[发明专利]一种聚偏氟乙烯薄膜及其制备方法

说明书

本发明公开了一种聚偏氟乙烯薄膜及其制备方法，包括聚偏氟乙烯、辅料、无机填料、防黄剂、聚异丁烯、甲基硅酸钠、微晶石蜡、三氯乙烯、顺丁烯二酸酐及紫外线吸收剂；其制法为将聚偏氟乙烯、辅料、无机填料、聚异丁烯、甲基硅酸钠、微晶石蜡、三氯乙烯及顺丁烯二酸酐混合后，加入防黄剂及紫外线吸收剂混匀、铸片，随后将该铸片预热后，先进行纵向拉伸，再进行横向拉伸即可。本发明的显著优点为经双轴拉伸得到的聚偏氟乙烯薄膜不仅具有优异的耐候性、气体阻隔性、防水性，且短期遭受太阳光照射后不易发生降解、黄变，具有优异的耐紫外性能、高透明度和高力学性能。

技术领域

本发明属于薄膜领域，尤其涉及一种聚偏氟乙烯薄膜及其制备方法。

背景技术

聚偏氟乙烯薄膜(PVDF)是一种CH₂-CF₂结构单元构成兼具氟树脂和通用树脂特性的功能膜。PVDF薄膜具有良好的耐候性、耐紫外老化、耐辐射、耐磨性和化学稳定性，除此之外，PVDF膜还具有压电性，介电性和热释电等效应，是氟材料中产量第二的高需求产品。聚偏氟乙烯薄膜在太阳能电池、户外建筑、医药包装、过滤净化、防辐耐腐和电子产品等行业发挥着重要的作用。

现有的聚偏氟乙烯薄膜的耐候性、气体阻隔性以及力学强度等性能较差，这是在制备时由于添加其他物质会薄膜变脆、易吸水，且短期遭受太阳光照射后发生降解、黄变等，促使材料性能恶化。因此，目前高性能的PVDF薄膜都需要进口，且大多数PVDF膜还是采用传统的吹塑，流延和压模的方法大规模生产制备，无法满足随着社会科技发展而日益增长的材料性能要求。

发明内容

发明目的：本发明的第一目的是提供一种具有优越的耐候性、气体阻隔性及力学强度，同时具有高透明度、厚度均匀的聚偏氟乙烯薄膜；

本发明的第二目的是提供该聚偏氟乙烯薄膜的制备方法。

技术方案：本发明的聚偏氟乙烯薄膜，按重量份数包括如下原料：聚偏氟乙烯90-95份、辅料3-6份、无机填料5-7份、防黄剂2-4份、聚异丁烯3-5份、甲基硅酸钠1-3份、微晶石蜡2-4份、三氯乙烯5-7份、顺丁烯二酸酐5-9份及紫外线吸收剂6-9份。

本发明通过在原料中添加聚异丁烯、甲基硅酸钠及微晶石蜡，该三种物质的加入能够与辅料相调和，从而能够有效提高聚偏氟乙烯薄膜的耐候性及韧性，且还能够有效提高聚偏氟乙烯薄膜的耐水性及气体阻隔性，有效解决了因加入辅料导致的聚偏氟乙烯薄膜综合性能较差的问题；同时，本发明还添加三氯乙烯及顺丁烯二酸酐，两者的加入能够有效防止辅料与聚偏氟乙烯两者之间相容，进而提高聚偏氟乙烯薄膜的韧性等力学性能；此外，还加入防黄剂及紫外吸收剂，提高了聚偏氟乙烯薄膜短期遭受太阳光照射后不易发生降解、黄变等性能，进而提高了聚偏氟乙烯薄膜的力学性能。优选的，聚偏氟乙烯92-93份，辅料4-6份、无机填料6-7份、防黄剂2-3份、聚异丁烯4-5份、甲基硅酸钠1-2份、微晶石蜡 2-3份、三氯乙烯6-7份、顺丁烯二酸酐6-8份及紫外线吸收剂7-9份。

进一步说，本发明采用的辅料可为聚乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯或聚丙烯；无机填料可为碳酸钙、滑石粉、二氧化硅或氧化钙；防黄剂可为双(N,N-二甲基酰肼氨基-4-苯基)甲烷或1,6-六亚甲基-双(N,N-二甲基氨基脲)；紫外线吸收剂可为 2-(2’-羟基-3’,5’-二叔苯基)-5-氯化苯并三唑或2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮。

本发明制备聚偏氟乙烯薄膜的方法，包括如下步骤：按重量份数将聚偏氟乙烯、辅料、无机填料、聚异丁烯、甲基硅酸钠、三氯乙烯、顺丁烯二酸酐混合搅拌后，加入防黄剂及紫外线吸收剂混匀、铸片，随后将该铸片预热后，先进行纵向拉伸，再进行横向拉伸，制备得到聚偏氟乙烯薄膜。

更进一步说，铸片预热是在80～100℃条件下预热5～10min。拉伸时，纵向拉伸的拉伸比为2～5，拉伸速度为90～110℃。横向拉伸的拉伸比为3～8，拉伸速度为100～150℃。