cè)阻燃透明增塑PVC功能薄膜力學(xué)性能與光學(xué)性能見(jiàn)表1。

實(shí)施例9

原料質(zhì)量配比為：懸浮法PVC樹(shù)脂(S-1300)100，聚酯增塑劑30，三(1-氯-2-丙基)磷酸酯阻燃增塑劑35，硬脂酸鋇1.5，硬脂酸鈣0.3，硬脂酸鋅0.2，苯并三唑類(lèi)紫外光吸收劑UV 328 0.4，受阻胺類(lèi)光穩(wěn)定劑C 944 0.1，ITO-g-PBA 0.5，ATO-g-PBA 0.5，功能黃顏料0.5。

制備方法：

①表面改性金屬氧化物改性：ITO和ATO置于甲苯中，超聲分散30min后轉(zhuǎn)移至恒溫磁力攪拌裝置上，攪拌40min后將偶聯(lián)劑KH-570和三乙胺加入ITO-ATO-甲苯分散液中，在75℃下反應(yīng)3h，整個(gè)反應(yīng)過(guò)程在干燥的N₂中進(jìn)行，用離心機(jī)分離甲苯和無(wú)機(jī)非金屬化合物后，醇洗3次以上，80℃下干燥8h后研細(xì)備用。采用種子乳液聚合的方法，首先在裝有攪拌器的三口瓶中加入一定量的蒸餾水、改性粉體ITO和ATO共100克、接枝單體丙烯酸丁酯6克以及0.2倍臨界膠束濃度的乳化劑十二烷基硫酸鈉，室溫下400r/min攪拌預(yù)乳化1h，然后以0.05克碳酸氫鈉為pH緩沖劑，0.15克過(guò)硫酸銨為引發(fā)劑，攪拌速度不變，通氮?dú)獗Ｗo(hù)，控制反應(yīng)溫度為70℃，反應(yīng)時(shí)間為3.5h，聚合制備聚丙烯酸丁酯接枝改性的ITO和ATO。

②功能助劑研磨分散與漿料制備：三種熱穩(wěn)定劑硬脂酸鈣、硬脂酸鋇和硬脂酸鋅分別稱(chēng)量好后，按照熱穩(wěn)定劑與三(1-氯-2-丙基)磷酸酯阻燃增塑劑質(zhì)量比為1:3的比例加入專(zhuān)用容器中浸泡48h，然后在三輥研磨機(jī)中研磨2次制成熱穩(wěn)定劑漿料。功能顏料與三(1-氯-2-丙基)磷酸酯阻燃增塑劑質(zhì)量比為1:1的比例加入專(zhuān)用容器中浸泡48h，然后在三輥研磨機(jī)中研磨3次制成功能顏料漿料。

③PVC功能薄膜制備：在高速混合機(jī)中加入PVC樹(shù)脂、預(yù)先加熱至80℃的聚酯增塑劑、三(1-氯-2-丙基)磷酸酯阻燃增塑劑、熱穩(wěn)定劑漿料、功能顏料漿料、紫外光吸收劑、受阻胺類(lèi)光穩(wěn)定劑、表面接枝改性后的ITO和ATO，高速混合至料溫達(dá)到98℃后排料至行星混合機(jī)；控制行星擠出機(jī)的溫度在120～160℃使增塑PVC塑化均勻后進(jìn)入開(kāi)放式煉塑機(jī)中，開(kāi)煉機(jī)的物料通過(guò)單螺桿過(guò)濾機(jī)過(guò)濾雜質(zhì)后直接上料到壓延機(jī)，壓延機(jī)的操作溫度控制在165～175℃之間，通過(guò)壓延、冷卻、卷取等工藝最后得到阻燃透明增塑PVC功能薄膜。經(jīng)檢測(cè)阻燃透明增塑PVC功能薄膜力學(xué)性能與光學(xué)性能見(jiàn)表1。

實(shí)施例10

原料質(zhì)量配比為：懸浮法PVC樹(shù)脂(S-1300)100，聚酯增塑劑30，三(1-氯-2-丙基)磷酸酯阻燃增塑劑40，硬脂酸鋇1.0，硬脂酸鈣0.7，硬脂酸鋅0.3，苯并三唑類(lèi)紫外光吸收劑UV 326 0.3，苯并三唑類(lèi)紫外光吸收劑UV 328 0.2，苯并三唑類(lèi)紫外光吸收劑UV P 0.1，受阻胺類(lèi)光穩(wěn)定劑C 944 0.2，ITO-g-PBA 0.5，功能黃顏料0.3。

制備方法：

①表面改性金屬氧化物改性：ITO置于甲苯中，超聲分散25min后轉(zhuǎn)移至恒溫磁力攪拌裝置上，攪拌30min后將偶聯(lián)劑KH-570和三乙胺加入ITO-甲苯分散液中，在80℃下反應(yīng)3h，整個(gè)反應(yīng)過(guò)程在干燥的N₂中進(jìn)行，用離心機(jī)分離甲苯和ITO后，醇洗3次以上，80℃下干燥7.5h后研細(xì)備用。采用種子乳液聚合的方法，首先在裝有攪拌器的三口瓶中加入一定量的蒸餾水、改性粉體ITO 100克、接枝單體丙烯酸丁酯6克以及0.25倍臨界膠束濃度的乳化劑十二烷基硫酸鈉，室溫下400r/min攪拌預(yù)乳化1h，然后以0.06克碳酸氫鈉為pH緩沖劑，0.15克過(guò)硫酸銨為引發(fā)劑，攪拌速度不變，通氮?dú)獗Ｗo(hù)，控制反應(yīng)溫度為70℃，反應(yīng)時(shí)間為4h，聚合制備聚丙烯酸丁酯接枝改性的ITO。

②功能助劑研磨分散與漿料制備：三種熱穩(wěn)定劑硬脂酸鈣、硬脂酸鋇和硬脂酸鋅分別稱(chēng)量好后，按照熱穩(wěn)定劑與三(1-氯-2-丙基)磷酸酯阻燃增塑劑質(zhì)量比為1:3的比例加入專(zhuān)用容器中浸泡40h，然后在三輥研磨機(jī)中研磨2次制成熱穩(wěn)定劑漿料。功能顏料與三(1-氯-2-丙基)磷酸酯阻燃增塑劑質(zhì)量比為1:1的比例加入專(zhuān)用容器中浸泡48h，然后在三輥研磨機(jī)中研磨3次制成功能顏料漿料。

③PVC功能薄膜制備：在高速混合機(jī)中加入PVC樹(shù)脂、預(yù)先加熱至70℃的聚酯增塑劑、三(1-氯-2-丙基)磷酸酯阻燃增塑劑、熱穩(wěn)定劑漿料、功能顏料漿料、紫外光吸收劑、受阻胺類(lèi)光穩(wěn)定劑、表面接枝改性后的ITO，高速混合至料溫達(dá)到105℃后排料至行星混合機(jī)；控制行星擠出機(jī)的溫度在120～160℃使增塑PVC塑化均勻后進(jìn)入開(kāi)放式煉塑機(jī)中，開(kāi)煉機(jī)的物料通過(guò)單螺桿過(guò)濾機(jī)過(guò)濾雜質(zhì)后直接上料到壓延機(jī)，壓延機(jī)的操作溫度控制在165～175℃之間，通過(guò)壓延、冷卻、卷取等工藝最后得到阻燃透明增塑PVC功能薄膜。經(jīng)檢測(cè)阻燃透明增塑PVC功能薄膜力學(xué)性能與光學(xué)性能見(jiàn)表1。

對(duì)比例1

原料質(zhì)量配比為：懸浮法PVC樹(shù)脂(S-1300)100，聚酯增塑劑65，硬脂酸鋇0.8，硬脂酸鈣1.0，硬脂酸鋅0.2。

制備方法：在高速混合機(jī)中加入PVC樹(shù)脂、預(yù)先加熱至70℃的增塑劑、熱穩(wěn)定劑等助劑，高速混合至料溫達(dá)到100℃后排料至行星混合機(jī)；控制行星擠出機(jī)的三段溫度分別為110、130、150℃使增塑PVC塑化均勻后進(jìn)入開(kāi)放式煉塑機(jī)中，開(kāi)煉機(jī)的物料通過(guò)單螺桿過(guò)濾機(jī)過(guò)濾雜質(zhì)后直接上料到壓延機(jī)，壓延機(jī)的操作溫度控制在170℃，通過(guò)壓延、冷卻、卷取等工藝最后得到透明增塑PVC功能薄膜。經(jīng)檢測(cè)阻燃透明增塑PVC功能薄膜力學(xué)性能與光學(xué)性能見(jiàn)表1。

對(duì)比例2

原料質(zhì)量配比為：懸浮法PVC樹(shù)脂(S-1300)100，聚酯增塑劑65，硬脂酸鋇0.8，硬脂酸鈣1.0，硬脂酸鋅0.2，三氧化二銻3。

制備方法：在高速混合機(jī)中加入PVC樹(shù)脂、預(yù)先加熱至70℃的增塑劑、熱穩(wěn)定劑、阻燃劑等助劑，高速混合至料溫達(dá)到100℃后排料至行星混合機(jī)；控制行星擠出機(jī)的三段溫度分別為110、130、150℃使增塑PVC塑化均勻后進(jìn)入開(kāi)放式煉塑機(jī)中，開(kāi)煉機(jī)的物料通過(guò)單螺桿過(guò)濾機(jī)過(guò)濾雜質(zhì)后直接上料到壓延機(jī)，壓延機(jī)的操作溫度控制在170℃，通過(guò)壓延、冷卻、卷取等工藝最后得到透明增塑PVC功能薄膜。經(jīng)檢測(cè)阻燃透明增塑PVC功能薄膜力學(xué)性能與光學(xué)性能見(jiàn)表1。

對(duì)比例3

懸浮法PVC樹(shù)脂(S-1300)100，三(1-氯-2-丙基)磷酸酯阻燃增塑劑65，硬脂酸鋇0.8，硬脂酸鈣1.0，硬脂酸鋅0.2，苯并三唑類(lèi)紫外光吸收劑UV 326 0.5，ATO 0.5，永固黃0.006。

制備方法：在高速混合機(jī)中加入PVC樹(shù)脂、預(yù)先加熱至70℃的增塑劑、熱穩(wěn)定劑、紫外光吸收劑、ATO、永固黃等助劑，高速混合至料溫達(dá)到100℃后排料至行星混合機(jī)；控制行星擠出機(jī)的三段溫度分別為110、130、150℃使增塑PVC塑化均勻后進(jìn)入開(kāi)放式煉塑機(jī)中，開(kāi)煉機(jī)的物料通過(guò)單螺桿過(guò)濾機(jī)過(guò)濾雜質(zhì)后直接上料到壓延機(jī)，壓延機(jī)的操作溫度控制在170℃，通過(guò)壓延、冷卻、卷取等工藝最后得到透明增塑PVC功能薄膜。經(jīng)檢測(cè)阻燃透明增塑PVC功能薄膜力學(xué)性能與光學(xué)性能見(jiàn)表1。

對(duì)比例4

懸浮法PVC樹(shù)脂(S-1300)100，三(1-氯-2-丙基)磷酸酯阻燃增塑劑65，硬脂酸鋇0.8，硬脂酸鈣1.0，硬脂酸鋅0.2，苯并三唑類(lèi)紫外光吸收劑UV 326 0.5，永固黃0.1。

制備方法：在高速混合機(jī)中加入PVC樹(shù)脂、預(yù)先加熱至70℃的增塑劑、熱穩(wěn)定劑、永固紅、紫外光吸收劑等助劑，高速混合至料溫達(dá)到100℃后排料至行星混合機(jī)；控制行星擠出機(jī)的三段溫度分別為110、130、150℃使增塑PVC塑化均勻后進(jìn)入開(kāi)放式煉塑機(jī)中，開(kāi)煉機(jī)的物料通過(guò)單螺桿過(guò)濾機(jī)過(guò)濾雜質(zhì)后直接上料到壓延機(jī)，壓延機(jī)的操作溫度控制在170℃，通過(guò)壓延、冷卻、卷取等工藝最后得到透明增塑PVC功能薄膜。經(jīng)檢測(cè)阻燃透明增塑PVC功能薄膜力學(xué)性能與光學(xué)性能見(jiàn)表1。

表1阻燃透明增塑PVC功能薄膜力學(xué)性能與光學(xué)性能