数码喷绘PVC膜用增塑剂的防析出研究

论文摘要

聚氯乙烯（PVC）由于综合性能优异,应用广泛。但在软质PVC制品中添加的大量低分子量的增塑剂,容易受温度、压力以及相接触的介质影响,挥发到空气中、被液体抽出或者渗入到固体中,影响PVC制品的性能和使用,并且危害人体健康。在广告装饰行业应用广泛的PVC膜,由于增塑剂的析出,导致PVC膜表面发粘,易粘着,喷绘后画面不清晰,色彩饱和度和光泽度受到影响,且油墨容易脱落。本文目的在于探索一种可用于喷绘PVC膜的降低增塑剂析出的方法及低析出PVC膜的产品配方。利用红外光谱（IR）、气相色谱-质谱（GC-MS）对两种性能优良的喷绘用PVC膜进行增塑剂成分分析,可知两种样品中增塑剂成分分别为DEHP（邻苯二甲酸二（2-乙基）己酯）、DEHA（己二甲酸二（2-乙基）己酯）和DIDP（邻苯二甲酸二异癸酯）。本文研究了增塑剂DINP（邻苯二甲酸二异壬酯）、DEHP（邻苯二甲酸二（2-乙基）己酯）、BBP（邻苯二甲酸丁·苄酯）、TOTM（偏苯三酸三辛酯）和ESO（环氧大豆油）自身的性能:与PVC树脂的相容性、加工性、耐析出性能等;结果表明TOTM具有非常优异的耐迁移性能,但耐蓖麻油抽出性能稍差。采用纳米碳酸钙和纳米二氧化硅抑制PVC膜中增塑剂的析出,纳米二氧化硅具有比纳米碳酸钙优异的抑制增塑剂析出的性能;随着纳米粒子含量的增加,抑制作用更明显。研究了增塑剂类型、含量以及纳米碳酸钙对PVC膜喷绘性能（色彩饱和度、光泽度、图案清晰度、吸墨速度等）的影响;并且探讨了PVC膜的色彩机理和吸墨机理。研制出喷绘PVC膜产品配方,进行中试实验,所制PVC膜的耐撕裂性能、拉伸性能均满足GB-T3830-94《软聚氯乙烯压延薄膜和片材》要求;与两种性能优良的进口喷绘PVC膜相比,中试PVC膜的耐析出性能优异,分别经70℃/7d老化和常温放置半年后,喷绘性能依然良好。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 前言
• 1.2 课题背景与意义
• 1.3 国内外抑制软质PVC中增塑剂析出的研究现状
• 1.3.1 开发耐久型增塑剂
• 1.3.2 对PVC或增塑剂改性
• 1.3.2.1 PVC制品表面改性
• 1.3.2.2 共混改性
• 1.3.2.3 添加纳米无机粒子
• 1.3.2.4 增塑剂改性及其它
• 1.4 本课题的来源及研究内容
• 第2章 实验部分
• 2.1 实验原料与设备仪器
• 2.1.1 实验原料
• 2.1.2 实验设备与仪器
• 2.2 进口PVC膜成分分析
• 2.2.1 红外光谱（IR）分析
• 2.2.2 增塑剂的萃取
• 2.2.3 气相色谱－质谱（GC-MS）分析
• 2.3 增塑剂性能评价
• 2.3.1 相容性测试
• 2.3.2 流变性能测试
• 2.4 试样制备
• 2.4.1 压延法
• 2.4.2 流延法
• 2.5 耐析出性测试
• 2.5.1 耐挥发性测试
• 2.5.2 耐溶剂抽出测试
• 2.5.3 耐迁移测试
• 2.6 扫描电镜分析（SEM）
• 2.7 力学性能测试
• 2.8 喷绘性能测试
• 第3章 PVC膜样品分析
• 3.1 IR分析
• 3.2 GS-MS分析
• 3.3 本章小结
• 第4章 PVC膜用增塑剂耐析出性研究
• 4.1 增塑剂性能评价
• 4.1.1 增塑剂与PVC的相容性
• 4.1.2 增塑剂对增塑体系流变性的影响
• 4.1.3 增塑剂的耐析出性能
• 4.1.4 增塑剂性能综合比较
• 4.2 复合增塑剂的耐析出性能
• 4.2.1 复合增塑剂的耐挥发性能
• 4.2.2 复合增塑剂的耐抽出性能
• 4.3 纳米无机粒子对增塑剂析出性的影响
• 4.3.1 纳米无机粒子的分散
• 4.3.2 纳米无机粒子对增塑剂挥发性的影响
• 4.3.3 纳米无机粒子对增塑剂抽出性的影响
• 4.4 本章小结
• 第5章 PVC膜喷绘性能及中试试验
• 5.1 PVC膜喷绘性能影响因素
• 5.1.1 增塑剂种类及含量对喷绘性能的影响
• 5.1.2 纳米碳酸钙含量对喷绘性能的影响
• 5.2 PVC膜喷绘机理探讨
• 5.2.1 吸墨涂层的类型与吸墨机理
• 5.2.2 PVC膜的色彩机理及吸墨机理探讨
• 5.3 PVC膜中试工艺及配方
• 5.4 中试PVC膜性能评价
• 5.4.1 中试PVC膜的力学性能测试
• 5.4.2 中试PVC膜与进口PVC样品的耐析出性能比较
• 5.4.3 中试PVC膜的喷绘性能评价
• 5.5 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 攻读硕士期间发表的论文
• 致谢