一种纸基保护膜及其制备方法和应用与流程

本申请属于保护膜的，特别是涉及一种纸基保护膜及其制备方法和应用。

背景技术：

1、pet保护膜又名耐高温聚酯薄膜，按照用途可以分为数码产品保护膜、汽车保护膜、家用保护膜、食品保鲜保护膜等。现在主流的pet保护膜是pet硅胶屏幕保护膜，以塑料薄膜或铝塑复合材料等为基材，单面涂以低粘性压敏胶粘剂，制成卷材后经分切制成，贴于型材表面，可有效防止型材表面在挤出成型、运输、成窗、安装过程中遭受划伤或污染，随着手机数码产品在中国的普及，保护膜已经慢慢的成为屏幕保护膜的一种统称。因pet材质具有重量轻、透明性和阻气性好，无毒，无味等优点，获得迅速的发展。

2、而随着pet保护膜的普及程度越来越高、应用越来越广泛，作为其主要基材的塑料薄膜的使用量也越来越大，且塑料薄膜多为一次性产品，极大地增加了环境的负担。对生产过程中提出的“减塑无塑”的环保要求，以及对使用过程提出的“无伤无残留”的高标准，使得传统的pet保护膜面临严峻的挑战，加上传统的塑料薄膜的材质特性，稳定性周期短，已经逐渐不能满足环保的要求。

技术实现思路

1、为了解决上述现有技术存在的不足，本申请的目的在于提供一种纸基保护膜及其制备方法和应用，材料以及生产过程方面不仅解决了环保要求，成型的硅胶磨蹭的爽滑性、耐冲击、无腐蚀、耐老化、防水等特性更是大大提高了保护膜的性能，增强了对产品的保护效果。

2、本申请的技术方案是，一种纸基保护膜，采用克重大于90克的原纸作为基材，在所述基材表面通过表面处理形成硅胶膜层；所述硅胶膜层原料按重量份计算包括以下组分：聚硅氧烷30-50份、交联剂0.45-0.75份、溶剂3-5份以及碳化硅纤维0.10-0.25份；其中，所述碳化硅纤维的直径范围为0.1μm到1μm，长度范围为10-30μm。

3、进一步的，所述交联剂为过氧型交联剂。

4、具体的，所述交联剂为过氧化二苯甲酰。

5、进一步的，所述聚硅氧烷为二甲基硅氧烷或二甲基硅氧烷的同系物；所述溶剂为乙酸乙酯。

6、进一步的，碳化硅纤维为改性碳化硅纤维。

7、具体的，改性碳化硅纤维的制备步骤如下：使用乙醇或丙酮作为清洗剂清洗碳化硅纤维后，将清洗后的碳化硅纤维置于干燥的环境中以去除碳化硅表面的溶剂；配置5％的3-甲基丙烯氧基丙基三甲氧基硅烷的溶液，并调节3-甲基丙烯氧基丙基三甲氧基硅烷溶液的ph值为8-8.5；按照10g/100ml的比值将碳化硅纤维浸泡至3-甲基丙烯氧基丙基三甲氧基硅烷溶液中，保持3-甲基丙烯氧基丙基三甲氧基硅烷溶液温度为25-30℃，浸泡时间为24小时，每4小时摇动一次。

8、本申请通过主要通过以下途径实现：

9、1.过氧交联剂的同性裂解

10、

11、2.游离基转移至聚硅氧烷链

12、

13、3.聚硅氧烷的交联

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15、聚硅氧烷的主链为si-o-si键，无双键的存在，且聚硅氧烷类聚合物为惰性物质，因此不会被紫外光分解和臭氧氧化，化学性质稳定，常温下不会与保护物发生反应，从而有耐老化、无腐蚀的效果；甲基的排列使其具有憎水性；主链中的si-o键，键距长、键角大和键能高，由其组成的硅氧链非常柔软，在低温下也有很好的柔顺性，具有较好的耐冲击效果；其表面的张力和表面能较低，对许多材料不粘，吸附性低，因此具有隔离和爽滑的作用。

16、本申请利用碳化硅纤维本身的高强度、高模量、耐磨及耐腐蚀特性，通过增强纸基材料的内部结构，有效提升其抗拉强度和模量，显著提高材料的耐磨性和耐腐蚀性；并且经过表面改性后与基体材料之间改善的界面粘接，优化了整个复合材料的界面性能，具有优异传递应力的效果，还可以提高纸基保护膜的整体使用性能。

17、本发明还提供了上述一种纸基保护膜的制备方法，包括以下操作步骤：一种纸基保护膜的制备方法，包括以下步骤：

18、s1：按照比例称取一定量的聚硅氧烷、溶剂、碳化硅纤维和采用溶剂稀释后的过氧交联剂后，按顺序依次加入反应容器中；

19、s2：对反应容器中的混合液进行搅拌，搅拌转速700～900r/min，保持混合液的温度为20-30℃，搅拌时间20～30min，混合均匀形成待涂布液，备用；此时，若配置量超过20kg，可适当延长搅拌时间，但单次配置量不宜超过25kg，避免放置时间过长，影响涂布液质量；

20、s3：选用原纸作为基材，将s2制备的待涂布液对基材进行涂布；涂布速率15～20m/min，后进行固化处理，固化温度为120～130℃，固化时间为60～120s，制得纸基保护膜；其中涂布过程中速度不能超过20m/min，温度不能低于120℃，速度过快或温度过低均会导致涂层无法充分固化，从而导致与基材的连接强度低。

21、进一步的，所述步骤s3中，涂布厚度为10～50μm，具体的，涂布厚度可以根据实际生产需求进行控制，优选在45-50μm范围内；控制环境湿度在40％～70％范围内。

22、本申请还提供了上述纸基保护膜的应用，所述保护膜用作手机、平板、电脑等产品的保护。

23、有益效果：

24、1.本申请采用原纸作为基材，减少了塑料材料的使用，减轻了对环境负荷，环保。

25、2.稳定的爽滑硅胶膜层具有优异的疏水性，不予水发生反应，使得本申请制备的纸基保护膜防水效果优异。

26、3.稳定的爽滑硅胶层具有抗氧化，耐磨性，耐候性，润滑性，较低的粘温系数等特性，大幅度增加了使用周期，提高了本申请保护膜的使用寿命。

27、4.爽滑硅胶层稳定的化学性质，不会对保护存在腐蚀、氧化、擦伤等现象。

技术特征：

1.一种纸基保护膜，其特征在于：采用克重大于90克的原纸作为基材，在所述基材表面通过表面处理形成硅胶膜层；所述硅胶膜层原料按重量份计算包括以下组分：聚硅氧烷30-50份、交联剂 0.45-0.75份、溶剂 3-5份以及碳化硅纤维0.10-0.25份；其中，所述碳化硅纤维的直径范围为0.1μm到1μm，长度范围为10-30μm。

2.根据权利要求1所述的一种纸基保护膜，其特征在于：所述交联剂为过氧型交联剂。

3.根据权利要求2所述的一种纸基保护膜，其特征在于：所述交联剂为过氧化二苯甲酰。

4.根据权利要求1所述的一种纸基保护膜，其特征在于：所述聚硅氧烷为二甲基硅氧烷或二甲基硅氧烷的同系物；所述溶剂为乙酸乙酯。

5.根据权利要求1所述的一种纸基保护膜，其特征在于：所述碳化硅纤维为改性碳化硅纤维。

6.根据权利要求5所述的一种纸基保护膜，其特征在于：所述改性碳化硅纤维的制备步骤如下：使用清洗剂剂清洗碳化硅纤维后，将清洗后的碳化硅纤维置于干燥的环境中以去除碳化硅表面的溶剂；配置5%的3-甲基丙烯氧基丙基三甲氧基硅烷的溶液，并调节3-甲基丙烯氧基丙基三甲氧基硅烷溶液的ph值为8-8.5；按照10g/100ml的比值将碳化硅纤维浸泡至3-甲基丙烯氧基丙基三甲氧基硅烷溶液中，保持3-甲基丙烯氧基丙基三甲氧基硅烷溶液温度为25-30℃，浸泡时间为24小时，每4小时摇动一次。

7.根据权利要求1-6任意一项所述的一种纸基保护膜的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

8.根据权利要求7所述的一种纸基保护膜的制备方法，其特征在于：所述步骤s3中，涂布厚度为10~50μm，控制环境湿度在40%~70%范围内。

9.根据权利要求1-6任意一项所述的一种纸基保护膜的应用，其特征在于：所述保护膜用作手机、平板、电脑等产品的保护。

技术总结
本申请涉及保护膜的技术领域，具体提供了一种纸基保护膜及其制备方法和应用，具体的一种纸基保护膜，采用克重大于90克的原纸作为基材，在所述基材表面通过表面处理形成硅胶膜层；所述硅胶膜层原料按重量份计算包括以下组分：聚硅氧烷30‑50份、交联剂0.45‑0.75份、溶剂3‑5份以及碳化硅纤维0.10‑0.25份；制备方法包括混合、涂布和固化等，本申请采用原纸作为基材，极大减少了塑料产品的使用，满足减塑无塑的环保要求；本申请制备的硅胶膜层的耐磨性能、疏水性、耐冲击、耐老化等特性优异，并且制备方法的步骤少，利于工业大规模生产。

技术研发人员：陈修志,何斌,陈旋宗,郑昭漫
受保护的技术使用者：广东普莱斯新材料科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/8/26