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基本信息

項目名稱:
用于PVC表面保護的PMMA/TiO2復合材料
小類:
能源化工
簡介:
PVC產品在全世界的建材市場有著巨大的市場空間和持續需求,現階段其已與木門窗、鋁窗等共同占據門窗的市場。但PVC材料存在不耐日光,易老化等缺陷,這也是世界性難題,現在也沒有較好的解決辦法。本發明通過對PVC表面涂覆PMMA/TiO2復合膜很好的解決了該問題,具有很好的市場前景。
詳細介紹:
PVC產品在全世界的建材市場有著巨大的市場空間和持續需求,現階段其已與木門窗、鋁窗等共同占據門窗的市場。但PVC材料存在不耐日光,易老化等缺陷,這也是世界性難題,現在也沒有較好的解決辦法。開發本產品主要為了解決此問題,通過對TiO2粉體的改性(摻雜適量的C成分,提高TiO2與有機相的親和性等)及包覆,開發一種PMMA/TiO2復合膜材料,并將它對PVC材料外部表面進行涂覆改性,并根據需要對TiO2進行相態控制。通過模擬的老化實驗證明其表面涂覆PMMA/TiO2復合膜的PVC材料具有較好的抗紫外能力,外觀光潔度較好,還能起到美觀作用。該復合膜制備簡單,與PVC有良好的親和性,對日后其他改性起鋪墊作用。 本產品應市場需求開發,現階段卻并沒有相同產品,市場還處于空白階段,經濟效應巨大;國內的PVC廠商大部分并沒有對PVC材料進行附加功能,故推廣性極高,利潤空間巨大;且本產品具有低成本,高附加值,具有一定的技術水平,可立即中試生產,后續開發空間大等特點。

作品圖片

  • 用于PVC表面保護的PMMA/TiO2復合材料

作品專業信息

設計、發明的目的和基本思路、創新點、技術關鍵和主要技術指標

目的:目前的PVC材料應用非常廣泛,但其不耐紫外照射,長期處于陽光照射下時,基體材料容易造成破壞,老化問題嚴重。同時用于室外門窗的PVC塑料易臟且不易清洗,影響了該類產品的外觀和使用壽命。該復合膜能解決此問題并對外觀進行美化?;舅悸罚?TiO2的金紅石相其有屏蔽紫外的特性,銳鈦礦相具有自清潔作用,PMMA能使PVC表面更光滑,不易被沾污,因此將兩者復合后,做成PVC塑料制品的室外保護膜。創新點:首次采用TiO2復合的PMMA膜與PVC進行復合,使PVC表面更光滑且具有自清潔功效,延長其使用壽命,同時,通過調整制備條件,可以控制TiO2中金紅石相和銳鈦礦相的比例,使其同時具有屏蔽紫外線和自清潔的功能。技術關鍵: 1、納米TiO2粒子的制備方法(兩步水解法),弱極性、在四氫呋喃溶劑中分散良好的TiO2粒子的制備,分布較窄、尺寸可控的TiO2粒子的制備;2、不同比例金紅石相和銳鈦礦相TiO2的同時制備;3、TiO2基體PMMA的高度相容性,TiO2粒子在PMMA中分散良好;4、復合膜與PVC的較高強度結合。技術指標: PMMA中TiO2粒子的粒徑分布在200-300nm范圍內;TiO2粒子中,銳鈦礦相比例占60%,金紅石相比例占40%;復合膜對紫外光的屏蔽程度達到95%以上;復合膜與PVC結合良好,長期使用無剝落起皮現象。

科學性、先進性

據CNKI(中國知網)及萬方數據資料顯示國內外尚未有此類文章及發明。 TiO2能吸收紫外線在國內外已有多篇報道,大量測試佐證。此膜是在現有生產的PVC基礎上對其進行改性,利用TiO2的吸收紫外特性使PVC更穩定,更耐用,外觀更好,未見與本文思路相近的相關報道。此產品經過大量實驗手段進行過測試,結果理想。利用兩步水解法制備TiO2,燒結溫度比參考文獻低超過100℃。XRD測試證明其為銳鈦礦相。用紫外光譜證明其具有理想的吸收紫外特性,符合預期等等。試驗還采用了不同的方法進行了對比,同時考慮到商用價值進行了系列的試驗,如適用范圍,相容性等等。

獲獎情況及鑒定結果

作品所處階段

實驗室階段

技術轉讓方式

待定

作品可展示的形式

實物、展品,圖紙,現場展示,圖片,樣品

使用說明,技術特點和優勢,適應范圍,推廣前景的技術性說明,市場分析,經濟效益預測

該產品是PVC的保護膜,由于其制備過程中影響因素很多,故科技含量較高。且所有PVC材料或相關制品都可以使用,工廠在生產PVC材料制品過程中可直接涂覆制備,無需后處理,無需售后。從行業需求來看,據美國化學品市場協會(CMAI)分析,中國塑料門窗、管材、化學建材市場對PVC需求將保持強勁增長,有望超過7%,而全球市場對于PVC產品的需求也已經達到了一個新的高峰。PVC產品在中國的建材市場有著巨大的市場空間和持續需求。本產品為PVC改性膜,而現階段并沒有相同產品,市場還處于空白階段,經濟效應巨大。而國內的PVC廠商大部分并沒有對PVC材料進行附加功能,故推廣性極高。

同類課題研究水平概述

國內外很多學者已對TiO2進行了研究,并有大量的相關研究報道,對其性能已經有了清晰的認識,同時對PMMA/TiO2復合材料的制備研究也已經開始。但據CNKI(中國知網)及萬方數據資料顯示,沒有一篇用于PVC表面保護的PMMA/TiO2復合材料的報道,關于PMMA與PVC的結合度問題也是少之又少。本產品定位于在現有PVC材料表面上涂覆PMMA/TiO2復合膜改性,不僅使其使用壽命更長,而且能使其改善其外觀并能提供長期保養,目前國內很少有廠家對PVC材料進行附加功能,故推廣性極大。 當前國內主要用于PVC保護的產品: 1. 鋁塑板保護膜 材料組分:以聚乙烯(PE)塑料薄膜為基材,以交聯型丙烯酸樹酯作膠粘劑成膜。產品特性:性質柔軟,粘著性能好,容易粘貼,容易剝離,剝離無殘膠. 應用范圍: 保護膜最大的優點是被保護的產品在生產加工,運輸,貯存以及裝修過程中不受污染,腐蝕,劃傷,保護原有的的表面。 2. 聚乙烯(PE)保護膜 材料組分:聚乙烯(PE)、聚酯(PET)、聚丙烯(BOPP) 產品特性:被貼型材表面的“潤濕”速度快;貼板后剝離強度增加率低;壓敏膠的穩定性好,剝離無殘留,不會對被保護表面產生不良影響。應用范圍: 主要用于各種產品的表面保護,使之在運輸、存儲以及加工、安裝過程中不受損傷。 上述兩種保護膜只是短期保護,只適用于運輸、存儲以及加工、安裝過程中不受損傷,并不能長期有效的保護PVC基體,對PVC基體保護只是暫時的;而PMMA/TiO2復合膜不僅能夠長期有效的保護PVC材料,而且其外觀更好,內部的金紅石相TiO2具有紫外屏蔽效應,延長PVC基體使用壽命;銳鈦礦相TiO2具有自清潔作用,能長期保持TiO2光潔亮澤。 PMMA/TiO2復合膜生產制備簡單,對設備要求不高,但具有一定技術水平(優勢:首次采用膜對PVC進行涂覆,少量碳原子的摻入等),附加值高,提高產品的質量及市場競爭力,利潤空間大。無需增加售后服務,節省人力財力。PMMA/TiO2復合膜本身后續開發領域廣闊,其應用價值將更高,用途也將更廣。
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