[发明专利]一种透明增塑PVC功能薄膜及制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种PVC薄膜及其制备方法，更具体地说涉及一种透明增塑PVC功能薄膜及其制备方法。

背景技术

聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚氯乙烯(PVC)、聚苯乙烯(PS)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)等五大通用塑料中，PE和PP树脂由于其结构的对称性和规整性好，是典型的结晶性聚合物，透明性相对较差，不适合制备透明度要求较高的薄膜。虽然PVC、PS和ABS均为典型的非结晶性树脂，但由于工业化ABS树脂的生产方法大多采用乳液聚合，不适合制备透明薄膜；PS尽管透明性好，但其结构中的侧基苯环由于较大的空间位阻效应，导致其链柔性较差，同样也不适合制备薄膜。

由于PVC是典型的非晶聚合物，透明性极好，特别适合制造透明薄膜，PVC薄膜是以PVC树脂为基体材料制造而成，依据配方和组成不同，PVC薄膜又有硬质PVC薄膜和软质PVC薄膜之分。软质PVC薄膜配方和组成中除了含有PVC树脂、稳定剂、润滑剂、填料、颜料等助剂外，还需要加入增塑剂，因此也称之为增塑PVC薄膜。如果增塑PVC薄膜配方中不使用碳酸钙、滑石粉等无机填料，同时所选增塑剂、稳定剂、润滑剂等助剂的折光指数与基体PVC树脂相近，就可以得到透明增塑PVC薄膜。PVC作为一种通用树脂，还具有价格低廉、原料易得等一系列优点，使得透明增塑PVC薄膜材料在许多方面获得了广泛的应用。

透明增塑PVC薄膜是用量最大的塑料包装材料之一，由于其质轻、包装美观、成本低、加工方便、柔软度可调节等特点，因而应用领域在不断拓展。近年来，随着科学技术的不断进步，开发了许多透明增塑PVC功能薄膜，进一步扩大了薄膜的应用领域。公开号为CN103467888A、专利名称为“具有太阳光谱选择性透过的软质PVC功能薄膜及制备方法”的中国专利公开了一种软透明质PVC功能薄膜及其制备方法，该功能薄膜可以高效率屏蔽太阳光谱中的紫外光，对200-400nm紫外光波段的平均抑制率高达99.8％以上，同时满足高可见光透过，在400-780nm可见光波段的平均透过率达到了76.54％。该透明软质PVC功能薄膜可以作为装饰材料、彩色印刷材料、古字画等文物材料的表面保护，使其免于太阳光谱中紫外线辐照而导致的变色、降解与破坏，延长其使用寿命，因此也扩大了软质透明PVC薄膜的应用范围。该透明软质PVC功能薄膜还存在只能有效地屏蔽紫外光的单一功能，同时可见光波段的平均透过率不高等不足。例如达到地球的太阳电磁辐射中99.9％的能量集中在紫外区、可见光区和红外区，其中紫外线(波长<400nm)约占7-8％，可见光(波长400～760nm)约占46-50％，红外线(>760nm)约占43-46％。太阳光谱中的红外线具有热辐射和发热效应，可以使被辐照物的温度升高，因此在某些特定的季节和场合(例如炎热夏季的汽车内、室内等)，需要屏蔽红外线，减少温度的上升。对于有屏蔽紫外线和红外线的透明功能薄膜而言，可以设计有效屏蔽紫外线和红外线，并使可见光透过。

此外，近年来伴随着红色、绿色、蓝光发光二极管(LED)相继问世，LED技术获得了广泛的应用。随着科技的发展，更亮、颜色更多的LED被制造出来，LED也开始被应用于电子设备的显像技术。尽管如此，由爱因斯坦提出的光量子公式可知，虽然到达地球的太阳辐射光谱中紫外光波长最短，光子能量最大；在可见光部分，蓝光是波长为400～500nm的高能量可见光，它不仅存在于太阳光中，还大量存在于电子设备的背景光源中。蓝光LED光源的波长通常控制在500nm以内，一般是450-455nm或455-460nm。研究表明一直以来认为对人类眼睛伤害最大的是紫外线，其实紫外线往往都被晶状体所吸收了，并不能到达视网膜黄斑区域；蓝光可穿透晶状体到达视网膜，损伤视网膜感光细胞，加速黄斑区细胞氧化，被称为危险的可见光。由此可知，设计并开发有效屏蔽高能可见光的蓝光，并使其他部分可见光透过的透明功能薄膜是目前急需解决的问题。有报道日本研制开发了一种用于住宅门窗厚度为95μm的透明塑料功能薄膜，这种薄膜是使用聚乙烯树脂为原料、采用4层特殊膜结构制成，在玻璃窗上贴上这种薄膜，就可将对人体有害的紫外线与红外线大幅度遮断，可见光透过率超过80％，所以居室不黑暗。该功能薄膜的最大特征是，可大幅抑制紫外线(99.6％)与红外线(80％)透过，因此可以预防通常因紫外线照射而引发的老人斑等皮肤病，有保护皮肤效果；对室内软装饰材料如榻榻米、窗帘、地毯等有预防变色的效果，当前存在问题是生产工艺复杂导致价格较高需改进，同时该发明的聚乙烯功能薄膜也不具备过滤蓝光的功能。