一种抗静电增塑聚氯乙烯透明弹性薄膜及其制备方法

本发明涉及一种聚氯乙烯功能薄膜及制备方法，更具体地说涉及一种抗静电增塑聚氯乙烯透明弹性薄膜及其制备方法。

背景技术：

1、聚氯乙烯(pvc)树脂的非晶态结构使其具有较好的可见光透过率，是制备透明薄膜的理想材料之一。商品化的pvc树脂主要采用悬浮聚合法和乳液聚合法两种聚合方法生产，相应制备的树脂分别称之为悬浮法pvc树脂和乳液法pvc树脂。悬浮法pvc树脂由于聚合过程中不添加乳化剂，制得的pvc树脂具有相对较高的纯度、优异的可见光透过率、较好的电绝缘性能、较低的雾度和良好的力学强度，是制备透明pvc塑料制品、绝缘性能较好的电线电缆的首选材料。而乳液法pvc聚合过程中由于加入了乳化剂，相应制得的树脂具有粒径小、与增塑剂混合以后成糊性能优异等特点，特别适合浸塑、蘸塑、刮涂等成型方法制备手套、人造革、地板等增塑pvc塑料制品。乳液法pvc树脂含有的乳化剂导致这种聚合工艺生产的树脂透明性不佳，不适合制备增塑透明薄膜；同时乳化剂的存在还影响pvc树脂的电绝缘性能，从这个角度考虑乳液法pvc树脂并不适合制备要求电绝缘性能较好的电线电缆、电工胶带用绝缘薄膜等制品，反而适合制备具有抗静电或者导电要求的pvc制品。相比较乳液法pvc树脂，悬浮法pvc树脂的则具有高透明性和高电绝缘性能等特点，如果选择pvc树脂制备透明pvc薄膜，只有悬浮法pvc树脂才有可能满足要求，但是在制备要求抗静电或者导电功能的增塑pvc透明薄膜配方中选择悬浮法pvc树脂则是不利的。

2、增塑pvc制品中可以使用的增塑剂品种众多，按照化学结构常常可以分为以下几大类：1.邻苯二甲酸酯类增塑剂：如邻苯二甲酸二丁酯(dbp)、邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯(dehp)、酯邻苯二甲酸二异壬酯(dinp)、邻苯二甲酸二异癸酯(didp)、邻苯二甲酸二(2-丙基庚基)酯(dphp)等，其中dbp和dehp因对环境和人体健康有害，不能满足欧盟rohs指令的要求而受到限制。2.对苯二甲酸酯类增塑剂：如对苯二甲酸二辛酯(dotp)、对苯二甲酸二(2-乙基己基)酯等。3.脂肪族二元酸酯类增塑剂：如己二酸二辛酯(doa)、癸二酸二辛酯(dos)和己二酸二异壬酯(dina)等。4.磷酸酯类增塑剂：如磷酸三甲苯酯(tcp)、磷酸三苯酯(tpp)和磷酸二苯异辛酯(dpop)等。5.欢迎化合物类增塑剂：如环氧化油、环氧大豆油(esbo)等。6.高分子聚合物类增塑剂：聚酯类增塑剂(ppa)、粉末丁腈橡胶(pnbr)、丁腈橡胶(nbr)、氯化聚乙烯(cpe)等。7.其他类增塑剂：如柠檬酸酯类增塑剂，如柠檬酸三丁酯(tbc)、乙酰柠檬酸三丁酯(atbc)；苯多酸酯类增塑剂，如偏苯三酸三辛酯(totm)；含氯类增塑剂，如氯化石蜡、氯化棕榈油等。上述增塑剂中，除了乳液聚合的丁腈橡胶、氯化聚乙烯等部分高分子聚合物使用会影响pvc制品的透明性以外，绝大多数增塑剂尤其是小分子增塑剂与悬浮法pvc混合以后都可以制备增塑透明pvc制品。同时上述这些增塑剂与悬浮法pvc树脂混合并加工得到的增塑透明pvc制品都具有较好的电绝缘性能，亦即具有较高的表面电阻率(表面电阻系数)、体积电阻率(体积电阻系数)和介电强度，可以满足许多中、低电压场合绝缘塑料制品的使用要求。例如采用悬浮法pvc树脂与增塑剂dehp、dotp、totm、dinp、didp、ppa等增塑剂配合可以生产满足标准“gb/t 8815-2008电线电缆用软聚氯乙烯塑料”的要求，例如70℃绝缘电缆料和70℃护套电缆料的体积电阻率分别大于1×1012ω·m和1×1011ω·m。

3、现有技术中制备具有抗静电或者导电性能的增塑pvc塑料制品，通常采用以下几种方法：1.在增塑pvc配方中加入抗静电剂；2.在增塑pvc配方中加入导电金属粉末，如银等导电金属；3.在增塑pvc配方中加入导电纤维，如碳纤维、碳纳米管、铜纤维等金属纤维；4.在增塑pvc配方中加入导电碳材料，如石墨、石墨烯、导电炭黑等等。这些方法中，只有在增塑pvc配方中加入抗静电剂的方法才有可能制备透明抗静电薄膜。常用的抗静电剂都是具有表面活性剂特征的化合物，主要有阴离子型抗静电剂、阳离子型抗静电剂和非离子型抗静电剂等。如果增塑pvc配方中含有足够浓度的抗静电剂时，在成型加工后期抗静电剂分子通过迁移至塑料表面或界面形成定向排列,具有表面活性剂特征的抗静电分子中的亲油基团(非极性部分)排列在增塑pvc基体中,而亲水基团(极性部分)则在pvc塑料制品表面向空气一侧排列,形成一个单分子导电层。这种方法制备的不含填料的增塑pvc薄膜具有较好的透明性和抗静电性能，不足之处是薄膜的抗静电效果在使用初期随着时间增加而增强，长时间使用后抗静电效果会减弱。这是因为加工过程中，抗静电被均匀地分散在pvc基体树脂中，刚刚加工好的薄膜中抗静电剂来不及向表面富集，表面电阻率低、抗静电效果不佳。随着产品停放时间或者使用时间地延长，抗静电剂在表面富集形成较高地浓度，显示出较好地抗静电效果。pvc薄膜长时间使用过程中，小分子地抗静电剂因挥发、洗涤或摩擦等因素导致表面富集地抗静电剂浓度下降，从而导致薄膜的抗静电效果下降。此类抗静电剂的两亲性分子结构和其抗静电原理决定其存在以下不足：一是该类抗静电剂原理是通过吸收环境水分降低材料表面电阻率达到抗静电目的，所以对环境湿度的依赖性较大。环境湿度高抗静电剂分子的吸水性强、抗静电效果显著；反之环境湿度低抗静电剂分子的吸水性弱、抗静电效果不显著。二是当这类抗静电剂不断向表面富集通过降低表面电阻率来实现表面抗静电功能时，其薄膜内部的抗静电剂浓度逐渐减少导致体积电阻率上升，这对于制备同时需要低表面电阻率和低体积电阻率的使用场合是不合适的。

4、综上所述，由于只有商品化的悬浮法pvc树脂才能够选择用于增塑pvc透明制品，加之悬浮法pvc树脂具有较好的电绝缘性能，悬浮法pvc树脂与市场上常用增塑剂配合只能制备具有较高表面电阻系数、体积电阻系数和介电强度的增塑透明pvc绝缘薄膜。商品化的乳液pvc与商品化的常用增塑剂配合确实适合制备具有较低表面电阻系数、体积电阻系数和介电强度的增塑pvc抗静电薄膜或者导电薄膜，但是该类薄膜丧失了透明性，不能满足特定场合的使用需求。因此，现有技术中制备抗静电增塑pvc透明弹性薄膜的方法采用悬浮法pvc树脂，辅以非抗静电增塑剂、表面活性剂型抗静电剂、特殊品种稳定剂以及少量其他功能助剂构成。尽管商品化的抗静电增塑pvc透明薄膜可以满足一些场合需求，但是对于增塑pvc透明薄膜的长期抗静电效果的稳定性以及制备同时满足低表面电阻率和低体积电阻率的使用场合功能薄膜，现有技术还不能很好地解决。因此需要针对现有行业的不足，研发一种抗静电增塑聚氯乙烯透明弹性薄膜及其制备方法，其是抗静电效果长期稳定、同时具备低表面电阻率和低体积电阻率，并且具有高弹性、耐水洗或耐水萃取的透明增塑pvc功能薄膜，以满足电子、电器、汽车、建筑、包装等行业新的技术需求。

技术实现思路

1、本发明的目的是解决现有技术中存在的问题与不足，提供一种抗静电增塑聚氯乙烯透明弹性薄膜，该功能透明薄膜具有高弹性、高可见光透过率、低表面电阻率、低体积电阻率、长期使用过程中抗静电效果的稳定性、综合力学性能优异等特点，特别是其选用具有抗静电和增塑双重功能的增塑剂己二酸二丁基二甘酯(dbeea)、戊二酸二丁基二甘酯(dbeeg)，弥补了目前抗静电增塑pvc透明薄膜产品因添加表面活性剂型抗静电剂只具有低表面电阻率的优点，可满足了高端市场的特殊需求。

2、本发明还提供该抗静电增塑聚氯乙烯透明弹性薄膜的制备方法，制备方法简单易行，成本低。

3、本发明是通过以下技术方案实现的：

4、本发明的抗静电增塑聚氯乙烯透明弹性薄膜，其是由以下质量配比的原料制成：

5、

6、

7、本发明上述的抗静电增塑聚氯乙烯透明弹性薄膜，其进一步的技术方案是所述的聚氯乙烯树脂是采用悬浮法聚合工艺合成的、平均聚合度在1300～1500之间的线型聚氯乙烯树脂一种或其组合；选择1300～1500树脂是基于有橡胶可以提高弹性和保持较好的流动性。

8、本发明上述的抗静电增塑聚氯乙烯透明弹性薄膜，其进一步的技术方案还可以是所述的丁腈橡胶是以丁二烯与丙烯腈为单体并采用溶液聚合方法得到的二元无规共聚物，其中丙烯腈的质量百分含量26～41％。采用溶液聚合的橡胶相比较乳液聚合的橡胶，其透明性好；此外，主要还考虑到中高丙烯腈含量有助于提高橡胶极性，降低表面电阻。再进一步技术方案是所述的丁腈橡胶是优选预交联粉末丁腈橡胶、未交联块状丁腈橡胶中一种或其组合；其中所述的预交联粉末丁腈橡胶是交联度为40～55％的一种或其组合；所述的未交联块状丁腈橡胶是门尼粘度ml(1+4)100℃为30～50的中低门尼粘度的一种或其组合。预交联粉末丁腈橡胶可以提高弹性降低永久变形，更有效地防止抗静电增塑剂被水抽出；未交联块状丁腈橡胶由于分子量大，对提高拉伸强度有帮助，低门尼粘度可以避免导致流动性变差.

9、本发明上述的抗静电增塑聚氯乙烯透明弹性薄膜，其进一步的技术方案还可以是所述的抗静电增塑剂是己二酸二丁基二甘酯、戊二酸二丁基二甘酯的一种或其组合。

10、本发明上述的抗静电增塑聚氯乙烯透明弹性薄膜，其进一步的技术方案还可以是所述的非抗静电增塑剂是聚酯增塑剂(ppa)、偏苯三酸三辛酯(totm)、邻苯二甲酸二异壬酯(dinp)、邻苯二甲酸二异癸酯(didp)或邻苯二甲酸二(2-丙基庚酯)(dphp)。3～10份非抗静电增塑剂的加入不影响薄膜的表面电阻和透明性，但是可以适当提高抗静电增塑剂的耐抽出性能，尤其是相对高分子量的聚酯增塑剂效果更佳，同时还可以进一步提高薄膜的弹性。再进一步的技术方案是所述的非抗静电增塑剂优选是相对高分子量的聚酯增塑剂即数均分子量为3000的聚己二酸丙二醇酯。

11、本发明上述的抗静电增塑聚氯乙烯透明弹性薄膜，其进一步的技术方案还可以是所述的表面改性多孔二氧化硅是采用气相法生产的纯度大于99.8％、比表面积为350～410m2/g、原态粒径7～10nm、亲油疏水型二氧化硅。高比表面积亲油多孔可以吸收析出的增塑剂，同时纳米和疏水特征可以提高表面水接触角，有效隔绝水与薄膜的接触。

12、本发明上述的抗静电增塑聚氯乙烯透明弹性薄膜，其进一步的技术方案还可以是所述的润滑剂是熔点95～105℃、数均分子量2000～3000的非氧化低密度聚乙烯蜡。高增塑剂含量时薄膜的加工温度较低，选择低熔点的聚乙烯蜡可以保证薄膜在加工后期快速迁移至表面，提高加工速度和效率，同时利用非氧化聚乙烯蜡的高疏水性协同减低表面能、提高薄膜的水接触角。

13、本发明上述的抗静电增塑聚氯乙烯透明弹性薄膜的制备方法，其包括以下步骤：

14、增塑pvc粉料高速混合：在500l热混型高速混合机投入聚氯乙烯树脂和液体有机锡稳定剂、液体钙锌稳定剂，先启动低速混合模式，其转速控制为300～400rpm，混合时间为1～2min；加入二分之一的抗静电增塑剂并转入高速混合模式混合均匀，控制转速为650～900rpm，混合时间为3～5min；当温度升到50～60℃时，继续加入剩余的抗静电增塑剂和非抗静电增塑剂；当所有的增塑剂被树脂完全吸收后，加入表面改性多孔二氧化硅、润滑剂继续混合均匀，直至料温升到80～90℃时，观察粉料干湿状态，最佳状态为手握不成团的干爽状态时停止继续搅拌；最后将混合均匀的物料排至800l带夹套循环水冷却的低速混合机中，控制转速60～100rpm；如果使用预交联粉末丁腈橡胶，当物料冷却至40℃时在此时加入预交联粉末丁腈橡胶，继续混合至40±5℃排料至储料仓中得到混合好的增塑pvc粉料物料；未交联块状丁腈橡胶

15、增塑pvc塑化与过滤：1)控制密炼机的温度140～150℃，如果使用未交联块状丁腈橡胶在此时加入并与混合好的增塑pvc粉料物料加入密炼机进行共混，密炼机共混时间在3～5min；2)密炼共混的物料输送至开炼机进一步塑化，控制开炼机辊筒转速40～60r/min，开炼机温度165～175℃；3)因弹性薄膜中增塑剂含量较高，并含有丁腈橡胶，过滤机过滤网片采用三层叠合的金属滤网，其网孔的目数分别为20、100和20；过滤机温度控制在170～180℃，机体回水温度20～40℃，防止物料温度过高，熔体强度大导致摩擦升温过高出现pvc早期降解；

16、薄膜压延成型：滤胶机过滤后的物料沿输送带传送至压延主机，经压延成膜、引离与压花、冷却与卷取后得到抗静电增塑聚氯乙烯透明弹性薄膜。四辊压延机薄膜成型参数为：1#辊筒温度控制180～190℃、速度5～15m/min，2#辊筒温度控制180～195℃、速度10～30m/min，3#辊筒温度控制185-195℃、速度20～40m/min，4#辊筒温度控制140～160℃、速度25～40m/min；引离与压花参数为：一段引取轮1支，温度控制150～160℃、速度30～50m/min；二段引取轮2支，温度控制150～160℃、速度30-50m/min；三段引取轮2支，150～160℃，速度40～50m/min；冷却与卷取参数为：冷却辊筒温度控制40～60℃、速度40～50m/min，卷取速度45～55m/min。

17、本发明中，空气中表面电阻率和体积电阻率测试：按照标准gb/t 8815-2008进行，利用zc 36型高阻计(上海第六电子仪器制造厂)对置于空气中的增塑pvc薄膜进行体积和表面电阻的测试。电阻率是衡量材料导电性能的重要标准。以下是电阻率的计算公式：

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20、其中ρv和ρs分别是体积和表面电阻率；rv和rs分别是体积和表面电阻；ae是指底部电极面积；t是指增塑pvc薄膜的厚度；d1和d2分别为测量电极和保护电极的直径。

21、水萃取后表面电阻率和体积电阻率测试：按照标准gb/t 8815-2008进行，利用zc36型高阻计(上海第六电子仪器制造厂)对浸泡后的增塑pvc薄膜进行体积和表面电阻的测试。另外在测试前需将薄膜表面的水分擦干，其他测试方法同上。

22、耐水萃取性能与失重率测试：利用电子天平对浸泡前后的薄膜进行称重。同时计算每次浸泡后的薄膜的失重率。以下时薄膜失重率的公式：

23、

24、其中δw为失重率；w0和w1分别为薄膜浸泡前后的质量

25、透光率和雾度测试：按照astm d 1003标准进行，薄膜的尺寸为25mm×25mm×0.25mm。通过上海仪电物理光学仪器有限公司的wgw光电雾度仪测量薄膜的透光率和雾度，雾度以散射光通量与透过材料的光通量之比的百分率表示，而透光率为透过试样的光通量与其入射光通量的百分比。一般来说，透光率越高，雾度越低，薄膜的光学性能就越好。

26、扯断永久变形测试：按照标准iso 527–3:1995，利用万能试验机(sans测试机有限公司)对薄膜进行拉伸永久变形测试，测试前样条需在23±2℃下放置48h。其中拉伸速度为50mm/min；样品为厚度1mm的哑铃型样条，每个样品测量三次取平均值。

27、压缩永久变形测试：按照标准gb/t 7759.1-2015进行，样品为圆柱形，直径29.5mm、高度12.5mm。测试条件：70℃×22h，压缩率25±2％。

28、本发明与现有技术相比具有以下有益效果：

29、本发明克服了现有技术中制备抗静电增塑pvc透明薄膜时主要存在的以下不足，有针对性地进行材料选择、配方和工艺设计，并加以创造性改进，具体效果如下：①采用悬浮聚合方法合成的、平均聚合度在1300～1500之间的线型pvc树脂与增塑剂配合以后制备的薄膜具有较好的透明性，同时还可以平衡好薄膜的弹性和加工性能。选择平均聚合度低于1300的pvc树脂，如平均聚合度为1000的pvc树脂，虽然加工流动稍有改善，但是表征薄膜弹性的永久变形会明显增加、弹性下降。为什么不选择平均聚合度1500以上、甚至更高聚合度pvc树脂(平均聚合度2000以上)，也不选择部分化学交联pvc树脂来提高薄膜的弹性制备，就是因为他们会影响薄膜的压延成型加工性能，尤其是在配方中加入丁腈橡胶时，加工流动性能显得更加重要。②相比较传统的增塑剂所表现的绝缘特征，抗静电增塑剂dbeea、dbeeg与悬浮法pvc树脂配合以后制备的增塑pvc薄膜具有较好的透明性、较低的雾度以外，还具有较低的表面电阻率和体积电阻率，使得薄膜显示出优异的抗静电性能。因此，在使用增塑剂dbeea、dbeeg制备抗静电透明pvc弹性薄膜时，由于此类增塑剂的所具有增塑和抗静电双重功能，不需要像使用其他品种增塑剂如dehp、dotp、totm、dinp、didp、ppa等一样再加入抗静电剂。③结合抗静电增塑剂dbeea、dbeeg的分子结构，分别通过small和fedors两种估算法计算得出：抗静电增塑剂dbeea溶度参数分别为17.94和19.03(j/cm3)1/2、抗静电增塑剂dbeeg溶度参数分别为17.91和19.00(j/cm3)1/2，与pvc树脂的溶度参数19.37(j/cm3)1/2非常接近。由于增塑剂dbeea、dbeeg与pvc的相容性非常好，与抗静电剂相比，含有这两种增塑剂的pvc薄膜在空气中长期使用过中不易向表面析出，具有长期的抗静电效果，克服了抗静电剂在长期使用过程中向表面迁移、挥发而导致抗静电效果随使用时间的逐渐增加而下降的现象。④尽管增塑剂dbeea、dbeeg与pvc的相容性非常好，在空气中长期使用时抗静电效果不会产生变化。但是在研究中发现采用抗静电增塑剂制备的抗静电增塑pvc透明弹性薄膜在水中浸泡8周以后，增塑剂dbeea的萃取率高达19.61％，由于抗静电增塑剂大部分被水萃取出，导致薄膜的抗静电性能急剧下降，薄膜恢复至高绝缘状态。为此，我们创造性地采用丁腈橡胶作为增塑剂dbeea、dbeeg的耐水萃取改性剂，有效地解决了抗静电增塑pvc透明弹性薄膜在水环境中、高湿度地区或者电子电器行业等需要水清洗的使用场合，保证了薄膜长期使用时抗静电效果的稳定性。⑤采用溶液聚会方法得到的丙烯腈质量百分含量26～41％丁腈橡胶，是因为相比较乳液聚合方法制造的橡胶，采用溶液聚合方法得到的橡胶具有更好的可见光透过性能，制备得到的薄膜可见光透过率均在85％以上，而相应的雾度只有7～9％。此外，丙烯腈质量百分含量26～41％的中高丙烯腈含量有助于提高橡胶极性，降低表面电阻率和体积电阻率。结合small估算法计算得出本发明选择的丁腈橡胶溶度参数为19.83-21.09(j/cm3)1/2，大于pvc树脂的溶度参数19.37(j/cm3)1/2，这表明中高丙烯腈含量的丁腈橡胶加入，在有效改善抗静电增塑pvc透明弹性薄膜耐水萃取性能的同时，还有助于降低薄膜的表面电阻率和体积电阻率，进一步提高薄膜的抗静电性能。⑥丁腈橡胶品种众多，除了选择溶液聚合方法的橡胶基本要求之外，丁腈橡胶还有粉末橡胶与块状橡胶等形态、橡胶预交联与未交联等之分。本发明使用的是预交联粉末丁腈橡胶、未交联块状丁腈橡胶中一种或其组合。交联度为40～55％预交联粉末丁腈橡胶有助于提高薄膜弹性和降低永久变形，更有效地防止抗静电增塑剂被水萃取。相比较粉末丁腈橡胶，块状丁腈橡胶的分子量更大，因此能更好地防止抗静电增塑剂被水萃取，同时加入块状丁腈橡胶使得薄膜获得较高的力学性能，如拉伸强度、伸长率等，尤其是撕裂强度提升显著。由于高门尼粘度的丁腈橡胶的加入会不可避免地降低增塑pvc的流动性，选择门尼粘度ml(1+4)100℃为30～50的中低门尼粘度丁腈橡胶可以避免其加入而导致流动性变差。⑦采用预交联粉末丁腈橡胶与中低门尼粘度块状丁腈橡胶并用一样可以提高增塑pvc透明弹性薄膜抗静电性能，也不影响薄膜耐水萃取性能。两种丁腈橡胶并用的优点是可以保持预交联粉末橡胶对提高薄膜弹性的贡献和块状橡胶对提高薄膜强度的贡献，同时可以保证薄膜具有较好的加工流动性。⑧对比例2～6中表明单一使用非抗静电增塑剂dehp、dinp、dphp、ppa制备的增塑pvc透明弹性薄膜表面电阻率和体积电阻率分别为5.4×1013ω～2.3×1015ω、1.5×1010ω·m～1.8×1011ω·m，是典型的绝缘薄膜，不具备抗静电性能。在对比例1和对比例7中单一或主要使用抗静电增塑剂dbeea、dbeeg制备的增塑pvc透明弹性薄膜具有较好的抗静电性能，其表面电阻率和体积电阻率分别低至7.4×109ω和9.1×109ω、5.1×106ω·m和8.3×106ω·m，具备优异的抗静电功能。但是单一或主要使用抗静电增塑剂dbeea、dbeeg，而不使用丁腈橡胶、疏水二氧化硅和聚乙烯蜡时制备的增塑pvc透明弹性薄膜在水中浸泡8周以后，抗静电功能大大下降，甚至重新转变为绝缘材料。对比例1和对比例7中在水中浸泡8周以后，表面电阻率和体积电阻率分别升至6.1×1012ω和7.8×1012ω、2.1×109ω·m和1.0×109ω·m，抗静电功能丧失。除了不符合rohs指令的增塑剂dehp以外，3～10份ppa、totm、dinp、didp、dphp等传统的非抗静电增塑剂加入不影响薄膜的表面电阻率和透明性，但是可以适当提高抗静电增塑剂的耐抽出性能。尤其是相对高分子量的数均分子量为3000的聚己二酸丙二醇酯增塑剂效果更佳，同时还可以进一步提高薄膜的弹性。⑨少量(3～5份)比表面积为350～410m2/g、原态粒径7～10nm、亲油疏水型二氧化硅的加入并不影响增塑pvc薄膜的弹性和抗静电性能，相反利用高比表面积亲油多孔等特征可以吸收析出的增塑剂保持薄膜抗静电性能的稳定。同时纳米二氧化硅的物理结构和表面疏水特征可以提高薄膜表面水接触角，隔绝水与薄膜的接触表面，有效阻止或者减缓抗静电增塑剂dbeea、dbeeg在水中或者高湿度环境中析出，同样能够保证薄膜在水中或高湿度环境中抗静电性能的稳定。⑩选择熔点95～105℃、数均分子量2000～3000的非氧化低密度聚乙烯蜡作为外润滑剂，这是基于如下原因：首先是氧化聚乙烯蜡中的羧基含量决定了其与pvc树脂的相容性，非氧化聚乙烯蜡结构中几乎不含有羧基，与pvc树脂完全不相容，是典型的外润滑剂。其次是本发明中薄膜配方中使用的增塑剂含量均在50份以上，同时还有丁腈橡胶，高增塑剂含量时薄膜的加工温度较低，选择低熔点的聚乙烯蜡可以保证薄膜在加工后期快速迁移至表面，提高加工速度和效率。最后是利用非氧化聚乙烯蜡的高疏水性协同降低表面能、提高薄膜的水接触角，与丁腈橡胶、非抗静电增塑剂、纳米多孔二氧化硅等多助剂产生协同作用，避免抗静电增塑剂被水萃取。

30、综上所述，本发明增塑pvc透明弹性薄膜中聚合物基体材料采用悬浮法聚合工艺生产、平均聚合度1300～1500的pvc树脂与交联度为40～55％预交联粉末丁腈橡胶、溶液聚合的门尼粘度ml(1+4)100℃为30～50的中低门尼粘度未交联块状丁腈橡胶并用。采用抗静电增塑剂dbeea、dbeeg为主要增塑剂，辅以少量的ppa、totm、dinp、didp、dphp等传统的非抗静电增塑剂；再配合少量高比表面积、亲油疏水型纳米二氧化硅和低熔点、低分子量的非氧化低密度聚乙烯等助剂，制备了低表面电阻率和体积电阻率、高可见光透过率和低雾度，同时具有在空气中、尤其是在水或高湿度环境中保持抗静电性能稳定等一系列有点的增塑pvc透明弹性薄膜。本发明制备的功能薄膜水接触角均在100°以上，可见光透过率均大于85％，并具有优异的耐水萃取性能。制备的薄膜在水中浸泡8周以后，水萃取率低于4％，同时表面电阻率和体积电阻率分别为7.5×109ω～9.9×109ω、5.1×106ω·m～8.8×106ω·m，仍然保持优异的抗静电性能。本发明的增塑pvc功能薄膜丰富了电子、电器、汽车、建筑等市场对高端抗静电、弹性、透明等多功能薄膜的需求。

技术特征：

1.一种抗静电增塑聚氯乙烯透明弹性薄膜，其特征在于，由以下质量配比的原料制成：

2.根据权利要求1所述的抗静电增塑聚氯乙烯透明弹性薄膜，其特征在于，所述的聚氯乙烯树脂是采用悬浮法聚合工艺合成的、平均聚合度在1300～1500之间的线型聚氯乙烯树脂一种或其组合。

3.根据权利要求1所述的抗静电增塑聚氯乙烯透明弹性薄膜，其特征在于，所述的丁腈橡胶是以丁二烯与丙烯腈为单体并采用溶液聚合方法得到的二元无规共聚物，其中丙烯腈的质量百分含量26～41％。

4.根据权利要求3所述的丁腈橡胶，其特征在于，所述的丁腈橡胶是预交联粉末丁腈橡胶、未交联块状丁腈橡胶中一种或其组合；其中所述的预交联粉末丁腈橡胶是交联度为40～55％的一种或其组合；所述的未交联块状丁腈橡胶是门尼粘度ml(1+4)100℃为30～50的中低门尼粘度的一种或其组合。

5.根据权利要求1所述的抗静电增塑聚氯乙烯透明弹性薄膜，其特征在于，所述的抗静电增塑剂是己二酸二丁基二甘酯、戊二酸二丁基二甘酯的一种或其组合。

6.根据权利要求1所述的抗静电增塑聚氯乙烯透明弹性薄膜，其特征在于，所述的非抗静电增塑剂是聚酯增塑剂、偏苯三酸三辛酯、邻苯二甲酸二异壬酯、邻苯二甲酸二异癸酯或邻苯二甲酸二(2-丙基庚酯)。

7.根据权利要求6所述的抗静电增塑聚氯乙烯透明弹性薄膜，其特征在于，所述的非抗静电增塑剂是相对高分子量的聚酯增塑剂即数均分子量为3000的聚己二酸丙二醇酯。

8.根据权利要求1所述的抗静电增塑聚氯乙烯透明弹性薄膜，其特征在于，所述的表面改性多孔二氧化硅是采用气相法生产的纯度大于99.8％、比表面积为350～410m2/g、原态粒径7～10nm、亲油疏水型二氧化硅。

9.根据权利要求1所述的抗静电增塑聚氯乙烯透明弹性薄膜，其特征在于，所述的润滑剂是熔点95～105℃、数均分子量2000～3000的非氧化低密度聚乙烯蜡。

10.一种如权利要求1-9任一所述的抗静电增塑聚氯乙烯透明弹性薄膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

技术总结
本发明公开了一种抗静电增塑聚氯乙烯透明弹性薄膜，其具有高弹性、高可见光透过率、低表面电阻率、长期使用过程中抗静电效果的稳定性等特点，特别是其选用具有抗静电和增塑双重功能的增塑剂，弥补了目前抗静电增塑PVC透明薄膜产品因添加表面活性剂型抗静电剂只具有低表面电阻率的优点，可满足了高端市场的特殊需求。本发明的抗静电增塑聚氯乙烯透明弹性薄膜，其是由以下质量配比的原料制成：聚氯乙烯树脂70～85份、丁腈橡胶15～30份、抗静电增塑剂45～60份、非抗静电增塑剂3～10份、液体有机锡热稳定剂0.3～0.6份、液体钙‑锌热稳定剂0.8～1.5份、表面改性多孔二氧化硅3～5份、润滑剂0.5～0.6份。

技术研发人员：张军,陈明,张春蝶,王科淞,徐斌,章峻,程刚,李功铭,浦海岗
受保护的技术使用者：南京工业大学
技术研发日：
技术公布日：2024/12/5