[發明專利]增塑劑低析出的聚氯乙烯膜結構材料及其制備方法

有效

• 申請號: 201510323382.6
• 申請日: 2015-06-12
• 公開（公告）號: CN104927236B
• 公開（公告）日: 2017-05-17
• 發明（設計）人: 韓建;張斌;蘇娟娟
• 申請（專利權）人: 浙江理工大學
• 主分類號: C08L27/06
• 分類號: C08L27/06;C08L67/02;C08K5/12;C08K3/26
• 代理公司: 杭州天勤知識產權代理有限公司33224
• 代理人: 胡紅娟

技術領域

本發明涉及PVC材料的制備領域，尤其涉及一種增塑劑低析出的聚氯乙烯膜結構材料及其制備方法。

背景技術

目前，聚氯乙烯(PVC)膜結構材料是以聚酯纖維織物為基體，表面均勻涂覆聚氯乙烯膜的復合材料，由于其綜合性能優異，被廣泛應用在建筑、體育運動、休閑等領域。為了改善聚氯乙烯材料的加工和使用性能，增塑劑是聚氯乙烯加工中不可或缺的原料，以改善聚氯乙烯鏈狀分子間滑動，達到增塑、軟化的目的。尤其是軟質聚氯乙烯膜材，加工過程中需添加50～80％的小分子類增塑劑。但此類增塑劑與PVC樹脂通過物理混合，與PVC分子間以氫鍵或范德華力結合，因此，PVC膜材在使用過程中普遍存在增塑劑易揮發、易遷移的問題，從而降低了膜材料的使用性能，也威脅人類健康。

為了降低和有效控制增塑劑的析出，提高膜材料的使用性能，國內外學者做了大量的研究工作，例如公開號為CN 103030906A的中國專利文獻公開了一種聚氯乙烯用復合型增塑劑，包括對苯二甲酸金屬鹽、鄰苯二甲酸酯類、氯化石蠟。其中采用的增塑劑與PVC相容性好，與普通鄰苯二甲酸酯類增塑劑相比，該種增塑劑遷移性和滲出性明顯變小。但是制品中的增塑劑在水中抽出率為5～6w/％，且該種復合增塑劑不僅不能降低析出，同時還造成材料的制備過程復雜和成本高。

為了降低增塑劑的析出，人們研究出采用低成本的納米無機粒子的方法，多為納米二氧化硅和納米碳酸鈣。如公開號為CN 101298508A的中國專利文獻公開了一種噴繪用聚氯乙烯膜及其制備方法，該聚氯乙烯膜包括聚氯乙烯、抗氧劑、鈦白粉、紫外線吸收劑、偏苯三酸三(2-乙基)己酯、納米無機粒子、環氧大豆油。采用納米二氧化硅和納米碳酸鈣來抑制增塑劑的析出，工藝簡單，成本低。但是該類納米無機粒子對降低小分子增塑劑析出效果較差，得到的增塑劑熱揮發失重率2.42％、遷移量2.86×10^-2mg/mm²，膜材綜合性能差，應用前景受限。

為了獲得低析出、綜合性能優異的材料，人們開始研發新型增塑劑來代替常用的增塑劑(如DOP、DINP等)，但是新型增塑劑的增塑效率差、成本高、合成工藝復雜，如公開號為CN 101717550A的中國專利文獻公開了一種以離子液體為主增塑劑的醫用軟聚氯乙烯塑料及制備方法，包括聚氯乙烯樹脂、離子液體改性增塑劑、穩定劑、輔助穩定劑、潤滑劑、抗氧劑。其中采用離子液體作為主增塑劑，離子液體具有低揮發性，可在較高溫度下加工，提高了PVC熔體的流動性；其次，離子液體的存在，可降低PVC分子間作用力，提高了聚合物的加工性和熱塑性。但是，為了降低增塑劑遷移率，必須根據實際需要而設計離子的種類，造成生產成本高、操作復雜，應用領域受到限制。

為了避免小分子增塑劑的析出，高分子增塑劑開始作為聚氯乙烯增塑劑被廣泛應用，但聚酯類高分子增塑劑具有分子量大、粘度大、增塑效率低，為了達到較佳的增塑效果，需要大量添加，不僅增加了成本也增加了加工難度。

發明內容

本發明以己二酸類聚酯與鄰苯二甲酸二異壬酯組成復合增塑體系，在納米活性碳酸鈣的作用下，并結合特殊的制備方法，獲得了增塑劑低析出的聚氯乙烯膜結構材料，具有極佳的穩定性及力學性能。

一種增塑劑低析出的聚氯乙烯膜結構材料，按質量份數計，原料組成為：

所述的其它助劑包括穩定劑、交聯劑、紫外線吸收劑中的至少一種。

本發明以己二酸類聚酯與鄰苯二甲酸二異壬酯為復合增塑劑，協同增塑聚氯乙烯，可對聚酯纖維網基布進行有效的包覆、增塑效率高、可大幅度降低增塑劑析出，獲得能夠降低和控制增塑劑析出的聚氯乙烯膜結構材料。

所述的己二酸類聚酯可通過市售獲得，如牌號為GLOBINEX W-8000，張家港迪愛生化工有限公司的己二酸類聚酯。

所述的納米活性碳酸鈣可通過市售獲得，如牌號為XF-6018，上海華明高技術有限公司的納米活性碳酸鈣。

作為優選，按質量份數計，聚氯乙烯膜結構材料的原料組成為：

進一步優選，按質量份數計，聚氯乙烯膜結構材料的原料組成為：

本發明還公開了所述的增塑劑低析出的聚氯乙烯膜結構材料的制備方法，步驟如下：

1)將10～40份的納米活性碳酸鈣與30～60份的鄰苯二甲酸二異壬酯混合，攪拌后得到納米鈣漿；

2)將100份的聚氯乙烯糊樹脂、5～35份的己二酸類聚酯、2.5份的穩定劑與步驟1)制備的納米鈣漿混合，攪拌后得到一涂漿料；