Pvc胶膜及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及包装膜领域，具体地说是一种用于砂光烤漆工件包装的PVC胶膜及其制备方法。
【背景技术】
[0002]防火门主要有两种，一种是亮光烤漆，一种为亚光塑粉烤漆。防火门在出厂前都需要用专门的包装膜进行包装。PE水胶膜是亮光烤漆防火门常用的包装膜，但用在亚光塑粉烤漆的防火门上则不适用，不仅毫无黏性，一旦受到风吹，产品就会裸露在外，无法达到保护产品的目的。所以现在只能用双面胶将PE水胶膜粘贴在防火门上，再用包装袋捆扎的方式包装亚光塑粉烤漆的防火门，这种包装方式不但耗时耗力，还无法保证包装的可靠性。
[0003]上述的PE水胶膜是在PE薄膜涂布水胶制作而成，水胶，即水性涂层胶，是以水作为溶剂将丙烯酸或聚氨酯树脂通过专门的乳化设备，乳化而成。虽然价格低廉，但却有成膜性差、黏度低，不防水，容易脱胶等致命缺点。
[0004]现有的包装膜用的胶黏剂除了水胶，还有油胶，即油性涂层胶，也称溶剂型胶黏剂，是以油性溶剂甲苯、N，N-二甲基甲酰胺、丁酮等作为溶剂，将丙烯酸酯或聚氨酯溶解而成，溶剂挥发后，能够形成永久性黏膜，具有生产工艺简单、耐水、干燥速率与开放时间宽、初黏强度高、易润湿某些难黏表面的特点。但是现有的溶剂型丙烯酸酯胶黏剂或溶剂型聚氨酯胶黏剂无法很好地附着在PE膜上，并且单一的溶剂型丙烯酸酯胶黏剂耐温性差、吸潮率高；单一的溶剂型聚氨酯胶黏剂耐水性能差。
【发明内容】
[0005]本发明所要解决的技术问题是:提供一种用于包装亚光塑粉烤漆工件耐水性好、黏度高、耐大气老化性能好的PVC胶膜及其制备方法。
[0006]为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案之一为:PVC胶膜，包括PVC薄膜和附着在PVC薄膜上的胶黏剂，所述胶黏剂由如下重量份的原料制备而成:聚己二酸1，4- 丁二醇酯二醇36?38份，4，4-亚甲基二苯基二异氰酸酯32?34份，三乙胺4?6份，二轻甲基丙酸32?35份，丙稀酸丁酯44?46份，甲基丙稀酸甲酯44?46份，甲基丙烯酸缩水甘油酯4?6份，丙烯酸羟丙酯I?3份，丙烯酸3?9份，N，N- 二甲基甲酰胺90?100份，过硫酸钾I?3份。
[0007]本发明采用的另一技术方案为:PVC胶膜的制备方法，包括如下步骤:
[0008]步骤1、准备好如下重量份的原料:聚己二酸1，4_ 丁二醇酯二醇36?38份，4，4-亚甲基二苯基二异氰酸酯32?34份，三乙胺4?6份，二羟甲基丙酸32?35份，丙烯酸丁酯44?46份，甲基丙烯酸甲酯44?46份，甲基丙烯酸缩水甘油酯4?6份，丙烯酸羟丙酯I?3份，丙烯酸3?9份，N，N- 二甲基甲酰胺90?100份，过硫酸钾I?3份；
[0009]将4，4-亚甲基二苯基二异氰酸酯和丙烯酸羟丙酯加入到反应器中在48?50摄氏度下反应I?2h后，加入聚己二酸1，4- 丁二醇酯二醇和二羟甲基丙酸并在75?85摄氏度继续反应3?5h后降温至50?60摄氏度，此时加入三乙胺、N，N- 二甲基甲酰胺并搅拌均匀，再加入甲基丙烯酸缩水甘油酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸混合均匀后加入过硫酸钾，升温至81?84摄氏度并保温30min，得混合物；
[0010]步骤2、将步骤I所得混合物在3200?3500r/min下离心30min，得胶黏剂；
[0011]步骤3、将胶黏剂涂布到PVC薄膜上并干燥，得PVC胶膜。
[0012]本发明还采用的另一技术方案为:PVC胶膜的制备方法，包括如下步骤:
[0013]步骤1、准备好如下重量份的原料:聚己二酸1，4- 丁二醇酯二醇37份，4，4_亚甲基二苯基二异氰酸酯33份，三乙胺5份，二羟甲基丙酸33份，丙烯酸丁酯45份，甲基丙烯酸甲酯45份，甲基丙烯酸缩水甘油酯5份，丙烯酸羟丙酯2份，丙烯酸6份，N，N- 二甲基甲酰胺95份，过硫酸钾2份；
[0014]将4，4-亚甲基二苯基二异氰酸酯和丙烯酸羟丙酯加入到反应器中在49摄氏度下反应1.5h后，加入聚己二酸1，4- 丁二醇酯二醇和二羟甲基丙酸并在80摄氏度继续反应4h后降温至55摄氏度，此时加入三乙胺、N，N- 二甲基甲酰胺并搅拌均匀，再加入甲基丙烯酸缩水甘油酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸混合均匀后加入过硫酸钾，升温至83摄氏度并保温30min，得混合物；
[0015]步骤2、将步骤I所得混合物在3300r/min下离心30min，得胶黏剂；
[0016]步骤3、将胶黏剂按涂布速度80m/min，上胶量4.5g/m2，烘干温度为55摄氏度的工艺参数涂布到PVC薄膜上并干燥，得PVC胶膜。
[0017]本发明的有益效果在于:本发明PVC胶膜的制备方法制备的PVC胶膜采用丙烯酸丁酯作为主要软单体，甲基丙烯酸甲酯为主要硬单体，丙烯酸和丙烯酸羟丙酯为功能性单体，用聚氨酯改性，甲基丙烯酸缩水甘油酯做交联固化剂，过硫酸钾作为引发剂，N，N-二甲基甲酰胺作为溶剂，制备出的胶黏剂干燥成型迅速，透明性好，且耐候性、耐水性、耐化学药品性极佳，耐大气老化性能更优良，使用方便；将其用于PVC薄膜上时，由于胶黏剂中含有羧基、羟基等极性基团，能与亚光塑粉烤漆表面的极性基团结合，形成氢键作用，大大增加了黏结强度。经检测，本发明吸水率在3.9%?4.2%以下，PVC胶膜T剥离强度可达29.1?30.5N/25mm，在大气中360?450天以上不老化。
【具体实施方式】
[0018]为详细说明本发明的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式予以说明。
[0019]本发明最关键的构思在于:用聚氨酯改性丙烯酸树脂，以N，N- 二甲基甲酰胺作为介质，用甲基丙烯酸缩水甘油酯作为交联剂，制备出的胶黏剂与PVC薄膜配合，可得到吸水率低、粘结强度高、耐大气老化性能优良的PVC胶膜。
[0020]本发明提供一种PVC胶膜，包括PVC薄膜和附着在PVC薄膜上的胶黏剂，所述胶黏剂由如下重量份的原料制备而成:聚己二酸1，4- 丁二醇酯二醇36?38份，4，4-亚甲基二苯基二异氰酸酯32?34份，三乙胺4?6份，二羟甲基丙酸32?35份，丙烯酸丁酯44?46份，甲基丙烯酸甲酯44?46份，甲基丙烯酸缩水甘油酯4?6份，丙烯酸羟丙酯I?3份，丙烯酸3?9份，N，N- 二甲基甲酰胺90?100份，过硫酸钾I?3份。
[0021]本发明的机理在于:聚氨酯分子中含有氨基甲酸酯链段和醚键、脲键、酯键等活性基团，这样的结构特点使得聚氨酯材料赋有优异的物理力学性能，良好的耐寒性，软硬程度对温度不敏感，弹性大等优点，但其涂膜的耐水性能和力学强度都不如丙烯酸树脂，丙烯酸树脂的耐水性好，但有低温时容易变脆，高温时容易发黏，柔韧性差的缺点，用聚氨酯改性丙烯酸树脂，可以得到优势互补的产品。
[0022]甲基丙烯酸缩水甘油酯作为自交联单体，与其他单体共聚，引进可交联的环氧基团，使胶黏剂在成膜过程中达到自交联的目的。由于甲基丙烯酸缩水甘油酯是多官能团单体，分子结构中的环氧基团能与其他单体上的羧基、羟基发生开环加成反应，产生交联，形成三维网状结构，甲基丙烯酸缩水甘油酯用量增加，环氧基团数目增多，分子间交联密度增大，聚合物分子链间空间网状结构更加致密，从而提高了胶黏剂的力学性能。但当甲基丙烯酸缩水甘油酯过量时，剥离强度反而降低，这是由于甲基丙烯酸缩水甘油酯本身的玻璃化温度较高，甲基丙烯酸缩水甘油酯用量的增加提高了共聚物分子链中硬段的比例，进而提高了聚合物玻璃化温度，使得常温下共聚物胶膜变脆，聚合物粘结性能下降。
[0023]甲基丙烯酸缩水甘油酯越多，交联密度越大，聚合物所成胶膜致密性越好，阻碍了水分子对胶膜的渗透与扩散，导致吸水率下降；甲基丙烯酸缩水甘油酯的环氧基团能与聚合物分子链中的羧基发生交联反应，使得聚合物羧基含量降低，同时亦减少了极性基团的含量，使得胶膜亲水性下降，吸水率减小。
[0024]甲基丙烯酸缩水甘油酯做交联固化剂，制成性能优异的自交联型聚丙烯酸酯胶黏剂，由于分子链中接入的环氧基团能与分子长链中的羧基发生反应，使大分子间形成致密的交联网状结构，有效地提高胶膜耐热性和耐水性能，并大大增强了黏结强度。制成可应用于PVC薄膜粘接，具有耐高温性、尺寸稳定、无污染的优点。
[0025]丙烯酸的加入有助于提高涂膜的耐水性。由于甲基丙烯酸缩水甘油酯的环氧基团与羧基、羟基发生开环交联反应，羧基与羟基也能发生交联反应。丙烯酸含量的增多，羧基的数目增多，交联程度增大，形成连续致密的胶膜，可以有效地阻止水分子向分子链中迀移和溶胀，有利于提高丙烯酸酯胶膜的耐水性能。但羧基也是亲水性