一种高强度彩虹膜及其制备方法与流程

1.本发明涉及薄膜技术领域，具体为一种高强度彩虹膜及其制备方法。


背景技术：

2.多层光干涉薄膜是用折光指数不同的两种或者以上热塑性透明树脂,经多层复合共挤而制成的一种具有光干涉效果的薄膜，在可见光的波长范围内,根据膜的厚度不同可以发射出不同的颜色,商业上称为彩虹膜，但是用于生产彩虹膜的原料树脂种类并不多，主要是因为原料树脂一般要求折光指数高、且不同原料树脂之间折光差有要求，目前世界上生产的彩虹膜一般为pmma/pbt、pmma/pet、以及lldpe、ldpe、pp/丙烯-乙烯共聚物、丙烯均聚物等组合，其中pp/ps为彩虹膜的一种原料树脂组合。
3.但是由于pp和ps之间的相容性很低,使得层与层之间的结合力弱，使得彩虹膜容易产生分层的现象，且在彩虹膜受到拉伸时，层与层之间会出现脱粘并形成空隙，降低彩虹膜整体断裂伸长率，并使得彩虹膜整体强度降低。


技术实现要素：

4.本发明的目的是为了解决现有技术中的问题，而提出的一种高强度彩虹膜及其制备方法。
5.为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
6.一种高强度彩虹膜，包括以acbcacb.....a组合设置的若干a层、b层以及c层，所述a层组分包括聚苯乙烯树脂，所述b层组分包括聚丙烯树脂，所述c层组分包括聚丙烯与聚苯乙烯的共聚混合物，所述聚丙烯与聚苯乙烯的共聚混合物为聚苯乙烯粉料和改性后的聚丙烯混合而成，改性后的所述聚丙烯是将苯乙烯通过引发剂接枝在聚丙烯分子链上获得的。
7.优选的，所述引发剂组分包括2份过氧化二异丙苯、1.5份过氧化苯甲酰以及1份二甲苯。
8.优选的，所述聚丙烯和聚苯乙烯的共聚混合物中聚丙烯和聚苯乙烯的质量比为8.5:1.5～7:3。
9.优选的，所述a层和c层之间、c层和b层之间的折光差数值为0.12～0.17。
10.一种高强度彩虹膜制备方法，包括以下步骤：
11.s1：制备引发剂，将氧化二异丙苯和过氧化苯甲酰混合均匀搅拌，并在搅拌的同时加入二甲苯，搅拌完成后得到引发剂溶液；
12.s2：混合聚丙烯粉末、引发剂以及苯乙烯，将苯乙烯单体加入至s1中得到的引发剂溶液中进行搅拌，搅拌反应至苯乙烯单体完全溶解，得到混合溶液，朝聚丙烯粉料倒入混合溶液并放置8～10h，干燥后得到混合料；
13.s3：制备c层材料，将s2中得到的混合料和聚苯乙烯粉料混合搅拌后加入双螺杆挤出机进行挤出共混，双螺杆挤出机从喂料段到挤出口之间的各段温度分别设置为150℃、180℃、210℃以及220℃，得到c层材料；
14.s4：制备a层和b层材料，将聚苯乙烯树脂和聚丙烯树脂分别加入两台双螺杆挤出机进行挤出，两台双螺杆挤出机从喂料段到挤出口之间的各段温度分别设置为130℃、160℃、190℃以及210℃，分别得到a层和b层材料；
15.s5：制备彩虹膜，将s3中得到c层材料和s4中得到的a层和b层材料通过供料块通入至多层薄膜模头中，按照acbcacb.....a组合从多层薄膜模头挤出，拉伸冷却后得到彩虹膜。
16.优选的，s2中混合溶液倒入聚丙烯粉料时，将聚丙烯粉料和混合溶液进行密封，放置在避光且温度位于5～15℃的环境下。
17.综上所述，本发明具有以下有益效果：
18.苯乙烯会在高温高压环境下接枝在聚丙烯分子链上并与聚苯乙烯进行反应，得到pp-g-ps共聚物，由于接枝共聚物的增容效果，c层的混溶程度均匀，使得层内部的相互作用强，提高c层的强度，而pp-g-ps共聚物内部同时具有pp和ps的链团以及苯乙烯，使其具有同时与pp和ps不错的相容性的效果，这样能增加c层与a层和b层之间的连接，减小彩虹膜内部产生的分层概率，并增加层与层之间应力的传递，提高彩虹膜的整体强度。
附图说明
19.图1为本发明提出的一种高强度彩虹膜的结构示意图。
20.图中：1、a层；2、b层；3、c层。
具体实施方式
21.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
22.一种高强度彩虹膜，如图1所示，包括若干a层1、b层2以及c层3，而若干a层1、b层2以及c层3以acbcacb.....a组合设置，a层1、b层2以及c层3的厚度均一致，而a层1和c层3之间、c层3和b层2之间的折光差数值为0.12～0.17，当一束光照射到彩虹膜上时,光会在a层1、b层2以及c层3之间发生部分反射,在不同的折光率界面间反射光会发生相位改变，而折光差微小的差别以及折射光光程的一致，使得彩虹膜表面具有彩虹效果，其中a层1组分包括聚苯乙烯树脂，b层2组分包括聚丙烯树脂，而c层3组分包括聚丙烯与聚苯乙烯的共聚混合物，聚丙烯与聚苯乙烯的共聚混合物为聚苯乙烯粉料和改性后的聚丙烯混合而成，聚丙烯与聚苯乙烯的共聚混合物为pp-g-ps共聚物，是将苯乙烯通过引发剂接枝在聚丙烯分子链上，并利用高温高压环境使苯乙烯和聚苯乙烯连接后获得的，引发剂组分包括2份过氧化二异丙苯、1.5份过氧化苯甲酰以及1份二甲苯，且聚丙烯和聚苯乙烯的共聚混合物中聚丙烯和聚苯乙烯的质量比为8.5:1.5～7:3，利用改变聚丙烯和苯乙烯的质量比，改变pp-g-ps共聚物折光率，确保层与层间折光差，而由于接枝共聚物的增容效果，c层3的混溶程度均匀，使得c层3内部的相互作用强，提高c层3的强度。
23.由于若干a层1、b层2以及c层3以acbcacb.....a组合设置，且pp-g-ps共聚物内部同时具有pp和ps的链团以及苯乙烯，使其具有同时与pp和ps不错的相容性的效果，使得c层3在具有透光和部分反射的同时，能对a层1和b层2之间起到一定的连接，减小彩虹膜内部产生的分层概率，并增加层与层之间应力的传递，提高彩虹膜的整体强度。
24.一种高强度彩虹膜制备方法，包括以下步骤：
25.s1：制备引发剂，将氧化二异丙苯和过氧化苯甲酰混合均匀搅拌，并在搅拌的同时加入二甲苯，搅拌完成后得到引发剂溶液；
26.s2：混合聚丙烯粉末、引发剂以及苯乙烯，将苯乙烯单体加入至s1中得到的引发剂溶液中进行搅拌，搅拌反应至苯乙烯单体完全溶解，得到混合溶液，朝聚丙烯粉料倒入混合溶液并放置8～10h，干燥后得到混合料；
27.s3：制备c层3材料，将s2中得到的混合料和聚苯乙烯粉料混合搅拌后加入双螺杆挤出机进行挤出共混，双螺杆挤出机从喂料段到挤出口之间的各段温度分别设置为150℃、180℃、210℃以及220℃，得到c层3材料；
28.s4：制备a层1和b层2材料，将聚苯乙烯树脂和聚丙烯树脂分别加入两台双螺杆挤出机进行挤出，两台双螺杆挤出机从喂料段到挤出口之间的各段温度分别设置为130℃、160℃、190℃以及210℃，分别得到a层1和b层2材料；
29.s5：制备彩虹膜，将s3中得到c层3材料和s4中得到的a层1和b层2材料通过供料块通入至多层薄膜模头中，按照acbcacb.....a组合从多层薄膜模头挤出，拉伸冷却后得到彩虹膜。
30.而在s2中混合溶液倒入聚丙烯粉料时，还需要将聚丙烯粉料和混合溶液进行密封，放置在避光且温度位于5～15℃的环境下，此方式是为了防止混合溶液中的苯乙烯和引发剂在光和热的作用下提前产生反应，确保后续反应的正常进行。
31.对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
32.此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。