本发明涉及一种pvc薄膜，尤其是一种耐低温pvc薄膜及其制备方法。
背景技术：
pvc薄膜由于用途的原因，其配方中增塑剂的含量受到一定的限制，因此有耐低温要求的pvc薄膜，不能靠尽可能增加增塑剂的含量提高耐低温抗冲击性能，只能通过加入低温性能良好的直链型结构二元酸酯增塑剂(如doa、dna、dos等)，或加入氯化聚乙烯、mbs、亚克力树脂等抗冲击改性剂，或混入高成本的nbr或聚氨酯弹性体改性来提高耐低温抗冲击性能；然而直链型结构的二元酸酯由于是二级增塑剂，只能作为辅助增塑剂，其含量最多不能超过配方中所有增塑剂用量的三分之一，因此，直链型二元酸酯增塑剂因用量限制，其对耐低温抗冲击性能的改善相当有限；另外，氯化聚乙烯、mbs、亚克力树脂等抗冲击改性剂因为在透明性、耐候性、折白、阻燃性、成本等各自的限制因素，使其在pvc薄膜耐极低温性能改善方面也不能达到理想效果。
pvc树脂本身属于难燃材料，但由于加工应用和软硬度的需要，配方中加入通用型增塑剂使pvc材料的阻燃性降低，往往通过在配方中再加入氯化石蜡、磷酸酯、三氧化二锑、氢氧化铝等阻燃剂来使材料达到一定的阻燃标准，其中氯化石蜡和磷酸酯可作为辅助增塑剂用于透明和非透明配方，缺点是耐低温性能差，且在配方中因占用部分增塑剂的功能而使主增塑剂的用量相应降低，从而使阻燃配方比原来无阻燃要求配方的耐低温性能降低；三氧化二锑和氢氧化铝等无机阻燃剂只能用于非透明配方，三氧化二锑的阻燃效果甚佳，但由于锑是重金属，使用的范围非常有限，而氢氧化铝是一个好的消烟剂，但阻燃效率不高。由于以上的因素，50份增塑剂含量(对应于100份pvc树脂加入50份增塑剂)左右的pvc材料要具备一定阻燃性能(en71-2)，通过配方优化设计也只能获得接近零下40摄氏度的耐低温性能，只能达到极寒地区的温度边缘，离极寒地区零下四十摄氏度以下的要求还有相当的距离。
技术实现要素：
基于此，本发明的目的在于克服上述现有技术的不足之处而提供一种具有耐极低温性能兼具阻燃效果的pvc薄膜。
为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：一种耐低温pvc薄膜，所述pvc薄膜的制备原料包含以下重量份的组分：100份的pvc弹性体树脂粉，30～45份的主增塑剂，10～15份的防寒增塑剂，和12～20份的阻燃增塑剂。
优选地，所述pvc弹性体为弹性体成分与pvc组成的无规共聚物，其中，所述弹性体成分为氯乙烯-醋酸乙烯共聚物；更优选地，所述弹性体成分的质量为所述pvc弹性体树脂粉质量的4～6％。优选地，所述主增塑剂为直链邻苯二甲酸酯；其中，直链优选为c9～c11直链。
优选地，所述防寒增塑剂为直链二元酸酯；其中，所述直链二元酸酯可以是doa(己二酸二辛酯)、dna(已二酸二壬酯)或dos(癸二酸二辛酯)等。
优选地，所述阻燃增塑剂为磷酸酯；其中，磷酸酯可以是reofos(异丙苯基苯基磷酸酯)或disflamoll(disflamoll是德国朗盛公司lanxess生产供应的系列磷酸酯阻燃剂商标名)；其中，reofos和disflamoll为市场上的商品名称。
优选地，所述制备原料还包括0.5～5份抗静电剂；其中，抗静电剂为非离子型有机表面活性剂，例如脂肪醇-c12-15-聚氧乙烯醚。
优选地，所述制备原料还包括1～8份热稳定剂；其中，热稳定剂选自钡锌、钙锌、镁铝锌、和有机锡类中至少一种。
作为本发明的另一方面，本发明还提供上述耐低温pvc薄膜的制备方法，包括以下步骤：
(1)按质量份数称取所述组分，混合均匀后密炼塑化，之后再次塑化使之均匀，得到胶料，所得胶料过滤；
(2)步骤(1)过滤后所得胶料通过压延机压延，之后，经过由镜面钢轮与粗糙度为ra0.07～0.12um的橡胶轮组成的轮组压花成型；
(3)步骤(2)压花所得薄膜由引出轮引出后，经过30～120℃温炼及10～50℃冷却轮组定型，然后，依次经裁边、预热、加压、收卷，即得所述耐低温pvc薄膜；应当说明的是，引出轮可以是3个并排设置，由此，步骤(2)所得薄膜经过引出轮后，薄膜温度会有一定程度的降低；可以根据需要调整引出轮的个数，以起到薄膜散热的目的。
优选地，步骤(2)中所述压延机为倒l型4轮压延机，所述倒l型4轮压延机的第三轮和第四轮的轮面为电镀镜面。应当说明的是，倒l型4轮压延机包括4个压延轮，4个压延轮组成倒l型，第一轮和第二轮位于l的短轴上，第三轮和第四轮位于l的长轴上。
综上所述，本发明的有益效果为：
通过本发明的方法获得的pvc薄膜具有突破性的耐极低温性能(零下55摄氏度)，并且兼具阻燃效果(en71-2)，性能显著优于现有的含相同比例增塑剂含量的耐低温pvc薄膜，可用于极寒环境和军事用途，如用于防护机动部队的战略物资的防潮、掩护、隐蔽等。
附图说明
图1为本发明的耐低温pvc薄膜的制备方法的流程示意图；
其中，1、高速混合机，2、密炼机，3、双辊开炼机，4、过滤机，5、压延机，6、引出轮，7、镜面钢轮，8、铁氟龙轮，9、温炼轮，10、磅料系统，11、漏斗，12、过滤网，13、第三轮，14、第四轮，15、冷却轮组，16、卷取机。
具体实施方式
本发明通过pvc配方原材料的选择和配方设计，选用的特殊pvc树脂粉—含一定量弹性体成分的pvc共聚物树脂，主增塑剂为直链型的邻苯二甲酸酯，阻燃添加剂为磷酸酯辅助增塑剂，针对低温环境应用容易产生静电的问题配，添加有抗静电剂和其它添加剂，按优化的配方组成由压延或挤出工艺加工制成具有突破性耐极低温性能(零下55摄氏度)且兼具阻燃效果(en71-2)的高性能pvc薄膜。
为更好的说明本发明的目的、技术方案和优点，下面将结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。
实施例1
一种耐低温pvc薄膜，其制备原料包含以下重量份的组分：100份pvc弹性体树脂粉(含有4.5％的氯乙烯-醋酸乙烯共聚物)，30份直链为c9的邻苯二甲酸酯，10份doa和20份reofos。
上述耐低温pvc薄膜的制备方法如图1所示，包括以下步骤：按比例称取组分后，加入高速混合机1内混合均匀，之后进入密炼机2(也可以是行星挤出机)进行密炼塑化，再进入双辊开炼机3再进行塑化使之均匀，然后胶料进入过滤机4过滤杂质，再通过倒l型4轮压延机5压延，先由引出轮6引出后，经过由镜面钢轮7与粗糙度ra0.07um橡胶轮8组成的轮组压花成型，接下来经30℃温炼轮9温炼及10℃冷却轮组15定型，最后经裁边、预热、加压、收卷即得所述耐低温pvc薄膜；
其中，倒l型4轮压延机包括4个压延轮，4个压延轮组成倒l型，第一轮和第二轮位于l的短轴上，第三轮13和第四轮14位于l的长轴上；倒l型4轮压延机的第三轮13和第四轮14的轮面为电镀镜面；
压延机的压延轮的温度为215摄氏度；压延轮的速度为15m/min；收卷机的收卷速度为25m/min；在高速混合机内混合时组分的温度为125摄氏度；过滤机挤出胶料温度为120摄氏度。
实施例2
一种耐低温pvc薄膜，其制备原料包含以下重量份的组分：100份pvc弹性体树脂粉(含有4％的氯乙烯-醋酸乙烯共聚物)，34份直链为c9的邻苯二甲酸酯，11份doa、18份reofos和0.5份脂肪醇-c12-15-聚氧乙烯醚。
上述耐低温pvc薄膜的制备方法如图1所示，包括以下步骤：按比例称取组分后，加入高速混合机1内混合均匀，之后进入密炼机2(也可以是行星挤出机)进行密炼塑化，再进入双辊开炼机3再进行塑化使之均匀，然后胶料进入过滤机4过滤杂质，再通过倒l型4轮压延机5压延，先由引出轮6引出后，经过由镜面钢轮7与粗糙度ra0.085um橡胶轮8组成的轮组压花成型，接下来经50℃温炼轮9温炼及25℃冷却轮组15定型，最后经裁边、预热、加压、收卷即得所述耐低温pvc薄膜；
其中，倒l型4轮压延机包括4个压延轮，4个压延轮组成倒l型，第一轮和第二轮位于l的短轴上，第三轮13和第四轮14位于l的长轴上；倒l型4轮压延机的第三轮13和第四轮14的轮面为电镀镜面；
压延机的压延轮的温度为203摄氏度；压延轮的速度为21m/min；收卷机的收卷速度为35m/min；在高速混合机内混合时组分的温度为113摄氏度；过滤机挤出胶料温度为134摄氏度。
实施例3
一种耐低温pvc薄膜，其制备原料包含以下重量份的组分：100份pvc弹性体树脂粉(含有5％的氯乙烯-醋酸乙烯共聚物)，38份直链为c10的邻苯二甲酸酯，12份dna，16份disflamoll，2份脂肪醇-c12-15-聚氧乙烯醚和4份钙锌稳定剂。
上述耐低温pvc薄膜的制备方法如图1所示，包括以下步骤：按比例称取组分后，加入高速混合机1内混合均匀，之后进入密炼机2(也可以是行星挤出机)进行密炼塑化，再进入双辊开炼机3再进行塑化使之均匀，然后胶料进入过滤机4过滤杂质，再通过倒l型4轮压延机5压延，先由引出轮6引出后，经过由镜面钢轮7与粗糙度ra0.10um橡胶轮8组成的轮组压花成型，接下来经70℃温炼轮9温炼及30℃冷却轮组15定型，最后经裁边、预热、加压、收卷即得所述耐低温pvc薄膜；
其中，倒l型4轮压延机包括4个压延轮，4个压延轮组成倒l型，第一轮和第二轮位于l的短轴上，第三轮13和第四轮14位于l的长轴上；倒l型4轮压延机的第三轮13和第四轮14的轮面为电镀镜面；
压延机的压延轮的温度为185摄氏度；压延轮的速度为37m/min；收卷机的收卷速度为55m/min；在高速混合机内混合时组分的温度为102摄氏度；过滤机挤出胶料温度为152摄氏度。
实施例4
一种耐低温pvc薄膜，其制备原料包含以下重量份的组分：100份pvc弹性体树脂粉(含有5.5％的氯乙烯-醋酸乙烯共聚物)，42份直链为c11的邻苯二甲酸酯，13.5份dos，14份disflamoll和8份镁铝锌稳定剂。
上述耐低温pvc薄膜的制备方法如图1所示，包括以下步骤：按比例称取组分后，加入高速混合机1内混合均匀，之后进入密炼机2(也可以是行星挤出机)进行密炼塑化，再进入双辊开炼机3再进行塑化使之均匀，然后胶料进入过滤机4过滤杂质，再通过倒l型4轮压延机5压延，先由引出轮6引出后，经过由镜面钢轮7与粗糙度ra0.11um橡胶轮8组成的轮组压花成型，接下来经90℃温炼轮9温炼及41℃冷却轮组15定型，最后经裁边、预热、加压、收卷即得所述耐低温pvc薄膜；
其中，倒l型4轮压延机包括4个压延轮，4个压延轮组成倒l型，第一轮和第二轮位于l的短轴上，第三轮13和第四轮14位于l的长轴上；倒l型4轮压延机的第三轮13和第四轮14的轮面为电镀镜面；
压延机的压延轮的温度为172摄氏度；压延轮的速度为54m/min；收卷机的收卷速度为70m/min；在高速混合机内混合时组分的温度为94摄氏度；过滤机挤出胶料温度为167摄氏度。
实施例5
一种耐低温pvc薄膜，其制备原料包含以下重量份的组分：100份pvc弹性体树脂粉(含有6％的氯乙烯-醋酸乙烯共聚物)，45份直链为c11的邻苯二甲酸酯，15份dos，12份reofos，5份脂肪醇-c12-15-聚氧乙烯醚和1份钡锌稳定剂。
上述耐低温pvc薄膜的制备方法如图1所示，包括以下步骤：按比例称取组分后，加入高速混合机1内混合均匀，之后进入密炼机2(也可以是行星挤出机)进行密炼塑化，再进入双辊开炼机3再进行塑化使之均匀，然后胶料进入过滤机4过滤杂质，再通过倒l型4轮压延机5压延，先由引出轮6引出后，经过由镜面钢轮7与粗糙度ra0.12um橡胶轮8组成的轮组压花成型，接下来经120℃温炼轮9温炼及50℃冷却轮组15定型，最后经裁边、预热、加压、收卷即得所述耐低温pvc薄膜；
其中，倒l型4轮压延机包括4个压延轮，4个压延轮组成倒l型，第一轮和第二轮位于l的短轴上，第三轮13和第四轮14位于l的长轴上；倒l型4轮压延机的第三轮13和第四轮14的轮面为电镀镜面；
压延机的压延轮的温度为160摄氏度；压延轮的速度为70m/min；收卷机的收卷速度为150m/min；在高速混合机内混合时组分的温度为81摄氏度；过滤机挤出胶料温度为180摄氏度。
实施例6市场上一种耐低温pvc薄膜的配方和制备方法
市场上一种耐低温pvc薄膜，其制备原料包含以下重量份的组分：100份k-70pvc树脂粉，40份邻苯二甲酸酯增塑剂dinp，15份doa，2份环氧大豆油和3份钡锌稳定剂。
上述普通耐低温pvc薄膜的制备方法如图1所示，包括以下步骤：按比例称取组分后，加入高速混合机1内混合均匀，之后进入密炼机2(也可以是行星挤出机)进行密炼塑化，再进入双辊开炼机3再进行塑化使之均匀，然后胶料进入过滤机4过滤杂质，再通过倒l型4轮压延机5压延，先由引出轮6引出后，经过由镜面钢轮7与粗糙度ra0.11um橡胶轮8组成的轮组压花成型，接下来经50℃温炼轮9温炼及25℃冷却轮组15定型，最后经裁边、预热、加压、收卷即得所述耐低温pvc薄膜；
其中，倒l型4轮压延机包括4个压延轮，4个压延轮组成倒l型，第一轮和第二轮位于l的短轴上，第三轮13和第四轮14位于l的长轴上；倒l型4轮压延机的第三轮13和第四轮14的轮面为电镀镜面；
压延机的压延轮的温度为172摄氏度；压延轮的速度为54m/min；收卷机的收卷速度为70m/min；在高速混合机内混合时组分的温度为94摄氏度；过滤机挤出胶料温度为167摄氏度。
实施例7本发明的pvc薄膜的耐低温性能测试
测试对象：本发明实施例1～5的pvc薄膜和作为对照组的实施例6的耐低温pvc薄膜；测试方法：astmd1790；
测试结果：本发明实施例1～5的pvc薄膜在零下55摄氏度抗冲击测试结果通过；实施例6的普通耐低温pvc薄膜只能通过最低零下38摄氏度抗冲击测试；表明，本发明的的耐低温薄膜相对市场上的耐低温薄膜具有更好的耐低温性能。
实施例8本发明的pvc薄膜的阻燃性能测试
测试对象：本发明实施例1～5的pvc薄膜和作为对照组的实施例6的耐低温pvc薄膜；
测试方法：en71-2；
测试结果：本发明实施例1～5的pvc薄膜45度角燃烧速度低于3.0cm/s，并在火源移开后继续燃烧一段时间自熄；实施例6的耐低温pvc薄膜45度角燃烧速度高于4.0cm/s；表明，本发明的pvc薄膜相对现有的耐低温薄膜具有更优的阻燃性能。
最后所应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。