CN114456427A - 一种抗冲击、耐寒pc幻彩膜及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种抗冲击、耐寒PC幻彩膜及其制备方法；本发明制备的抗冲击、耐寒PC幻彩膜对三氧化二锑进行了改性处理，通过使用聚硅氧烷包覆三氧化二锑的方式改善了三氧化二锑在聚碳酸酯中的分散性，使得其能够形成性质均一的整体，避免了团聚导致的显色效果以及强度降低的负面效果，同时还借助聚硅氧烷的优异的低温柔性，改善了聚碳酸酯的刚性过高，易开裂的缺点，改善了其在低温下以及抗冲击的性能，此外本发明还添加了颜色透明的聚磷酸酯阻燃剂，在阻燃的同时，降低聚碳酸酯的粘度，改善彩色玻璃微珠的分散效果，提升了幻彩膜的显色效果。

Description

一种抗冲击、耐寒PC幻彩膜及其制备方法
技术领域
本发明涉及医用涂层技术领域，具体为一种抗冲击、耐寒PC幻彩膜及其制备方法。
背景技术
幻彩膜作为一种新型的建筑装饰材料，其内部有着无数个细微的类似于透镜的镜面结构，可以对投射的光线进行折射，从而可以根据角度不同显示出不同的色彩，但是目前幻彩膜却面临着耐磨性能不足，以及易老化变色的缺点。聚碳酸酯是一种无色透明、无定型的热塑性工程性塑料，有着优良的机械物理性能，但是聚碳酸酯在低温下其柔性不足，且易开裂，需要对其改进才可利用其制备幻彩膜。
发明内容
本发明的目的在于提供一种抗冲击、耐寒PC幻彩膜及其制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种抗冲击、耐寒PC幻彩膜，具有以下特征：所述抗冲击、耐寒PC幻彩膜由幻彩膜基膜与疏水涂层组成；
其中，按重量份数计，所述幻彩膜基膜，包括以下组分：80-100份聚碳酸酯、5-15份阻燃剂、5-8份彩色玻璃微珠、5-10份改性三氧化二锑填充料；
所述疏水涂层，包括以下组分：2.5-4.5份丙酮、1-1.5份聚氯乙烯树脂、0.3-1份硅烷偶联剂与0.5-1份疏水纳米二氧化硅。
进一步的，所述聚碳酸酯为双酚A聚碳酸酯。
聚碳酸酯是分子链中具有碳酸酯基的高分子聚合物，其分子链结构对称，含有较多的碳基，极性较大，使得聚碳酸酯分子链之间相互作用力提高，且其分子链内含有苯环，使其结构稳定且不易变形，刚性较大，分子链柔顺性较低，抗冲击性能较弱，同时苯环的存在还使聚碳酸酯的玻璃转化温度较高。在熔融状态下，由于上述性质的存在，较高的分子间作用力与较多的刚性分子链段交缠，使得溶体粘度高，外掺物质不易分散，无法达到性质均一的目的，且冷却后分子链间残留应力不易消除，易出现开裂的现象。
进一步的，所述阻燃剂为三芳基磷酸酯、双酚-双(二苯基磷酸酯)、异丙基磷酸酯或烷基二芳基磷酸酯中的任意一种或多种；所述彩色玻璃微珠粒径为50-90μm。
本发明所选用的阻燃剂均为磷系阻燃剂，在常温时表现为外观透明或淡黄色的液体，当其掺加入聚碳酸酯中，液态的磷酸酯会进入聚碳酸酯的分子链之间，增大聚碳酸酯的分子链间距，使得聚碳酸酯的分子间作用力下降，减少聚碳酸酯分子链段的交缠，受外力作用时，分子链间可以发生位移，提高抗冲击能力。
进一步的，所述改性三氧化二锑填充料，其制备过程包括以下步骤：
a.使用球磨将三氧化二锑研磨至粒径为0.5-1.5μm；
b.向反应容器内加入50-60份氨水与400-500份纯水，混合均匀，水浴冷却至4-10℃；
c.相反应容器内加入5-10份研磨后的三氧化二锑颗粒，并使用20-30KHz的超声波分散15-20min；
d.向反应容器内缓慢滴加70-90份甲基醚二甲基硅烷，并以100-150rpm的速率搅动，反应4-5h后，过滤；
e.将过滤物使用乙醇洗涤2-3次，移入烘箱内，70-100℃干燥3-8h，即可得改性三氧化二锑填充料。
聚碳酸酯虽然在常温下有着优异的机械性能，但在低温环境下，聚碳酸酯脆性增加，易出现应力开裂等现象，为进一步提高聚碳酸酯的低温柔顺性，办发明对加入的三氧化二锑材料进行了改性处理，使用甲基醚二甲基硅烷，并通过氨水的碱性催化作用使甲基醚二甲基硅烷发生水解，生成带有醚基的聚硅氧烷包覆的三氧化二锑填充料。
聚硅氧烷主链上含有Si-O键，键能高，性质稳定，使其具有优异的耐热性能，同时由于聚硅氧烷的Si-O-Si键有着较低的弯曲力常数，使其具有良好的柔顺性，在低温时，仍能保持良好的工作性能，且聚硅氧烷分子间作用力低，易于分散，且其分子间含有不饱和键，当其掺加入聚碳酸酯中时，可以与聚碳酸酯发生交联反应，进而辅助其包覆的三氧化二锑粒子在聚碳酸酯中的分散；此外本发明在制备聚硅氧烷时还引入了含醚基团，醚基为可自由旋转结构，掺加到聚碳酸酯中可通过其基团内部的空间旋转结构降低聚碳酸酯分子链交缠，进一步降低其粘度，并减少磷酸酯阻燃剂的添加量，防止降粘后聚碳酸酯无法具备足够强度导致工作性能下降。
三氧化二锑外观为白色粉末，是一种常用的填充料，本发明对所使用的三氧化二锑粒子进一步进行了研磨处理，使其粒径处于0.5-1.5微米，本发明所掺加的彩色玻璃微珠粒径在50-90μm，二者粒径差距几大，白色的三氧化二锑填充料不会对彩色玻璃组的光线折射效果造成影响，以免减弱产品的幻彩效果。同时三氧化二锑还可与本发明添加的磷系阻燃剂产生协同反应，进一步增强产品的阻燃效果，提升其产品适用性。
进一步的，所述疏水涂层，制备过程包括以下步骤：
向反应容器内加入丙酮，加入聚氯乙烯树脂与硅烷偶联剂，以100-150rpm的速率搅动10-15min后，加入疏水纳米二氧化硅，继续搅拌1-1.5h，将其喷涂于幻彩膜基膜上干燥后，即可得疏水涂层。
进一步的，所述疏水纳米二氧化硅为市售疏水型二氧化硅，所述硅烷偶联剂为KH-550或KH-560中的任一种。
一种抗冲击、耐寒PC幻彩膜的制备方法，包括以下步骤：
S1.将聚碳酸酯母粒加入至反应釜内，升温至270-300℃，加入阻燃剂，以100-150rpm的速率搅拌30-45min；
S2.加入改性三氧化二锑填充料与彩色玻璃微珠，继续以100-200rpm的速率搅拌2-3h后，得到混合原料；
S3.将混合原料移入真空除泡机内，真空度为-80～-40KPa，真空除泡0.5-1.5h；
S4.将真空除泡后的混合原料，置于双螺杆挤出机内，熔融挤出，并对挤出物切割造粒得到原料颗粒；
S5.将原料颗粒投入薄膜成型装置内，制膜成型，得到幻彩膜基膜；
S6.对幻彩膜基膜进行电晕处理，并在其表面涂布疏水涂层，移入烘箱内，以100-120℃烘干60-90min，即可得所述抗冲击、耐寒PC幻彩膜。
进一步的，所述步骤S4中，双螺杆挤出机的输料时间为1-2min，转速为15-30rpm。
进一步的，所述步骤S5中，幻彩膜基膜的厚度为80-200μm。
进一步的，所述步骤S6中，电晕处理电压为12-18kV，处理速度为12-20m/s。
聚碳酸酯其表面自由能较低，进行涂层直接黏附时，易在外力作用下出现剥落现象，为进一步增强其涂层与幻彩膜基膜的结合力，本发明使用了电晕处理技术，电晕处理可以破坏聚碳酸酯表面分子的化学键，使其表面羟基与羧基基团增加，并提高其表面粗糙度，在后续涂布疏水涂层时，疏水涂层内的硅烷偶联剂会与其发生接枝反应，进而固化疏水涂层内的疏水纳米二氧化硅。并且由于聚碳酸酯较高的键能与其内部复杂的分子链交联，为保证电晕处理后，幻彩膜基膜表面接枝率，本发明特使用较大功率处理聚碳酸酯，以确保幻彩膜基膜表面有足够断枝满足后续接枝反应。
与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：本发明制备的抗冲击、耐寒PC幻彩膜对三氧化二锑进行了改性处理，通过使用聚硅氧烷包覆三氧化二锑的方式改善了三氧化二锑在聚碳酸酯中的分散性，使得其能够形成性质均一的整体，避免了团聚导致的显色效果以及强度降低的负面效果，同时还借助聚硅氧烷的优异的低温柔性，改善了聚碳酸酯的刚性过高，易开裂的缺点，改善了其在低温下以及抗冲击的性能，此外本发明还添加了颜色透明的聚磷酸酯阻燃剂，在阻燃的同时，降低聚碳酸酯的粘度，改善彩色玻璃微珠的分散效果，提升了幻彩膜的显色效果。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1.
S1.将100份双酚A聚碳酸酯母粒加入至反应釜内，升温至300℃，加入10份三芳基磷酸酯，以150rpm的速率搅拌30min；
S2.加入8份改性三氧化二锑填充料与8份粒径为50-90μm的彩色玻璃微珠，继续以100-200rpm的速率搅拌2-3h后，得到混合原料；
其中，改性三氧化二锑填充料的制备步骤为：
a.使用球磨将三氧化二锑研磨至粒径为0.5-1.5μm；
b.向反应容器内加入60份氨水与500份纯水，混合均匀，水浴冷却至4℃；
c.相反应容器内加入5份研磨后的三氧化二锑颗粒，并使用20KHz的超声波分散15min；
d.向反应容器内缓慢滴加70份甲基醚二甲基硅烷，并以150rpm的速率搅动，反应5h后，过滤；
e.将过滤物使用乙醇洗涤3次，移入烘箱内，100℃干燥4h，即可得改性三氧化二锑填充料；
S3.将混合原料移入真空除泡机内，真空度为-80KPa，真空除泡1h；
S4.将真空除泡后的混合原料，置于双螺杆挤出机内，熔融挤出，并对挤出物切割造粒得到原料颗粒；
其中，双螺杆挤出机的输料时间为2min，转速为15rpm。
S5.将原料颗粒投入薄膜成型装置内，制膜成型，得到幻彩膜基膜，其中幻彩膜基膜厚度为120μm；
S6.对幻彩膜基膜进行电晕处理，电晕处理电压为12kV，处理速度为12m/s，并在其表面喷涂疏水涂层，移入烘箱内，以120℃烘干90min，即可得所述抗冲击、耐寒PC幻彩膜；
其中，所述疏水涂层的制备的过程为：
向反应容器内加入4份丙酮，加入1份聚氯乙烯树脂与0.3份KH-550型硅烷偶联剂，以150rpm的速率搅动15min后，加入0.5份疏水纳米二氧化硅，继续搅拌1.5h，均匀喷涂于幻彩膜基膜后，烘干即可得疏水涂层。
实施例2.
与实施例1相比，本发明减少了改性三氧化二锑填充料的添加量。
S1.将100份双酚A聚碳酸酯母粒加入至反应釜内，升温至270-300℃，加入10份三芳基磷酸酯，以150rpm的速率搅拌30min；
S2.加入5份改性三氧化二锑填充料与8份粒径为50-90μm的彩色玻璃微珠，继续以100-200rpm的速率搅拌2-3h后，得到混合原料；
其中，改性三氧化二锑填充料的制备步骤为：
a.使用球磨将三氧化二锑研磨至粒径为0.5-1.5μm；
b.向反应容器内加入60份氨水与500份纯水，混合均匀，水浴冷却至4℃；
c.相反应容器内加入5份研磨后的三氧化二锑颗粒，并使用20KHz的超声波分散15min；
d.向反应容器内缓慢滴加70份甲基醚二甲基硅烷，并以150rpm的速率搅动，反应5h后，过滤；
e.将过滤物使用乙醇洗涤3次，移入烘箱内，100℃干燥4h，即可得改性三氧化二锑填充料；
S3.将混合原料移入真空除泡机内，真空度为-80KPa，真空除泡1h；
S4.将真空除泡后的混合原料，置于双螺杆挤出机内，熔融挤出，并对挤出物切割造粒得到原料颗粒；
其中，双螺杆挤出机的输料时间为2min，转速为15rpm。
S5.将原料颗粒投入薄膜成型装置内，制膜成型，得到幻彩膜基膜，其中幻彩膜基膜厚度为120μm；
S6.对幻彩膜基膜进行电晕处理，电晕处理电压为12kV，处理速度为12m/s，并在其表面喷涂疏水涂层，移入烘箱内，以120℃烘干90min，即可得所述抗冲击、耐寒PC幻彩膜；
其中，所述疏水涂层的制备的过程为：
向反应容器内加入4份丙酮，加入1份聚氯乙烯树脂与0.3份KH-550型硅烷偶联剂，以150rpm的速率搅动15min后，加入0.5份疏水纳米二氧化硅，继续搅拌1.5h，均匀喷涂于幻彩膜基膜后，烘干即可得疏水涂层。
实施例3.
与实施例1相比，本实施例进一步提升了改性三氧化二锑填充料的添加量。
S1.将100份双酚A聚碳酸酯母粒加入至反应釜内，升温至270-300℃，加入10份三芳基磷酸酯，以150rpm的速率搅拌30min；
S2.加入10份改性三氧化二锑填充料与8份粒径为50-90μm的彩色玻璃微珠，继续以100-200rpm的速率搅拌2-3h后，得到混合原料；
其中，改性三氧化二锑填充料的制备步骤为：
a.使用球磨将三氧化二锑研磨至粒径为0.5-1.5μm；
b.向反应容器内加入60份氨水与500份纯水，混合均匀，水浴冷却至4℃；
c.相反应容器内加入5份研磨后的三氧化二锑颗粒，并使用20KHz的超声波分散15min；
d.向反应容器内缓慢滴加70份甲基醚二甲基硅烷，并以150rpm的速率搅动，反应5h后，过滤；
e.将过滤物使用乙醇洗涤3次，移入烘箱内，100℃干燥4h，即可得改性三氧化二锑填充料；
S3.将混合原料移入真空除泡机内，真空度为-80KPa，真空除泡1h；
S4.将真空除泡后的混合原料，置于双螺杆挤出机内，熔融挤出，并对挤出物切割造粒得到原料颗粒；
其中，双螺杆挤出机的输料时间为2min，转速为15rpm。
S5.将原料颗粒投入薄膜成型装置内，制膜成型，得到幻彩膜基膜，其中幻彩膜基膜厚度为120μm；
S6.对幻彩膜基膜进行电晕处理，电晕处理电压为12kV，处理速度为12m/s，并在其表面喷涂疏水涂层，移入烘箱内，以120℃烘干90min，即可得所述抗冲击、耐寒PC幻彩膜；
其中，所述疏水涂层的制备的过程为：
向反应容器内加入4份丙酮，加入1份聚氯乙烯树脂与0.3份KH-550型硅烷偶联剂，以150rpm的速率搅动15min后，加入0.5份疏水纳米二氧化硅，继续搅拌1.5h，均匀喷涂于幻彩膜基膜后，烘干即可得疏水涂层。
实施例4.
与实施例相比，本发明增加了阻燃剂的加入量。
S1.将100份双酚A聚碳酸酯母粒加入至反应釜内，升温至270-300℃，加入15份双酚-双(二苯基磷酸酯)，以150rpm的速率搅拌30min；
S2.加入8份改性三氧化二锑填充料与8份粒径为50-90μm的彩色玻璃微珠，继续以100-200rpm的速率搅拌2-3h后，得到混合原料；
其中，改性三氧化二锑填充料的制备步骤为：
a.使用球磨将三氧化二锑研磨至粒径为0.5-1.5μm；
b.向反应容器内加入60份氨水与500份纯水，混合均匀，水浴冷却至4℃；
c.相反应容器内加入5份研磨后的三氧化二锑颗粒，并使用20KHz的超声波分散15min；
d.向反应容器内缓慢滴加70份甲基醚二甲基硅烷，并以150rpm的速率搅动，反应5h后，过滤；
e.将过滤物使用乙醇洗涤3次，移入烘箱内，100℃干燥4h，即可得改性三氧化二锑填充料；
S3.将混合原料移入真空除泡机内，真空度为-80KPa，真空除泡1h；
S4.将真空除泡后的混合原料，置于双螺杆挤出机内，熔融挤出，并对挤出物切割造粒得到原料颗粒；
其中，双螺杆挤出机的输料时间为2min，转速为15rpm。
S5.将原料颗粒投入薄膜成型装置内，制膜成型，得到幻彩膜基膜，其中幻彩膜基膜厚度为120μm；
S6.对幻彩膜基膜进行电晕处理，电晕处理电压为12kV，处理速度为12m/s，并在其表面喷涂疏水涂层，移入烘箱内，以120℃烘干90min，即可得所述抗冲击、耐寒PC幻彩膜；
其中，所述疏水涂层的制备的过程为：
向反应容器内加入4份丙酮，加入1份聚氯乙烯树脂与0.3份KH-550型硅烷偶联剂，以150rpm的速率搅动15min后，加入0.5份疏水纳米二氧化硅，继续搅拌1.5h，均匀喷涂于幻彩膜基膜后，烘干即可得疏水涂层。
实施例5.
与实施例1相比，本发明提高了电晕处理功率。
S1.将100份双酚A聚碳酸酯母粒加入至反应釜内，升温至270-300℃，加入10份三芳基磷酸酯，以150rpm的速率搅拌30min；
S2.加入8份改性三氧化二锑填充料与8份粒径为50-90μm的彩色玻璃微珠，继续以100-200rpm的速率搅拌2-3h后，得到混合原料；
其中，改性三氧化二锑填充料的制备步骤为：
a.使用球磨将三氧化二锑研磨至粒径为0.5-1.5μm；
b.向反应容器内加入60份氨水与500份纯水，混合均匀，水浴冷却至4℃；
c.相反应容器内加入5份研磨后的三氧化二锑颗粒，并使用20KHz的超声波分散15min；
d.向反应容器内缓慢滴加70份甲基醚二甲基硅烷，并以150rpm的速率搅动，反应5h后，过滤；
e.将过滤物使用乙醇洗涤3次，移入烘箱内，100℃干燥4h，即可得改性三氧化二锑填充料；
S3.将混合原料移入真空除泡机内，真空度为-80KPa，真空除泡1h；
S4.将真空除泡后的混合原料，置于双螺杆挤出机内，熔融挤出，并对挤出物切割造粒得到原料颗粒；
其中，双螺杆挤出机的输料时间为2min，转速为15rpm。
S5.将原料颗粒投入薄膜成型装置内，制膜成型，得到幻彩膜基膜，其中幻彩膜基膜厚度为120μm；
S6.对幻彩膜基膜进行电晕处理，电晕处理电压为18kV，处理速度为12m/s，并在其表面喷涂疏水涂层，移入烘箱内，以120℃烘干90min，即可得所述抗冲击、耐寒PC幻彩膜；
其中，所述疏水涂层的制备的过程为：
向反应容器内加入4份丙酮，加入1份聚氯乙烯树脂与0.3份KH-550型硅烷偶联剂，以150rpm的速率搅动15min后，加入0.5份疏水纳米二氧化硅，继续搅拌1.5h，均匀喷涂于幻彩膜基膜后，烘干即可得疏水涂层。
对比例1.
与实施例1相比，本对比例未添加改性三氧化二锑填充料。
S1.将100份双酚A聚碳酸酯母粒加入至反应釜内，升温至270-300℃，加入10份三芳基磷酸酯，以150rpm的速率搅拌30min；
S2.加8份粒径为50-90μm的彩色玻璃微珠，继续以100-200rpm的速率搅拌2-3h后，得到混合原料；
S3.将混合原料移入真空除泡机内，真空度为-80KPa，真空除泡1h；
S4.将真空除泡后的混合原料，置于双螺杆挤出机内，熔融挤出，并对挤出物切割造粒得到原料颗粒；
其中，双螺杆挤出机的输料时间为2min，转速为15rpm。
S5.将原料颗粒投入薄膜成型装置内，制膜成型，得到幻彩膜基膜，其中幻彩膜基膜厚度为120μm；
S6.对幻彩膜基膜进行电晕处理，电晕处理电压为12kV，处理速度为12m/s，并在其表面喷涂疏水涂层，移入烘箱内，以120℃烘干90min，即可得所述抗冲击、耐寒PC幻彩膜；
其中，所述疏水涂层的制备的过程为：
向反应容器内加入4份丙酮，加入1份聚氯乙烯树脂与0.3份KH-550型硅烷偶联剂，以150rpm的速率搅动15min后，加入0.5份疏水纳米二氧化硅，继续搅拌1.5h，均匀喷涂于幻彩膜基膜后，烘干即可得疏水涂层。
对比例2.
与实施例1相比，本对比例未添加阻燃剂。
S1.将100份双酚A聚碳酸酯母粒加入至反应釜内，升温至270-300℃，以150rpm的速率搅拌30min；
S2.加入8份改性三氧化二锑填充料与8份粒径为50-90μm的彩色玻璃微珠，继续以100-200rpm的速率搅拌2-3h后，得到混合原料；
其中，改性三氧化二锑填充料的制备步骤为：
a.使用球磨将三氧化二锑研磨至粒径为0.5-1.5μm；
b.向反应容器内加入60份氨水与500份纯水，混合均匀，水浴冷却至4℃；
c.相反应容器内加入5份研磨后的三氧化二锑颗粒，并使用20KHz的超声波分散15min；
d.向反应容器内缓慢滴加70份甲基醚二甲基硅烷，并以150rpm的速率搅动，反应5h后，过滤；
e.将过滤物使用乙醇洗涤3次，移入烘箱内，100℃干燥4h，即可得改性三氧化二锑填充料；
S3.将混合原料移入真空除泡机内，真空度为-80KPa，真空除泡1h；
S4.将真空除泡后的混合原料，置于双螺杆挤出机内，熔融挤出，并对挤出物切割造粒得到原料颗粒；
其中，双螺杆挤出机的输料时间为2min，转速为15rpm。
S5.将原料颗粒投入薄膜成型装置内，制膜成型，得到幻彩膜基膜，其中幻彩膜基膜厚度为120μm；
S6.对幻彩膜基膜进行电晕处理，电晕处理电压为12kV，处理速度为12m/s，并在其表面喷涂疏水涂层，移入烘箱内，以120℃烘干90min，即可得所述抗冲击、耐寒PC幻彩膜；
其中，所述疏水涂层的制备的过程为：
向反应容器内加入4份丙酮，加入1份聚氯乙烯树脂与0.3份KH-550型硅烷偶联剂，以150rpm的速率搅动15min后，加入0.5份疏水纳米二氧化硅，继续搅拌1.5h，均匀喷涂于幻彩膜基膜后，烘干即可得疏水涂层。
对比例3.
与实施例相比，本对比例未进行电晕处理。
S1.将100份双酚A聚碳酸酯母粒加入至反应釜内，升温至270-300℃，加入10份三芳基磷酸酯，以150rpm的速率搅拌30min；
S2.加入8份改性三氧化二锑填充料与8份粒径为50-90μm的彩色玻璃微珠，继续以100-200rpm的速率搅拌2-3h后，得到混合原料；
其中，改性三氧化二锑填充料的制备步骤为：
a.使用球磨将三氧化二锑研磨至粒径为0.5-1.5μm；
b.向反应容器内加入60份氨水与500份纯水，混合均匀，水浴冷却至4℃；
c.相反应容器内加入5份研磨后的三氧化二锑颗粒，并使用20KHz的超声波分散15min；
d.向反应容器内缓慢滴加70份甲基醚二甲基硅烷，并以150rpm的速率搅动，反应5h后，过滤；
e.将过滤物使用乙醇洗涤3次，移入烘箱内，100℃干燥4h，即可得改性三氧化二锑填充料；
S3.将混合原料移入真空除泡机内，真空度为-80KPa，真空除泡1h；
S4.将真空除泡后的混合原料，置于双螺杆挤出机内，熔融挤出，并对挤出物切割造粒得到原料颗粒；
其中，双螺杆挤出机的输料时间为2min，转速为15rpm。
S5.将原料颗粒投入薄膜成型装置内，制膜成型，得到幻彩膜基膜，其中幻彩膜基膜厚度为120μm；
S6.对幻彩膜基膜表面喷涂疏水涂层，移入烘箱内，以120℃烘干90min，即可得所述抗冲击、耐寒PC幻彩膜；
其中，所述疏水涂层的制备的过程为：
向反应容器内加入4份丙酮，加入1份聚氯乙烯树脂与0.3份KH-550型硅烷偶联剂，以150rpm的速率搅动15min后，加入0.5份疏水纳米二氧化硅，继续搅拌1.5h，均匀喷涂于幻彩膜基膜后，烘干即可得疏水涂层。
对比例4
与实施例1相比，本对比例在制备改性三氧化二锑填充料时，未引入醚基。
S1.将100份双酚A聚碳酸酯母粒加入至反应釜内，升温至300℃，加入10份三芳基磷酸酯，以150rpm的速率搅拌30min；
S2.加入8份改性三氧化二锑填充料与8份粒径为50-90μm的彩色玻璃微珠，继续以100-200rpm的速率搅拌2-3h后，得到混合原料；
其中，改性三氧化二锑填充料的制备步骤为：
a.使用球磨将三氧化二锑研磨至粒径为0.5-1.5μm；
b.向反应容器内加入60份氨水与500份纯水，混合均匀，水浴冷却至4℃；
c.相反应容器内加入5份研磨后的三氧化二锑颗粒，并使用20KHz的超声波分散15min；
d.向反应容器内缓慢滴加70份甲基三甲氧基硅烷，并以150rpm的速率搅动，反应5h后，过滤；
e.将过滤物使用乙醇洗涤3次，移入烘箱内，100℃干燥4h，即可得改性三氧化二锑填充料；
S3.将混合原料移入真空除泡机内，真空度为-80KPa，真空除泡1h；
S4.将真空除泡后的混合原料，置于双螺杆挤出机内，熔融挤出，并对挤出物切割造粒得到原料颗粒；
其中，双螺杆挤出机的输料时间为2min，转速为15rpm。
S5.将原料颗粒投入薄膜成型装置内，制膜成型，得到幻彩膜基膜，其中幻彩膜基膜厚度为120μm；
S6.对幻彩膜基膜进行电晕处理，电晕处理电压为12kV，处理速度为12m/s，并在其表面喷涂疏水涂层，移入烘箱内，以120℃烘干90min，即可得所述抗冲击、耐寒PC幻彩膜；
其中，所述疏水涂层的制备的过程为：
向反应容器内加入4份丙酮，加入1份聚氯乙烯树脂与0.3份KH-550型硅烷偶联剂，以150rpm的速率搅动15min后，加入0.5份疏水纳米二氧化硅，继续搅拌1.5h，均匀喷涂于幻彩膜基膜后，烘干即可得疏水涂层。
对实施例1-5与对比例1-4制备的产品进行色彩饱和度检测；
根据《GB 8624-2012》对其阻燃性进行检测；
根据《ASTM D3338》对其进行涂层附着力检测；
根据《ISO 527》对其进行其余性能检测，检测结果如下表所示：
Figure BDA0003484957040000141
通过对比例1-3与对比例1的对比发现，添加改性三氧化二锑填充料后，可以显著改善幻彩膜的断裂伸长率，在低温下其改善效果更为突出。
通过实施例1、4与对比例2的对比，发现加入磷系阻燃剂后，可以有有效提高幻彩膜的柔顺性，使其断裂伸长率增加，并改善其阻燃效果。
通过实施例1、5与对比例3的对比，发现通过电晕处理后，可明显改善防水涂层在幻彩膜表面的结合抗剥落能力。
通过实施例1与对比例4的对比，发现引入醚基后，对于幻彩膜的断裂伸长率有所增长，并可改善其低温柔性。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种抗冲击、耐寒PC幻彩膜，其特征在于：所述抗冲击、耐寒PC幻彩膜由幻彩膜基膜与疏水涂层组成；
其中，按重量份数计，所述幻彩膜基膜，包括以下组分：80-100份聚碳酸酯、5-15份阻燃剂、5-8份彩色玻璃微珠、5-10份改性三氧化二锑填充料；
所述疏水涂层，包括以下组分：2.5-4.5份丙酮、1-1.5份聚氯乙烯树脂、0.3-1份硅烷偶联剂与0.5-1份疏水纳米二氧化硅。
2.根据权利要求1所述的一种抗冲击、耐寒PC幻彩膜，其特征在于：所述聚碳酸酯为双酚A聚碳酸酯。
3.根据权利要求1所述的一种抗冲击、耐寒PC幻彩膜，其特征在于：所述阻燃剂为三芳基磷酸酯、双酚-双(二苯基磷酸酯)、异丙基磷酸酯或烷基二芳基磷酸酯中的任意一种或多种；所述彩色玻璃微珠粒径为50-90μm。
4.根据权利要求1所述的一种抗冲击、耐寒PC幻彩膜，其特征在于：所述改性三氧化二锑填充料，其制备过程包括以下步骤：
a.使用球磨将三氧化二锑研磨至粒径为0.5-1.5μm；
b.向反应容器内加入50-60份氨水与400-500份纯水，混合均匀，水浴冷却至4-10℃；
c.加入5-10份研磨后的三氧化二锑颗粒，并使用20-30KHz的超声波分散15-20min；
d.缓慢滴加70-90份甲基醚二甲基硅烷，并以100-150rpm的速率搅动，反应4-5h后，过滤；
e.将过滤物使用乙醇洗涤2-3次，移入烘箱内，70-100℃干燥3-8h，即可得改性三氧化二锑填充料。
5.根据权利要求1所述的一种抗冲击、耐寒PC幻彩膜，其特征在于：所述疏水涂层，制备过程包括以下步骤：
向反应容器内加入丙酮、聚氯乙烯树脂与硅烷偶联剂，以100-150rpm的速率搅动10-15min后，加入疏水纳米二氧化硅，继续搅拌1-1.5h，将其喷涂于幻彩膜基膜上干燥后，即可得疏水涂层。
6.根据权利要求1所述的一种抗冲击、耐寒PC幻彩膜，其特征在于：所述硅烷偶联剂为KH-550或KH-560中的任一种。
7.一种抗冲击、耐寒PC幻彩膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1.将聚碳酸酯母粒加入至反应釜内，升温至270-300℃，加入阻燃剂，以100-150rpm的速率搅拌30-45min；
S2.加入改性三氧化二锑填充料与彩色玻璃微珠，继续以100-200rpm的速率搅拌2-3h后，得到混合原料；
S3.将混合原料移入真空除泡机内，真空度为-80～-40KPa，真空除泡0.5-1.5h；
S4.将真空除泡后的混合原料，置于双螺杆挤出机内，熔融挤出，并对挤出物切割造粒得到原料颗粒；
S5.将原料颗粒投入薄膜成型装置内，制膜成型，得到幻彩膜基膜；
S6.对幻彩膜基膜进行电晕处理，并在其表面喷涂制备疏水涂层，移入烘箱内，以100-120℃烘干60-90min，即可得所述抗冲击、耐寒PC幻彩膜。
8.根据权利要求7所述的一种抗冲击、耐寒PC幻彩膜的制备方法，其特征在于：所述步骤S4中，双螺杆挤出机的输料时间为1-2min，转速为15-30rpm。
9.根据权利要求7所述的一种抗冲击、耐寒PC幻彩膜的制备方法，其特征在于：所述步骤S5中，幻彩膜基膜的厚度为80-200μm。
10.根据权利要求7所述的一种抗冲击、耐寒PC幻彩膜的制备方法，其特征在于：所述步骤S6中，电晕处理电压为12-18kV，处理速度为12-20m/s。
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