本發(fā)明涉及保護膜領(lǐng)域，特別涉及一種戶外型材復(fù)合保護膜及其制備方法。

背景技術(shù)：

隨著社會發(fā)展，人們對建筑材料特別是建筑外立面的要求趨向于更加立體化，彩色化，圖案化。建筑常用的外飾型材主要有鋁合金和塑鋼兩種，通過各種不同的彩色化工藝來達到表面顏色豐富，圖案逼真的彩色效果。然而，戶外的風吹、日曬、雨打等自然惡劣環(huán)境使型材外層的色彩圖案很快出現(xiàn)褪色、剝落等現(xiàn)象，大大影響了外飾形象。為了解決此問題，通常在色彩圖案外覆上保護膜。

目前，國內(nèi)市場上的高質(zhì)量型材保護膜產(chǎn)品均為國外公司生產(chǎn)，國產(chǎn)保護膜基本都使用單層pvc膜設(shè)計，導致耐候性差，使用壽命很短。所以，國內(nèi)在高質(zhì)量型材保護膜這方面仍處于技術(shù)空白階段，從而讓國外公司形成壟斷局面。因此，開發(fā)一種耐候性、耐老化性、阻隔性等性能優(yōu)越、高質(zhì)量的戶外型材保護膜十分必要。

聚偏氟乙烯(pvdf)，兼具氟樹脂和通用樹脂的特性，具有良好的耐化學腐蝕性、耐高溫性、耐氧化性、耐候性、耐射線輻射性能?；瘜W結(jié)構(gòu)中以氟一碳化合鍵結(jié)合，這種具有短鍵性質(zhì)的結(jié)構(gòu)與氫離子形成最穩(wěn)定最牢固的結(jié)合.因而氟碳涂料具有特異的物理化學性能，不但有很強的耐磨性和抗沖擊性能，而且在極端嚴酷與惡劣的環(huán)境中有很高的抗褪色性與抗紫外線性能。聚偏氟乙烯(pvdf)為半結(jié)晶聚合物，熔點高，表面張力小，透明度不夠，且原料成本高。而聚甲基丙烯酸甲酯(pmma)本身具有優(yōu)良的光學特性及耐候性，透光率極好，是目前最優(yōu)良的高分子透明材料。由于氫鍵的作用，聚偏氟乙烯(pvdf)和聚甲基丙烯酸甲酯(pmma)相容性很好。如何得到一種保護膜，其在保證其具有優(yōu)異的力學性能及物理化學性能的同時兼具良好的紫外線吸收性和透光性能，且較同類產(chǎn)品具有相對較低的成本，于行業(yè)具有重要意義。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于針對上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種戶外型材復(fù)合保護膜及其制備方法。

本發(fā)明所采取的其中一個技術(shù)方案是：

一種戶外型材復(fù)合保護膜，其具有由添加了紫外線吸收劑的改性聚甲基丙烯酸甲酯透明層和聚偏氟乙烯阻隔表層經(jīng)熔融共擠得到的雙層結(jié)構(gòu)，其中改性聚甲基丙烯酸甲酯透明層中紫外線吸收劑的添加量為改性聚甲基丙烯酸總質(zhì)量的1～5％。

具體地，紫外線吸收劑的添加量直接影響最終產(chǎn)品對紫外線的阻隔性能，當其添加量限定在1～5％時，可使得最終產(chǎn)品具有穩(wěn)定的紫外性阻隔性能同時有效控制成本。

作為上述方案的進一步改進，所述聚偏氟乙烯阻隔表層中添加了占聚偏氟乙烯總質(zhì)量的0～5％的紫外線吸收劑。進一步地，所述紫外線吸收劑選自水楊酸酯類、苯酮類、苯并三唑類、取代丙烯腈類、三嗪類和受阻胺類中至少一種。本發(fā)明的紫外線吸收劑優(yōu)選水楊酸酯類、苯酮類、苯并三唑類和三嗪類，再進一步優(yōu)選為2-(2-羥基-5-甲基苯基)-苯并三唑、雙水楊酸雙酚a酯、2，2’-二羥基-4，4’-二甲氧基二苯甲酮、2-(2’-甲基-4’-羥基苯基)-苯并三唑、2，4-二氯-6-(4-嗎啉基)-1，3，5-三嗪和2-(2’-羥基-5’-叔丁基苯基)-苯并三唑中的至少一種。

作為上述方案的進一步改進，所述改性聚甲基丙烯酸甲酯為經(jīng)增韌劑改性的聚甲基丙烯酸甲酯。進一步地，所述增韌劑選自丙烯酸酯類橡膠、苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物、氟橡膠、聚氨酯彈性體、甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯三元共聚物、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物和氯化聚乙烯中的至少一種。

作為上述方案的進一步改進，所述改性聚甲基丙烯酸甲酯透明層和聚偏氟乙烯阻隔表層的厚度范圍均為5～50μm，且改性聚甲基丙烯酸甲酯透明層和聚偏氟乙烯阻隔表層的層厚比為1～10:1。

具體地，根據(jù)保護對象不同和處在不同的氣候環(huán)境，采用不同層比厚度配方既可節(jié)省成本，又可達到保護效果。

本發(fā)明中雙層結(jié)構(gòu)的復(fù)合保護膜由以下制備方法制成：將添加了紫外線吸收劑的改性聚甲基丙烯酸甲酯和聚偏氟乙烯分別投入兩臺擠出機內(nèi)，熔融匯流于t型或衣架型模頭并通過該模頭擠出，熔融共擠過程中控制改性聚甲基丙烯酸甲酯的擠出溫度為180～220℃，聚偏氟乙烯的擠出溫度為170～240℃，模頭溫度為200～250℃，后經(jīng)冷卻、收卷，得由上層為聚偏氟乙烯阻隔表層和下層為改性聚甲基丙烯酸甲酯透明層疊合而成的復(fù)合保護膜成品。

本發(fā)明所采取的另一個技術(shù)方案是：

將上述本發(fā)明復(fù)合保護膜雙層結(jié)構(gòu)中的添加了紫外線吸收劑的改性聚甲基丙烯酸甲酯透明層和聚偏氟乙烯表層作為芯層和面層，在改性聚甲基丙烯酸甲酯透明層下方疊合一層聚甲基丙烯酸透明底層而成具有三層結(jié)構(gòu)的復(fù)合保護膜。該聚甲基丙烯酸透明底層的厚度范圍為3～30μm，同時可根據(jù)需要添加粘合劑或著色劑。采用三層結(jié)構(gòu)，既可達到用戶對色彩或不同粘合對象的要求，又可節(jié)省成本和有利于薄膜加工。

本發(fā)明中三層結(jié)構(gòu)的復(fù)合保護膜由以下制備方法制成：將各層組分分別投入三臺擠出機內(nèi)，熔融匯流于t型或衣架型模頭并通過該模頭擠出，熔融共擠過程中控制改性聚甲基丙烯酸甲酯和聚甲基丙烯酸甲酯的擠出溫度均為180～220℃，聚偏氟乙烯的擠出溫度為170～240℃，模頭溫度為200～250℃，后經(jīng)冷卻、收卷，得由上層為聚偏氟乙烯阻隔表層、芯層為改性聚甲基丙烯酸甲酯透明層及下層為聚甲基丙烯酸甲酯透明底層疊合而成的復(fù)合保護膜成品。

本發(fā)明的有益效果是：

(1)本發(fā)明通過將改性聚甲基丙烯酸甲酯和聚偏氟乙烯熔融共擠成膜，同時優(yōu)化其中改性聚甲基丙烯酸甲酯的特性、紫外線吸收劑的添加量及兩層的層比，使得制備出的復(fù)合保護膜不但具有良好的紫外線吸收性能和透光性能，同時具有優(yōu)異的壓合性、耐腐蝕性、耐溶劑性、耐污性、耐磨性、自潔性、耐候性、耐久性及良好的力學性能，能持久有效地保護型材色彩。

(2)本發(fā)明在底層增設(shè)聚甲基丙烯酸甲酯透明底層，進一步提供了該復(fù)合保護膜與戶外型材表面的貼合性能。針對不同保護對象，在底層添加不同的粘合劑，可增加粘合強度。如二層結(jié)構(gòu)，在聚甲基丙烯酸甲酯中添加粘合劑，除了增加成本外，還影響薄膜產(chǎn)品的性能。

(3)本發(fā)明的制備方法工藝簡單，易于控制，所制備得的產(chǎn)品具有良好的質(zhì)量穩(wěn)定性，且生產(chǎn)成本較國際同類產(chǎn)品相對低，填補了國內(nèi)高質(zhì)量戶外型材保護膜的空白。

附圖說明

附圖1為本發(fā)明實施2所制備得的產(chǎn)品與國外同類產(chǎn)品的紫外線透過率對比圖。

具體實施方式

下面結(jié)合實施例對本發(fā)明進行具體描述，以便于所屬技術(shù)領(lǐng)域的人員對本發(fā)明的理解。有必要在此特別指出的是，實施例只是用于對本發(fā)明做進一步說明，不能理解為對本發(fā)明保護范圍的限制，所屬領(lǐng)域技術(shù)熟練人員，根據(jù)上述發(fā)明內(nèi)容對本發(fā)明作出的非本質(zhì)性的改進和調(diào)整，應(yīng)仍屬于本發(fā)明的保護范圍。同時下述所提及的原料未詳細說明的，均為市售產(chǎn)品；未詳細提及的工藝步驟或制備方法為均為本領(lǐng)域技術(shù)人員所知曉的工藝步驟或制備方法。

實施例1

一種戶外型材復(fù)合保護膜，其具有由添加了紫外線吸收劑的改性聚甲基丙烯酸甲酯透明層和聚偏氟乙烯阻隔表層經(jīng)熔融共擠得到的雙層結(jié)構(gòu)，所述透明層與阻隔表層的層厚度均為10μm。

制備方法：

1)將經(jīng)丙烯酸酯類橡膠增韌劑改性過的聚甲基丙烯酸甲酯與占其總質(zhì)量3％的2，2’-二羥基-4，4’-二甲氧基二苯甲酮紫外線吸收劑混合均勻，得a料；

2)將聚偏氟乙烯與占其總質(zhì)量2％的2，2’-二羥基-4，4’-二甲氧基二苯甲酮紫外線吸收劑混合均勻，得b料；

3)將a料與b料分別投入兩臺擠出機中內(nèi)，熔融匯流于t型或衣架型模頭并通過該模頭擠出，熔融共擠過程中控制a料擠出溫度為200℃，b料擠出溫度為210℃，模頭溫度為230℃，后經(jīng)冷卻、收卷，得由上層為聚偏氟乙烯阻隔表層和下層為改性聚甲基丙烯酸甲酯透明層疊合而成的復(fù)合保護膜成品。

實施例2

一種戶外型材復(fù)合保護膜，其具有由添加了紫外線吸收劑的改性聚甲基丙烯酸甲酯透明層和聚偏氟乙烯阻隔表層經(jīng)熔融共擠得到的雙層結(jié)構(gòu)，所述透明層的厚度為25μm，阻隔層的厚度為5μm，即透明層與阻隔層的層比為5:1。

制備方法：

1)將經(jīng)甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯三元共聚物和氯化聚乙烯復(fù)合增韌劑改性過的聚甲基丙烯酸甲酯與占其總質(zhì)量1％的2-(2’-羥基-5’-叔丁基苯基)-苯并三唑紫外線吸收劑混合均勻，得a料；

2)將聚偏氟乙烯與占其總質(zhì)量5％的2-(2’-羥基-5’-叔丁基苯基)-苯并三唑和雙水楊酸雙酚a酯復(fù)合紫外線吸收劑混合均勻，得b料；

3)將a料與b料分別投入兩臺擠出機中內(nèi)，熔融匯流于t型或衣架型模頭并通過該模頭擠出，熔融共擠過程中控制a料擠出溫度為220℃，b料擠出溫度為170℃，模頭溫度為200℃，后經(jīng)冷卻、收卷，得由上層為聚偏氟乙烯阻隔表層和下層為改性聚甲基丙烯酸甲酯透明層疊合而成的復(fù)合保護膜成品。

將實施例2制備得的復(fù)合保護膜與國外同類產(chǎn)品分別進行性能測試，其測試結(jié)果如下表1所示，其紫外線透過率如附圖1所示。

表1實施例2成品與國外產(chǎn)品性能測試

實施例3

一種戶外型材復(fù)合保護膜，其自下而上由聚甲基丙烯酸甲酯透明底層、添加了紫外線吸收劑的改性聚甲基丙烯酸甲酯透明層和聚偏氟乙烯阻隔表層經(jīng)熔融共擠得到的三層結(jié)構(gòu)，所述聚甲基丙烯酸甲酯透明底層的厚度為5μm，改性聚甲基丙烯酸甲酯透明層的厚度為40μm，阻隔層的厚度為40μm，即透明層與阻隔層的層比為5:1。

制備方法：

1)將經(jīng)丙烯酸酯類橡膠增韌劑改性過的聚甲基丙烯酸甲酯與占其總質(zhì)量5％的2，4-二氯-6-(4-嗎啉基)-1，3，5-三嗪紫外線吸收劑混合均勻，得a料；

2)將聚偏氟乙烯與占其總質(zhì)量5％的2，4-二氯-6-(4-嗎啉基)-1，3，5-三嗪紫外線吸收劑混合均勻，得b料；

3)將a料、b料和普通聚甲基丙烯酸甲酯分別投入三臺擠出機中內(nèi)，熔融匯流于t型或衣架型模頭并通過該模頭擠出，熔融共擠過程中控制a料和普通聚甲基丙烯酸甲酯的擠出溫度均為200℃，b料擠出溫度為220℃，模頭溫度為240℃，后經(jīng)冷卻、收卷，得由上層為聚偏氟乙烯阻隔表層、芯層為改性聚甲基丙烯酸甲酯透明層及下層為聚甲基丙烯酸甲酯透明底層疊合而成的復(fù)合保護膜成品。

實施例4

一種戶外型材復(fù)合保護膜，其自下而上由聚甲基丙烯酸甲酯透明底層、添加了紫外線吸收劑的改性聚甲基丙烯酸甲酯透明層和聚偏氟乙烯阻隔表層經(jīng)熔融共擠得到的三層結(jié)構(gòu)，所述聚甲基丙烯酸甲酯透明底層的厚度為30μm，改性聚甲基丙烯酸甲酯透明層的厚度為30μm，阻隔層的厚度為10μm，即透明層與阻隔層的層比為3:1。

制備方法：

1)將經(jīng)甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯三元共聚物和氯化聚乙烯復(fù)合增韌劑改性過的聚甲基丙烯酸甲酯與占其總質(zhì)量4％的2，4-二氯-6-(4-嗎啉基)-1，3，5-三嗪紫外線吸收劑混合均勻，得a料；

2)將聚偏氟乙烯與占其總質(zhì)量2％的2，4-二氯-6-(4-嗎啉基)-1，3，5-三嗪紫外線吸收劑混合均勻，得b料；

3)將a料、b料和普通聚甲基丙烯酸甲酯分別投入三臺擠出機中內(nèi)，熔融匯流于t型或衣架型模頭并通過該模頭擠出，熔融共擠過程中控制a料和普通聚甲基丙烯酸甲酯的擠出溫度均為220℃，b料擠出溫度為240℃，模頭溫度為250℃，后經(jīng)冷卻、收卷，得由上層為聚偏氟乙烯阻隔表層、芯層為改性聚甲基丙烯酸甲酯透明層及下層為聚甲基丙烯酸甲酯透明底層疊合而成的復(fù)合保護膜成品。

實施例5

一種戶外型材復(fù)合保護膜，其自下而上由聚甲基丙烯酸甲酯透明底層、添加了紫外線吸收劑的改性聚甲基丙烯酸甲酯透明層和聚偏氟乙烯阻隔表層經(jīng)熔融共擠得到的三層結(jié)構(gòu)，所述聚甲基丙烯酸甲酯透明底層的厚度為3μm，改性聚甲基丙烯酸甲酯透明層的厚度為50μm，阻隔層的厚度為5μm，即透明層與阻隔層的層比為10:1。

制備方法：

1)將經(jīng)甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯三元共聚物和丙烯酸酯類橡膠復(fù)合增韌劑改性過的聚甲基丙烯酸甲酯與占其總質(zhì)量1％的雙水楊酸雙酚a酯紫外線吸收劑混合均勻，得a料；

2)將聚偏氟乙烯與占其總質(zhì)量4％的雙水楊酸雙酚a酯紫外線吸收劑混合均勻，得b料；

3)將a料、b料和普通聚甲基丙烯酸甲酯分別投入三臺擠出機中內(nèi)，熔融匯流于t型或衣架型模頭并通過該模頭擠出，熔融共擠過程中控制a料和普通聚甲基丙烯酸甲酯的擠出溫度均為190℃，b料擠出溫度為170℃，模頭溫度為250℃，后經(jīng)冷卻、收卷，得由上層為聚偏氟乙烯阻隔表層、芯層為改性聚甲基丙烯酸甲酯透明層及下層為聚甲基丙烯酸甲酯透明底層疊合而成的復(fù)合保護膜成品。

上述實施例為本發(fā)明的優(yōu)選實施例，凡與本發(fā)明類似的工藝及所作的等效變化，均應(yīng)屬于本發(fā)明的保護范疇。