本發(fā)明涉及高分子材料，具體為一種陽離子改性軟質(zhì)pvc膜材及其制備方法。

背景技術(shù)：

1、軟質(zhì)pvc膜材是添加了增塑劑或柔軟劑的pvc膜材料，具有良好的保溫性、透光性，柔軟易造型。軟質(zhì)pvc常用于制作塑料袋、塑料膜、桌布、地板等軟性產(chǎn)品，可用于家居翻新、家具貼紙、防水防潮墻紙以及各類包裝材料等，為用戶提供豐富的色彩和圖案選擇，在裝修裝飾行業(yè)有廣泛的應(yīng)用。

2、傳統(tǒng)工藝制備的軟質(zhì)pvc膜材不具備抗菌性能，貼紙、墻紙、桌布等在水漬污漬的侵蝕下溶液發(fā)霉，滋生細(xì)菌，危害人們的健康。另外，這些膜材在使用過程中不可避免地遇到磕碰、刮擦，一旦受到破損就無法恢復(fù)，不僅影響美觀更影響使用壽命?；谏鲜鰡栴}，有必要研發(fā)一種新型軟質(zhì)pvc膜材，提升膜材的抗菌能力，賦予膜材自修復(fù)的性能，不僅更加健康衛(wèi)生，還可以延長膜材的使用壽命，節(jié)約資源。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種陽離子改性軟質(zhì)pvc膜材及其制備方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題。

2、為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

3、一種陽離子改性軟質(zhì)pvc膜材，所述陽離子改性軟質(zhì)pvc膜材是將預(yù)改性聚氯乙烯、烯丙基水楊醛席夫堿配體反應(yīng)制得改性聚氯乙烯；將預(yù)改性氧化鋅、2-氯甲基呋喃反應(yīng)制得改性氧化鋅；將改性聚氯乙烯、改性氧化鋅、雙馬來酰亞胺紫外吸收劑、醋酸鋅、鄰苯二甲酸二異壬酯、環(huán)氧大豆油、硬脂酸鈣混合，塑煉、壓延、冷卻、收卷制得；

4、所述烯丙基水楊醛席夫堿配體是將2-羥基-4-烯丙氧基苯甲醛、2-呋喃甲胺反應(yīng)制得；

5、所述預(yù)改性聚氯乙烯是將聚氯乙烯、氫氧化鈉反應(yīng)制得；

6、所述預(yù)改性氧化鋅是將氧化鋅、n,n-二乙基-3-氨丙基三乙氧基硅烷反應(yīng)制得；

7、所述雙馬來酰亞胺紫外吸收劑是將5-氧代-2,3-二氫-5h-噻唑并[3,2-a]吡啶-3,7-二羧酸、n-(2-羥乙基)馬來酰亞胺反應(yīng)制得。

8、一種陽離子改性軟質(zhì)pvc膜材的制備方法，所述陽離子改性軟質(zhì)pvc膜材的制備方法包括以下制備步驟：

9、(1)將聚氯乙烯、氫氧化鈉水溶液按質(zhì)量比為1:(0.1～0.12)混合均勻，在85～95℃，300～500r/min攪拌2～3h，抽濾，用去離子水洗滌3～5次，在真空條件下，50～60℃干燥10～12h，制得預(yù)改性聚氯乙烯；將預(yù)改性聚氯乙烯、烯丙基水楊醛席夫堿配體、偶氮二異丁腈、環(huán)己酮按質(zhì)量比為1:(0.7～0.8):(0.01～0.03):(8～10)混合均勻，在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，70～80℃，500～600r/min攪拌反應(yīng)3～4h，冷卻至室溫，加入環(huán)己酮等體積的甲醇混合均勻，抽濾，用甲醇洗滌3～5次，在真空條件下，50～60℃干燥11～13h，制得改性聚氯乙烯；

10、(2)將5-氧代-2,3-二氫-5h-噻唑并[3,2-a]吡啶-3,7-二羧酸、4-二甲氨基吡啶、1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亞胺鹽酸鹽、二氯甲烷按質(zhì)量比為1:(0.01～0.02):(0.03～0.05):(8～10)混合均勻，在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，0～2℃，300～500r/min攪拌1～2h，在5min內(nèi)勻速滴加5-氧代-2,3-二氫-5h-噻唑并[3,2-a]吡啶-3,7-二羧酸摩爾量2倍的n-(2-羥乙基)馬來酰亞胺，在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，繼續(xù)攪拌反應(yīng)20～24h，加入二氯甲烷等體積的去離子水混合均勻，靜置分層，取有機(jī)相，在真空條件下，30～40℃干燥20～24h，制得雙馬來酰亞胺紫外吸收劑；

11、(3)將氧化鋅、無水乙醇按質(zhì)量比為1:(50～60)混合均勻，加入氧化鋅質(zhì)量8～10倍的硅烷水解液，在50～60℃，300～500r/min攪拌反應(yīng)2～3h，過濾，用無水乙醇洗滌3～5次，在真空條件下，50～60℃干燥8～10h，制得預(yù)改性氧化鋅；將預(yù)改性氧化鋅、2-氯甲基呋喃、甲苯按質(zhì)量比為1:(2～3):(40～50)混合均勻，在40～50℃，300～500r/min攪拌6～7h，過濾，用無水乙醇洗滌3～5次，在真空條件下，50～60℃干燥10～12h，制得改性氧化鋅；

12、(4)按質(zhì)量份數(shù)計(jì)，稱取改性聚氯乙烯95～105份、改性氧化鋅4～5份、雙馬來酰亞胺紫外吸收劑6～8份、醋酸鋅0.6～1份、鄰苯二甲酸二異壬酯16～18份、環(huán)氧大豆油2～3份、硬脂酸鈣3～4份，置于高速混合機(jī)中，在80～100℃，800～1000r/min攪拌6～10min，置于密煉機(jī)中，在155～165℃，600～800r/min攪拌12～14min，置于壓延機(jī)中進(jìn)行壓延成型，冷卻、收卷，制得陽離子改性軟質(zhì)pvc膜材。

13、作為優(yōu)化，步驟(1)所述氫氧化鈉水溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為9％～11％。

14、作為優(yōu)化，步驟(1)所述聚氯乙烯的型號(hào)為sg-8。

15、作為優(yōu)化，步驟(1)所述烯丙基水楊醛席夫堿配體的制備方法為：將2-羥基-4-烯丙氧基苯甲醛、2-呋喃甲胺按摩爾比為1:1加入到2-羥基-4-烯丙氧基苯甲醛質(zhì)量20～24倍的甲醇中，在50～60℃，300～500r/min攪拌反應(yīng)4～5h，在真空條件下，50～60℃干燥8～10h，制得烯丙基水楊醛席夫堿配體；

16、反應(yīng)過程為：

17、

18、作為優(yōu)化，步驟(2)所述雙馬來酰亞胺紫外吸收劑的反應(yīng)過程為：

19、

20、作為優(yōu)化，步驟(3)所述硅烷水解液的制備方法為：將n,n-二乙基-3-氨丙基三乙氧基硅烷、無水乙醇按質(zhì)量比為1:(20～30)混合均勻，用1mol/l的草酸水溶液調(diào)節(jié)ph至4～6，在10～30℃，300～500r/min攪拌50～60min，配制成硅烷水解液。

21、作為優(yōu)化，步驟(3)所述氧化鋅的粒徑為0.2～0.4μm。

22、作為優(yōu)化，步驟(4)所述壓延成型的工藝參數(shù)為：設(shè)置壓延機(jī)的溫度為160～170℃，速度為18～20m/min。

23、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明所達(dá)到的有益效果是：

24、本發(fā)明在制備陽離子改性軟質(zhì)pvc膜材時(shí)，將2-羥基-4-烯丙氧基苯甲醛、2-呋喃甲胺反應(yīng)制得烯丙基水楊醛席夫堿配體；將聚氯乙烯、氫氧化鈉反應(yīng)制得預(yù)改性聚氯乙烯；將預(yù)改性聚氯乙烯、烯丙基水楊醛席夫堿配體反應(yīng)制得改性聚氯乙烯；將5-氧代-2,3-二氫-5h-噻唑并[3,2-a]吡啶-3,7-二羧酸、n-(2-羥乙基)馬來酰亞胺反應(yīng)制得雙馬來酰亞胺紫外吸收劑；將氧化鋅、n,n-二乙基-3-氨丙基三乙氧基硅烷反應(yīng)制得預(yù)改性氧化鋅；將預(yù)改性氧化鋅、2-氯甲基呋喃反應(yīng)制得改性氧化鋅；將改性聚氯乙烯、改性氧化鋅、雙馬來酰亞胺紫外吸收劑、醋酸鋅、鄰苯二甲酸二異壬酯、環(huán)氧大豆油、硬脂酸鈣混合，塑煉、壓延、冷卻、收卷，制得陽離子改性軟質(zhì)pvc膜材。

25、首先，將2-羥基-4-烯丙氧基苯甲醛上的醛基與2-呋喃甲胺上的氨基進(jìn)行席夫堿反應(yīng)，制得烯丙基水楊醛席夫堿配體，在烯丙基水楊醛席夫堿配體上引入碳碳雙鍵和呋喃基團(tuán)；烯丙基水楊醛席夫堿配體可以與醋酸鋅中的鋅離子形成配位鍵，形成交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，也可以在受到破損后，與氧化鋅中逸出的鋅離子重新結(jié)合，賦予陽離子改性軟質(zhì)pvc膜材優(yōu)良的自修復(fù)性能；將聚氯乙烯、氫氧化鈉反應(yīng)制得預(yù)改性聚氯乙烯，在預(yù)改性聚氯乙烯分子主鏈上引入碳碳雙鍵；將預(yù)改性聚氯乙烯、烯丙基水楊醛席夫堿配體反應(yīng)制得改性聚氯乙烯，通過自由基聚合反應(yīng)將烯丙基水楊醛席夫堿配體接枝到改性聚氯乙烯分子側(cè)鏈上，并在改性聚氯乙烯分子側(cè)鏈上引入呋喃基團(tuán)，改性聚氯乙烯分子側(cè)鏈上引入的呋喃基團(tuán)可以與雙馬來酰亞胺紫外吸收劑上的馬來酰亞胺基團(tuán)發(fā)生diels-alder加成反應(yīng)，形成熱可逆交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，賦予陽離子改性軟質(zhì)pvc膜材優(yōu)良的自修復(fù)性能。

26、其次，將5-氧代-2,3-二氫-5h-噻唑并[3,2-a]吡啶-3,7-二羧酸上的羧基與n-(2-羥乙基)馬來酰亞胺上的羥基發(fā)生酯化反應(yīng)制得雙馬來酰亞胺紫外吸收劑；雙馬來酰亞胺紫外吸收劑上的吡啶酮結(jié)構(gòu)在紫外區(qū)有強(qiáng)烈的吸收，并將太陽能轉(zhuǎn)化為熒光耗散掉，賦予陽離子改性軟質(zhì)pvc膜材優(yōu)良的抗老化性能，雙馬來酰亞胺紫外吸收劑上的馬來酰亞胺基團(tuán)可以與改性聚氯乙烯、改性氧化鋅上的呋喃基團(tuán)發(fā)生diels-alder加成反應(yīng)，形成熱可逆交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，賦予陽離子改性軟質(zhì)pvc膜材優(yōu)良的自修復(fù)性能。

27、最后，將氧化鋅、n,n-二乙基-3-氨丙基三乙氧基硅烷反應(yīng)制得預(yù)改性氧化鋅，在預(yù)改性氧化鋅上引入叔胺結(jié)構(gòu)；將預(yù)改性氧化鋅上的叔胺結(jié)構(gòu)與2-氯甲基呋喃上的氯原子反應(yīng)，制得改性氧化鋅；在改性氧化鋅上生成季銨鹽結(jié)構(gòu)，并引入呋喃基團(tuán)；季銨鹽結(jié)構(gòu)可以提升陽離子改性軟質(zhì)pvc膜材的抗菌性能，呋喃基團(tuán)可以與雙馬來酰亞胺紫外吸收劑上的馬來酰亞胺基團(tuán)發(fā)生diels-alder加成反應(yīng)，形成熱可逆交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，賦予陽離子改性軟質(zhì)pvc膜材優(yōu)良的自修復(fù)性能；氧化鋅的加入不僅可以提升陽離子改性軟質(zhì)pvc膜材的抗菌性能，在陽離子改性軟質(zhì)pvc膜材受到破損時(shí)，氧化鋅中逸出的鋅離子可以與改性聚氯乙烯上的水楊醛席夫堿配體重新結(jié)合，形成新的交聯(lián)位點(diǎn)，達(dá)到自我修復(fù)的效果。