CN105440269A - 耐撕裂双向拉伸聚酯大棚膜及其生产方法 - Google Patents

耐撕裂双向拉伸聚酯大棚膜及其生产方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种耐撕裂双向拉伸聚酯大棚膜及其生产方法，该大棚膜，由以下的原料制成：对苯二甲酸、乙二醇、改性二元醇、遥爪聚合物、催化剂、第一稳定剂、开口剂和第二稳定剂。其生产方法：将对苯二甲酸、乙二醇、改性二元醇、催化剂、开口剂和第二稳定剂按比例称量好混合均匀，加入到反应釜中，然后加热进行酯化反应；酯化反应结束后，加入遥爪聚合物和第一稳定，高真空缩聚后出料、冷却、切粒得到大棚膜用聚酯；将所得聚酯经双向拉伸后得到耐撕裂的聚酯大棚膜。本发明制成的聚酯大棚膜具有良好的柔韧性、抗撕裂性、透明性及抗光氧老化性，能够完全适用于农用大棚膜领域。

Description

耐撕裂双向拉伸聚酯大棚膜及其生产方法
技术领域
本发明涉及大棚膜领域，特别是涉及一种耐撕裂双向拉伸聚酯大棚膜及其生产方法。
背景技术
农用大棚膜用于设施农业生产建设的专用塑料薄膜，它是继种子、化肥、农药后又一重要的农业增产技术。它对农业的增效，和农民的增产具有重大的意义。目前我国最常见的农用大棚膜主要包括聚乙烯和聚氯乙烯两种。这种农用膜这类农用膜分散在土壤中，难以回收，而且回收的塑料难以再利用；通过深埋或焚烧的方式处理不仅不能消除“白色污染”，还会带来一系列的问题。
聚酯塑料是目前世界用量极大的一种热塑性塑料。它的性能优良，透明度高，光的透过率要远远超过聚乙烯和聚氯乙烯，除此之外，聚酯塑料易于回收利用，不属于“白色污染”。可想而知，一旦聚酯薄膜取代聚氯乙烯和聚乙烯作为农用大棚膜，其较高的光透过率对农业增产会有极大的意义，而且它易于回收，对环境友好。但是聚酯薄膜相对质地较硬，撕裂强度低，在户外强风的作用下极易撕裂。这就限制了它在农用大棚膜的应用。
发明内容
本发明主要解决的技术问题是提供一种耐撕裂双向拉伸聚酯大棚膜及其生产方法，制成的聚酯大棚膜具有良好的柔韧性、抗撕裂性、透明性及抗光氧老化性，能够完全适用于农用大棚膜领域。
为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种耐撕裂双向拉伸聚酯大棚膜，由以下重量份数的原料制成：
对苯二甲酸1800-2200份，
乙二醇750-1500份，
改性二元醇100-200份，
遥爪聚合物600-1200份，
催化剂1-10份，
第一稳定剂0.5-2份，
开口剂2-50份，
第二稳定剂3-10份。
在本发明一个较佳实施例中，所述的改性二元醇为芳香族二元醇或脂肪环族二元醇。
在本发明一个较佳实施例中，所述的遥爪聚合物的数均分子量为1000-5000，其结构通式如下：
其中，Y为碳原子或硅原子；R为直链C1-C20的烷基或烯烃取代基；Z1，Z2均为氢、卤素、烷基芳香族取代基或烷基取代基；X1，X2均为可与羟基反应的活性官能团；n为1-20。
在本发明一个较佳实施例中，所述的催化剂为锑系、钛系或锗催化剂。
在本发明一个较佳实施例中，所述的第一稳定剂为磷酸类和磷酸之类。
在本发明一个较佳实施例中，所述的开口剂为硫酸钡、碳酸钙和二氧化硅中的一种或几种，其粒径为2-8μm。
在本发明一个较佳实施例中，所述的第二稳定剂为EV234、EV91、EV94、ST13006和ST13024中的一种或几种。
在本发明一个较佳实施例中，所述的活性官能团为羟基、环氧基或羧基。
为解决上述技术问题，本发明采用的另一个技术方案是：提供一种耐撕裂双向拉伸聚酯大棚膜的生产方法，包括以下步骤：
（1）将对苯二甲酸、乙二醇、改性二元醇、催化剂、开口剂和第二稳定剂按比例称量好混合均匀，加入到反应釜中，然后加热进行酯化反应，通过出水量判断酯化反应程度，当酯化达到95%以上后，酯化反应结束；
（2）酯化反应结束后，加入遥爪聚合物和第一稳定剂，高真空缩聚后出料、冷却、切粒得到大棚膜用聚酯；
（3）将所得聚酯经双向拉伸后得到耐撕裂的聚酯大棚膜。
在本发明一个较佳实施例中，步骤（1）中的酯化温度为230-260℃，高真空缩聚温度为260-270℃。
本发明的有益效果是：本发明通过在合成聚酯的过程中加入改性二元醇和遥爪聚合物以及光稳定剂，最后使得所制成的聚酯大棚膜具有良好的柔韧性、抗撕裂性、透明性及抗光氧老化性，能够完全适用于农用大棚膜领域。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
一种耐撕裂双向拉伸聚酯大棚膜，由以下重量份数的原料制成：对苯二甲酸2000g，乙二醇870g，1,4-环己烷二甲醇110g，分子量为1500的聚二甲基硅氧烷700g，乙二醇锑催化剂5g，磷酸三苯酯1.5g，粒径为5μm的二氧化硅开口剂3g，EV2345g。
该耐撕裂双向拉伸聚酯大棚膜的生产方法，具体包括以下步骤：
（1）将对苯二甲酸、乙二醇、1,4-环己烷二甲醇、乙二醇锑催化剂、开口剂和EV234按称量好的比例混合均匀，加入到5L反应釜中，搅拌半小时；接着给反应装置抽缓慢真空至100Pa以下，之后缓慢给反应装置充氮气至250KPa，然后缓缓放出氮气，如此重复两次后，给反应釜升温加压进行酯化反应，酯化整个过程的温度维持在230℃之间，反应釜内部压力维持在450KPa以下；通过蒸馏塔顶部溜出的水判断酯化的反应程度，待酯化进行到95%以上后，结束酯化反应；
（2）待酯化反应结束后，将聚二甲基硅氧烷和磷酸三苯酯混合均匀，加入到预聚体中，缓慢的给反应釜抽真空至100Pa以下，进行缩聚反应，期间维持反应釜的温度为265℃之间，待反应釜搅拌桨的达到预定功率后，出料，经水槽冷却后切粒，得到大棚膜用聚酯；
（3）将所得聚酯经双向拉伸后得到耐撕裂的聚酯大棚膜。
实施例2
一种耐撕裂双向拉伸聚酯大棚膜，由以下重量份数的原料制成：对苯二甲酸1800g，乙二醇750g，1,4-环己烷二甲醇100g，分子量为1500的羟基封端聚二甲基硅氧烷600g，乙二醇锑催化剂1g，磷酸三苯酯0.5g，粒径为5μm的硫酸钡开口剂2g，ST130063g。
该耐撕裂双向拉伸聚酯大棚膜的生产方法，具体包括以下步骤：
（1）将对苯二甲酸、乙二醇、1,4-环己烷二甲醇、乙二醇锑催化剂、开口剂和EV234按称量好的比例混合均匀，加入到5L反应釜中，搅拌半小时；接着给反应装置抽缓慢真空至100Pa以下，之后缓慢给反应装置充氮气至250KPa，然后缓缓放出氮气，如此重复两次后，给反应釜升温加压进行酯化反应，酯化整个过程的温度维持在240℃之间，反应釜内部压力维持在450KPa以下；通过蒸馏塔顶部溜出的水判断酯化的反应程度，待酯化进行到95%以上后，结束酯化反应；
（2）待酯化反应结束后，将聚二甲基硅氧烷和磷酸三苯酯混合均匀，加入到预聚体中，缓慢的给反应釜抽真空至100Pa以下，进行缩聚反应，期间维持反应釜的温度为265℃之间，待反应釜搅拌桨的达到预定功率后，出料，经水槽冷却后切粒，得到大棚膜用聚酯；
（3）将所得聚酯经双向拉伸后得到耐撕裂的聚酯大棚膜。
实施例3
一种耐撕裂双向拉伸聚酯大棚膜，由以下重量份数的原料制成：对苯二甲酸2100g，乙二醇1200g，1,4-环己烷二甲醇150g，分子量为1500的聚二甲基硅氧烷900g，乙二醇锑催化剂7g，磷酸三苯酯1g，粒径为5μm的二氧化硅开口剂10g，EV2347g。
该耐撕裂双向拉伸聚酯大棚膜的生产方法，具体包括以下步骤：
（1）将对苯二甲酸、乙二醇、1,4-环己烷二甲醇、乙二醇锑催化剂、开口剂和EV234按称量好的比例混合均匀，加入到5L反应釜中，搅拌半小时；接着给反应装置抽缓慢真空至100Pa以下，之后缓慢给反应装置充氮气至250KPa，然后缓缓放出氮气，如此重复两次后，给反应釜升温加压进行酯化反应，酯化整个过程的温度维持在230℃之间，反应釜内部压力维持在450KPa以下；通过蒸馏塔顶部溜出的水判断酯化的反应程度，待酯化进行到95%以上后，结束酯化反应；
（2）待酯化反应结束后，将聚二甲基硅氧烷和磷酸三苯酯混合均匀，加入到预聚体中，缓慢的给反应釜抽真空至100Pa以下，进行缩聚反应，期间维持反应釜的温度为260℃之间，待反应釜搅拌桨的达到预定功率后，出料，经水槽冷却后切粒，得到大棚膜用聚酯；
（3）将所得聚酯经双向拉伸后得到耐撕裂的聚酯大棚膜。
实施例4
一种耐撕裂双向拉伸聚酯大棚膜，由以下重量份数的原料制成：对苯二甲酸2200g，乙二醇1500g，1,4-环己烷二甲醇190g，聚丁二醇醚1200g，乙二醇锑催化剂10g，磷酸三苯酯2g，粒径为5μm的二氧化硅开口剂15g，EV23410g。
该耐撕裂双向拉伸聚酯大棚膜的生产方法，具体包括以下步骤：
（1）将对苯二甲酸、乙二醇、1,4-环己烷二甲醇、乙二醇锑催化剂、开口剂和EV234按称量好的比例混合均匀，加入到5L反应釜中，搅拌半小时；接着给反应装置抽缓慢真空至100Pa以下，之后缓慢给反应装置充氮气至250KPa，然后缓缓放出氮气，如此重复两次后，给反应釜升温加压进行酯化反应，酯化整个过程的温度维持在250℃之间，反应釜内部压力维持在450KPa以下；通过蒸馏塔顶部溜出的水判断酯化的反应程度，待酯化进行到95%以上后，结束酯化反应；
（2）待酯化反应结束后，将聚二甲基硅氧烷和磷酸三苯酯混合均匀，加入到预聚体中，缓慢的给反应釜抽真空至100Pa以下，进行缩聚反应，期间维持反应釜的温度为270℃之间，待反应釜搅拌桨的达到预定功率后，出料，经水槽冷却后切粒，得到大棚膜用聚酯；
（3）将所得聚酯经双向拉伸后得到耐撕裂的聚酯大棚膜。
实施例1~实施例4所制得的双向拉伸聚酯大棚膜的性能见下表1和表2。
表1
表2
本发明与普通聚酯薄膜相比，极大地提高了薄膜的柔韧性和耐撕裂强度，使得其能够适用于大棚膜。本发明可以大量替代传统的聚乙烯、聚氯乙烯大棚膜，且透光率大大超过了传统大棚膜，对于提高农作物产量有极大作用，而且聚酯不属于白色污染且可回收，因此可以大大减少环境污染。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种耐撕裂双向拉伸聚酯大棚膜，其特征在于，由以下重量份数的原料制成：
对苯二甲酸1800-2200份，
乙二醇750-1500份，
改性二元醇100-200份，
遥爪聚合物600-1200份，
催化剂1-10份，
第一稳定剂0.5-2份，
开口剂2-50份，
第二稳定剂3-10份。
2.根据权利要求1所述的耐撕裂双向拉伸聚酯大棚膜，其特征在于，所述的改性二元醇为芳香族二元醇或脂肪环族二元醇。
3.根据权利要求1所述的耐撕裂双向拉伸聚酯大棚膜，其特征在于，所述的遥爪聚合物的数均分子量为1000-5000，其结构通式如下：
其中，Y为碳原子或硅原子；R为直链C1-C20的烷基或烯烃取代基；Z1，Z2均为氢、卤素、烷基芳香族取代基或烷基取代基；X1，X2均为可与羟基反应的活性官能团；n为1-20。
4.根据权利要求1所述的耐撕裂双向拉伸聚酯大棚膜，其特征在于，所述的催化剂为锑系、钛系或锗催化剂。
5.根据权利要求1所述的耐撕裂双向拉伸聚酯大棚膜，其特征在于，所述的第一稳定剂为磷酸类和磷酸酯类。
6.根据权利要求1所述的耐撕裂双向拉伸聚酯大棚膜，其特征在于，所述的开口剂为硫酸钡、碳酸钙和二氧化硅中的一种或几种，其粒径为2-8μm。
7.根据权利要求1所述的耐撕裂双向拉伸聚酯大棚膜，其特征在于，所述的第二稳定剂为EV234、EV91、EV94、ST13006和ST13024中的一种或几种。
8.根据权利要求3所述的耐撕裂双向拉伸聚酯大棚膜，其特征在于，所述的活性官能团为羟基、环氧基或羧基。
9.根据权利要求1所述的耐撕裂双向拉伸聚酯大棚膜的生产方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）将对苯二甲酸、乙二醇、改性二元醇、催化剂、开口剂和第二稳定剂按比例称量好混合均匀，加入到反应釜中，然后加热进行酯化反应，通过出水量判断酯化反应程度，当酯化达到95%以上后，酯化反应结束；
（2）酯化反应结束后，加入遥爪聚合物和第一稳定剂，高真空缩聚后出料、冷却、切粒得到大棚膜用聚酯；
（3）将所得聚酯经双向拉伸后得到耐撕裂的聚酯大棚膜。
10.根据权利要求9所述的生产方法，其特征在于，步骤（1）中的酯化温度为230-260℃，高真空缩聚温度为260-270℃。
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