一種聚偏氟乙烯薄膜用色母粒的制備方法及應(yīng)用的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種聚偏氟乙烯薄膜用色母粒的制備方法，包含以下步驟：將聚偏氟乙烯A樹脂、聚偏氟乙烯B樹脂、聚甲基丙烯酸甲酯、二氧化鈦、流動(dòng)性改性劑、內(nèi)潤滑劑，在室溫下混合至物料攪拌均勻，在150-250℃下，熔融擠出、冷卻、造粒，干燥后即得，所述聚偏氟乙烯A樹脂和聚偏氟乙烯B樹脂，按照GB/T3682-2000標(biāo)準(zhǔn)，在230℃、5kg載荷下，熔融指數(shù)為分別為30-60g/10min，和3-20g/10min。根據(jù)本發(fā)明的制備方法制備薄膜的拉伸強(qiáng)度、熱收縮率等性能均有較大提升。
【專利說明】一種聚偏氟乙烯薄膜用色母粒的制備方法及應(yīng)用

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及塑料著色領(lǐng)域，具體涉及一種聚偏氟乙烯薄膜用色母粒的制備方法及 其應(yīng)用。

【背景技術(shù)】
[0002] 聚偏氟乙烯（PVDF)是由偏氟乙烯（VDF)均聚而成，是一種性能優(yōu)異的熱塑性塑 料，在工業(yè)過程中應(yīng)用極為廣泛。雖然PVDF的熔點(diǎn)（165-180°C )和分解溫度（>350°C )相 差較大，加工溫度寬，但其結(jié)晶度高，粘度大，流動(dòng)性差，導(dǎo)致其加工能力較差。
[0003] 在實(shí)際應(yīng)用中，由于聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA)和PVDF相容性較好，因此可適當(dāng)加 入PMMA以降低PVDF的結(jié)晶度，提高PVDF的加工可塑性，且在生產(chǎn)過程中還能降低材料的 成本。但是PMMA在耐候性、水汽阻隔性遠(yuǎn)不如PVDF，因此PMMA的量不能加入過多，而較少 的PMMA又使得PVDF在擠出流延過程中熔體粘度過大，不利于拉伸成膜。因此提高PVDF的 可加工流動(dòng)性是業(yè)內(nèi)需要解決的一個(gè)問題。
[0004] 除此之外，PVDF薄膜成型過程中還會(huì)適量加入一些白色無機(jī)顏料，如二氧化鈦等， 以提高薄膜材料的遮蓋力、耐老化性等。但是，研究表明，這些無機(jī)顏料在樹脂基體中分散 性較差，極易團(tuán)聚而導(dǎo)致薄膜產(chǎn)生缺陷。而專利CN102666715中提到使用了兩種不同熔融 指數(shù)的聚偏氟乙烯樹脂，其中一種為粒料，另一種為粉料，這種樹脂組合在實(shí)際生產(chǎn)過程中 會(huì)出現(xiàn)一定程度上的分布不均勻。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的是針對(duì)上述含氟薄膜存在的或加工性能不佳或因無機(jī)顏料分散不 均導(dǎo)致薄膜缺陷較多等問題，提供一種熔融流動(dòng)性能佳、加工性能優(yōu)良、無機(jī)填料分散性 好、綜合性能較好的PVDF基薄膜成型色母粒。本發(fā)明的目的通過以下技術(shù)方案得以實(shí)現(xiàn)。
[0006] 本發(fā)明的第一方面的技術(shù)方案提供了一種聚偏氟乙烯薄膜用色母粒的制備方法， 包含以下步驟：將聚偏氟乙烯A樹脂、聚偏氟乙烯B樹脂、聚甲基丙烯酸甲酯、二氧化鈦、流 動(dòng)性改性劑、內(nèi)潤滑劑，在室溫下混合至物料攪拌均勻，在150_250°C下，熔融擠出、冷卻、造 粒，干燥后即得；
[0007] 所述的聚偏氟乙烯A樹脂和聚偏氟乙烯B樹脂，按照GB/T3682-2000標(biāo)準(zhǔn)，在 230°C、5kg載荷下，熔融指數(shù)為分別為30-60g/10min，和3-20g/10min。
[0008] 本發(fā)明的第二方面的技術(shù)方案的提供了一種根據(jù)上述技術(shù)方案提供的方法制備 的色母粒。
[0009] 本發(fā)明的第三方面的技術(shù)方案提供了一種本發(fā)明第二方面的技術(shù)方案提供的色 母粒用于通過熱塑性塑料薄膜成型工藝制備太陽能背板保護(hù)膜的應(yīng)用。
[0010] 根據(jù)本發(fā)明第一方面技術(shù)方案提供的方法：
[0011] 所述攪拌均勻在一些實(shí)施方式中，是指以300-1000r/min的轉(zhuǎn)速混合5-20min。
[0012] 本發(fā)明的實(shí)施方式所用反應(yīng)釜為高速混合機(jī)，擠出設(shè)備為雙螺桿擠出機(jī)。
[0013] 在一些實(shí)施方式中，聚偏氟乙烯A樹脂、聚偏氟乙烯B樹脂的質(zhì)量比為 20:80-80:20。
[0014] 在一些實(shí)施方式中，聚偏氟乙烯A、B樹脂的質(zhì)量之和與聚甲基丙烯酸甲酯的質(zhì)量 比為 60:40-95:5。
[0015] 在一些實(shí)施方式中，聚偏氟乙烯A、B樹脂與聚甲基丙烯酸甲酯的質(zhì)量之和、二氧 化鈦、流動(dòng)性改性劑、內(nèi)潤滑劑的質(zhì)量比為100:5-30:1-5:1-10。
[0016] 在一些實(shí)施方式中，所述的流動(dòng)性改性劑選自鄰苯二甲酸酯類、二元酸酯類、磷酸 酯類或多元醇酯類，且其沸點(diǎn)不低于150°c。
[0017] 在一些實(shí)施方式中，內(nèi)潤滑劑選自硬脂酸、蓖麻油酸、硬脂酸鈣、硬脂酸鉛、硬脂酸 二丁基錫、硬脂酸酰胺、石蠟、聚乙烯蠟或氧化聚乙烯蠟。
[0018] 本發(fā)明的實(shí)施方式中使用的水均為去離子水。
[0019] 本發(fā)明所述的"室溫"表示20_30°C的溫度。
[0020] 本發(fā)明使用的定義"或"表示備選方案，如果合適的話，可以將它們組合，也就是 說，術(shù)語"或"包括每個(gè)所列出的單獨(dú)備選方案以及它們的組合。例如，"流動(dòng)性改性劑選自 鄰苯二甲酸酯類、二元酸酯類、磷酸酯類或多元醇酯類"表示流動(dòng)性改性可以是苯二甲酸酯 類、二元酸酯類、磷酸酯類、多元醇酯類物質(zhì)之中的一種，也可以是其一種以上的組合。
[0021] 除非明確地說明與此相反，否則，本發(fā)明引用的所有范圍包括端值。例如，"以 300-1000r/min的轉(zhuǎn)速攪拌"表示攪拌速度R的范圍為300r/min彡R彡1000r/min。
[0022] 本發(fā)明的有益效果在于配方中引入不同熔融指數(shù)的兩種PVDF樹脂共混，利于增 加樹脂的熔融流動(dòng)性；除此之外，配方中還適當(dāng)添加流動(dòng)性改性劑和內(nèi)潤滑劑，在保證原有 物料性能的基礎(chǔ)上，最大可能的使樹脂原料與助劑混合均勻；這兩種方式均利于物料塑化 均勻，保證薄膜性能均一，最大可能的減少薄膜成型缺陷。

【具體實(shí)施方式】
[0023] 以下所述的是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，本發(fā)明所保護(hù)的不限于以下優(yōu)選實(shí)施方 式。應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說在此發(fā)明創(chuàng)造構(gòu)思的基礎(chǔ)上，做出的若干變形和 改進(jìn)，都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。實(shí)施例中所用的原料均可以通過商業(yè)途徑獲得。
[0024] 實(shí)施例1-6中采用的原材料及其生產(chǎn)廠家如下：
[0025] 聚偏氟乙烯（PVDF) :S0LEF 6010,美國Solvay公司JHR 500,浙江巨化集團(tuán)。
[0026] 聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA) :High Impact Grade VDR，法國 Arkema 公司。
[0027] 二氧化鈦（Ti02) :R103金紅石型，美國杜邦公司。
[0028] 鄰苯二甲酸二辛酯（D0P):電氣級(jí)，山東齊魯增塑劑股份有限公司。
[0029] 聚乙二醇400 (PEG 400) :D0W，廣州共信化工有限公司。
[0030] 硬脂酸鈣：納米級(jí)，山東高密友和助劑有限公司。
[0031] 聚乙烯蠟：EL-WAX，恒泰化工。
[0032] 實(shí)施例1
[0033] 按表1中的配方稱取原料，于室溫下在高速混合機(jī)中混合均勻，直至物料攪拌均 勻，將上述混合料加入到雙螺桿擠出機(jī)中，在150-250°C下，熔融擠出、冷卻、造粒，干燥后得 到聚偏氟乙烯薄膜用高熔融流動(dòng)性色母粒。
[0034] 將色母粒加入到單螺桿擠出流延機(jī)中熔融塑化，熔融塑化溫度190_220°C，螺桿轉(zhuǎn) 速30r/min，再經(jīng)由片材/薄膜口模，口模溫度230°C，通過流延拉伸裝置成型，后將薄膜經(jīng) 過140°C熱處理定型，然后切邊，經(jīng)電暈處理后冷卻收卷即得聚偏氟乙烯基薄膜。
[0035] 將上述薄膜制成25 μ m厚的薄膜，按ASTM D882標(biāo)準(zhǔn)測試其拉伸強(qiáng)度、ISO 11501 標(biāo)準(zhǔn)測試其熱收縮率、IS015106標(biāo)準(zhǔn)測試其水蒸氣透過率、ASTM D149標(biāo)準(zhǔn)測試其介電擊穿 電壓、ASTM D2578 標(biāo)準(zhǔn)測試其表面張力、雙 85 測試（85°C，85% RH，3000h)、ASTM E313-05 標(biāo)準(zhǔn)測試其黃變指數(shù)的性能指標(biāo)。測試結(jié)果見表2。
[0036] 實(shí)施例2
[0037] 按表1中的配方稱取原料，于室溫下在高速混合機(jī)中混合均勻，直至物料攪拌均 勻，將上述混合料加入到雙螺桿擠出機(jī)中，在150-250°C下，熔融擠出、冷卻、造粒，干燥后得 到聚偏氟乙烯薄膜用高熔融流動(dòng)性色母粒。
[0038] 將色母粒加入到單螺桿擠出流延機(jī)中熔融塑化，熔融塑化溫度200-230°C，螺桿轉(zhuǎn) 速20r/min，再經(jīng)由片材/薄膜口模，口模溫度220°C，通過流延拉伸裝置成型，后將薄膜經(jīng) 過150°C熱處理定型，然后切邊，經(jīng)電暈處理后冷卻收卷即得聚偏氟乙烯基薄膜。
[0039] 將上述薄膜制成25 μ m厚的薄膜，按ASTM D882標(biāo)準(zhǔn)測試其拉伸強(qiáng)度、ISO 11501 標(biāo)準(zhǔn)測試其熱收縮率、IS015106標(biāo)準(zhǔn)測試其水蒸氣透過率、ASTM D149標(biāo)準(zhǔn)測試其介電擊穿 電壓、ASTM D2578 標(biāo)準(zhǔn)測試其表面張力、雙 85 測試（85°C，85% RH，3000h)、ASTM E313-05 標(biāo)準(zhǔn)測試其黃變指數(shù)的性能指標(biāo)。測試結(jié)果見表2。
[0040] 實(shí)施例3
[0041] 按表1中的配方稱取原料，于室溫下在高速混合機(jī)中混合均勻，直至物料攪拌均 勻，將上述混合料加入到雙螺桿擠出機(jī)中，在150-250°C下，熔融擠出、冷卻、造粒，干燥后得 到聚偏氟乙烯薄膜用高熔融流動(dòng)性色母粒。
[0042] 將色母粒加入到單螺桿擠出流延機(jī)中熔融塑化，熔融塑化溫度210-230°C，螺桿轉(zhuǎn) 速50r/min，再經(jīng)由片材/薄膜口模，口模溫度220°C，通過流延拉伸裝置成型，后將薄膜經(jīng) 過150°C熱處理定型，然后切邊，經(jīng)電暈處理后冷卻收卷即得聚偏氟乙烯基薄膜。
[0043] 將上述薄膜制成25 μ m厚的薄膜，按ASTM D882標(biāo)準(zhǔn)測試其拉伸強(qiáng)度、ISO 11501 標(biāo)準(zhǔn)測試其熱收縮率、IS015106標(biāo)準(zhǔn)測試其水蒸氣透過率、ASTM D149標(biāo)準(zhǔn)測試其介電擊穿 電壓、ASTM D2578 標(biāo)準(zhǔn)測試其表面張力、雙 85 測試（85°C，85% RH，3000h)、ASTM E313-05 標(biāo)準(zhǔn)測試其黃變指數(shù)的性能指標(biāo)。測試結(jié)果見表2。
[0044] 實(shí)施例4
[0045] 按表1中的配方稱取原料，于室溫下在高速混合機(jī)中混合均勻，直至物料攪拌均 勻，將上述混合料加入到雙螺桿擠出機(jī)中，在150-250°C下，熔融擠出、冷卻、造粒，干燥后得 到聚偏氟乙烯薄膜用高熔融流動(dòng)性色母粒。
[0046] 將色母粒加入到單螺桿擠出流延機(jī)中熔融塑化，熔融塑化溫度200-220°C，螺桿轉(zhuǎn) 速lOOr/min，再經(jīng)由片材/薄膜口模，口模溫度210°C，通過流延拉伸裝置成型，后將薄膜經(jīng) 過140°C熱處理定型，然后切邊，經(jīng)電暈處理后冷卻收卷即得聚偏氟乙烯基薄膜。
[0047] 將上述薄膜制成25 μ m厚的薄膜，按ASTM D882標(biāo)準(zhǔn)測試其拉伸強(qiáng)度、ISO 11501 標(biāo)準(zhǔn)測試其熱收縮率、IS015106標(biāo)準(zhǔn)測試其水蒸氣透過率、ASTM D149標(biāo)準(zhǔn)測試其介電擊穿 電壓、ASTM D2578 標(biāo)準(zhǔn)測試其表面張力、雙 85 測試（85°C，85% RH，3000h)、ASTM E313-05 標(biāo)準(zhǔn)測試其黃變指數(shù)的性能指標(biāo)。測試結(jié)果見表2。
[0048] 實(shí)施例5
[0049] 按表1中的配方稱取原料，于室溫下在高速混合機(jī)中混合均勻，直至物料攪拌均 勻，將上述混合料加入到雙螺桿擠出機(jī)中，在150-250°C下，熔融擠出、冷卻、造粒，干燥后得 到聚偏氟乙烯薄膜用高熔融流動(dòng)性色母粒。
[0050] 將色母粒加入到單螺桿擠出流延機(jī)中熔融塑化，熔融塑化溫度200-230°C，螺桿轉(zhuǎn) 速50r/min，再經(jīng)由片材/薄膜口模，口模溫度220°C，通過流延拉伸裝置成型，后將薄膜經(jīng) 過150°C熱處理定型，然后切邊，經(jīng)電暈處理后冷卻收卷即得聚偏氟乙烯基薄膜。
[0051] 將上述薄膜制成25 μ m厚的薄膜，按ASTM D882標(biāo)準(zhǔn)測試其拉伸強(qiáng)度、ISO 11501 標(biāo)準(zhǔn)測試其熱收縮率、IS015106標(biāo)準(zhǔn)測試其水蒸氣透過率、ASTM D149標(biāo)準(zhǔn)測試其介電擊穿 電壓、ASTM D2578 標(biāo)準(zhǔn)測試其表面張力、雙 85 測試（85°C，85% RH，3000h)、ASTM E313-05 標(biāo)準(zhǔn)測試其黃變指數(shù)的性能指標(biāo)。測試結(jié)果見表2。
[0052] 實(shí)施例6
[0053] 按表1中的配方稱取原料，于室溫下在高速混合機(jī)中混合均勻，直至物料攪拌均 勻，將上述混合料加入到雙螺桿擠出機(jī)中，在150_250°C下，熔融擠出、冷卻、造粒，干燥后得 到聚偏氟乙烯薄膜用高熔融流動(dòng)性色母粒。
[0054] 將色母粒加入到單螺桿擠出流延機(jī)中熔融塑化，熔融塑化溫度210-230°C，螺桿轉(zhuǎn) 速60r/min，再經(jīng)由片材/薄膜口模，口模溫度230°C，通過流延拉伸裝置成型，后將薄膜經(jīng) 過150°C熱處理定型，然后切邊，經(jīng)電暈處理后冷卻收卷即得聚偏氟乙烯基薄膜。
[0055] 將上述薄膜制成25 μ m厚的薄膜，按ASTM D882標(biāo)準(zhǔn)測試其拉伸強(qiáng)度、ISO 11501 標(biāo)準(zhǔn)測試其熱收縮率、IS015106標(biāo)準(zhǔn)測試其水蒸氣透過率、ASTM D149標(biāo)準(zhǔn)測試其介電擊穿 電壓、ASTM D2578 標(biāo)準(zhǔn)測試其表面張力、雙 85 測試（85°C，85% RH，3000h)、ASTM E313-05 標(biāo)準(zhǔn)測試其黃變指數(shù)的性能指標(biāo)。測試結(jié)果見表2。
[0056] 對(duì)比例
[0057] 取市售法國Arkema公司生產(chǎn)的PVDF基薄膜，測試項(xiàng)目同實(shí)施例1，測試結(jié)果見表 2〇
[0058] 表1不同實(shí)施例的配方組成（單位：g)
[0059]

【權(quán)利要求】
1. 一種聚偏氟乙烯薄膜用色母粒的制備方法，其特征在于，包含以下步驟：將聚偏氟 乙烯A樹脂、聚偏氟乙烯B樹脂、聚甲基丙烯酸甲酯、二氧化鈦、流動(dòng)性改性劑、內(nèi)潤滑劑，在 室溫下混合至物料攪拌均勻，在150-250°C下，熔融擠出、冷卻、造粒，干燥后即得； 所述的聚偏氟乙烯A樹脂和聚偏氟乙烯B樹脂，按照GB/T3682-2000標(biāo)準(zhǔn)，在230°C、 5kg載荷下，熔融指數(shù)為分別為30-60g/10min，和3-20g/10min。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，聚偏氟乙烯A樹脂、聚偏氟乙烯B樹 脂的質(zhì)量比為20:80-80:20。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，聚偏氟乙烯A、B樹脂的質(zhì)量之和與 聚甲基丙烯酸甲酯的質(zhì)量比為60:40-95:5。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，聚偏氟乙烯A、B樹脂與聚甲基丙烯 酸甲酯的質(zhì)量之和、二氧化鈦、流動(dòng)性改性劑、內(nèi)潤滑劑的質(zhì)量比為100:5-30:1-5:1-10。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述的流動(dòng)性改性劑選自鄰苯二甲 酸酯類、二元酸酯類、磷酸酯類或多元醇酯類，且其沸點(diǎn)不低于150°C。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，內(nèi)潤滑劑選自硬脂酸、蓖麻油酸、硬 脂酸鈣、硬脂酸鉛、硬脂酸二丁基錫、硬脂酸酰胺、石蠟、聚乙烯蠟或氧化聚乙烯蠟。
7. -種如權(quán)利要求1所述的制備方法所制備的色母粒。
8. -種如權(quán)利要求7所述的色母粒用于通過熱塑性塑料薄膜成型工藝制備太陽能背 板保護(hù)膜的應(yīng)用。
【文檔編號(hào)】C08L27/16GK104151752SQ201410432381
【公開日】2014年11月19日 申請日期:2014年8月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月28日
【發(fā)明者】程叢, 楊華軍, 湯誠 申請人:東莞市長安東陽光鋁業(yè)研發(fā)有限公司