本發(fā)明涉及一種pvc薄膜，尤其是一種耐低溫pvc薄膜及其制備方法。
背景技術(shù)：
pvc薄膜由于用途的原因，其配方中增塑劑的含量受到一定的限制，因此有耐低溫要求的pvc薄膜，不能靠盡可能增加增塑劑的含量提高耐低溫抗沖擊性能，只能通過(guò)加入低溫性能良好的直鏈型結(jié)構(gòu)二元酸酯增塑劑(如doa、dna、dos等)，或加入氯化聚乙烯、mbs、亞克力樹(shù)脂等抗沖擊改性劑，或混入高成本的nbr或聚氨酯彈性體改性來(lái)提高耐低溫抗沖擊性能；然而直鏈型結(jié)構(gòu)的二元酸酯由于是二級(jí)增塑劑，只能作為輔助增塑劑，其含量最多不能超過(guò)配方中所有增塑劑用量的三分之一，因此，直鏈型二元酸酯增塑劑因用量限制，其對(duì)耐低溫抗沖擊性能的改善相當(dāng)有限；另外，氯化聚乙烯、mbs、亞克力樹(shù)脂等抗沖擊改性劑因?yàn)樵谕该餍?、耐候性、折白、阻燃性、成本等各自的限制因素，使其在pvc薄膜耐極低溫性能改善方面也不能達(dá)到理想效果。
pvc樹(shù)脂本身屬于難燃材料，但由于加工應(yīng)用和軟硬度的需要，配方中加入通用型增塑劑使pvc材料的阻燃性降低，往往通過(guò)在配方中再加入氯化石蠟、磷酸酯、三氧化二銻、氫氧化鋁等阻燃劑來(lái)使材料達(dá)到一定的阻燃標(biāo)準(zhǔn)，其中氯化石蠟和磷酸酯可作為輔助增塑劑用于透明和非透明配方，缺點(diǎn)是耐低溫性能差，且在配方中因占用部分增塑劑的功能而使主增塑劑的用量相應(yīng)降低，從而使阻燃配方比原來(lái)無(wú)阻燃要求配方的耐低溫性能降低；三氧化二銻和氫氧化鋁等無(wú)機(jī)阻燃劑只能用于非透明配方，三氧化二銻的阻燃效果甚佳，但由于銻是重金屬，使用的范圍非常有限，而氫氧化鋁是一個(gè)好的消煙劑，但阻燃效率不高。由于以上的因素，50份增塑劑含量(對(duì)應(yīng)于100份pvc樹(shù)脂加入50份增塑劑)左右的pvc材料要具備一定阻燃性能(en71-2)，通過(guò)配方優(yōu)化設(shè)計(jì)也只能獲得接近零下40攝氏度的耐低溫性能，只能達(dá)到極寒地區(qū)的溫度邊緣，離極寒地區(qū)零下四十?dāng)z氏度以下的要求還有相當(dāng)?shù)木嚯x。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
基于此，本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足之處而提供一種具有耐極低溫性能兼具阻燃效果的pvc薄膜。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案為：一種耐低溫pvc薄膜，所述pvc薄膜的制備原料包含以下重量份的組分：100份的pvc彈性體樹(shù)脂粉，30～45份的主增塑劑，10～15份的防寒增塑劑，和12～20份的阻燃增塑劑。
優(yōu)選地，所述pvc彈性體為彈性體成分與pvc組成的無(wú)規(guī)共聚物，其中，所述彈性體成分為氯乙烯-醋酸乙烯共聚物；更優(yōu)選地，所述彈性體成分的質(zhì)量為所述pvc彈性體樹(shù)脂粉質(zhì)量的4～6％。優(yōu)選地，所述主增塑劑為直鏈鄰苯二甲酸酯；其中，直鏈優(yōu)選為c9～c11直鏈。
優(yōu)選地，所述防寒增塑劑為直鏈二元酸酯；其中，所述直鏈二元酸酯可以是doa(己二酸二辛酯)、dna(已二酸二壬酯)或dos(癸二酸二辛酯)等。
優(yōu)選地，所述阻燃增塑劑為磷酸酯；其中，磷酸酯可以是reofos(異丙苯基苯基磷酸酯)或disflamoll(disflamoll是德國(guó)朗盛公司lanxess生產(chǎn)供應(yīng)的系列磷酸酯阻燃劑商標(biāo)名)；其中，reofos和disflamoll為市場(chǎng)上的商品名稱。
優(yōu)選地，所述制備原料還包括0.5～5份抗靜電劑；其中，抗靜電劑為非離子型有機(jī)表面活性劑，例如脂肪醇-c12-15-聚氧乙烯醚。
優(yōu)選地，所述制備原料還包括1～8份熱穩(wěn)定劑；其中，熱穩(wěn)定劑選自鋇鋅、鈣鋅、鎂鋁鋅、和有機(jī)錫類(lèi)中至少一種。
作為本發(fā)明的另一方面，本發(fā)明還提供上述耐低溫pvc薄膜的制備方法，包括以下步驟：
(1)按質(zhì)量份數(shù)稱取所述組分，混合均勻后密煉塑化，之后再次塑化使之均勻，得到膠料，所得膠料過(guò)濾；
(2)步驟(1)過(guò)濾后所得膠料通過(guò)壓延機(jī)壓延，之后，經(jīng)過(guò)由鏡面鋼輪與粗糙度為ra0.07～0.12um的橡膠輪組成的輪組壓花成型；
(3)步驟(2)壓花所得薄膜由引出輪引出后，經(jīng)過(guò)30～120℃溫?zé)捈?0～50℃冷卻輪組定型，然后，依次經(jīng)裁邊、預(yù)熱、加壓、收卷，即得所述耐低溫pvc薄膜；應(yīng)當(dāng)說(shuō)明的是，引出輪可以是3個(gè)并排設(shè)置，由此，步驟(2)所得薄膜經(jīng)過(guò)引出輪后，薄膜溫度會(huì)有一定程度的降低；可以根據(jù)需要調(diào)整引出輪的個(gè)數(shù)，以起到薄膜散熱的目的。
優(yōu)選地，步驟(2)中所述壓延機(jī)為倒l型4輪壓延機(jī)，所述倒l型4輪壓延機(jī)的第三輪和第四輪的輪面為電鍍鏡面。應(yīng)當(dāng)說(shuō)明的是，倒l型4輪壓延機(jī)包括4個(gè)壓延輪，4個(gè)壓延輪組成倒l型，第一輪和第二輪位于l的短軸上，第三輪和第四輪位于l的長(zhǎng)軸上。
綜上所述，本發(fā)明的有益效果為：
通過(guò)本發(fā)明的方法獲得的pvc薄膜具有突破性的耐極低溫性能(零下55攝氏度)，并且兼具阻燃效果(en71-2)，性能顯著優(yōu)于現(xiàn)有的含相同比例增塑劑含量的耐低溫pvc薄膜，可用于極寒環(huán)境和軍事用途，如用于防護(hù)機(jī)動(dòng)部隊(duì)的戰(zhàn)略物資的防潮、掩護(hù)、隱蔽等。
附圖說(shuō)明
圖1為本發(fā)明的耐低溫pvc薄膜的制備方法的流程示意圖；
其中，1、高速混合機(jī)，2、密煉機(jī)，3、雙輥開(kāi)煉機(jī)，4、過(guò)濾機(jī)，5、壓延機(jī)，6、引出輪，7、鏡面鋼輪，8、鐵氟龍輪，9、溫?zé)捿啠?0、磅料系統(tǒng)，11、漏斗，12、過(guò)濾網(wǎng)，13、第三輪，14、第四輪，15、冷卻輪組，16、卷取機(jī)。
具體實(shí)施方式
本發(fā)明通過(guò)pvc配方原材料的選擇和配方設(shè)計(jì)，選用的特殊pvc樹(shù)脂粉—含一定量彈性體成分的pvc共聚物樹(shù)脂，主增塑劑為直鏈型的鄰苯二甲酸酯，阻燃添加劑為磷酸酯輔助增塑劑，針對(duì)低溫環(huán)境應(yīng)用容易產(chǎn)生靜電的問(wèn)題配，添加有抗靜電劑和其它添加劑，按優(yōu)化的配方組成由壓延或擠出工藝加工制成具有突破性耐極低溫性能(零下55攝氏度)且兼具阻燃效果(en71-2)的高性能pvc薄膜。
為更好的說(shuō)明本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)，下面將結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。
實(shí)施例1
一種耐低溫pvc薄膜，其制備原料包含以下重量份的組分：100份pvc彈性體樹(shù)脂粉(含有4.5％的氯乙烯-醋酸乙烯共聚物)，30份直鏈為c9的鄰苯二甲酸酯，10份doa和20份reofos。
上述耐低溫pvc薄膜的制備方法如圖1所示，包括以下步驟：按比例稱取組分后，加入高速混合機(jī)1內(nèi)混合均勻，之后進(jìn)入密煉機(jī)2(也可以是行星擠出機(jī))進(jìn)行密煉塑化，再進(jìn)入雙輥開(kāi)煉機(jī)3再進(jìn)行塑化使之均勻，然后膠料進(jìn)入過(guò)濾機(jī)4過(guò)濾雜質(zhì)，再通過(guò)倒l型4輪壓延機(jī)5壓延，先由引出輪6引出后，經(jīng)過(guò)由鏡面鋼輪7與粗糙度ra0.07um橡膠輪8組成的輪組壓花成型，接下來(lái)經(jīng)30℃溫?zé)捿?溫?zé)捈?0℃冷卻輪組15定型，最后經(jīng)裁邊、預(yù)熱、加壓、收卷即得所述耐低溫pvc薄膜；
其中，倒l型4輪壓延機(jī)包括4個(gè)壓延輪，4個(gè)壓延輪組成倒l型，第一輪和第二輪位于l的短軸上，第三輪13和第四輪14位于l的長(zhǎng)軸上；倒l型4輪壓延機(jī)的第三輪13和第四輪14的輪面為電鍍鏡面；
壓延機(jī)的壓延輪的溫度為215攝氏度；壓延輪的速度為15m/min；收卷機(jī)的收卷速度為25m/min；在高速混合機(jī)內(nèi)混合時(shí)組分的溫度為125攝氏度；過(guò)濾機(jī)擠出膠料溫度為120攝氏度。
實(shí)施例2
一種耐低溫pvc薄膜，其制備原料包含以下重量份的組分：100份pvc彈性體樹(shù)脂粉(含有4％的氯乙烯-醋酸乙烯共聚物)，34份直鏈為c9的鄰苯二甲酸酯，11份doa、18份reofos和0.5份脂肪醇-c12-15-聚氧乙烯醚。
上述耐低溫pvc薄膜的制備方法如圖1所示，包括以下步驟：按比例稱取組分后，加入高速混合機(jī)1內(nèi)混合均勻，之后進(jìn)入密煉機(jī)2(也可以是行星擠出機(jī))進(jìn)行密煉塑化，再進(jìn)入雙輥開(kāi)煉機(jī)3再進(jìn)行塑化使之均勻，然后膠料進(jìn)入過(guò)濾機(jī)4過(guò)濾雜質(zhì)，再通過(guò)倒l型4輪壓延機(jī)5壓延，先由引出輪6引出后，經(jīng)過(guò)由鏡面鋼輪7與粗糙度ra0.085um橡膠輪8組成的輪組壓花成型，接下來(lái)經(jīng)50℃溫?zé)捿?溫?zé)捈?5℃冷卻輪組15定型，最后經(jīng)裁邊、預(yù)熱、加壓、收卷即得所述耐低溫pvc薄膜；
其中，倒l型4輪壓延機(jī)包括4個(gè)壓延輪，4個(gè)壓延輪組成倒l型，第一輪和第二輪位于l的短軸上，第三輪13和第四輪14位于l的長(zhǎng)軸上；倒l型4輪壓延機(jī)的第三輪13和第四輪14的輪面為電鍍鏡面；
壓延機(jī)的壓延輪的溫度為203攝氏度；壓延輪的速度為21m/min；收卷機(jī)的收卷速度為35m/min；在高速混合機(jī)內(nèi)混合時(shí)組分的溫度為113攝氏度；過(guò)濾機(jī)擠出膠料溫度為134攝氏度。
實(shí)施例3
一種耐低溫pvc薄膜，其制備原料包含以下重量份的組分：100份pvc彈性體樹(shù)脂粉(含有5％的氯乙烯-醋酸乙烯共聚物)，38份直鏈為c10的鄰苯二甲酸酯，12份dna，16份disflamoll，2份脂肪醇-c12-15-聚氧乙烯醚和4份鈣鋅穩(wěn)定劑。
上述耐低溫pvc薄膜的制備方法如圖1所示，包括以下步驟：按比例稱取組分后，加入高速混合機(jī)1內(nèi)混合均勻，之后進(jìn)入密煉機(jī)2(也可以是行星擠出機(jī))進(jìn)行密煉塑化，再進(jìn)入雙輥開(kāi)煉機(jī)3再進(jìn)行塑化使之均勻，然后膠料進(jìn)入過(guò)濾機(jī)4過(guò)濾雜質(zhì)，再通過(guò)倒l型4輪壓延機(jī)5壓延，先由引出輪6引出后，經(jīng)過(guò)由鏡面鋼輪7與粗糙度ra0.10um橡膠輪8組成的輪組壓花成型，接下來(lái)經(jīng)70℃溫?zé)捿?溫?zé)捈?0℃冷卻輪組15定型，最后經(jīng)裁邊、預(yù)熱、加壓、收卷即得所述耐低溫pvc薄膜；
其中，倒l型4輪壓延機(jī)包括4個(gè)壓延輪，4個(gè)壓延輪組成倒l型，第一輪和第二輪位于l的短軸上，第三輪13和第四輪14位于l的長(zhǎng)軸上；倒l型4輪壓延機(jī)的第三輪13和第四輪14的輪面為電鍍鏡面；
壓延機(jī)的壓延輪的溫度為185攝氏度；壓延輪的速度為37m/min；收卷機(jī)的收卷速度為55m/min；在高速混合機(jī)內(nèi)混合時(shí)組分的溫度為102攝氏度；過(guò)濾機(jī)擠出膠料溫度為152攝氏度。
實(shí)施例4
一種耐低溫pvc薄膜，其制備原料包含以下重量份的組分：100份pvc彈性體樹(shù)脂粉(含有5.5％的氯乙烯-醋酸乙烯共聚物)，42份直鏈為c11的鄰苯二甲酸酯，13.5份dos，14份disflamoll和8份鎂鋁鋅穩(wěn)定劑。
上述耐低溫pvc薄膜的制備方法如圖1所示，包括以下步驟：按比例稱取組分后，加入高速混合機(jī)1內(nèi)混合均勻，之后進(jìn)入密煉機(jī)2(也可以是行星擠出機(jī))進(jìn)行密煉塑化，再進(jìn)入雙輥開(kāi)煉機(jī)3再進(jìn)行塑化使之均勻，然后膠料進(jìn)入過(guò)濾機(jī)4過(guò)濾雜質(zhì)，再通過(guò)倒l型4輪壓延機(jī)5壓延，先由引出輪6引出后，經(jīng)過(guò)由鏡面鋼輪7與粗糙度ra0.11um橡膠輪8組成的輪組壓花成型，接下來(lái)經(jīng)90℃溫?zé)捿?溫?zé)捈?1℃冷卻輪組15定型，最后經(jīng)裁邊、預(yù)熱、加壓、收卷即得所述耐低溫pvc薄膜；
其中，倒l型4輪壓延機(jī)包括4個(gè)壓延輪，4個(gè)壓延輪組成倒l型，第一輪和第二輪位于l的短軸上，第三輪13和第四輪14位于l的長(zhǎng)軸上；倒l型4輪壓延機(jī)的第三輪13和第四輪14的輪面為電鍍鏡面；
壓延機(jī)的壓延輪的溫度為172攝氏度；壓延輪的速度為54m/min；收卷機(jī)的收卷速度為70m/min；在高速混合機(jī)內(nèi)混合時(shí)組分的溫度為94攝氏度；過(guò)濾機(jī)擠出膠料溫度為167攝氏度。
實(shí)施例5
一種耐低溫pvc薄膜，其制備原料包含以下重量份的組分：100份pvc彈性體樹(shù)脂粉(含有6％的氯乙烯-醋酸乙烯共聚物)，45份直鏈為c11的鄰苯二甲酸酯，15份dos，12份reofos，5份脂肪醇-c12-15-聚氧乙烯醚和1份鋇鋅穩(wěn)定劑。
上述耐低溫pvc薄膜的制備方法如圖1所示，包括以下步驟：按比例稱取組分后，加入高速混合機(jī)1內(nèi)混合均勻，之后進(jìn)入密煉機(jī)2(也可以是行星擠出機(jī))進(jìn)行密煉塑化，再進(jìn)入雙輥開(kāi)煉機(jī)3再進(jìn)行塑化使之均勻，然后膠料進(jìn)入過(guò)濾機(jī)4過(guò)濾雜質(zhì)，再通過(guò)倒l型4輪壓延機(jī)5壓延，先由引出輪6引出后，經(jīng)過(guò)由鏡面鋼輪7與粗糙度ra0.12um橡膠輪8組成的輪組壓花成型，接下來(lái)經(jīng)120℃溫?zé)捿?溫?zé)捈?0℃冷卻輪組15定型，最后經(jīng)裁邊、預(yù)熱、加壓、收卷即得所述耐低溫pvc薄膜；
其中，倒l型4輪壓延機(jī)包括4個(gè)壓延輪，4個(gè)壓延輪組成倒l型，第一輪和第二輪位于l的短軸上，第三輪13和第四輪14位于l的長(zhǎng)軸上；倒l型4輪壓延機(jī)的第三輪13和第四輪14的輪面為電鍍鏡面；
壓延機(jī)的壓延輪的溫度為160攝氏度；壓延輪的速度為70m/min；收卷機(jī)的收卷速度為150m/min；在高速混合機(jī)內(nèi)混合時(shí)組分的溫度為81攝氏度；過(guò)濾機(jī)擠出膠料溫度為180攝氏度。
實(shí)施例6市場(chǎng)上一種耐低溫pvc薄膜的配方和制備方法
市場(chǎng)上一種耐低溫pvc薄膜，其制備原料包含以下重量份的組分：100份k-70pvc樹(shù)脂粉，40份鄰苯二甲酸酯增塑劑dinp，15份doa，2份環(huán)氧大豆油和3份鋇鋅穩(wěn)定劑。
上述普通耐低溫pvc薄膜的制備方法如圖1所示，包括以下步驟：按比例稱取組分后，加入高速混合機(jī)1內(nèi)混合均勻，之后進(jìn)入密煉機(jī)2(也可以是行星擠出機(jī))進(jìn)行密煉塑化，再進(jìn)入雙輥開(kāi)煉機(jī)3再進(jìn)行塑化使之均勻，然后膠料進(jìn)入過(guò)濾機(jī)4過(guò)濾雜質(zhì)，再通過(guò)倒l型4輪壓延機(jī)5壓延，先由引出輪6引出后，經(jīng)過(guò)由鏡面鋼輪7與粗糙度ra0.11um橡膠輪8組成的輪組壓花成型，接下來(lái)經(jīng)50℃溫?zé)捿?溫?zé)捈?5℃冷卻輪組15定型，最后經(jīng)裁邊、預(yù)熱、加壓、收卷即得所述耐低溫pvc薄膜；
其中，倒l型4輪壓延機(jī)包括4個(gè)壓延輪，4個(gè)壓延輪組成倒l型，第一輪和第二輪位于l的短軸上，第三輪13和第四輪14位于l的長(zhǎng)軸上；倒l型4輪壓延機(jī)的第三輪13和第四輪14的輪面為電鍍鏡面；
壓延機(jī)的壓延輪的溫度為172攝氏度；壓延輪的速度為54m/min；收卷機(jī)的收卷速度為70m/min；在高速混合機(jī)內(nèi)混合時(shí)組分的溫度為94攝氏度；過(guò)濾機(jī)擠出膠料溫度為167攝氏度。
實(shí)施例7本發(fā)明的pvc薄膜的耐低溫性能測(cè)試
測(cè)試對(duì)象：本發(fā)明實(shí)施例1～5的pvc薄膜和作為對(duì)照組的實(shí)施例6的耐低溫pvc薄膜；測(cè)試方法：astmd1790；
測(cè)試結(jié)果：本發(fā)明實(shí)施例1～5的pvc薄膜在零下55攝氏度抗沖擊測(cè)試結(jié)果通過(guò)；實(shí)施例6的普通耐低溫pvc薄膜只能通過(guò)最低零下38攝氏度抗沖擊測(cè)試；表明，本發(fā)明的的耐低溫薄膜相對(duì)市場(chǎng)上的耐低溫薄膜具有更好的耐低溫性能。
實(shí)施例8本發(fā)明的pvc薄膜的阻燃性能測(cè)試
測(cè)試對(duì)象：本發(fā)明實(shí)施例1～5的pvc薄膜和作為對(duì)照組的實(shí)施例6的耐低溫pvc薄膜；
測(cè)試方法：en71-2；
測(cè)試結(jié)果：本發(fā)明實(shí)施例1～5的pvc薄膜45度角燃燒速度低于3.0cm/s，并在火源移開(kāi)后繼續(xù)燃燒一段時(shí)間自熄；實(shí)施例6的耐低溫pvc薄膜45度角燃燒速度高于4.0cm/s；表明，本發(fā)明的pvc薄膜相對(duì)現(xiàn)有的耐低溫薄膜具有更優(yōu)的阻燃性能。
最后所應(yīng)當(dāng)說(shuō)明的是，以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案而非對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限制，盡管參照較佳實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作了詳細(xì)說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的實(shí)質(zhì)和范圍。