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(duì)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(zhǎng)，保護(hù)膜產(chǎn)品長(zhǎng)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(wèn)題時(shí)有發(fā)生，給用戶(hù)帶來(lái)很大的苦惱，開(kāi)發(fā)一種耐曬的保護(hù)膜產(chǎn)品，滿(mǎn)足市場(chǎng)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(yáng)光、氧氣、臭氧、熱、水、機(jī)械應(yīng)力等。本文在產(chǎn)品加工過(guò)程中采用添加抗紫外助劑方法，來(lái)有效提高產(chǎn)品對(duì)抗日照老化的能力。

抗紫外線(xiàn)作用機(jī)理

紫外線(xiàn)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(guò)。一般情況下，紫外線(xiàn)的透過(guò)率+反射率+吸收率=100%。因此，提高聚乙烯材料對(duì)紫外線(xiàn)的吸收率和反射率就可以降低紫外線(xiàn)的透過(guò)率。

紫外線(xiàn)吸收的原理是在聚乙烯材料上添加紫外線(xiàn)吸收劑，這類(lèi)物質(zhì)能吸收紫外線(xiàn)，并將其轉(zhuǎn)換為低能量的熱能或波長(zhǎng)較短的電磁波，從而達(dá)到防紫外線(xiàn)輻射的目的。紫外線(xiàn)吸收劑是一種光穩(wěn)定劑，能吸收陽(yáng)光及熒光光源中的紫外線(xiàn)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(xiàn)的作用，產(chǎn)生自動(dòng)氧化反應(yīng)，導(dǎo)致聚合物的降解而劣化，使外觀(guān)及機(jī)械性能變壞。加入紫外線(xiàn)吸收劑后可選擇性地吸收這種高能量的紫外線(xiàn)，使之變成無(wú)害的能量而釋放或消耗。常見(jiàn)的有：

紫外線(xiàn)吸收劑UV-9

成分：2羥基-4-甲氧基二苯甲酮。

紫外線(xiàn)吸收劑UV-531

成分：2羥基-4-正辛氧基二苯甲酮。

紫外線(xiàn)吸收劑RMB

成分：?jiǎn)伪郊姿衢g苯二酚酯。

紫外線(xiàn)屏蔽的原理是在材料上添加對(duì)紫外線(xiàn)有較強(qiáng)的反射作用的無(wú)機(jī)涂料，增加表面對(duì)紫外線(xiàn)的反射和散射作用，以降低紫外線(xiàn)透過(guò)材料對(duì)其產(chǎn)生破壞，其中沒(méi)有光能的轉(zhuǎn)化作用。常見(jiàn)的有鈦白粉，高嶺土等。

選用的uv-10273是一種同時(shí)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(chēng)取vx201、Q210、uv-10273，攪拌混合均勻，啟動(dòng)吹塑機(jī)，按設(shè)定工藝參數(shù)調(diào)整到位，投入混合料開(kāi)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(chēng)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(xiàn)路牽引至收卷機(jī)上，啟動(dòng)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(kāi)始生產(chǎn)，產(chǎn)品規(guī)格200m/卷。

2.2.3 測(cè)試項(xiàng)目：對(duì)比測(cè)試紫外輻射1000小時(shí)對(duì)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(shí)前后基膜物理性能對(duì)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(zhǎng)率%][抗uv母料比例%]

表二 紫外輻射1000小時(shí)前后保護(hù)膜剝離強(qiáng)度的對(duì)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(zhǎng)率指標(biāo)的降低。而經(jīng)過(guò)1000小時(shí)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(zhǎng)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(shuō)明紫外輻射會(huì)引起聚乙烯的碳長(zhǎng)鏈的斷裂，對(duì)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(lái)的破壞。

3.2 隨著抗uv母粒的用量增加，紫外輻射對(duì)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(hào)的抗uv母粒具有很好抵抗紫外輻射的功能，開(kāi)發(fā)的含量5～10%的保護(hù)膜具有良好的耐候性，耐曬性，對(duì)塑料異型材具有非常好的保護(hù)作用。

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