专利名称：一种聚丙烯石头油画布及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种合成纸及其工艺，具体涉及一种聚丙烯石头油画布及其制备方法。
背景技术：
传统纸的原料主要是木材等植物纤维，随着国家森林保护政策的出台，禁伐令的执行，造纸原料只能靠进口木浆维持。传统纸生产过程产生大量废水等三废排放物，严重污染环境，治理难度极大，并且传统纸不耐潮湿、腐蚀，各项物理机械性能和尺寸稳定性差，已不能满足许多用纸领域的特殊要求，纸张生产研制需要创新。上世纪五十年代，已出现了以塑料、碳酸钙及多种助剂为原料，用吹膜法、流延法生产的环保合成纸，其特点是各项物理机械性能优于传统纸，耐潮湿、防水，耐腐蚀，尺寸稳定性好，满足了不同领域的多种要求，取代了传统纸的部分领域，合成纸生产过程中无三废排放，对环境无污染，并可将合成纸重复循环利用，是优良的环保型材料。我国合成纸起步较晚，市场开拓不够，目前全年用量为3-4万吨，主要为进口，基本用作服装袋、手提袋、编织袋、胶版印刷、丝网印刷、广告喷绘、书本、印刷商标等，其中广告喷绘用量占40%、印刷商标用量占15%、编织袋、胶版印刷、丝网印刷用量各占10%，手提袋、服装袋用量占10%、书本用量占5%。油画布是国内大量使用的艺术材料之一，传统的油画布大多采用在植物纤维涂覆白色的图层制成，这种艺术画布的图膜层的致密性不够，绘画时会发生背渗、吸油比较严重，使作画效果不理想，此外这种油画布大多还来源与植物纤维，生产过程不仅耗费了大量的树木，而且环境污染严重。目前在国内已经出现了由塑料、碳酸钙等石粉及其他助剂直接涂布制成的合成油画布，但是这类油画布石粉含量低于30%，主要原料为塑料，其虽然在一定程度上解决了，绘画时会发生背渗、吸油比较严重的问题，但是却存在画布比表面积较小，画布表面的极性和对油质颜料的亲合力差，着色难等缺陷。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种比表面积小、易着色，并具有阻燃功能的聚丙烯石头油画布。本发明的另一目的在于提供一种聚丙烯石头油画布的制作工艺，克服了现有技术中因石粉含量过高而出现背渗、吸油导致的作画效果不理想的缺陷，本发明的方法工艺简单，成本低、效率高、适用于大规模的工业化生产。为实现上述目的，本发明所采用的技术方案如下
一种聚丙烯石头油画布，由以质量百分比计的以下组分经压延后通过表面电晕处理而成
聚丙烯:10-25%, CaC03 :50-75%,钛白粉10-20%，偶联剂0. 5-1%,分散剂0. 5-1%,阻燃剂0. 5-1%，超微发泡剂0. 1_1%，相容剂0. 5- 1%。优选的方案中，本发明所述的聚丙烯石头油画布，由以质量百分比计的以下组分组成
聚丙烯25%，CaC03 :51%，钛白粉:20%，偶联剂1%，分散剂1%，阻燃剂0. 7%，超微发泡剂0. 3%，相容剂1%。本发明的方案中所述的偶联剂为铬络合物偶联剂、硅烷类偶联剂、钛酸酯类偶联剂中的一种。其中，铬络合物偶联剂由不饱和有机酸与三价铬离子形成的金属铬络合物，合成及应用技术均较成熟，而且成本低，但品种比较单一；硅烷偶联剂的通式为RSiX3，式中R 代表氨基、巯基、乙烯基、环氧基、氰基及甲基丙烯酰氧基等基团，这些基团和不同的基体树脂均具有较强的反应能力，X代表能够水解的烷氧基(如甲氧基、乙氧基等)，硅烷偶联剂在国内有KH550，KH560，KH570，KH792，DL602，DL171这几种型号；钛酸酯偶联剂包括四种基本类型(1)单烷氧基型这类偶联剂适用于多种树脂基复合材料体系，尤其适合于不含游离水、只含化学键合水或物理水的填充体系；(2)单烷氧基焦磷酸酯型该类偶联剂适用于树脂基多种复合材料体系，特别适合于含湿量高的填料体系；(3)螯合型该类偶联剂具有非常好的水解稳定性；(4)配位体型。本发明中优选的为钛酸酯类偶联剂中的单烷氧基型偶联剂。分散剂能提高和改善固体或液体物料分散性能的助剂。固体染料研磨时，加入分散剂，有助于颗粒粉碎并阻止已碎颗粒凝聚而保持分散体稳定。不溶于水的油性液体在高剪切力搅拌下，可分散成很小的液珠，停搅拌后，在界面张力的作用下很快分层，而加入分散剂后搅拌，则能形成稳定的乳浊液。其主要作用是降低液-液和固-液间的界面张力。 本发明中所采用的分散剂为硬脂酸单甘油酯、三硬脂酸甘油酯、油酸酰、烃类石蜡、微晶石蜡、低分子蜡类、金属皂类中的一种或两种以上混合。本发明中所采用的阻燃剂为氢氧化镁、氢氧化铝、TDC聚丙烯、聚磷酸铵、八溴醚、 磷酸三苯酯、六溴环十二烷、M聚丙烯、硼酸锌、十溴二苯乙烷、包覆红磷中的一种或两种以上混合。本发明中所采用超微发泡剂为偶氮化合物、磺酰胼类化合物、亚硝基化合物中的一种。其中偶氮类发泡剂因发气量大，微气泡粒径小，广泛用于聚氯乙烯，聚乙烯，乙烯一酣酸乙烯共聚物，聚丙烯，聚苯乙烯，ABS，尼龙6和氯丁橡胶等多种材料合成过程的超微发泡技术中，其包括偶氮二甲酰胺、2，2' —偶氮二异丁腈、偶氮二甲酸二异丙酯、偶氮二甲酸钡等。因此本发明优选的超微发泡剂为偶氮类发泡剂。所述相容剂为聚乙烯-苯乙烯接枝共聚物、聚丙烯-苯乙烯接枝共聚物、ABS-马来酸酐接枝共聚物、聚乙烯-马来酸酐接枝共聚物、聚丙烯-马来酸酐接枝共聚物。由于马来酸酐接枝相容剂通过引入强极性反应性基团，使材料具有高的极性和反应性，因此本发明中优选的为马来酸酐接枝共聚，如聚乙烯-马来酸酐接枝共聚物、聚丙烯-马来酸酐接枝共聚物等。一种聚丙烯石头油画布的制作工艺，其包括以下步骤
A:将按质量百分比计的聚丙烯:10-25%, CaC03 :50_75%，钛白粉:10_20%，偶联剂0. 5-1%，分散剂0. 5-1%，阻燃剂0. 5-1%，超微发泡剂0. 1-1%，相容剂0. 5- 1%在100°C 的真空干燥箱中干燥M小时至原料中含水量小于21 ；
B:将上述干燥后的各组分在造粒机中混合，混合过程中先在室温下搅拌冷混，之后加热至100-110°c进行热混，混合均勻后的原料进行造粒；
C上述造粒后的原料送入到压延机螺杆中，压延机的螺杆加热并控制在稳定温度 210-220°C中，原料中的超微发泡剂此时就会发泡(超微发泡剂达到温度200-210°C就会发泡)，原料在此高温下变成熔融状态(流体状态)，再经模头挤出到压延辊筒进行压延，压延机辊筒的速度为50 90 m/min，将原料压至厚度为0. 3士3%mm的片状，得到聚丙烯石头油画布半成品；
E:将上述聚丙烯石头油画布半成品进行表面高压电晕处理，电压控制在15000-16000 伏，处理之后得到成品。优选的，本发明所述超微发泡剂为偶氮化合物、磺酰胼类化合物、亚硝基化合物中的一种，超微发泡剂所产生微气泡的粒径为8-10 μ m。优选的方案中，本发明所采用的压延机为五辊压延机。相比现有技术，本发明的有益效果在于本发明的聚丙烯石头油画布中，碳酸钙含量超过了 50%，有效减少塑料的消耗，又可回收，碳酸钙价格低廉，稳定性高。由于采用了高压电晕技术，本发明的聚丙烯石头油画布比表面积较高，画布表面的极性和对油质颜料的亲合力强，着色容易经久耐用，强度大、防刺孔、抗撕裂(尤其是横向)、耐磨、耐折叠性好， 因其不含天然纤维，100%防水、防化学品和防油脂。本发明的聚丙烯石头油画布的制备方法简单，克服了现有技术中因石粉含量过高而出现背渗、吸油导致的作画效果不理想的缺陷， 本发明的方法工艺简单，成本低、效率高、适用于大规模的工业化生产。 下面结合具体实施方式
对本发明作进一步详细说明。
具体实施例方式一种聚丙烯石头油画布的制作工艺，其包括以下步骤
A 将按质量百分比计的聚丙烯5-25%，CaC03 50-75%,钛白粉10-20%,偶联剂 0. 5-1%，分散剂0. 5-1%，阻燃剂0. 5-1%，超微发泡剂0. 1-1%，相容剂0. 5- 1%在100°C 的真空干燥箱中干燥M小时至原料中含水量小于21 ；
B:将上述干燥后的各组分在造粒机中混合，混合过程中先在室温下搅拌冷混，之后加热至100-110°c进行热混，混合均勻后的原料进行造粒；
C上述造粒后的原料送入到压延机螺杆中，压延机的螺杆加热并控制在稳定温度 210-220°C中，原料中的超微发泡剂此时产生微气泡(超微发泡剂达到温度200-210°C就会产生微气泡)，原料在此高温下会变成熔融状态(流体状态)，再经模头挤出到压延辊筒进行压延，压延机辊筒的速度为50 90 m/min，将原料压至厚度为0. 3士3%mm的片状，得到聚丙烯石头油画布半成品；
E:将上述聚丙烯石头油画布半成品进行表面高压电晕处理，电压控制在15000-16000 伏，处理之后得到成品。下面是具体实施例。实施例1将以质量百分比计的聚丙烯:25%, CaC03 :51%，钛白粉20%，偶联剂1%，分散剂1%，阻燃剂0. 7%，超微发泡剂0. 3%，相容剂1%在真空干燥箱中干燥M小时至原料中含水量小于洲；将上述干燥后的各组分在造粒机中混合，混合过程中先在室温下搅拌冷混，之后加热至100°C进行热混，混合均勻后的原料进行造粒；造粒后的原料送入到压延机螺杆中，压延机的螺杆加热并控制在稳定温度220°C中，原料中的超微发泡剂此时产生微气泡，此时原料在此高温下会成熔融状态(流体状态)，再经模头挤出到压延辊筒进行压延，压延机辊筒的速度为90 m/min，将原料压至厚度为0. 3mm的片状，得到聚丙烯石头油画布半成品；然后将聚丙烯石头油画布半成品进行表面高压电晕处理，电压控制在16000伏，处理之后得到成品。纸张白度和不透明度达到90%以上。实施例2
将以质量百分比计的聚丙烯:20%, CaC03 :60%，钛白粉17%，偶联剂0. 8%，分散剂1%， 阻燃剂0. 5%，超微发泡剂0. 1%，相容剂0. 6%在真空干燥箱中干燥M小时至原料中含水量小于21 ；将上述干燥后的各组分在造粒机中混合，混合过程中先在室温下搅拌冷混，之后加热至100°C进行热混，混合均勻后的原料进行造粒；造粒后的原料送入到压延机螺杆中，压延机的螺杆加热并控制在稳定温度210°C中，原料中的超微发泡剂此时产生微气泡， 此时原料在此高温下变成熔融状态(流体状态)，再经模头挤出到压延辊筒进行压延，压延机辊筒的速度为50 m/min，将原料压至厚度为0. 3mm的片状，得到聚丙烯石头油画布半成品；然后将聚丙烯石头油画布半成品进行表面高压电晕处理，电压控制在16000伏，处理之后得到成品。纸张白度和不透明度达到90%以上。实施例3
将以质量百分比计的聚丙烯25%，CaC03 :50%，钛白粉20% ；助剂由以质量百分比计的以下组分组成复合型偶联剂1%，分散剂1%，阻燃剂1%，超微发泡剂1%，相容剂1%在真空干燥箱中干燥M小时，干燥温度设为100°C，将上述干燥后的各组分在造粒机中混合， 混合过程中先在室温下搅拌冷混，之后加热至110°C进行热混，混合均勻后的原料进行造粒；造粒后的原料送入到压延机螺杆中，压延机的螺杆加热并控制在稳定温度220°C中，原料中的超微发泡剂此时产生微气泡，此时原料在此高温下变成熔融状态(流体状态)，再经模头挤出到压延辊筒进行压延，压延机辊筒的速度为70 m/min，将原料压至厚度为0. 3mm 的片状，得到聚丙烯石头油画布半成品；然后将聚丙烯石头油画布半成品进行表面高压电晕处理，电压控制在15000伏，处理之后得到成品。纸张白度和不透明度达到90%以上。实施例4
将以质量百分比计的聚丙烯25%，CaC03 :60%，钛白粉1 ；助剂由以质量百分比计的以下组分组成复合型偶联剂0. 5%，分散剂0. 5%，阻燃剂0. 5%，超微发泡剂0. 5%，相容剂1%真空干燥箱中干燥M小时，干燥温度设为100°C，将上述干燥后的各组分在造粒机中混合，混合过程中先在室温下搅拌冷混，之后加热至110°C进行热混，混合均勻后的原料进行造粒；造粒后的原料送入到压延机螺杆中，压延机的螺杆加热并控制在稳定温度220°C 中，原料中的超微发泡剂此时会产生微气泡，原料在此高温下变成熔融状态(流体状态)，再经模头挤出到压延辊筒进行压延，压延机辊筒的速度为70 m/min，将原料压至厚度为0. 3mm 的片状，得到聚丙烯石头油画布半成品；然后将聚丙烯石头油画布半成品进行表面高压电晕处理，电压控制在15000伏，处理之后得到成品。纸张白度和不透明度达到90%以上。
上述实施例仅为不能发明的优选实施例，不能以此来限定本发明的保护范围，本领域的技术人员在本发明的基础上所作的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。
权利要求
1.一种聚丙烯石头油画布，其特征在于其由以质量百分比计的以下组分经压延后通过表面电晕处理而成聚丙烯:10-25%, CaC03 :50-75%,钛白粉10-20%，偶联剂0. 5-1%,分散剂0. 5-1%,阻燃剂0. 5-1%，超微发泡剂0. 1_1%，相容剂0. 5- 1%。
2.根据权利要求1所述的聚丙烯石头油画布，其特征在于其由以质量百分比计的以下组分组成聚丙烯25%，CaC03 :51%，钛白粉:20%，偶联剂1%，分散剂1%，阻燃剂0. 7%，超微发泡剂0. 3%，相容剂1%。
3.根据权利要求1或2所述的聚丙烯石头油画布，其特征在于所述偶联剂为硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂中的一种。
4.根据权利要求1或2所述的聚丙烯石头油画布，其特征在于所述分散剂为硬脂酸单甘油酯、三硬脂酸甘油酯、油酸酰、烃类石蜡、微晶石蜡、低分子蜡类、金属皂类中的一种或两种以上混合。
5.根据权利要求1所述的聚丙烯石头油画布，其特征在于所述阻燃剂为氢氧化镁、 氢氧化铝、聚磷酸铵、八溴醚、磷酸三苯酯、六溴环十二烷、硼酸锌、十溴二苯乙烷、包覆红磷中的一种或两种以上混合。
6.根据权利要求1所述的聚丙烯石头油画布，其特征在于所述超微发泡剂为偶氮化合物、磺酰胼类化合物、亚硝基化合物中的一种。
7.根据权利要求1所述的聚丙烯石头油画布，其特征在于所述相容剂为聚乙烯-苯乙烯接枝共聚物、聚丙烯-苯乙烯接枝共聚物、ABS-马来酸酐接枝共聚物、聚乙烯-马来酸酐接枝共聚物、聚丙烯-马来酸酐接枝共聚物中的一种或两种以上混合。
8.如权利要求1所述的所述的聚丙烯石头油画布的制作工艺，其特征在于其包括以下步骤A:将按质量百分比计的聚丙烯:10-25%, CaC03 :50_75%，钛白粉:10_20%，偶联剂 0. 5-1%，分散剂0. 5-1%，阻燃剂0. 5-1%，超微发泡剂0. 1-1%，相容剂0. 5- 1%在100°C 的真空干燥箱中干燥M小时至原料中含水量小于21 ；B:将上述干燥后的各组分在造粒机中混合，混合过程中先在室温下搅拌冷混，之后加热至100-110°c进行热混，混合均勻后的原料进行造粒；C上述造粒后的原料送入到压延机螺杆中，压延机的螺杆加热并控制在稳定温度210-220°c中，原料中的超微发泡产生微气泡，原料在此高温下变成熔融状态，再经模头挤出到压延辊筒进行压延，压延机辊筒的速度为50 90 m/min,将原料压至厚度为 0. 3士3%mm的片状，得到聚丙烯石头油画布半成品；E:将上述聚丙烯石头油画布半成品进行表面高压电晕处理，电压控制在15000-16000 伏，处理之后得到成品。
9.根据权利要求8所述的聚丙烯石头油画布的制作工艺，其特征在于所所述超微发泡剂为偶氮化合物、磺酰胼类化合物、亚硝基化合物中的一种，超微发泡剂所产生微气泡的粒径为8-10 μ m。
10.根据权利要求8所述的聚丙烯石头油画布的制作工艺，其特征在于所述的压延机为五辊压延机。
全文摘要
本发明具体涉及一种聚丙烯石头油画布及其制备方法。本发明的聚丙烯石头油画布，由以质量百分比计的以下组分经压延及表面电晕技术处理而成聚丙烯10-25%，CaCO350-75%，钛白粉10-25%，偶联剂0.5-1%，分散剂0.5-1%，阻燃剂0.5-1%，超微发泡剂0.1-1%，相容剂0.5-1%。本发明的聚丙烯石头油画布比表面积较高，画布表面的极性和对油质颜料的亲合力强，着色容易，经久耐用，强度大、防刺孔、抗撕裂(尤其是横向)、耐磨、耐折叠性好。本发明的方法工艺简单，成本低，效率高，适用于大规模的工业化生产。
文档编号C04B14/28GK102336536SQ20111017931
公开日2012年2月1日 申请日期2011年6月29日 优先权日2011年6月29日
发明者夏丽蓉, 夏开邦 申请人:夏丽蓉