阅读说明：本技术 一种耐老化pc阳光板及其制备方法 (Anti-aging PC sunlight plate and preparation method thereof ) 是由 唐德云 于 2020-07-22 设计创作，主要内容包括：本发明涉及PC阳光板领域,具体公开了一种耐老化PC阳光板及其制备方法。耐老化PC阳光板包括主料层、覆在主料层上表面和下表面的抗紫外线层；主料层由以下重量份的原料制成：聚碳酸酯；有机蒙脱土；疏水剂；抗氧剂；其制备方法为：将主料层中的各原料组分混合均匀,形成初级混合物；将初级混合物和抗紫外线层原料投入挤出机中高温熔化,采用共挤工艺将熔化后的抗紫外线层原料覆在初级混合物被挤压形成的初级板的上表面和下表面,冷却后,得终成品。本发明的耐老化PC阳光板具有较优的耐老化性的；另外,本发明的制备方法制作过程简单,同时又能确保制得的PC阳光板具有较优的耐老化性能的优点。(The invention relates to the field of PC sunlight plates, and particularly discloses an anti-aging PC sunlight plate and a preparation method thereof. The anti-aging PC sunlight plate comprises a main material layer and ultraviolet resistant layers covering the upper surface and the lower surface of the main material layer; the main material layer is prepared from the following raw materials in parts by weight: a polycarbonate; organic montmorillonite; a hydrophobizing agent; an antioxidant; the preparation method comprises the following steps: uniformly mixing the raw material components in the main material layer to form a primary mixture; and putting the primary mixture and the anti-ultraviolet layer raw materials into an extruder for high-temperature melting, covering the upper surface and the lower surface of the primary plate formed by extruding the primary mixture with the melted anti-ultraviolet layer raw materials by adopting a co-extrusion process, and cooling to obtain a finished product. The aging-resistant PC sunlight plate has excellent aging resistance; in addition, the preparation method disclosed by the invention is simple in manufacturing process, and can ensure that the prepared PC sunlight plate has the advantage of excellent aging resistance.)

一种耐老化PC阳光板及其制备方法

技术领域

本发明涉及PC阳光板领域，更具体地说，它涉及一种耐老化PC阳光板及其制备方法。

背景技术

聚碳酸酯（PC）是20世纪50年代末发展起来的重要热塑性工程塑料，其具有优异而均衡的力学、热和电性能，特别是冲击强度为一般热塑性塑料之冠，被广泛应用于制作各种阳光板和耐力板，制成的阳光板可用于制作车棚、阳台雨棚和温室采光车棚等。

现有申请公布号为CN108047681A的中国专利公开了一种可隔音可隔热的PC聚碳酸酯阳光板，阳光板基材原料包括聚碳酸酯100-150份、酚醛树脂10-20份、聚苯醚砜10-18份、甲醛捕捉剂2-5份、三聚氰胺树脂30-40份、增塑剂1-2份、分散剂1-2份、抗氧化剂0.5-1份、改性剂0.5-1份。上述公开专利旨在提供一种隔音效果和隔热效果好的PC聚碳酸酯阳光板。

针对上述中的相关技术，发明人发现PC聚碳酸酯阳光板在高湿热地区，尤其是紫外较强且多雨的海南、福建等地，阳光板容易出现发黄老化现象，整体的使用寿命较短。

发明内容

针对现有技术存在的阳光板易发黄老化的问题，本发明的第一个目的在于提供一种耐老化PC阳光板，所述耐老化PC阳光板具有较优的耐老化性的优点。

本发明的第二个目的在于提供一种耐老化PC阳光板的制备方法，所述制备方法具有制作简单，同时又能确保制得的PC阳光板具有较优的耐老化性能的优点。

为实现上述第一个目的，本发明提供了如下技术方案：

一种耐老化PC阳光板，所述耐老化PC阳光板包括主料层、覆在主料层上表面和下表面的抗紫外线层；

所述主料层由以下重量份的原料制成：

聚碳酸酯 95-120份；

有机蒙脱土 5-15份；

疏水剂 20-30份；

抗氧剂 0.5-1份；

所述疏水剂选自聚氟乙烯和乙烯-四氟乙烯共聚物中的一种或两种的复配。

通过采用上述技术方案，有机蒙脱土能够填充在聚碳酸酯的分子链之间，增强聚碳酸酯分子链的稳定性，降低在受到外力作用时聚碳酸酯分子链发生移动的可能性；通过添加疏水剂，聚氟乙烯树脂的分子链或乙烯-四氟乙烯共聚物的分子链可能会与聚碳酸酯的分子链形成交联网状结构，一方面可增强聚碳酸酯分子链的稳定性，进而增强PC阳光板的抗拉伸强度，另一方面，可以阻隔分子内部的水分，降低水分子靠近聚碳酸酯分子链的可能性，进而降低聚碳酸酯发生水解老化的可能性。本方案利用有机蒙脱土和疏水剂中的协同作用，有效提升了PC阳光板的抗拉伸强度、耐水解和耐老化性能。

通过添加抗氧剂，降低PC阳光板发生氧化的可能性；通过在主料层的上表面和下表面覆着抗紫外线层，延缓PC阳光板因紫外线照射而老化的速度，进而延长PC阳光板的使用寿命。

进一步地，所述主料层由以下重量份的原料制成：

聚碳酸酯 105-110份；

有机蒙脱土 11-13份；

疏水剂 25-27份；

抗氧剂 0.7-0.8份。

通过采用上述技术方案，通过添加特定掺量的原料组分，使得主料层具有较优的抗拉伸强度和耐老化性能。

进一步地，所述主料层由以下重量份的原料制成：

聚碳酸酯 107份；

有机蒙脱土 12份；

疏水剂 25.8份；

抗氧剂 0.72份。

通过采用上述技术方案，通过添加特定掺量的原料组分，使得各原料组分之间能够发挥较大的协同作用，从而有效增强了主料层的稳定性，进而增强PC阳光板的耐老化性能。

进一步地，所述疏水剂包括重量比为（1-1.5）：（2-2.7）的聚氟乙烯和乙烯-四氟乙烯共聚物。

通过采用上述技术方案，通过添加特定掺量的聚氟乙烯和乙烯-四氟乙烯共聚物，使得聚氟乙烯和乙烯-四氟乙烯共聚物能够发挥较大的协同作用，从而有效增强了主料层的抗拉伸强度和耐水解性能。

进一步地，所述抗氧剂选自抗氧剂245、抗氧剂1010和抗氧剂168中的一种或多种。

通过采用上述技术方案，抗氧剂245与聚合物具有较优的相容性，能够有效改善聚合物的抗热氧性能；抗氧剂1010具有较小的挥发性，热稳定性高，与聚合物具有较好的相容性，能够有效降低聚合物在长期使用过程中的热氧化分解的速度；抗氧剂168对水解作用稳定，能够显著提高聚合物的光稳定性。

进一步地，所述抗紫外线层由邻羟基苯甲酸苯酯、 2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮和2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮中的一种或多种复配制成。

通过采用上述技术方案，邻羟基苯甲酸苯酯与树脂具有较好的相容性，与主料层能够紧密的粘结在一起，进而可增强PC阳光板的抗紫外线性能； 2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮具有较好的光稳定性和热稳定性，能够有效增强PC阳光板的抗紫外线性能；2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮与树脂的相容性好，能与主料层紧密粘结，同时能够吸收较宽波长范围的紫外光，增强了PC阳光板的抗紫外线性能。

进一步地，所述抗紫外线层的厚度为40-60μm。

通过采用上述技术方案，特定厚度的抗紫外线层能够有效确保PC阳光板在长时间内都具有一定的抗紫外线性能，能够降低PC阳光板的老化速度，延长PC阳光板的使用寿命。

为实现上述第二个目的，本发明提供了如下技术方案：

一种耐老化PC阳光板的制备方法，包括以下步骤：

S1、按配比，将主料层中的各原料组分混合均匀，形成初级混合物；

S2、将初级混合物和抗紫外线层原料投入挤出机中高温熔化，采用共挤工艺将熔化后的抗紫外线层原料覆在初级混合物被挤压形成的初级板的上表面和下表面，冷却后，得终成品。

通过采用上述技术方案，先将原料组分混合均匀，有利于各原料组分之间发挥协同作用，再通过共挤工艺将熔化后的抗紫外线层原料覆在主料层的上表面和下表面，在增强PC阳光板的抗紫外线性能的同时，又能够增强PC阳光板的抗拉伸强度和耐水解性能，从而能够延缓PC阳光板的老化速度，延长PC阳光板的使用寿命。

进一步地，所述步骤S2中，挤出机熔化初级混合物的温度设定为300-330℃。

通过采用上述技术方案，特定的温度有利于初级混合物熔化，便于挤出机将初级混合物挤出成型。

综上所述，本发明具有以下有益效果：

第一、本发明利用聚氟乙烯的分子链或乙烯-四氟乙烯共聚物的分子链与聚碳酸酯的分子链形成交联网状结构，增强了聚碳酸酯分子链的稳定性，降低了聚碳酸酯分子链遇水而发生水解的可能性，从而延缓了PC阳光板的老化速度。

第二、本发明利用有机蒙脱土和疏水剂的协同作用，在增强聚碳酸酯分子链的稳定性的同时，又能够降低聚碳酸酯分子链发生水解的可能性，有效提升了PC阳光板的抗拉伸强度和耐老化性能。

第三、本发明通过在主料层的上表面和下表面覆着抗紫外线层，增强了PC阳光板的抗紫外线性能，进一步延缓了PC阳光板的老化速度，延长了PC阳光板的使用寿命。

具体实施方式

以下结合实施例对本发明作进一步详细说明。

本发明中各原料组分的来源如表1：

表1，各原料组分的来源

实施例1-实施例6

实施例1-实施例6中PC阳光板的制备方法均相同，不同之处仅在于主料层中原料组分的种类和掺量不同，具体见表2：

表2，主料层中原料组分的种类和掺量

实施例1-实施例6中疏水剂包括重量比为1.3：2.5的聚氟乙烯和乙烯-四氟乙烯共聚物。

实施例1-实施例6中抗紫外线层的厚度均为50μm，实施例1-实施例3中抗紫外线层的原料为邻羟基苯甲酸苯酯，实施例4-实施例6中抗紫外线层的原料为2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮。

以实施例5为例进行说明PC阳光板的制备方法，包括以下步骤：

S1、按配比，将主料层中的各原料组分混合均匀，形成初级混合物；

S2、将初级混合物和抗紫外线原料投入挤出机中高温熔化，初级混合物的熔化温度设定为320℃，抗紫外线原料的熔化温度设定为48℃，采用共挤工艺将熔化后的抗紫外线原料覆在初级混合物被挤压形成的初级板的上表面和下表面，冷却后，得终成品。

实施例7

本实施例与实施例5的区别仅在于：疏水剂包括重量比为1：2的聚氟乙烯和乙烯-四氟乙烯共聚物。

实施例8

本实施例与实施例5的区别仅在于：疏水剂包括重量比为1.5：2.7的聚氟乙烯和乙烯-四氟乙烯共聚物。

实施例9

本实施例与实施例5的区别仅在于：疏水剂为聚氟乙烯。

实施例10

本实施例与实施例5的区别仅在于：疏水剂为乙烯-四氟乙烯共聚物。

对比例1

以对比文件（CN108047681A）中实施例1制得的PC聚碳酸酯阳光板作为本对比例。

对比例2

本对比例与实施例5的区别仅在于主料层中各原料组分的掺量不同：聚碳酸酯90kg，有机蒙脱土20kg，疏水剂15kg，抗氧剂0.2kg。

对比例3

本对比例与实施例5的区别仅在于：疏水剂包括重量比为1：3的聚氟乙烯和乙烯-四氟乙烯共聚物。

对比例4

本对比例与实施例5的区别仅在于：不添加疏水剂。

对比例5

本对比例与实施例5的区别仅在于：不添加有机蒙脱土。

对各实施例和各对比例中制得的PC阳光板进行性能测试，具体过程如下：

（1）抗拉伸强度测试

参照ISO 527-1-012对各阳光板进行拉伸性能测试，各实施例和各对比例均取6块试板，结果取平均值。

（2）耐冲击性能测试

参照JG/T 116-2012对各阳光板进行耐冲击性能测试。

（3）耐候性测试

参照JG/T 116-2012对各阳光板进行耐候性测试。

表3，各PC阳光板的性能测试结果

结合表3，与对比例1相比，实施例1-实施例6中PC阳光板的抗拉伸性能、抗冲击性能和耐候性均优于对比例1，表明本发明公开的PC阳光板具有较优的耐老化性能。

与实施例7至实施例10、对比例3相比，实施例5中的PC阳光板具有更优的抗拉伸性能、抗冲击性能和耐候性，表明本发明中通过特定的配比添加的聚氟乙烯和乙烯-四氟乙烯共聚物能够发挥协同作用，有效增强聚碳酸酯分子链的稳定性，进而确保PC阳光板具有较优的抗拉伸性能和抗冲击性能，降低PC阳光板发生水解的可能性，从而延缓PC阳光板的老化速度。

与对比例4和对比例5相比，实施例5中的PC阳光板具有更优的抗拉伸性能、抗冲击性能和耐候性，表明本发明添加的有机蒙脱土和疏水剂能够协同配合，进一步提高聚碳酸酯分子链的稳定性，提升PC阳光板的抗拉伸性能和抗冲击性能，并且进一步延缓PC阳光板的老化速度，使得PC阳光板具有较长的使用寿命。

本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。