本發(fā)明屬于pvc投影膜，具體涉及一種環(huán)保阻燃pvc背投投影膜及其制備方法和用途。

背景技術(shù)：

1、投影膜作為一種重要的光學(xué)材料，廣泛應(yīng)用于顯示領(lǐng)域。其中背投投影技術(shù)因其投影光線封閉、抗環(huán)境光干擾強、視覺美觀等優(yōu)勢，逐漸成為高端顯示領(lǐng)域的核心方案。目前的背投投影一般使用聚氯乙烯（polyvinyl?chloride，pvc）制成的背投幕或背投膜；主要關(guān)注光學(xué)性能，如透光率、色彩還原度和清晰度，但在阻燃性能方面存在明顯不足。雖然pvc本身具有一定阻燃性，但生產(chǎn)pvc制品時通常需要添加增塑劑，這就導(dǎo)致其可燃性大幅提升。一旦發(fā)生火災(zāi)，這些以pvc為基材的投影膜燃燒時會釋放大量熱量和有毒煙霧，阻礙人員疏散，加劇火災(zāi)危害。

2、當(dāng)前市場的同類產(chǎn)品中，常見的阻燃背投投影膜實現(xiàn)阻燃性能主要有兩種方式。一種是在傳統(tǒng)投影膜材料里添加阻燃劑；另一種是采用多層復(fù)合結(jié)構(gòu)。多層復(fù)合結(jié)構(gòu)雖具備一定阻燃效果，但其制作工藝繁瑣，成本高昂，而且層間結(jié)合穩(wěn)定性欠佳。因此，使用阻燃劑是降低pvc投影膜可燃性的常用方案。

3、常用的阻燃劑包括鹵系阻燃劑、磷系阻燃劑、三氧化二銻、硼酸鋅等。其中鹵系阻燃劑、磷系阻燃劑為有機阻燃劑，三氧化二銻、硼酸鋅等為無機阻燃劑。在對透光性和環(huán)保性要求較低的領(lǐng)域，因具有較好的阻燃性能，通常使用鹵系阻燃劑（含鹵阻燃劑會產(chǎn)生大量的毒氣和有害物）、三氧化二銻（對人體、土壤、水體等會導(dǎo)致污染）等。但目前隨著環(huán)保要求的提高，此類阻燃劑的使用逐漸受到關(guān)注和限制，例如歐盟2021年頒布法規(guī)，禁止在電子顯示器外殼和支架中使用鹵系阻燃劑。三氧化二銻（sb2o3）是一種廣泛使用的阻燃劑和助劑，具有高效阻燃性且是一款性能優(yōu)異的協(xié)效阻燃劑，常與鹵系阻燃劑復(fù)配使用，因其出色的性能而難以被替代。然而2018年，三氧化二銻也被歐盟考慮納入rohs限制物質(zhì)清單。2024年，歐洲化學(xué)品管理局（echa）更新了第三十二批高度關(guān)注物質(zhì)（svhc）清單。此次更新中，磷酸三苯酯（tpp）被正式添加至高度關(guān)注物質(zhì)候選名單，使得歐盟svhc清單中的物質(zhì)總數(shù)增至242項。這一變化給相關(guān)出口企業(yè)帶來了新的合規(guī)要求與挑戰(zhàn)。這導(dǎo)致提高產(chǎn)品阻燃性能的技術(shù)要求與提高產(chǎn)品環(huán)保性能的技術(shù)要求形成雙重擠壓，給出口歐美市場的阻燃pvc產(chǎn)品研發(fā)帶來難度。

4、于此同時，無論是有機阻燃劑或是無機阻燃劑，對于pvc制品而言，都存在阻燃性與透光率的矛盾，提高阻燃劑含量可以發(fā)揮較好的阻燃作用卻往往導(dǎo)致pvc制品的透光率降低、折白現(xiàn)象、畫面色彩失真、亮度下降等。cn101935429a提供了一種pvc背投投影幕使用了有機阻燃油、無機阻燃劑、粉體穩(wěn)定劑、消光pvc樹脂等，但即便如此，仍需要通過改變常規(guī)壓花工藝及控制物料配比實現(xiàn)光學(xué)效果的預(yù)期。磷系有機阻燃劑具有良好的透明性；但在磷系有機阻燃劑的生產(chǎn)和使用環(huán)節(jié)中，tpp的產(chǎn)生難以避免且較難控制，當(dāng)產(chǎn)品目標(biāo)市場為歐美市場時，易產(chǎn)生tpp含量的合規(guī)性風(fēng)險。

5、專利cn?117820780a提供了一種高阻燃透光pvc天花膜及其制備方法，通過添加少量三氧化二銻、液體阻燃增塑劑和與pvc折光系數(shù)相近的無機阻燃劑，在不影響pvc膜透光率的前提下，提升了薄膜的氧指數(shù)；然而該專利的三氧化二銻、磷酸甲苯二甲苯酯均屬于使用受限或環(huán)境或健康非友好的材料。專利cn?103059472a提供了一種阻燃防霉背投投影膜，以pvc樹脂、有機硅樹脂、檸檬酸酯類增塑劑、穩(wěn)定劑、阻燃劑、防霉劑和彈性體為主要原料，具有很好的透明度、阻燃性能及防霉性能，但十溴聯(lián)苯醚液體阻燃劑也屬于環(huán)境或健康非友好的材料，使用受限。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、針對上述問題，為滿足歐美市場對阻燃pvc背投投影膜的技術(shù)和環(huán)保等嚴(yán)苛要求，本發(fā)明的目的是提供一種改善阻燃性和透光率，且有害物質(zhì)含量降低的環(huán)保阻燃pvc背投投影膜及其制備方法和用途。針對上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

2、本發(fā)明的一方面，提供一種環(huán)保阻燃pvc背投投影膜，以重量份計，采用如下物料制成：聚氯乙烯（pvc）100份、增塑劑15~35份、穩(wěn)定劑4~7份、碳酸鈣0~13份、液體有機阻燃劑30~45份、光擴散劑1~1.5份、彈性體2~4份、膠化促進劑0.2~0.5份、無機粉體阻燃劑10~20份。

3、優(yōu)選地，所述液體有機阻燃劑選自wsfr-pcf、wsfr-bdp、磷酸二苯基異辛酯和wsfr-9702中的一種或多種。其中wsfr-pcf為市售阻燃劑，主要成分為磷酸三（1-氯-2丙基）酯；wsfr-bdp為市售阻燃劑，主要成分為雙酚（a雙二苯基磷酸酯）；wsfr-9702為市售阻燃劑，主要成分為無鹵磷酸酯；磷酸二苯基異辛酯為市售阻燃劑，也稱為dpop。

4、在進一步優(yōu)選的方案中，所述液體有機阻燃劑選自wsfr-pcf；wsfr-9702；wsfr-bdp與wsfr-pcf和/或wsfr-9702的組合（即wsfr-bdp+wsfr-pcf、wsfr-bdp+wsfr-9702或wsfr-bdp+wsfr-pcf+?wsfr-9702）；wsfr-bdp與磷酸二苯基異辛酯以及與wsfr-pcf和/或wsfr-9702任一種的組合（即wsfr-bdp+磷酸二苯基異辛酯，然后與wsfr-pcf、wsfr-9702中的任一種或兩種組合）；磷酸二苯基異辛酯與wsfr-pcf和/或wsfr-9702的組合（即磷酸二苯基異辛酯+wsfr-pcf、磷酸二苯基異辛酯+wsfr-9702或磷酸二苯基異辛酯+?wsfr-pcf+wsfr-9702）。即，在進一步優(yōu)選的方案中，wsfr-bdp及磷酸二苯基異辛酯不單獨使用，而與其他三種液體有機阻燃劑的至少一種組合。換言之，在進一步優(yōu)選的方案中，所述液體有機阻燃劑無論采用單一或是組合的液體有機阻燃劑，至少含有wsfr-pcf、wsfr-9702中的一種。其中所述wsfr-bdp在組合的液體有機阻燃劑中的質(zhì)量百分比含量為0%~35%。磷酸二苯基異辛酯在組合的液體有機阻燃劑中的質(zhì)量百分比含量為0%~50%。

5、優(yōu)選地，所述無機粉體阻燃劑為氫氧化鋁和改性滑石粉，氫氧化鋁、改性滑石粉的質(zhì)量比為1:（1~2）。

6、在進一步優(yōu)選的方案中，所述氫氧化鋁折射率為1.57；所述改性滑石粉為硅烷偶聯(lián)劑改性滑石粉，折射率為1.58~1.59。折射率相近但粒徑較大時，也會導(dǎo)致投影膜透光率發(fā)生一定程度的下降，因此需將氫氧化鋁及改性滑石粉粒徑控制在微米級或以下，例如氫氧化鋁粒徑1.3~2.3μm；改性滑石粉粒徑約為4000目。

7、優(yōu)選地，所述pvc為聚合度1300的sg-3型pvc。

8、優(yōu)選地，所述增塑劑為對苯二甲酸二辛酯（dotp）、己二酸二辛酯（doa）和環(huán)氧大豆油中的一種或幾種。

9、優(yōu)選地，所述穩(wěn)定劑為液體鋇鋅穩(wěn)定劑或液體鈣鋅穩(wěn)定劑中的一種。

10、優(yōu)選地，所述碳酸鈣為重質(zhì)碳酸鈣，粒徑約為1500目。

11、優(yōu)選地，所述光擴散劑為有機硅光擴散劑，所述有機硅光擴散劑為聚甲基倍半硅氧烷、聚甲基氫硅氧烷的至少一種。

12、優(yōu)選地，所述彈性體為液體丁腈橡膠或粉體丁腈橡膠。

13、優(yōu)選地，所述膠化促進劑為丙烯酸酯類共聚物。

14、本發(fā)明的第二方面，提供前述環(huán)保阻燃pvc背投投影膜的制備方法，包括如下步驟：

15、s1：稱取物料放入高速攪拌機中攪拌混勻，控制溫度在120°c±10°c，攪拌時間6min~10min；攪拌結(jié)束后，將原料放入低速攪拌機中攪拌降溫至80°c~100°c，得混合料；

16、s2：將步驟s2所得混合料加入行星螺桿式擠出機中進行擠出塑化，擠出機溫度控制在160°c~190°c；移至雙輥軋輪機進行進一步塑化，控軋輪機溫度控制在190°c~220°c，得塑化料；

17、s3：將步驟s2所得塑化料經(jīng)過濾機過濾，過濾網(wǎng)目數(shù)選擇80~120目，物料溫度控制在170°c~200°c，得過濾料；

18、s4：步驟s3所得過濾料進入四輥壓延機壓延成型，控制溫度在165°c~210°c，得壓延成型料；

19、s5：步驟s3所得壓延成型料依次進行壓花、冷切、裁邊、收卷，得所述環(huán)保阻燃pvc背投投影膜。

20、本發(fā)明的第三方面，提供前述環(huán)保阻燃pvc背投投影膜作為背投投影膜的應(yīng)用?；蚯笆霏h(huán)保阻燃pvc背投投影膜在背投光學(xué)設(shè)備中的應(yīng)用。

21、本發(fā)明的有益效果：

22、本發(fā)明通過物料及工藝的考察，獲得一種環(huán)保阻燃pvc背投投影膜及制備方法。該環(huán)保阻燃pvc背投投影膜不僅具有良好的阻燃性和透光率，從而滿足pvc背投投影膜的阻燃性和透光率要求。其阻燃性和透光率不低于或高于目前認(rèn)為效果較好的tpp等/納米無機阻燃劑（例如氫氧化鋁或三氧化二銻）組合。此外，該環(huán)保阻燃pvc背投投影膜也具有良好的環(huán)境友好性，所得產(chǎn)品的tpp含量極低，且未使用三氧化二銻、鹵系阻燃劑等。