本發(fā)明涉及層狀復(fù)合膜材料，具體涉及一種耐候耐磨抗折白pmma透明膜及其制備方法。

背景技術(shù)：

1、彩涂板，又稱彩色涂層鋼板，一般以金屬卷材作為基材，并在基材表面涂敷彩色涂層材料得到。隨著使用時間的延長，在各種外界因素的作用下，涂層會發(fā)生褪色，甚至與基材間的附著力下降，發(fā)生脫落，從而將金屬基材直接暴露于空氣環(huán)境中，容易發(fā)生腐蝕。

2、pmma(聚甲基丙烯酸甲酯)由于具有高透明度，將pmma制成膜，鋪覆于彩涂板表面，不僅能夠有效保護(hù)彩涂板，且不會遮蓋彩涂板的本身顏色的顯示。但是pmma為脆性材料，pmma膜在鋪覆、使用過程中，容易在外力沖擊下發(fā)生脆性斷裂，因此，需要向pmma中加入增韌材料，提高pmma膜的抗沖擊性能。但是，加入增韌材料后，pmma膜在應(yīng)力作用下會產(chǎn)生大量微裂紋聚集區(qū)，而微裂紋聚集區(qū)因折光指數(shù)下降會出現(xiàn)應(yīng)力發(fā)白(折白)的現(xiàn)象，pmma膜的折白現(xiàn)象會影響彩涂板的顯色。

3、中國專利cn104203574b公開了一種共擠出的抗沖改性pmma膜，pmma膜至少包括內(nèi)層和外層，外層包含消光劑，內(nèi)層包含防粘連劑，消光劑和防粘連劑均為無機(jī)粒子，但是無機(jī)粒子的加入，會影響pmma膜的透明度；另外，pmma膜的耐候、耐磨、抗折白性能也有待提高。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種耐候耐磨抗折白pmma透明膜，來解決現(xiàn)有技術(shù)中pmma膜的透明度、耐候、耐磨、抗折白性能有待提高的問題。

2、為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：

3、一種耐候耐磨抗折白pmma透明膜的制備方法，包括如下步驟：

4、步驟一、將甲苯二異氰酸酯、聚醚多元醇、二月桂酸二丁基錫加入苯中，攪拌至溶解后，升溫至第一設(shè)定溫度，反應(yīng)，反應(yīng)結(jié)束后，升溫至第二設(shè)定溫度，滴加丙烯酸羥乙酯，滴加完成后，繼續(xù)反應(yīng)，反應(yīng)結(jié)束后，冷卻，得到聚氨酯丙烯酸酯溶液；

5、步驟二、將4-丙烯氧基-2-羥基二苯甲酮加入甲苯中，攪拌至溶解，得到4-丙烯氧基-2-羥基二苯甲酮溶液；

6、將4-丙烯氧基-2-羥基二苯甲酮溶液和過氧化苯甲酰加入聚氨酯丙烯酸酯溶液中，升溫至第三設(shè)定溫度，反應(yīng)，反應(yīng)結(jié)束后，旋蒸，純化，干燥，得到改性聚氨酯丙烯酸酯；

7、步驟三、將聚甲基丙烯酸甲酯、改性聚氨酯丙烯酸酯、透明環(huán)氧樹脂、抗氧劑四[β-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯混合，熔融，得到表層熔體；

8、將聚甲基丙烯酸甲酯、改性聚氨酯丙烯酸酯混合，熔融，得到中間層熔體；

9、將聚甲基丙烯酸甲酯、改性聚氨酯丙烯酸酯、抗氧劑四[β-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯，熔融，得到底層熔體；

10、步驟四、將表層熔體、中間層熔體、底層熔體經(jīng)三層共擠擠出機(jī)擠出成型，得到耐候耐磨抗折白pmma透明膜。

11、優(yōu)選地，所述步驟一中：甲苯二異氰酸酯、聚醚多元醇、丙烯酸羥乙酯的摩爾比(1.1-1.2):1:(0.2-0.4)；苯的用量為甲苯二異氰酸酯與聚醚多元醇質(zhì)量和的6-10倍；二月桂酸二丁基錫的加入量為甲苯二異氰酸酯與聚醚多元醇質(zhì)量和的0.1％-0.3％。

12、優(yōu)選地，所述步驟一中：反應(yīng)的條件為在第一設(shè)定溫度下反應(yīng)2.5-3.5h，所述第一設(shè)定溫度為55-65℃；

13、繼續(xù)反應(yīng)的條件為在第二設(shè)定溫度下反應(yīng)3.5-4.5h，所述第二設(shè)定溫度為70-80℃。

14、優(yōu)選地，丙烯酸羥乙酯的滴加時長為30min。

15、優(yōu)選地，所述步驟二中：聚氨酯丙烯酸酯溶液、4-丙烯氧基-2-羥基二苯甲酮溶液、過氧化苯甲酰的質(zhì)量比(800-1000):(50-80):(0.4-0.6)。

16、優(yōu)選地，所述4-丙烯氧基-2-羥基二苯甲酮溶液中，4-丙烯氧基-2-羥基二苯甲酮與甲苯的質(zhì)量比為25:(300-500)。

17、優(yōu)選地，所述步驟二中：反應(yīng)的條件為在第三設(shè)定溫度下反應(yīng)1-2h，所述第三設(shè)定溫度為90-100℃。

18、優(yōu)選地，純化包括用乙醇對旋蒸后的產(chǎn)物進(jìn)行洗滌。

19、優(yōu)選地，所述步驟三中：制備表層熔體時，聚甲基丙烯酸甲酯、改性聚氨酯丙烯酸酯、透明環(huán)氧樹脂、抗氧劑四[β-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯的質(zhì)量比為100:(20-25):(6-10):(0.2-0.4)，熔融溫度為170-180℃。

20、優(yōu)選地，所述步驟三中：制備中間層熔體時，聚甲基丙烯酸甲酯、改性聚氨酯丙烯酸酯的質(zhì)量比為100:(20-25)，熔融溫度為170-180℃。

21、優(yōu)選地，所述步驟三中：制備底層熔體時，聚甲基丙烯酸甲酯、改性聚氨酯丙烯酸酯、抗氧劑四[β-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯的質(zhì)量比為100:(20-25):(0.2-0.4)，熔融溫度為170-180℃。

22、優(yōu)選地，所述步驟四中：三層共擠擠出機(jī)的機(jī)頭溫度為190-200℃。

23、優(yōu)選地，所述pmma透明膜的厚度為30-50μm。

24、本發(fā)明還公開了一種采用如上述的耐候耐磨抗折白pmma透明膜的制備方法制備得到的耐候耐磨抗折白pmma透明膜。

25、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果為：

26、本發(fā)明中采用pmma作為樹脂基體制備膜材料，制得的pmma膜具有高透明度，pmma膜具有三層結(jié)構(gòu)，三層膜中均加入了聚氨酯丙烯酸酯作為增韌材料，由于聚氨酯丙烯酸酯結(jié)構(gòu)中帶有極性極強的基團(tuán)，與pmma有較好的相容性，能夠有效提高pmma膜的抗沖擊性能，同時，由于聚氨酯丙烯酸酯與pmma間的良好相容性，限制了聚氨酯丙烯酸酯的相分離，能夠使pmma膜保持較高的透明度；表層膜中，環(huán)氧樹脂的加入，能夠提高pmma膜的表面硬度，進(jìn)而提高pmma膜的耐磨性能；表層膜和底層膜中加入抗氧劑，能夠提高pmma膜表面的抗熱氧老化性能，進(jìn)而提高提高pmma膜的耐候性能；

27、本發(fā)明中的聚氨酯丙烯酸酯采用甲苯二異氰酸酯、聚醚多元醇與丙烯酸羥乙酯制備而成，分子鏈主要是由作為軟鏈段的長鏈聚醚和剛性的氨酯鍵、芳環(huán)形成的硬鏈段所組成，軟鏈段的長鏈聚醚容易發(fā)生旋轉(zhuǎn)，具有較好的柔順性，不僅可以增韌，還容易與pmma分子鏈發(fā)生纏結(jié)，不僅可以破壞pmma分子鏈的規(guī)整性，降低pmma的結(jié)晶度，能夠有效終止銀紋，防止其生長為微裂紋，進(jìn)而改善pmma膜的折白現(xiàn)象；同時，在受到應(yīng)力作用時，能夠通過鏈段遷移形變，抑制銀紋、空穴產(chǎn)生，同時消耗能量，進(jìn)一步減少pmma膜的折白現(xiàn)象；

28、本發(fā)明中的聚氨酯丙烯酸酯經(jīng)過改性處理，通過聚氨酯丙烯酸酯中含有的碳碳雙鍵，在引發(fā)劑的作用下，與紫外線吸收劑4-丙烯氧基-2-羥基二苯甲酮分子中的碳碳雙鍵反應(yīng)，將低分子量的紫外線吸收劑通過化學(xué)鍵合的方式連接到聚氨酯丙烯酸酯分子上，紫外線吸收劑的引入能夠提高pmma膜的耐紫外老化性能，且紫外線吸收劑在pmma中的相容性和分散均勻性高，提高了pmma膜的耐候性能，同時有效防止了紫外線吸收劑的遷移，進(jìn)一步提高了pmma膜的耐候性能；

29、本發(fā)明中的抗氧劑四[β-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯為高分子量的受阻酚抗氧劑，與pmma具有很好的相容性，且揮發(fā)性低，不易遷移。