CN107556707A - 一种阻燃绝缘聚酯薄膜及其生产工艺 - Google Patents

一种阻燃绝缘聚酯薄膜及其生产工艺 Download PDF

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吴磊
胡伟
张德顺
李汪洋
王若愚
徐凤锦
刘志强
孙晓华
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Abstract

本发明公开了一种阻燃绝缘聚酯薄膜及其生产工艺，该聚酯薄膜由以下重量份原料制备而成：聚酯切片80‑90份、复合阻燃剂3.5‑6.5份、纳米TiO2颗粒0.5‑2份、钡锌热稳定剂1‑3份。将原料经干燥、熔融挤出、铸片、双向拉伸、热定型、冷却、收卷制成该阻燃绝缘聚酯薄膜。本发明采用Al(OH)3包覆ZnSnO3的复合阻燃剂，能有效地促进材料燃烧时产生致密碳层，不仅可以抑制氧气和热量进入薄膜内部，而且可以抑制可燃性气体向薄膜外逸出，达到良好的阻燃效果；本发明在制备过程中向原料中添加了纳米TiO2颗粒，纳米TiO2颗粒与聚酯之间会形成很多界面会间接影响载流子的迁移，并且，纳米TiO2颗粒的加入会影响复合材料介质内部载流子的浓度，可以有效改善材料中的电荷积聚，达到绝缘效果。

Description

一种阻燃绝缘聚酯薄膜及其生产工艺
技术领域
本发明属于高分子技术领域，涉及一种聚酯薄膜，具体地，涉及一种阻燃绝缘聚酯薄膜及其生产工艺。
背景技术
聚酯(PET)薄膜是一种性能比较全面的包装薄膜。其透明性好，有光泽；具有良好的气密性和保香性；防潮性中等，在低温下透湿率下降。PET薄膜的机械性能优良，其强韧性是所有热塑性塑料中最好的，抗张强度和抗冲击强度比一般薄膜高得多；且挺力好，尺寸稳定，适于印刷、纸袋等二次加工。PET薄膜还具有优良的耐热、耐寒性和良好的耐化学药品性和耐油性。
经过双轴拉伸取向、并且经过高温热定型的聚酯薄膜具有优良的物理化学性能，可广泛用于诸多工业领域。但是，聚酯薄膜经过双轴拉伸取向，并且经过高温热定型处理后，达到一定程度的结晶，使得聚酯薄膜的分子结构变得十分致密，分子取向后的聚酯薄膜耐热性能不是很好，容易带静电。
发明内容
本发明的目的在于提供一种阻燃绝缘聚酯薄膜及其生产工艺，通过在聚酯薄膜加工过程中添加复合阻燃剂和纳米TiO2微粒，达到制得的聚酯薄膜阻燃和绝缘的效果。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一种阻燃绝缘聚酯薄膜，由以下重量份原料加工制备而成：聚酯切片80-90份、复合阻燃剂3.5-6.5份、纳米TiO2颗粒0.5-2份、钡锌热稳定剂1-3份；
所述阻燃绝缘薄膜的生产工艺，包括如下步骤：
(1)将纳米TiO2颗粒、聚酯切片、钡锌热稳定剂及复合阻燃剂放入真空烘箱中，在58-63℃的温度条件下干燥，去除水分；
(2)将干燥过后的原料送入挤出系统，在225℃-260℃熔融，熔体物料经共挤模头后，在冷却辊上形成聚酯薄膜厚片；
(3)将聚酯薄膜厚片进行预热，预热温度为80-100℃，纵向拉伸2.7-3.7倍；
(4)将纵向拉伸后的膜片预热后，预热温度为90-105℃，横向拉伸3.0-4.0倍；
(5)将拉伸后的聚酯薄膜在30-78℃热定型，冷却，收卷，得到阻燃绝缘聚酯薄膜。
所述聚酯切片为采用对苯二甲酸、乙二醇和1,2-丙二醇为基本原料，通过熔融缩聚的工艺路线，得到的改性聚酯切片，特性粘度为0.60-0.61dl/g。
所述复合阻燃剂为Al(OH)3包覆ZnSnO3制得的复合阻燃剂，粒径大小为60-90nm。
一种阻燃绝缘聚酯薄膜的生产工艺，包括如下步骤：
(1)将纳米TiO2颗粒、聚酯切片、钡锌热稳定剂及复合阻燃剂放入真空烘箱中，在58-63℃的温度条件下干燥，去除水分；
(2)将干燥过后的原料送入挤出系统，在225℃-260℃熔融，熔体物料经共挤模头后，在冷却辊上形成聚酯薄膜厚片；
(3)将聚酯薄膜厚片进行预热，预热温度为80-100℃，纵向拉伸2.7-3.7倍；
(4)将纵向拉伸后的膜片预热后，预热温度为90-105℃，横向拉伸3.0-4.0倍；
(5)将拉伸后的聚酯薄膜在30-78℃热定型，冷却，收卷，得到阻燃绝缘聚酯薄膜。
加工制备得到的阻燃绝缘聚酯薄膜的厚度为20-30μm。
加工制备得到的阻燃绝缘聚酯薄膜的拉伸强度为80-110MPa。
本发明的有益效果：
(1)本发明采用Al(OH)3包覆ZnSnO3的复合阻燃剂，能有效地促进材料燃烧时产生致密碳层，不仅可以抑制氧气和热量进入薄膜内部，而且可以抑制可燃性气体向薄膜外逸出，达到良好的阻燃效果。
(2)本发明在制备过程中向原料中添加了纳米TiO2颗粒，纳米TiO2颗粒与聚酯之间会形成很多界面，这些界面会间接影响载流子的迁移，另一方面，纳米TiO2颗粒的加入会影响复合材料介质内部载流子的浓度，可以有效地改善材料中的电荷积聚，达到绝缘效果。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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
一种阻燃绝缘聚酯薄膜的生产工艺，包括如下步骤：
(1)将0.5g纳米TiO2颗粒、80g聚酯切片、1g钡锌热稳定剂及3.5g复合阻燃剂放入真空烘箱中，在58℃的温度条件下干燥，去除水分；
(2)将干燥过后的原料送入挤出系统，在225℃熔融，熔体物料经共挤模头后，在冷却辊上形成聚酯薄膜厚片；
(3)将聚酯薄膜厚片进行预热，预热温度为80℃，纵向拉伸2.7倍；
(4)将纵向拉伸后的膜片预热后，预热温度为90℃，横向拉伸3.0倍；
(5)将拉伸后的聚酯薄膜在30℃热定型，冷却，收卷，得到阻燃绝缘聚酯薄膜。
聚酯切片为经过1,2丙二醇改性过的聚对苯二甲酸乙二醇酯切片，特性粘度为0.60dl/g。
复合阻燃剂为Al(OH)3包覆ZnSnO3制得的复合阻燃剂，粒径大小为60nm。
本实施例制备得到的阻燃绝缘聚酯薄膜的厚度为20μm，拉伸强度为80MPa。
实施例2
一种阻燃绝缘聚酯薄膜的生产工艺，包括如下步骤：
(1)将1g纳米TiO2颗粒、83g聚酯切片、1.5g钡锌热稳定剂及4.5g复合阻燃剂放入真空烘箱中，在60℃的温度条件下干燥，去除水分；
(2)将干燥过后的原料送入挤出系统，在235℃熔融，熔体物料经共挤模头后，在冷却辊上形成聚酯薄膜厚片；
(3)将聚酯薄膜厚片进行预热，预热温度为85℃，纵向拉伸3.0倍；
(4)将纵向拉伸后的膜片预热后，预热温度为95℃，横向拉伸3.3倍；
(5)将拉伸后的聚酯薄膜在45℃热定型，冷却，收卷，得到阻燃绝缘聚酯薄膜。
聚酯切片为经过1,2丙二醇改性过的聚对苯二甲酸乙二醇酯切片，特性粘度为0.61dl/g。
复合阻燃剂为Al(OH)3包覆ZnSnO3制得的复合阻燃剂，粒径大小为70nm。
本实施例制备得到的阻燃绝缘聚酯薄膜的厚度为23μm，拉伸强度为90MPa。
实施例3
一种阻燃绝缘聚酯薄膜的生产工艺，包括如下步骤：
(1)将1.5g纳米TiO2颗粒、87g聚酯切片、2.4g钡锌热稳定剂及5.5g复合阻燃剂放入真空烘箱中，在61℃的温度条件下干燥，去除水分；
(2)将干燥过后的原料送入挤出系统，在250℃熔融，熔体物料经共挤模头后，在冷却辊上形成聚酯薄膜厚片；
(3)将聚酯薄膜厚片进行预热，预热温度为95℃，纵向拉伸3.4倍；
(4)将纵向拉伸后的膜片预热后，预热温度为100℃，横向拉伸3.7倍；
(5)将拉伸后的聚酯薄膜在65℃热定型，冷却，收卷，得到阻燃绝缘聚酯薄膜。
聚酯切片为经过1,2丙二醇改性过的聚对苯二甲酸乙二醇酯切片，特性粘度为0.61dl/g。
复合阻燃剂为Al(OH)3包覆ZnSnO3制得的复合阻燃剂，粒径大小为80nm。
本实施例制备得到的阻燃绝缘聚酯薄膜的厚度为25μm，拉伸强度为110MPa。
实施例4
一种阻燃绝缘聚酯薄膜的生产工艺，包括如下步骤：
(1)将2g纳米TiO2颗粒、90g聚酯切片、3g钡锌热稳定剂及6.5g复合阻燃剂放入真空烘箱中，在63℃的温度条件下干燥，去除水分；
(2)将干燥过后的原料送入挤出系统，在260℃熔融，熔体物料经共挤模头后，在冷却辊上形成聚酯薄膜厚片；
(3)将聚酯薄膜厚片进行预热，预热温度为100℃，纵向拉伸3.7倍；
(4)将纵向拉伸后的膜片预热后，预热温度为105℃，横向拉伸4.0倍；
(5)将拉伸后的聚酯薄膜在78℃热定型，冷却，收卷，得到阻燃绝缘聚酯薄膜。
聚酯切片为经过1,2丙二醇改性过的聚对苯二甲酸乙二醇酯切片，特性粘度为0.60dl/g。
复合阻燃剂为Al(OH)3包覆ZnSnO3制得的复合阻燃剂，粒径大小为90nm。
本实施例制备得到的阻燃绝缘聚酯薄膜的厚度为30μm，拉伸强度为95MPa。
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (4)

1.一种阻燃绝缘聚酯薄膜，其特征在于，由以下重量份原料制备而成：聚酯切片80-90份、复合阻燃剂3.5-6.5份、纳米TiO2颗粒0.5-2份、钡锌热稳定剂1-3份；
所述阻燃绝缘薄膜的生产工艺，包括如下步骤：
(1)将纳米TiO2颗粒、聚酯切片、钡锌热稳定剂及复合阻燃剂放入真空烘箱中，在58-63℃的温度条件下干燥，去除水分；
(2)将干燥过后的原料送入挤出系统，在225℃-260℃熔融，熔体物料经共挤模头后，在冷却辊上形成聚酯薄膜厚片；
(3)将聚酯薄膜厚片进行预热，预热温度为80-100℃，纵向拉伸2.7-3.7倍；
(4)将纵向拉伸后的膜片预热后，预热温度为90-105℃，横向拉伸3.0-4.0倍；
(5)将拉伸后的聚酯薄膜在30-78℃热定型，冷却，收卷，得到阻燃绝缘聚酯薄膜。
2.根据权利要求1所述的一种阻燃绝缘聚酯薄膜，其特征在于，所述聚酯切片为采用对苯二甲酸、乙二醇和1,2-丙二醇为基本原料，通过熔融缩聚的工艺路线，得到的改性聚酯切片，特性粘度为0.60-0.61dl/g。
3.根据权利要求1所述的一种阻燃绝缘聚酯薄膜，其特征在于，所述复合阻燃剂为Al(OH)3包覆ZnSnO3制得的复合阻燃剂，粒径大小为60-90nm。
4.一种如权利要求1所述的阻燃绝缘聚酯薄膜的生产工艺，其特征在于，包括如下步骤：
(1)将纳米TiO2颗粒、聚酯切片、钡锌热稳定剂及复合阻燃剂放入真空烘箱中，在58-63℃的温度条件下干燥，去除水分；
(2)将干燥过后的原料送入挤出系统，在225℃-260℃熔融，熔体物料经共挤模头后，在冷却辊上形成聚酯薄膜厚片；
(3)将聚酯薄膜厚片进行预热，预热温度为80-100℃，纵向拉伸2.7-3.7倍；
(4)将纵向拉伸后的膜片预热后，预热温度为90-105℃，横向拉伸3.0-4.0倍；
(5)将拉伸后的聚酯薄膜在30-78℃热定型，冷却，收卷，得到阻燃绝缘聚酯薄膜。
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