CN105153651A

CN105153651A - 一种光学级petg高透明板及其制备方法

Info

Publication number: CN105153651A
Application number: CN201510426667.2A
Authority: CN
Inventors: 朱卫国
Original assignee: ZHANGJIAGANG MINYANG PLASTIC TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: ZHANGJIAGANG MINYANG PLASTIC TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2015-07-20
Filing date: 2015-07-20
Publication date: 2015-12-16

Abstract

本发明公开了一种光学级PETG高透明板，其原料按质量份数计，其组成为：PETG树脂100份、塑料光亮剂1-3份、紫外光吸收剂0.4～0.5份、抗氧剂0.15～0.25份、抗黄变剂0.8～1.5份、抗静电剂1.5～2.5份。其制备步骤包括：原料捏合段→喂料段→熔融段→压缩→挤出段→压延段→应力消除段→锯切。PETG高透明板，厚度大，最厚达到12mm，实现表明光学级透明。PETG高透明板可广泛应用于室内外标牌、储物架、自动售货机面板、家具、建筑及机械视窗、挡板、电子、电器设备、服装模板、信用卡化妆品包装等。

Description

一种光学级PETG高透明板及其制备方法

技术领域

本发明属于聚酯树脂技术领域，具体涉及一种光学级PETG高透明板及其制备方法。

背景技术

PETG简要来说是一种透明塑料，是一种非结晶型共聚酯，PETG常用的共聚单体为1,4-环己烷二甲醇(CHDM)，全称为聚对苯二甲酸乙二醇酯-1,4-环己烷二甲醇酯。它是由对苯二甲酸(PTA)和乙二醇(EG)、1,4-环己烷二甲醇(CHDM)三种单体进行缩聚的产物，与PET比较多了1,4-环己烷二甲醇共聚单体，与PCT比多了乙二醇共聚单体，因此，PETG的性能和PET、PCT大不相同，具有其独特性。至今全球仅有美国伊士曼、韩国SK两家公司技术比较成熟，伊士曼PETG和韩国SKPETG等产品国内主要代理商有上海联模化工有限公司等。随着共聚物中CHDM的增加，熔点下降，玻璃化温度上升，结晶度下降，最后形成无定形聚合物。一般PETG中CHDM的含量在30％-40％较适宜。具有较好的粘性、透明度、颜色、耐化学药剂、和抗应力白化能力。可很快热成型或挤出吹塑成型。粘度比丙烯酸(亚克力)好。PETG其制品高度透明，韧性好，适宜成型厚壁透明制品，PETG加工成型性能极佳，能够按照设计者的意图进行任意形状的设计，可以采用传统的挤出、注塑、吹塑及吸塑等成型方法，可以广泛应用于板片材、高性能收缩膜、瓶用及异型材等市场，同时其二次加工性能优良，可以进行常规的机加工修饰。

传统配方及工艺生产的PETG板，存在透明度差，无法达到光学级透明，另外，随着板的增厚，对透明度影响较大等的问题，无法获得高透明度的厚板。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种12mm以下光学级PETG高透明板；

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：光学级PETG高透明板其原料按质量份数计，其组成为：PETG树脂100份、塑料光亮剂1-3份、紫外光吸收剂0.4～0.5份、抗氧剂0.15～0.25份、抗黄变剂0.8～1.5份、抗静电剂1.5～2.5份。

所述的紫外光吸收剂选自2-(2ˊ-羟基-5ˊ-甲基苯基)苯并三氮唑、2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮、2-(2ˊ-羟基-3ˊ，5ˊ-二叔苯基)-5-氯化苯并三唑、4-苯甲酰氧基-2，2，6，6-四甲基哌啶中一种或几种形成的混合物。

所述的抗氧剂选自2，6-三级丁基-4-甲基苯酚、双(3，5-三级丁基-4-羟基苯基)硫醚、四〔β-(3，5-三级丁基-4-羟基苯基)丙酸〕季戊四醇酯中一种或几种形成的混合物。

本发明解决的第二个技术问题是：提供一种12mm以下光学级PETG高透明板的制备方法；

为解决第二个技术问题，采用的技术方案是：一种12mm以下光学级PETG高透明板的制备方法，其步骤包括：

原料捏合段→喂料段→熔融段→压缩段→挤出段→压延段→应力消除段→锯切；

所述的原料捏合段，将PETG树脂与其他原料按质量比进行捏合；

所述的熔融段：原料熔融后，抽真空，使压力≤0.5MPa，除去表面水分；真空度不能过大，过大会造成冒料；所述的挤出段：采用二级真空，使压力≤-1MPa，除去小分子物质(泻出物)；减少或避免产品的雾化及气泡的产生，提高产品的透明度；通过两次真空条件操作，避免了传统工艺在65-70℃烘料，并需要烘足4个小时的步骤，缩短工艺周期及能耗；

所述的压延段：采用5辊压延，为大流量冷却，光学镜面辊；第一辊冷却水温度低于10℃，后续的4个辊筒冷却水温度依次每辊增加5±1℃，实现梯度升温；第一辊对产品进行骤冷，1号及2号辊主要是提高产品透明度，第3-第5辊主要用于产品定型及部分应力消除；

所述的应力消除段：采用60-70℃热风对产品进行应力消除，减少形变。

本发明有益效果：通过本申请配方及工艺制备得到的光学级PETG高透明板具有下述优点：

1)光学级透明：PETG高透明板，厚度大，最厚达到12mm，实现表明光学级透明；

2)出众的热成型性能：PETG高透明板易于生产造型复杂及拉伸比较大的制品，而且，与PC板和抗冲改性的压克力不同，这种板材无须在热成型加工前进行预干燥处理。与PC板或压克力相比，其成型周期短，温度低，成品率较高。

3)坚韧性：PETG高透明板的挤出板材通常比通用压克力坚韧15至20倍，比抗冲改性的压克力坚韧5到10倍，PETG高透明板在加工、运输和试用过程中具有足够的承受能力，有助于防止破裂。

4)耐候性：PETG高透明板提供了优秀的耐候性。它可以保证产品的坚韧性，防止变黄。它含有紫外线吸收剂，可共挤成一保护层，保护板材免爱紫外线的有害影响。

5)加工简单：PETG高透明板可以锯切、模切、钻孔、冲孔、剪切、铆接、铣边以及冷弯，不至于破碎。表面的轻微刮痕可用热风枪来消除。熔剂粘接亦是常规操作。它比通用压克力，抗冲改性压克力或PC板材更易于加工，并可进行植绒、电镀、静电等加工处理。

6)环保：PETG高透明板基材均为环保材料，符合食品接触管理要求。

7)经济性：它比PC板便宜，比压克力经久耐用。

8)优秀的耐化学性：PETG高透明板可以耐受多种化学品以及常用的清洁剂

9)低燃烧性：PETG高透明板阻燃性能良好。不助燃，低发烟量，燃烧后无有害物。板材通过我国国家防火材料检验，达到难燃B1级，不属于燃烧体；符合我国建筑装饰材料的国家标准。

PETG高透明板可广泛应用于室内外标牌、储物架、自动售货机面板、家具、建筑及机械视窗、挡板、电子、电器设备、服装模板、信用卡化妆品包装等。

具体实施方式：

以上是对本发明的一般性描述，下面将通过具体实施方式对本发明的权利要求作进一步解释。

PETG树脂100Kg、塑料光亮剂2Kg、2-(2ˊ-羟基-5ˊ-甲基苯基)苯并三氮唑0.45Kg、2，6-三级丁基-4-甲基苯酚0.2Kg、抗黄变剂1.2Kg、抗静电剂1.8Kg。

1)PETG树脂与其他原料进行捏合；

2)将捏合后的原料喂入熔融挤出机中；

3)原料熔融后，抽真空，使压力≤0.5MPa，除去表面水分；真空度不能过大，过大会造成冒料；

4)将原料加压进行压缩，便于原料充分熔融混合；

5)采用二级真空，使压力≤-1MPa，除去小分子物质(泻出物)；减少或避免产品的雾化及气泡的产生，提高产品的透明度；

6)采用5辊压延，为大流量冷却，光学镜面辊；第一辊冷却水温度低于10℃，后续的4个滚筒温度依次每辊增加5℃，实现梯度升温；第一辊对产品进行骤冷，1号及2号辊主要是提高产品透明度，第3-第5辊主要用于产品定型及部分应力消除；

7)采用60-70℃热风对产品进行应力消除，减少形变；

8)根据客户要求尺寸进行锯切，然后包装入库。

对产品各种性能测试结果如下：

表1物理性能

物理性能	额定值	单位	测试方法	测试结果
					比重	1.27	g/cm³	ASTM D792	1.27
收缩率-流动	0.010～0.015	in/in	ASTM D955	0.012
					硬度(洛氏硬度23℃)	106～116	--	ASTM D785	112

表2机械性能

机械性能	额定值	单位	测试方法	测试结果
					抗张强度与弯曲点(23℃)	50.3～53.1	MPa	ASTM D638	52.6
抗张强度与断裂(23℃)	26.0～28.4	MPa	ASTM D638	28.2
					弯曲模量(23℃)	2060～2160	MPa	ASTM D79	2120
lzod冲击强度	--	J/m	ASTM D256	101

表3：光学性能

光学性能	单位	测试方法	测试结果
				模糊率	％	ASTM D1003	＜0.8
穿透率	％	ASTM D1003	＞93

表4介电性质

	测试方法	单位	测试结果
				介电强度	ASTM D149	KV/mm	16.2

电阻力容积	ASTM D257	фocm	1015
				介电常数	ASTM D150	--	2.5
耗损系数	ASTM D150	--	0.015

从表1-表4的测试结果可以看出，本申请公开的配方及工艺获得产品，满足标准要求。

Claims

1.光学级PETG高透明板，其原料按质量份数计组成为：PETG树脂100份、塑料光亮剂1-3份、紫外光吸收剂0.4～0.5份、抗氧剂0.15～0.25份、抗黄变剂0.8～1.5份、抗静电剂1.5～2.5份。

2.根据权利要求1所述的光学级PETG高透明板，其特征在于：所述的紫外光吸收剂选自2-(2ˊ-羟基-5ˊ-甲基苯基)苯并三氮唑、2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮、2-(2ˊ-羟基-3ˊ，5ˊ-二叔苯基)-5-氯化苯并三唑、4-苯甲酰氧基-2，2，6，6-四甲基哌啶中一种或几种形成的混合物。

3.根据权利要求1所述的光学级PETG高透明板，其特征在于：所述的抗氧剂选自2，6-三级丁基-4-甲基苯酚、双(3，5-三级丁基-4-羟基苯基)硫醚、四〔β-(3，5-三级丁基-4-羟基苯基)丙酸〕季戊四醇酯中一种或几种形成的混合物。

4.一种光学级PETG高透明板的制备方法，其步骤包括：

所述的原料捏合段：将PETG树脂与其他原料，按权利要求1所述的比例进行捏合；

所述的熔融段：原料熔融后，抽真空，使压力≤0.5MPa；

所述的挤出段：采用二级真空，使压力≤-1MPa，

所述的压延段：采用5辊压延，为光学镜面辊；第一辊冷却水温度低于10℃，后续的4个辊筒冷却水温度依次每辊增加5±1℃；

所述的应力消除段：采用60-70℃热风对产品进行应力消除。