CN105729966A - 一种高延伸率双向拉伸聚酯薄膜及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高延伸率双向拉伸聚酯薄膜及其制作方法，这种薄膜由上、下表层和一个芯层组成，所述芯层由100%的新鲜有光聚酯切片组成，所述上、下表层均由70%?80%的新鲜有光聚酯切片和20%?30%的新鲜含硅切片组成，对传统的双向拉伸聚酯薄膜工艺进行了大幅度改进，使在拉伸时尽可能地分子链少取向，定型时又尽可能多地使已经取向的分子链解取向，并充分消除内应力，研制出断裂伸长率达200%以上高延伸率双向拉伸聚酯薄膜，可满足汽车装饰、管道保护、建筑装修等用途的需要。

Description

一种高延伸率双向拉伸聚酯薄膜及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种聚酯薄膜技术领域，具体涉及一种高延伸率双向拉伸聚酯薄膜，本发明还涉及该聚酯薄膜的制备方法。
背景技术
双向拉伸聚酯薄膜具有强度高、刚性好、透明、光泽度高等特点 ，无嗅、无味、无色、无毒、耐油、抗老化、耐化学腐蚀、绝缘性好等特点，广泛应用于农业、工业、包装、电子、电器、建筑、装饰、能源、国防等领域。
应用于汽车门板、建筑顶棚、管道保护、装修装饰等领域的胶带膜，为了与拐角等不规则的地方很好的贴合，需要有非常好的延伸率，断裂伸长率指标要求在200%以上，市场需求每年在3万吨左右。普通的双向拉伸聚酯薄膜断裂伸长率一般在120-160%左右，不能满足上述需要，随着市场的进一步扩大，开发这种高延伸率的聚酯薄膜势在必行。
发明内容
针对现有双向拉伸聚酯薄膜延伸率低的缺点，本发明通过优化配方和改进工艺提供了一种高延伸率双向拉伸聚酯薄膜及其制作方法。
一种高延伸率双向拉伸聚酯薄膜，厚度范围是75-100um，采用三层共挤双向拉伸生产设备制备，其特征在于，所述聚酯薄膜由上、下表层和一个芯层组成，所述芯层由100%的新鲜有光聚酯切片组成，不用回收料，所述上、下表层均由70%-80%的新鲜有光聚酯切片和20%-30%的新鲜含硅切片组成，所述含硅切片中二氧化硅浓度为3000ppm，粒径为3.9um，其中含硅切片中的二氧化硅起抗粘连作用。
优选的，所述上、下表层的重量各占所述聚酯薄膜总重量的8%-12%，所述芯层重量占所述聚酯薄膜总重量的76%-84%。
一种高延伸率双向拉伸聚酯薄膜的制备方法，其特征在于，按如下步骤进行：
A、芯层的制备：将芯层100%的新鲜有光聚酯切片经过流化床以170℃的温度流化15-20min进入干燥塔，在干燥塔中以160℃的温度干燥4-5小时得干燥原料；所述干燥原料进入主熔融挤出机中加热成熔融状态，主机挤出温度为270-280℃，经计量泵输送、过滤器过滤后进入模头，得芯层熔体；
上、下表层的制备：将配比好的新鲜有光聚酯切片和含硅切片分别在两台辅助双螺杆挤出机中熔融挤出，挤出温度270-275℃，通过抽真空排去杂质和水分、经计量泵输送、过滤器过滤后进入模头，得上、下表层熔体；
芯层熔体与上、下表层熔体在三层模头中汇合挤出混合熔体，模头加热温度280℃；
B、对于所述步骤A中挤出的混合熔体，经过30℃激冷辊冷却形成铸片；
C、铸片经90-100℃预热和纵向拉伸，纵向拉伸比2.8-3.0；再进入横拉机经120-140℃预热和横向拉伸，横向拉伸比3.1-3.3，然后进行245-250℃的特殊高温定型处理，定型区轨道松弛率5-6%；
D、将步骤 C所得薄膜经修边后进入牵引机，薄膜经切边、冷却、展平、在线测厚、电晕等处理；然后收卷，即制得高延伸率双向拉伸聚酯薄膜。
本发明通过全部采用新鲜的有光聚酯切片和含硅切片，不添加任何回收料，来提高聚酯薄膜的延伸率。新鲜切片的分子量相对较大，分子量均匀，质量稳定，抗拉强度高，拉伸时断裂伸长率大，延伸性能好。
本发明通过优化拉伸、热定型工艺，进一步提高薄膜的断裂伸长率即延伸率。与普通包装薄膜相比：大幅度降低了纵、横向拉伸比，提高了拉伸温度，使薄膜在拉伸过程中尽可能使分子链少取向；提高了定型温度和加大定型区的轨道回缩率，使薄膜在完成拉伸后的定型过程中，又尽可能多地使已经取向的分子链解取向，并充分消除内应力，从而大大提高了聚酯薄膜的延伸率。
该高延伸率双向拉伸聚酯薄膜与普通双向拉伸聚酯薄膜的主要拉伸工艺参数对比如下表：
通过以上调整制作的高延伸率双向拉伸聚酯薄膜进行拉伸性能测试：断裂伸长率可达200%以上，明显高于普通双向拉伸聚酯薄膜120-150%左右的水平，具有极佳的延伸效果，可满足对汽车装饰，钢板复合，建筑装修，管道保护等用途的需要。
具体实施方式
实施例一、厚度为75um的高延伸率双向拉伸聚酯薄膜，采用三层共挤双向拉伸生产设备制备，生产车速：80m/min，由上、下表层和一个芯层构成。
芯层的厚度是59um，100%新鲜有光聚酯切片；两个表层的厚度均为8um，70%的新鲜有光聚酯切片，30%的含硅聚酯切片（二氧化硅浓度为：3000ppm，粒径3.9um）。
本实例的生产工艺过程主要包括以下步骤：
A、芯层的制备：将芯层100%的新鲜有光聚酯切片经过流化床以170℃的温度流化15-20min进入干燥塔，在干燥塔中以160℃的温度干燥4-5小时得干燥原料；所述干燥原料进入主熔融挤出机中加热成熔融状态，主机挤出温度为270-280℃，经计量泵输送、过滤器过滤后进入模头，得芯层熔体；
上、下表层的制备：将配比好的新鲜有光聚酯切片和含硅切片分别在两台辅助双螺杆挤出机中熔融挤出，挤出温度270-275℃，通过抽真空排去杂质和水分、经计量泵输送、过滤器过滤后进入模头，得上、下表层熔体；
芯层熔体与上、下表层个表层熔体在三层模头中汇合挤出混合熔体，模头加热温度280℃；
B、对于所述步骤A中挤出的混合熔体，经过30℃激冷辊冷却形成铸片；
C、铸片经90-100℃预热和纵向拉伸，纵向拉伸比3.0；再进入横拉机经120-140℃预热和横向拉伸，横向拉伸比3.2，然后进行245-250℃的特殊高温定型处理，定型区轨道松弛6%；
D、将步骤 C所得薄膜经修边后进入牵引机，薄膜经切边、冷却、展平、在线测厚、电晕等处理；然后收卷制成75um的高延伸率双向拉伸聚酯薄膜。
上述75um的高延伸率双向拉伸聚酯薄膜，其检测的主要性能指标如下：
由以上表格的数据可以看出厚度为75um高延伸率双向拉伸聚酯薄膜的纵向、横向的断裂伸长率都在200%以上，明显高于普通双向拉伸聚酯薄膜120-150%左右的水平，具有极佳的延伸效果。
实施例二、厚度为80um的高延伸率双向拉伸聚酯薄膜，采用三层共挤双向拉伸生产设备制备，生产车速：70m/min，由上、下表层和一个芯层构成。
芯层的厚度是64um，100%新鲜有光聚酯切片；两个表层的厚度均为8um，75%的新鲜有光聚酯切片，25%的含硅聚酯切片（二氧化硅浓度为：3000ppm，粒径3.9um）。
本实例的生产工艺过程主要包括以下步骤：
A、芯层的制备：将芯层100%的新鲜有光聚酯切片经过流化床以170℃的温度流化15-20min进入干燥塔，在干燥塔中以160℃的温度干燥4-5小时得干燥原料；所述干燥原料进入主熔融挤出机中加热成熔融状态，主机挤出温度为270-280℃，经计量泵输送、过滤器过滤后进入模头，得芯层熔体；
上、下表层的制备：将配比好的新鲜有光聚酯切片和含硅切片分别在两台辅助双螺杆挤出机中熔融挤出，挤出温度270-275℃，通过抽真空排去杂质和水分、经计量泵输送、过滤器过滤后进入模头，得上、下表层熔体；
芯层熔体与上、下个表层熔体在三层模头中汇合挤出混合熔体，模头加热温度280℃；
B、对于所述步骤A中挤出的混合熔体，经过30℃激冷辊冷却形成铸片；
C、铸片经90-100℃预热和纵向拉伸，纵向拉伸比2.9；再进入横拉机经120-140℃预热和横向拉伸，横向拉伸比3.2，然后进行245-250℃的特殊高温定型处理，定型区轨道松弛率5.5%；
D、将步骤 C所得薄膜经修边后进入牵引机，薄膜经切边、冷却、展平、在线测厚、电晕等处理；然后收卷制成80um的高延伸率双向拉伸聚酯薄膜。
上述80um的高延伸率双向拉伸聚酯薄膜，其检测的主要性能指标如下：
由以上表格的数据可以看出厚度为80um高延伸率双向拉伸聚酯薄膜的纵向、横向的断裂伸长率都在200%以上，明显高于普通双向拉伸聚酯薄膜120-150%左右的水平，具有极佳的延伸效果。
实施例三、厚度为100um的高延伸率双向拉伸聚酯薄膜，采用三层共挤双向拉伸生产设备制备，生产车速：56m/min，由上、下表层和一个芯层构成。
芯层的厚度是80um，100%新鲜有光聚酯切片；两个表层的厚度均为10um，80%的新鲜有光聚酯切片，20%的含硅聚酯切片（二氧化硅浓度为：3000ppm，粒径3.9um）。
本实例的生产工艺过程主要包括以下步骤：
A、芯层的制备：将芯层100%的新鲜有光聚酯切片经过流化床以170℃的温度流化15-20min进入干燥塔，在干燥塔中以160℃的温度干燥4-5小时得干燥原料；所述干燥原料进入主熔融挤出机中加热成熔融状态，主机挤出温度为270-280℃，经计量泵输送、过滤器过滤后进入模头，得芯层熔体；
上、下表层的制备：将配比好的新鲜有光聚酯切片和含硅切片分别在两台辅助双螺杆挤出机中熔融挤出，挤出温度270-275℃，通过抽真空排去杂质和水分、经计量泵输送、过滤器过滤后进入模头，得上、下表层熔体；
芯层熔体与上、下个表层熔体在三层模头中汇合挤出混合熔体，模头加热温度280℃；
B、对于所述步骤A中挤出的混合熔体，经过30℃激冷辊冷却形成铸片；
C、铸片经90-100℃预热和纵向拉伸，纵向拉伸比2.8；再进入横拉机经120-140℃预热和横向拉伸，横向拉伸比3.1，然后进行245-250℃的特殊高温定型处理，定型区轨道松弛率5%；
D、将步骤 C所得薄膜经修边后进入牵引机，薄膜经切边、冷却、展平、在线测厚、电晕等处理；然后收卷制成100um的高延伸率双向拉伸聚酯薄膜。
上述100um的高延伸率双向拉伸聚酯薄膜，其检测的主要性能指标如下：
由以上表格的数据可以看出厚度为80um高延伸率双向拉伸聚酯薄膜的纵向、横向的断裂伸长率都在200%以上，明显高于普通双向拉伸聚酯薄膜120-150%左右的水平，具有极佳的延伸效果。
其它厚度的高延伸率双向拉伸聚酯薄膜的生产方法与上述三例类似，只是在车速、配料比例和拉伸比上略做调整即可，测得聚酯薄膜的性能指标与上述三例接近，断裂伸长率良好。

Claims (3)

1. 一种高延伸率双向拉伸聚酯薄膜，其聚酯薄膜的厚度范围是75-100um，其特征在于，所述聚酯薄膜由上、下表层和一个芯层组成，所述芯层由100%的新鲜有光聚酯切片组成，所述上、下表层均由70%-80%的新鲜有光聚酯切片和20%-30%的新鲜含硅切片组成，所述含硅切片中二氧化硅浓度为3000ppm，粒径为3.9um。
2.根据权利要求1所述的高延伸率双向拉伸聚酯薄膜，其特征在于，所述上、下表层的重量各占所述聚酯薄膜总重量的8%-12%，所述芯层的重量占所述聚酯薄膜总重量的76%-84%。
3.一种高延伸率双向拉伸聚酯薄膜的制备方法，其特征在于，按如下步骤进行：
A、芯层的制备：将芯层100%的新鲜有光聚酯切片经过流化床以170℃的温度流化15-20min进入干燥塔，在干燥塔中以160℃的温度干燥4-5小时得干燥原料；所述干燥原料进入主熔融挤出机中加热成熔融状态，主机挤出温度为270-280℃，经计量泵输送、过滤器过滤后进入模头，得芯层熔体；
上、下表层的制备：将配比好的新鲜有光聚酯切片和含硅切片分别在两台辅助双螺杆挤出机中熔融挤出，挤出温度270-275℃，通过抽真空排去杂质和水分、经计量泵输送、过滤器过滤后进入模头，得上、下表层熔体；
芯层熔体与上、下个表层熔体在三层模头中汇合挤出混合熔体，模头加热温度280℃；
B、对于所述步骤A中挤出的混合熔体，经过30℃激冷辊冷却形成铸片；
C、铸片经90-100℃预热和纵向拉伸，纵向拉伸比2.8-3.0；再进入横拉机经120-140℃预热和横向拉伸，横向拉伸比3.1-3.3，然后进行245-250℃的特殊高温定型处理，定型区轨道松弛率5-6%；
D、将步骤 C所得薄膜经修边后进入牵引机，薄膜经切边、冷却、展平、在线测厚、电晕等处理；然后收卷，即制得高延伸率双向拉伸聚酯薄膜。
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