一种高弹性PVC反光膜及其制备方法

技术领域

本发明涉及反射膜领域，具体涉及一种高弹性PVC反光膜及其制备方法。

背景技术

反光膜是一种制成薄膜能直接应用的逆反射材料，被广泛应用于生活的各个方面，如道路标志、卡车车身识别、具有警示功能的衣物等，在白天其鲜艳的颜色能够对人起到警示作用，在夜间或光线不足的情况下会反射出清晰明亮的光线来增强人眼的识别能力，有效避免事故的发生。现有技术中，玻璃微珠经过植珠工艺铺植于高聚物原膜上以使得膜层具有反光作用，然而在植珠过程中，玻璃微珠容易出现翻滚、碰撞、摩擦，使得玻璃微珠磨损、碎裂。且，经摩擦后的玻璃微珠容易产生静电，致使植珠过程出现带珠、叠珠、浮珠现象，受环境温度变化影响，膜层反复膨胀收缩，反光膜表面易发生撕裂，力学强度低，降低反光膜使用寿命。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种高弹性PVC反光膜及其制备方法，制得的反光膜强度高，弹性好，不易撕裂。

为了达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种高弹性PVC反光膜的制备方法，所述高弹性PVC反光膜依次包括第二改性树脂层、PVC膜、第一改性树脂层、改性玻璃微珠和反射层，所述高弹性PVC反光膜的制备方法包括以下步骤：

S1、将第一改性树脂层涂覆设置在PVC膜的一侧上，得到植珠层；将植珠层置于100-130℃条件下烘烤30-35min，采用植株工艺将改性玻璃微珠铺植于第一改性树脂层上，改性玻璃微珠部分陷入植珠层，得到PVC植珠膜；

S2、在步骤S1所得PVC植珠膜未植珠的一侧上，镀上一层纯度为99.99％的金属铝，形成反射层；

S3、将第二改性树脂层涂覆设置在PET膜的一侧上，并与步骤S2中的反射层贴合，然后在热合机上热压成复合膜，待复合膜冷却后剥离PET膜，即得高弹性反光膜。

优选地，所述改性玻璃微珠的制备方法包括以下步骤：

将玻璃微珠、体积分数为75％的氨水、KH570偶联剂和体积分数为75％的乙醇按照重量份比为1:3:2:8的比例混合，磁力搅拌12-14h，60℃烘干，即得改性玻璃微珠。

优选地，所述第一改性树脂层采用改性环氧树脂溶液制成，所述改性环氧树脂溶液的制备方法包括以下步骤：

S11、将环氧树脂、D-山梨醇、KH570偶联剂和体积分数75％的乙醇溶液混合，在氮气保护抽真空环境下以200r/min的转速磁力搅拌24-36h，得环氧树脂溶液；

S12、将纳米碳纤维、十二烷基硫酸钠和氧化石墨烯加入到步骤S11的环氧树脂溶液中，搅拌均匀，即得改性环氧树脂溶液。

优选地，所述环氧树脂、D-山梨醇、KH570偶联剂和乙醇溶液的重量份比为1:2:1:10，所述纳米碳纤维、十二烷基硫酸钠、氧化石墨烯和环氧树脂溶液的重量份比为1:3:1:10。

优选地，所述第二改性树脂层采用改性丙烯酸树脂溶液制成，所述改性丙烯酸树脂溶液的制备方法包括以下步骤：

S31、将聚乙烯醇和去离子水于90-95℃下搅拌12-24h，冷却至室温，得聚乙烯醇溶液；

S32、将体积分数为55％的乙酸溶液和戊二醛加入到步骤S31的聚乙烯醇溶液中，搅拌5-20min后，再加入丙烯酸树脂、PEG4000和乙酸乙酯，搅拌40-50min，得丙烯酸树脂溶液；

S33、将纳米碳纤维、十二烷基硫酸钠和氧化石墨烯加入到步骤S32的丙烯酸树脂溶液中，即得改性丙烯酸树脂溶液。

优选地，所述聚乙烯醇、去离子水、乙酸溶液、戊二醛、丙烯酸树脂、PEG4000和乙酸乙酯的重量份比为1:20:10:0.2:4:2:6，所述纳米碳纤维、十二烷基硫酸钠、氧化石墨烯和丙烯酸树脂溶液的重量份比为1:3:1:10。

优选地，所述第二改性树脂层、PVC膜和第一改性树脂层的厚度比为1:100:1。

优选地，所述PVC膜的厚度为200-300μm。

优选地，所述反射层的厚度为4-8nm。

本发明还提供一种采用上述的制备方法制得的高弹性PVC反光膜。

本发明中的氧化石墨烯修饰在碳纤维表面，能够有效提高纤维的比表面积，从而在纤维表面提供更多的与树脂的接触位点，使碳纤维复合材料的界面性能得到增强，同时氧化石墨烯能够填补了碳纤维和树脂表面的一些沟槽和微缺陷，从而提高树脂的拉伸强度，在应力作用下，较强的界面相和强度将会限制和阻碍沿界面方向树脂层的分子链段运动，从而提高反射膜的弯曲模量和弹性模量。

本发明中的改性玻璃微珠结构更加致密，透光性好，改性玻璃微珠的嵌入与改性树脂层形成分子网络结构，可以增强改性树脂层与改性玻璃微珠的集束性，使改性树脂层与改性玻璃微珠在外力作用下不易产生断裂滑移，反光膜在受到外在载荷时，应力可以有效地在界面上传递，改善反光膜的表面性能，降低表面能，减少表面吸附，提高反光膜的力学性能和光泽度。

具体实施方式

下面将结合本发明的实施例，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。另，特别说明，本发明原料和设备均可从市售所得，不再一一列举，其中，本发明原材料均可从市售获得，为本领域技术人员所熟知的。

实施例1：

一种高弹性PVC反光膜，依次包括第二改性树脂层、PVC膜、第一改性树脂层、改性玻璃微珠和反射层。其中，第二改性树脂层、PVC膜和第一改性树脂层的厚度比为1:100:1；PVC膜的厚度为300μm；反射层的厚度为8nm；第一改性树脂层为改性环氧树脂层；第二改性树脂层为改性丙烯酸树脂层。

一种高弹性PVC反光膜的制备方法，包括以下步骤：

S1、将改性环氧树脂溶液涂覆设置在PVC膜的一侧上，得到植珠层；将植珠层置于130℃条件下烘烤35min，采用植株工艺将改性玻璃微珠铺植于改性环氧树脂溶液形成的第一改性树脂层上，改性玻璃微珠部分陷入植珠层，得到PVC植珠膜；

S2、在步骤S1所得PVC植珠膜未植珠的一侧上，镀上一层纯度为99.99％的金属铝，形成反射层；

S3、将改性丙烯酸树脂溶液涂覆设置在PET膜的一侧上，并与步骤S2中的反射层贴合，然后在热合机上热压成复合膜，待复合膜冷却后剥离PET膜，即得高弹性反光膜。

其中，改性玻璃微珠的制备方法包括以下步骤：

将玻璃微珠、体积分数为75％的氨水、KH570偶联剂和体积分数为75％的乙醇按照重量份比为1:3:2:8的比例混合，磁力搅拌14h，60℃烘干，即得改性玻璃微珠。

其中，第一改性树脂层采用改性环氧树脂溶液制成，改性环氧树脂溶液的制备方法包括以下步骤：

S11、将环氧树脂、D-山梨醇、KH570偶联剂和体积分数75％的乙醇溶液混合，在氮气保护抽真空环境下以200r/min的转速磁力搅拌36h，得环氧树脂溶液；其中，环氧树脂、D-山梨醇、KH570偶联剂和乙醇溶液的重量份比为1:2:1:10；

S12、将纳米碳纤维、十二烷基硫酸钠和氧化石墨烯加入到步骤S11的环氧树脂溶液中，搅拌均匀，即得改性环氧树脂溶液；其中，纳米碳纤维、十二烷基硫酸钠、氧化石墨烯和环氧树脂溶液的重量份比为1:3:1:10。

其中，第二改性树脂层采用改性丙烯酸树脂溶液制成，改性丙烯酸树脂溶液的制备方法包括以下步骤：

S31、将聚乙烯醇和去离子水于95℃下搅拌24h，冷却至室温，得聚乙烯醇溶液；

S32、将体积分数为55％的乙酸溶液和戊二醛加入到步骤S31的聚乙烯醇溶液中，搅拌20min后，再加入丙烯酸树脂、PEG4000和乙酸乙酯，搅拌50min，得丙烯酸树脂溶液；其中，聚乙烯醇、去离子水、乙酸溶液、戊二醛、丙烯酸树脂、PEG4000和乙酸乙酯的重量份比为1:20:10:0.2:4:2:6；

S33、将纳米碳纤维、十二烷基硫酸钠和氧化石墨烯加入到步骤S32的丙烯酸树脂溶液中，即得改性丙烯酸树脂溶液；其中，纳米碳纤维、十二烷基硫酸钠、氧化石墨烯和丙烯酸树脂溶液的重量份比为1:3:1:10。

实施例2：

一种高弹性PVC反光膜，依次包括第二改性树脂层、PVC膜、第一改性树脂层、改性玻璃微珠和反射层。其中，第二改性树脂层、PVC膜和第一改性树脂层的厚度比为1:100:1；PVC膜的厚度为200μm；反射层的厚度为4nm；第一改性树脂层为改性环氧树脂层；第二改性树脂层为改性丙烯酸树脂层。

一种高弹性PVC反光膜的制备方法，包括以下步骤：

S1、将改性环氧树脂溶液涂覆设置在PVC膜的一侧上，得到植珠层；将植珠层置于100℃条件下烘烤30min，采用植株工艺将改性玻璃微珠铺植于改性环氧树脂溶液形成的第一改性树脂层上，改性玻璃微珠部分陷入植珠层，得到PVC植珠膜；

S2、在步骤S1所得PVC植珠膜未植珠的一侧上，镀上一层纯度为99.99％的金属铝，形成反射层；

S3、将改性丙烯酸树脂溶液涂覆设置在PET膜的一侧上，并与步骤S2中的反射层贴合，然后在热合机上热压成复合膜，待复合膜冷却后剥离PET膜，即得高弹性反光膜。

其中，改性玻璃微珠的制备方法包括以下步骤：

将玻璃微珠、体积分数为75％的氨水、KH570偶联剂和体积分数为75％的乙醇按照重量份比为1:3:2:8的比例混合，磁力搅拌12h，60℃烘干，即得改性玻璃微珠。

其中，第一改性树脂层采用改性环氧树脂溶液制成，改性环氧树脂溶液的制备方法包括以下步骤：

S11、将环氧树脂、D-山梨醇、KH570偶联剂和体积分数75％的乙醇溶液混合，在氮气保护抽真空环境下以200r/min的转速磁力搅拌24h，得环氧树脂溶液；其中，环氧树脂、D-山梨醇、KH570偶联剂和乙醇溶液的重量份比为1:2:1:10。

S12、将纳米碳纤维、十二烷基硫酸钠和氧化石墨烯加入到步骤S11的环氧树脂溶液中，搅拌均匀，即得改性环氧树脂溶液；其中，纳米碳纤维、十二烷基硫酸钠、氧化石墨烯和环氧树脂溶液的重量份比为1:3:1:10。

其中，第二改性树脂层采用改性丙烯酸树脂溶液制成，改性丙烯酸树脂溶液的制备方法包括以下步骤：

S31、将聚乙烯醇和去离子水于90℃下搅拌12h，冷却至室温，得聚乙烯醇溶液；

S32、将体积分数为55％的乙酸溶液和戊二醛加入到步骤S31的聚乙烯醇溶液中，搅拌5min后，再加入丙烯酸树脂、PEG4000和乙酸乙酯，搅拌40min，得丙烯酸树脂溶液；其中，聚乙烯醇、去离子水、乙酸溶液、戊二醛、丙烯酸树脂、PEG4000和乙酸乙酯的重量份比为1:20:10:0.2:4:2:6；

S33、将纳米碳纤维、十二烷基硫酸钠和氧化石墨烯加入到步骤S32的丙烯酸树脂溶液中，即得改性丙烯酸树脂溶液；其中，纳米碳纤维、十二烷基硫酸钠、氧化石墨烯和丙烯酸树脂溶液的重量份比为1:3:1:10。

实施例3：

一种高弹性PVC反光膜，依次包括第二改性树脂层、PVC膜、第一改性树脂层、改性玻璃微珠和反射层。其中，第二改性树脂层、PVC膜和第一改性树脂层的厚度比为1:100:1；PVC膜的厚度为250μm；反射层的厚度为6nm；第一改性树脂层为改性环氧树脂层；第二改性树脂层为改性丙烯酸树脂层。

一种高弹性PVC反光膜的制备方法，包括以下步骤：

S1、将改性环氧树脂溶液涂覆设置在PVC膜的一侧上，得到植珠层；将植珠层置于120℃条件下烘烤32min，采用植株工艺将改性玻璃微珠铺植于改性环氧树脂溶液形成的第一改性树脂层上，改性玻璃微珠部分陷入植珠层，得到PVC植珠膜；

S2、在步骤S1所得PVC植珠膜未植珠的一侧上，镀上一层纯度为99.99％的金属铝，形成反射层；

S3、将改性丙烯酸树脂溶液涂覆设置在PET膜的一侧上，并与步骤S2中的反射层贴合，然后在热合机上热压成复合膜，待复合膜冷却后剥离PET膜，即得高弹性反光膜。

其中，改性玻璃微珠的制备方法包括以下步骤：

将玻璃微珠、体积分数为75％的氨水、KH570偶联剂和体积分数为75％的乙醇按照重量份比为1:3:2:8的比例混合，磁力搅拌13h，60℃烘干，即得改性玻璃微珠。

其中，第一改性树脂层采用改性环氧树脂溶液制成，改性环氧树脂溶液的制备方法包括以下步骤：

S11、将环氧树脂、D-山梨醇、KH570偶联剂和体积分数75％的乙醇溶液混合，在氮气保护抽真空环境下以200r/min的转速磁力搅拌30h，得环氧树脂溶液；其中，环氧树脂、D-山梨醇、KH570偶联剂和乙醇溶液的重量份比为1:2:1:10；

S12、将纳米碳纤维、十二烷基硫酸钠和氧化石墨烯加入到步骤S11的环氧树脂溶液中，搅拌均匀，即得改性环氧树脂溶液；其中，纳米碳纤维、十二烷基硫酸钠、氧化石墨烯和环氧树脂溶液的重量份比为1:3:1:10。

其中，第二改性树脂层采用改性丙烯酸树脂溶液制成，改性丙烯酸树脂溶液的制备方法包括以下步骤：

S31、将聚乙烯醇和去离子水于92℃下搅拌18h，冷却至室温，得聚乙烯醇溶液；

S32、将体积分数为55％的乙酸溶液和戊二醛加入到步骤S31的聚乙烯醇溶液中，搅拌10min后，再加入丙烯酸树脂、PEG4000和乙酸乙酯，搅拌45min，得丙烯酸树脂溶液；其中，聚乙烯醇、去离子水、乙酸溶液、戊二醛、丙烯酸树脂、PEG4000和乙酸乙酯的重量份比为1:20:10:0.2:4:2:6；

S33、将纳米碳纤维、十二烷基硫酸钠和氧化石墨烯加入到步骤S32的丙烯酸树脂溶液中，即得改性丙烯酸树脂溶液；其中，纳米碳纤维、十二烷基硫酸钠、氧化石墨烯和丙烯酸树脂溶液的重量份比为1:3:1:10。

对比例1：

对比例1与实施例1的组分基本相同，不同的是，不对树脂和玻璃微珠进行改性，具体为：

一种PVC反光膜，依次包括第二树脂层、PVC膜、第一树脂层、玻璃微珠和反射层。其中，第二树脂层、PVC膜和第一树脂层的厚度比为1:100:1；PVC膜的厚度为300μm；反射层的厚度为8nm；第一树脂层为环氧树脂层，第二树脂层为丙烯酸树脂层。

一种PVC反光膜的制备方法，包括以下步骤：

S1、将环氧树脂溶液涂覆设置在PVC膜的一侧上，得到植珠层；将植珠层置于130℃条件下烘烤35min，采用植株工艺将玻璃微珠铺植于环氧树脂溶液形成的第一树脂层上，玻璃微珠部分陷入植珠层，得到PVC植珠膜；

S2、在步骤S1所得PVC植珠膜未植珠的一侧上，镀上一层纯度为99.99％的金属铝，形成反射层；

S3、将丙烯酸树脂溶液涂覆设置在PET膜的一侧上，并与步骤S2中的反射层贴合，然后在热合机上热压成复合膜，待复合膜冷却后剥离PET膜，即得反光膜。

对本发明实施例1至实施例3、对比例1和市售温州熠辉包装有限公司的反光膜，进行性能测试，测试结果如表1所示。

光泽度：采用光电光泽度计进行测试。

抗撕裂测试：采用撕裂测试仪进行测试。

拉断伸长率、拉伸强度测试：采用拉力试验机进行测试。。

表1实施例1-3、市售反光膜和对比例1-2的测试数据

从上表可以看出，实施例1-3所得反光膜的光泽度、撕裂度、拉断伸长率和拉伸强度皆高于对比例1和市面上的反光膜。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。