抗uv保護膜的研制

陳宗山

摘 要：本文主要介紹抗uv保護膜的制造方法及抗uv母粒應用于保護膜產品中對產品性能的影響。

關鍵詞：抗uv；色母；保護膜

1 概述

保護膜是一種廣泛應用于建材表面保護的產品，建材大部分用于在室外，建設周期通常比較長，保護膜產品長期暴露雨淋日曬的環境中，產品老化非常嚴重，褪色，脆化，掉膠等問題時有發生，給用戶帶來很大的苦惱，開發一種耐曬的保護膜產品，滿足市場需要是必然的選擇。

塑料制成品老化的原因主要是由于結構或組分內部具有易引起老化的弱點，如具有不飽和雙鍵、支鏈、羰基、末端上的羥基等。外界或環境因素主要是陽光、氧氣、臭氧、熱、水、機械應力等。本文在產品加工過程中采用添加抗紫外助劑方法，來有效提高產品對抗日照老化的能力。

抗紫外線作用機理

紫外線輻射到聚乙烯材料上，部分在表面被反射，部分被吸收，其余的則透過。一般情況下，紫外線的透過率+反射率+吸收率=100%。因此，提高聚乙烯材料對紫外線的吸收率和反射率就可以降低紫外線的透過率。

紫外線吸收的原理是在聚乙烯材料上添加紫外線吸收劑，這類物質能吸收紫外線，并將其轉換為低能量的熱能或波長較短的電磁波，從而達到防紫外線輻射的目的。紫外線吸收劑是一種光穩定劑，能吸收陽光及熒光光源中的紫外線部分，而本身又不發生變化。塑料和其他高分子材料在日光和熒光下，因紫外線的作用，產生自動氧化反應，導致聚合物的降解而劣化，使外觀及機械性能變壞。加入紫外線吸收劑后可選擇性地吸收這種高能量的紫外線，使之變成無害的能量而釋放或消耗。常見的有：

紫外線吸收劑UV-9

成分：2羥基-4-甲氧基二苯甲酮。

紫外線吸收劑UV-531

成分：2羥基-4-正辛氧基二苯甲酮。

紫外線吸收劑RMB

成分：單苯甲酸間苯二酚酯。

紫外線屏蔽的原理是在材料上添加對紫外線有較強的反射作用的無機涂料，增加表面對紫外線的反射和散射作用，以降低紫外線透過材料對其產生破壞，其中沒有光能的轉化作用。常見的有鈦白粉，高嶺土等。

選用的uv-10273是一種同時具有吸收和屏蔽阻隔效果的色母。

2 實驗部分

2.1 原料

Lldpe：vx201 福建聯合石化

Ldpe：Q210 上海金山石化

抗uv母粒：uv-10273 雅之彩聚合物

壓敏膠：RY-300 自制

交聯劑：sc-100 思格

2.2 實驗步驟

2.2.1 基膜的制作：按照規定數量依次稱取vx201、Q210、uv-10273，攪拌混合均勻，啟動吹塑機，按設定工藝參數調整到位，投入混合料開始生產，產品規格0.05mm*1200mm。

2.2.2 保護膜的制作：按照規定數量稱取RY-300和sc-100，sc100的用量為0.3%～0.7%，用攪拌機混合均勻待用，基膜安放在涂布機放卷機上，按照規定線路牽引至收卷機上，啟動涂布機，按規定工藝參數調整到位，加入混配膠水開始生產，產品規格200m/卷。

2.2.3 測試項目：對比測試紫外輻射1000小時對保護膜產品，薄膜性能和剝離強度的影響。

3 結果和討論

試驗結果如表一、表二所示

表一 紫外輻射1000小時前后基膜物理性能對比

[＼&＼&＼&＼&＼&＼&＼&＼&＼&＼&＼&＼&＼&＼&＼&＼&＼&＼&＼&＼&＼&＼&＼&][輻射前

輻射后

輻射前

輻射后][0

17.5

6.5

1100

524][3

16.1

9.2

953

448][5

16.3

11.6

880

437][7

14.6

12.8

777

527][10

12.9

11.4

558

414][15

11.7

11.0

653

556][拉伸強度，N/mm2

斷裂伸長率%][抗uv母料比例%]

表二 紫外輻射1000小時前后保護膜剝離強度的對比

[＼&＼&＼&＼&＼&＼&＼&][0

1.7

1.1][3

1.65

1.32][5

1.54

1.43][7

1.82

1.75][10

1.67

1.70][15

1.9

1.82][抗uv母料比例%][輻射前

輻射后][剝離強度，N/25mm]

3.1 隨著抗uv母粒用量的增加，這是由于抗uv成分大部分是低分子，其填充在高分子材料中間，打散了高分子之間的致密連接，導致高分子材料的內聚強度降低，從而表征為抗拉強度和斷裂伸長率指標的降低。而經過1000小時紫外輻射照射之后，隨著抗uv母粒用量的增加，基膜的拉伸強度和斷裂伸長率的指標下降趨緩，從表一中可以看出，未加抗uv母粒的基膜，其指標的下降非常大，說明紫外輻射會引起聚乙烯的碳長鏈的斷裂，對高分子的內聚破壞作用巨大，添加的抗uv母粒，具有很好的吸收和屏蔽紫外輻射的功能，能夠有效阻止紫外輻射帶來的破壞。

3.2 隨著抗uv母粒的用量增加，紫外輻射對保護膜剝離強度的影響已經很小，而未加抗uv母粒的保護膜，其受的紫外輻射破壞了壓敏膠粘劑的結構，剝離強度出現明顯變化，壓敏膠粘劑的剝離強度是由具有極性的官能團賦予的，紫外輻射能夠產生部分極性官能團，這部分官能團與壓敏膠的官能團發生反應，破壞壓敏膠上極性官能團，導致部分官能團失效，從而降低了剝離強度。

綜上分析，可以得出以下結論。Uv-10273牌號的抗uv母粒具有很好抵抗紫外輻射的功能，開發的含量5～10%的保護膜具有良好的耐候性，耐曬性，對塑料異型材具有非常好的保護作用。

參考文獻：

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