CN101302301A - 一种玻璃夹层用耐高温聚乙烯醇缩丁醛胶片及其制备方法 - Google Patents

一种玻璃夹层用耐高温聚乙烯醇缩丁醛胶片及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明属于耐高温胶片制备技术领域，具体涉及一种玻璃夹层用耐高温聚乙烯醇缩丁醛胶片及其制备方法。将20kgPVB树脂与(2－6)kg的邻苯二甲酸－二－C9－11烷基酯又称911加入高速混合机，捏合20－45分钟，然后倒入低速混合机混合25－50分钟；混合料加入料斗，在双螺杆挤出机中依次经过加料段、塑化段、均化段，在一定温度和剪切作用下熔融塑化，物料的停留时间为5－15分钟，熔体经过过滤板由扁机头挤出至三辊。熔融物料经三辊压延成胶片，厚度为0.3mm－3.0mm，上、中辊温度为120－170℃，下辊为常温。三辊转速为0.2－10m/min；胶片经冷却、牵引、裁边、收卷得到产品。本发明所得胶片应用于汽车、高层建筑、各类战车和船舰等，特别适用于耐温等级为70℃的工况，作为一种夹层中间膜，能有效提高玻璃的安全性，并能够耐高低温、耐光老化等。

Description

一种玻璃夹层用耐高温聚乙烯醇缩丁醛胶片及其制备方法
技术领域
本发明属于塑料成型加工技术领域，具体涉及一种玻璃夹层用耐高温聚乙烯醇缩丁醛胶片及其制备方法。
背景技术
聚乙烯醇缩丁醛胶片(以下简称PVB胶片)是由PVB树脂和增塑剂按照一定比例混合，经过挤出压延或流延制成的，它具有与硅玻璃良好的粘接性能，与玻璃粘合后，在外力作用下，玻璃不会飞溅，因此，可以作为安全玻璃使用。目前PVB胶片已经广泛应用于汽车、高层建筑、各类战车和船舰等，作为一种夹层中间膜，能够有效提高玻璃的安全性，并能够耐高低温、耐光老化等。
目前PVB胶片的最高使用温度为60℃，在某些高温场所不能长期使用，为了满足特定场所和地区使用，研制一种耐高温胶片，将PVB胶片的耐温等级提高到70℃十分必要。
发明内容
本发明的目的在于提供一种玻璃夹层用耐高温聚乙烯醇缩丁醛胶片及其制备方法。
本发明提出的玻璃夹层用耐高温聚乙烯醇缩丁醛胶片，由PVB树脂和邻苯二甲酸-二-C9-11烷基酯按100∶(10-30)的重量比组成，胶片厚度为0.3mm-3.0mm。
本发明提出的玻璃夹层用耐高温聚乙烯醇缩丁醛胶片的制备方法，具体步骤如下：
(1)混合，将PVB树脂与邻苯二甲酸-二-C9-11烷基酯(又称911)按重量比加入到高速混合机内，控制桨叶转速为400rpm-1300rpm，高速捏合20分钟-45分钟，然后倒入低速混合机混合25分钟-50分钟，控制桨叶转速为50rpm-150rpm；
(2)挤出塑化，将步骤(1)所得混合料加入料斗，在双螺杆挤出机中依次经过加料段、塑化段、均化段，进行熔融塑化，双螺杆挤出机的转速为10转/分-40转/分，物料在双螺杆挤出机内的停留时间为5分钟-15分钟；接着熔体经过过滤板作用将旋转流动转变为直线流动，最后经扁机头挤出至三辊，熔体的停留时间为10分钟-20分钟，其中：
加料段温度为80-130℃，塑化段温度为130-170℃，均化段温度为140-180℃；扁机头的八段温度从第一段到第八段依次为：130-170℃，130-170℃，140-170℃，140-170℃，140-170℃，140-170℃，130-170℃，130-170℃；
(3)三辊压延，熔融物料经三辊压延成胶片，上辊、中辊温度分别为120-170℃，下辊为常温，三辊转速为0.2m/min-10m/min；
(4)冷却、牵引、裁边、收卷。
本发明中，步骤(1)是原料的组成和混合，合理的增塑剂选择及与PVB树脂的配比，直接决定了胶片的各项性能指标，特别是耐高低温性能。混合则是确保树脂与增塑剂之间充分均匀，确保胶片质量的稳定性。
本发明中，步骤(2)是中挤出塑化过程是使混合物料在加热状态下，完全塑化呈熔融流体并均匀流动。在此过程中，采用高长径比锥形双螺杆挤出机保证塑化的均匀性，并抽真空除去塑化过程产生的挥发物。
本发明中，步骤(3)是将胶片的成型过程。经过喷涂的辊筒压延，熔体经过辊筒间隙定型为一定厚度的胶片，辊筒间隙的均匀性直接决定了胶片厚度的均匀性。
本发明中，步骤(4)是胶片制备的辅助过程。胶片被冷却、裁切收卷为所需规格的产品。所述PVB胶片在牵引机作用下匀速运动，在空气中自然冷却，牵引速度与三辊速度匹配，确保胶片平整而不被拉伸。采用刀架固定的同步转动裁刀，将匀速运动的胶片两边的多余废边裁去，保证裁切后的胶片厚度均匀无气泡。用聚乙烯薄膜或聚酯薄膜作为衬膜，将PVB胶片收卷，一定长度裁断包装。
本发明制备的PVB胶片，是一种高温环境下使用的玻璃夹层材料。其主要性能指标为：透光率≥81％；耐湿热性，在温度70℃±2℃，湿度91％-99％下，试验48小时，试样外观无明显变化，不出现气泡和脱胶等缺陷；耐高温性，在温度70℃±2℃，试验48小时，试样外观无明显变化，不出现气泡和脱胶等缺陷；耐寒性，在温度-55℃±2℃，试验48小时，试样外观无明显变化，不出现脱胶、拉碎玻璃等现象。
本发明所得PVB胶片应用于汽车、高层建筑、各类战车和船舰等，特别适用于耐温等级为70℃的工况，作为一种夹层中间膜，能够有效提高玻璃的安全性，并能够耐高低温、耐光老化等。
具体实施方式
实施例1：制备耐高温胶片，胶片规格为：厚度1.35mm，宽度600mm。
将20kgPVB树脂与5kg的邻苯二甲酸-二-C9-11烷基酯(又称911)加入高速混合机，高速捏合40分钟，然后倒入低速混合机混合40分钟，倒出储存备用。
将混合料加入料斗，在双螺杆挤出机中依次经过加料段、塑化段、均化段，在一定温度和剪切作用下熔融塑化，物料的停留时间为11分钟，接着熔体经过过滤板作用将旋转流动转变为直线流动，最后经扁机头挤出至三辊。熔体的停留时间为12分钟。
熔融物料经三辊压延成胶片，厚度为1.35±0.08mm。PVB胶片在牵引机作用下匀速运动，在空气中自然冷却，牵引速度与三辊速度匹配，确保胶片平整而不被拉伸。将胶片两边的多余废边裁去，保证裁切后的胶片宽度为600mm。用聚酯薄膜作为衬膜，将PVB胶片收卷，每50m一卷裁断包装。
具体工艺条件为：
加料段温度为100℃，塑化段温度为140℃，均化段温度为145℃；扁机头的八段温度从第一段到第八段依次为：135℃，135℃，140℃，145℃，145℃，140℃，135℃，135℃；挤出机转速为25转/分。上、中辊温度为145℃，下辊为常温。三辊转速为1.2m/min。
经检测，制备的PVB胶片主要性能指标为：
透光率84％；耐湿热性，在温度70℃±2℃，湿度91％-99％下，试验48小时，试样外观无明显变化，不出现气泡和脱胶等缺陷；耐高温性，在温度70℃±2℃，试验48小时，试样外观无明显变化，不出现气泡和脱胶等缺陷；耐寒性，在温度-55℃±2℃，试验48小时，试样外观无明显变化，不出现脱胶、拉碎玻璃等现象。
实施例2：制备耐高温胶片，胶片规格为：厚度1.0mm，宽度700mm。
将20kgPVB树脂与4.8kg的邻苯二甲酸-二-C9-11烷基酯(又称911)加入高速混合机，高速捏合35分钟，然后倒入低速混合机混合45分钟，倒出储存备用。
将混合料加入料斗，在双螺杆挤出机中依次经过加料段、塑化段、均化段，在一定温度和剪切作用下熔融塑化，物料的停留时间为12分钟，接着熔体经过过滤板作用将旋转流动转变为直线流动，最后经扁机头挤出至三辊。熔体的停留时间为12分钟。
熔融物料经三辊压延成胶片，厚度为1.0±0.06mm。PVB胶片在牵引机作用下匀速运动，在空气中自然冷却，将胶片两边的多余废边裁去，保证裁切后的胶片宽度为700mm。用聚酯薄膜作为衬膜，将PVB胶片收卷，每60m一卷裁断包装。
具体工艺条件为：
加料段温度为100℃，塑化段温度为140℃，均化段温度为145℃；扁机头的八段温度从第一段到第八段依次为：137℃，137℃，142℃，146℃，146℃，142℃，137℃，136℃；挤出机转速为28转/分。，上、中辊温度为145℃，下辊为常温。三辊转速为1.3m/min。
经检测，制备的PVB胶片主要性能指标为：
透光率83％；耐湿热性，在温度70℃±2℃，湿度91％-99％下，试验48小时，试样外观无明显变化，不出现气泡和脱胶等缺陷；耐高温性，在温度70℃±2℃，试验48小时，试样外观无明显变化，不出现气泡和脱胶等缺陷；耐寒性，在温度-55℃±2℃，试验48小时，试样外观无明显变化，不出现脱胶、拉碎玻璃等现象。
实施例3：制备耐高温胶片，胶片规格为：厚度0.38mm，宽度850mm。
将20kgPVB树脂与4.5kg的邻苯二甲酸-二-C9-11烷基酯(又称911)加入高速混合机，高速捏合35分钟，然后倒入低速混合机混合40分钟，倒出储存备用。
将混合料加入料斗，在双螺杆挤出机中依次经过加料段、塑化段、均化段，在一定温度和剪切作用下熔融塑化，物料的停留时间为13分钟，接着熔体经过过滤板作用将旋转流动转变为直线流动，最后经扁机头挤出至三辊。熔体的停留时间为12分钟。
熔融物料经三辊压延成胶片，厚度为0.38±0.04mm。PVB胶片在牵引机作用下匀速运动，在空气中自然冷却，将胶片两边的多余废边裁去，保证裁切后的胶片宽度为850mm。用聚酯薄膜作为衬膜，将PVB胶片收卷，每150m一卷裁断包装。
具体工艺条件为：
加料段温度为100℃，塑化段温度为135℃，均化段温度为140℃；扁机头的八段温度从第一段到第八段依次为：140℃，140℃，150℃，155℃，155℃，150℃，140℃，140℃；挤出机转速为26转/分。上、中辊温度为150℃，下辊为常温。三辊转速为2.5m/min。
经检测，制备的PVB胶片主要性能指标为：
透光率86％；耐湿热性，在温度70℃±2℃，湿度91％-99％下，试验48小时，试样外观无明显变化，不出现气泡和脱胶等缺陷；耐高温性，在温度70℃±2℃，试验48小时，试样外观无明显变化，不出现气泡和脱胶等缺陷；耐寒性，在温度-55℃±2℃，试验48小时，试样外观无明显变化，不出现脱胶、拉碎玻璃等现象。

Claims (2)

1、一种玻璃夹层用耐高温聚乙烯醇缩丁醛胶片，其特征在于由PVB树脂和邻苯二甲酸-二-C9-11烷基酯按100∶(10-30)的重量比组成，胶片厚度为0.3mm-3.0mm。
2、一种如权利要求1所述的玻璃夹层用耐高温聚乙烯醇缩丁醛胶片的制备方法，其特征在于具体步骤如下：
(1)混合，将PVB树脂与邻苯二甲酸-二-C9-11烷基酯按重量比加入到高速混合机内，控制桨叶转速为400rpm-1300rpm，高速捏合20-45分钟，然后倒入低速混合机，控制桨叶转速为50rpm-150rpm，混合25-50分钟；
(2)挤出塑化，将步骤(1)所得混合料加入料斗，在双螺杆挤出机中依次经过加料段、塑化段、均化段，进行熔融塑化，双螺杆挤出机的转速为10转/分-40转/分，物料在双螺杆挤出机内的停留时间为(5-15)分钟；接着熔体经过过滤板作用将旋转流动转变为直线流动，最后经扁机头挤出至三辊，熔体的停留时间为10分钟-20分钟，其中：
加料段温度为80-130℃，塑化段温度为130-170℃，均化段温度为140-180℃；扁机头的8段温度从第-段到第八段依次为：130-170℃，130-170℃，140-170℃，140-170℃，140-170℃，140-170℃，130-170℃，130-170℃；
(3)三辊压延，熔融物料经三辊压延成胶片，上辊、中辊温度分别为120-170℃，下辊为常温，三辊转速为0.2m/min-10m/min；
(4)冷却、牵引、裁边、收卷。
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