抗uv保護(hù)膜的研制

陳宗山

摘 要：本文主要介紹抗uv保護(hù)膜的制造方法及抗uv母粒應(yīng)用于保護(hù)膜產(chǎn)品中對產(chǎn)品性能的影響。

關(guān)鍵詞：抗uv；色母；保護(hù)膜

1 概述

保護(hù)膜是一種廣泛應(yīng)用于建材表面保護(hù)的產(chǎn)品，建材大部分用于在室外，建設(shè)周期通常比較長，保護(hù)膜產(chǎn)品長期暴露雨淋日曬的環(huán)境中，產(chǎn)品老化非常嚴(yán)重，褪色，脆化，掉膠等問題時有發(fā)生，給用戶帶來很大的苦惱，開發(fā)一種耐曬的保護(hù)膜產(chǎn)品，滿足市場需要是必然的選擇。

塑料制成品老化的原因主要是由于結(jié)構(gòu)或組分內(nèi)部具有易引起老化的弱點(diǎn)，如具有不飽和雙鍵、支鏈、羰基、末端上的羥基等。外界或環(huán)境因素主要是陽光、氧氣、臭氧、熱、水、機(jī)械應(yīng)力等。本文在產(chǎn)品加工過程中采用添加抗紫外助劑方法，來有效提高產(chǎn)品對抗日照老化的能力。

抗紫外線作用機(jī)理

紫外線輻射到聚乙烯材料上，部分在表面被反射，部分被吸收，其余的則透過。一般情況下，紫外線的透過率+反射率+吸收率=100%。因此，提高聚乙烯材料對紫外線的吸收率和反射率就可以降低紫外線的透過率。

紫外線吸收的原理是在聚乙烯材料上添加紫外線吸收劑，這類物質(zhì)能吸收紫外線，并將其轉(zhuǎn)換為低能量的熱能或波長較短的電磁波，從而達(dá)到防紫外線輻射的目的。紫外線吸收劑是一種光穩(wěn)定劑，能吸收陽光及熒光光源中的紫外線部分，而本身又不發(fā)生變化。塑料和其他高分子材料在日光和熒光下，因紫外線的作用，產(chǎn)生自動氧化反應(yīng)，導(dǎo)致聚合物的降解而劣化，使外觀及機(jī)械性能變壞。加入紫外線吸收劑后可選擇性地吸收這種高能量的紫外線，使之變成無害的能量而釋放或消耗。常見的有：

紫外線吸收劑UV-9

成分：2羥基-4-甲氧基二苯甲酮。

紫外線吸收劑UV-531

成分：2羥基-4-正辛氧基二苯甲酮。

紫外線吸收劑RMB

成分：單苯甲酸間苯二酚酯。

紫外線屏蔽的原理是在材料上添加對紫外線有較強(qiáng)的反射作用的無機(jī)涂料，增加表面對紫外線的反射和散射作用，以降低紫外線透過材料對其產(chǎn)生破壞，其中沒有光能的轉(zhuǎn)化作用。常見的有鈦白粉，高嶺土等。

選用的uv-10273是一種同時具有吸收和屏蔽阻隔效果的色母。

2 實(shí)驗(yàn)部分

2.1 原料

Lldpe：vx201 福建聯(lián)合石化

Ldpe：Q210 上海金山石化

抗uv母粒：uv-10273 雅之彩聚合物

壓敏膠：RY-300 自制

交聯(lián)劑：sc-100 思格

2.2 實(shí)驗(yàn)步驟

2.2.1 基膜的制作：按照規(guī)定數(shù)量依次稱取vx201、Q210、uv-10273，攪拌混合均勻，啟動吹塑機(jī)，按設(shè)定工藝參數(shù)調(diào)整到位，投入混合料開始生產(chǎn)，產(chǎn)品規(guī)格0.05mm*1200mm。

2.2.2 保護(hù)膜的制作：按照規(guī)定數(shù)量稱取RY-300和sc-100，sc100的用量為0.3%～0.7%，用攪拌機(jī)混合均勻待用，基膜安放在涂布機(jī)放卷機(jī)上，按照規(guī)定線路牽引至收卷機(jī)上，啟動涂布機(jī)，按規(guī)定工藝參數(shù)調(diào)整到位，加入混配膠水開始生產(chǎn)，產(chǎn)品規(guī)格200m/卷。

2.2.3 測試項(xiàng)目：對比測試紫外輻射1000小時對保護(hù)膜產(chǎn)品，薄膜性能和剝離強(qiáng)度的影響。

3 結(jié)果和討論

試驗(yàn)結(jié)果如表一、表二所示

表一 紫外輻射1000小時前后基膜物理性能對比

[＼&＼&＼&＼&＼&＼&＼&＼&＼&＼&＼&＼&＼&＼&＼&＼&＼&＼&＼&＼&＼&＼&＼&][輻射前

輻射后

輻射前

輻射后][0

17.5

6.5

1100

524][3

16.1

9.2

953

448][5

16.3

11.6

880

437][7

14.6

12.8

777

527][10

12.9

11.4

558

414][15

11.7

11.0

653

556][拉伸強(qiáng)度，N/mm2

斷裂伸長率%][抗uv母料比例%]

表二 紫外輻射1000小時前后保護(hù)膜剝離強(qiáng)度的對比

[＼&＼&＼&＼&＼&＼&＼&][0

1.7

1.1][3

1.65

1.32][5

1.54

1.43][7

1.82

1.75][10

1.67

1.70][15

1.9

1.82][抗uv母料比例%][輻射前

輻射后][剝離強(qiáng)度，N/25mm]

3.1 隨著抗uv母粒用量的增加，這是由于抗uv成分大部分是低分子，其填充在高分子材料中間，打散了高分子之間的致密連接，導(dǎo)致高分子材料的內(nèi)聚強(qiáng)度降低，從而表征為抗拉強(qiáng)度和斷裂伸長率指標(biāo)的降低。而經(jīng)過1000小時紫外輻射照射之后，隨著抗uv母粒用量的增加，基膜的拉伸強(qiáng)度和斷裂伸長率的指標(biāo)下降趨緩，從表一中可以看出，未加抗uv母粒的基膜，其指標(biāo)的下降非常大，說明紫外輻射會引起聚乙烯的碳長鏈的斷裂，對高分子的內(nèi)聚破壞作用巨大，添加的抗uv母粒，具有很好的吸收和屏蔽紫外輻射的功能，能夠有效阻止紫外輻射帶來的破壞。

3.2 隨著抗uv母粒的用量增加，紫外輻射對保護(hù)膜剝離強(qiáng)度的影響已經(jīng)很小，而未加抗uv母粒的保護(hù)膜，其受的紫外輻射破壞了壓敏膠粘劑的結(jié)構(gòu)，剝離強(qiáng)度出現(xiàn)明顯變化，壓敏膠粘劑的剝離強(qiáng)度是由具有極性的官能團(tuán)賦予的，紫外輻射能夠產(chǎn)生部分極性官能團(tuán)，這部分官能團(tuán)與壓敏膠的官能團(tuán)發(fā)生反應(yīng)，破壞壓敏膠上極性官能團(tuán)，導(dǎo)致部分官能團(tuán)失效，從而降低了剝離強(qiáng)度。

綜上分析，可以得出以下結(jié)論。Uv-10273牌號的抗uv母粒具有很好抵抗紫外輻射的功能，開發(fā)的含量5～10%的保護(hù)膜具有良好的耐候性，耐曬性，對塑料異型材具有非常好的保護(hù)作用。

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