CN108001009A - 一种新型boptt薄膜及其制备方法 - Google Patents

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王红兵
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Abstract

本发明涉及一种新型BOPTT薄膜及其制备方法，BOPTT薄膜由上表层、芯层及下表层组成，所述芯层由PTT聚酯切片组成，所述上表层和下表层均由70‑80%的PTT聚酯切片以及20‑30%的PTT聚酯母料组成；所述上表层和下表层的厚度分别占薄膜总厚度的10%‑12%；本发明首次采用PTT聚酯切片、PTT聚酯母料，在双向拉伸生产设备上生产出BOPTT薄膜；相比传统BOPET薄膜，BOPTT薄膜具有更优异的耐候、耐热、耐紫外线、耐蒸煮、阻水阻氧等性能，BOPTT薄膜在原料方面来自生物材料提取合成，可降解、节能环保；在耐蒸煮、阻隔方面有明显优势，应用于蒸煮袋可同时取代PET、PA层，降低成本20%左右；在光伏领域可替代光伏背板伏膜PVDF，具有广阔的未来市场前景。

Description

一种新型BOPTT薄膜及其制备方法
技术领域
本发明涉及塑料薄膜制造领域，特别是一种新型BOPTT薄膜及其制备方法。
背景技术
PTT(即聚对苯二甲酸丙二醇酯)又名PPT、PTMT，是一种新型聚酯材料；PTT是半结晶状的热塑性聚酯，可经由DMT或PTA的工艺路线合成。PTT纤维材产品工艺成熟，有一定的市场占有率，但目前在双向拉伸薄膜的制备中尚未有应用PTT原料的先例。
发明内容
本发明的目的在于提供一种新型BOPTT薄膜及其制备方法，首次将PTT原料应用到双向拉伸薄膜设备上进行生产，相较于传统的BOPET薄膜，BOPTT薄膜具有更优异的耐候、耐热、耐紫外线、耐蒸煮、阻水阻氧等性能。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种新型BOPTT薄膜，由上表层、芯层及下表层组成，所述芯层由PTT聚酯切片组成，所述上表层和下表层均由70-80％的PTT聚酯切片以及20-30％的PTT聚酯母料组成。
进一步，所述上表层和下表层的厚度分别占薄膜总厚度的10％-12％。
本发明还提供了一种新型BOPTT薄膜的制备方法，包括以下步骤：
1)将PTT聚酯切片干燥，干燥后于主挤出机中加热成熔融状态，并经过滤，作为芯层的主挤熔体；将PTT聚酯切片和PTT聚酯母料按配比分别加入两台辅助挤出机中经熔融、抽真空处理后，除去水份和杂质后得到作为上、下表层的熔体；将芯层熔体、上表层熔体及下表层熔体在三层结构模头中汇合挤出成膜片，汇合挤出温度为250-260℃；
2)利用静电吸附将步骤1)所得的膜片贴附到激冷辊上急冷形成铸片，所述铸片的冷却定型温度为20℃；
3)铸片经过纵向拉伸为厚片，拉伸前的预热温度为50-90℃，拉伸温度为90-110℃，拉伸倍率为2.5-3.0倍；
4)厚片经过横向拉伸制得BOPTT薄膜，拉伸前的预热温度为80-100℃，拉伸温度为100-120℃，定型温度为150-230℃，拉伸后经过风冷，进入牵引系统展平、切边、测厚，然后收卷得母卷。
具体的，所述步骤1)中芯层熔体、上表层熔体及下表层熔体的水分含量小于40ppm。
具体的，所述步骤1)中PTT聚酯切片的干燥温度为140℃，干燥时间为90min。
具体的，所述主挤出机为单螺杆挤出机，辅助挤出机为双螺杆挤出机。
本发明的有益效果在于：本发明首次采用PTT聚酯切片、PTT聚酯母料，在双向拉伸生产设备上生产出BOPTT薄膜；相比传统BOPET薄膜，BOPTT薄膜具有更优异的耐候、耐热、耐紫外线、耐蒸煮、阻水阻氧等性能；BOPTT薄膜在原料方面来自生物材料提取合成，可降解、节能环保；在耐蒸煮、阻隔方面有明显优势，应用于蒸煮袋可同时取代PET、PA层，降低成本20％左右；在光伏领域可替代光伏背板伏膜PVDF，具有广阔的未来市场前景。
具体实施方式
实施例1
一种新型BOPTT薄膜，由上表层、芯层和下表层构成，芯层由以下组分组成：100wt％PTT聚酯切片；上、下表层为抗粘层，均由以下组分组成：PTT聚酯切片70wt％，PTT聚酯母料30wt％。
其中，上表层厚度占薄膜总厚度的10％，下表层厚度占10％，芯层厚度占80％。
上述新型BOPTT薄膜的制备方法包括以下步骤：
1)将PTT聚酯切片在140℃下干燥90min，干燥后于单螺杆挤出机中加热成熔融状态，并经过滤，作为芯层的主挤熔体；将PTT聚酯切片和PTT聚酯母料按配比分别加入两台双螺杆挤出机中经熔融、抽真空处理后，除去水份和杂质后得到作为上、下表层的熔体；芯层熔体、上表层熔体及下表层熔体的水分含量均小于40ppm；将芯层熔体、上表层熔体及下表层熔体在三层结构模头中汇合挤出成膜片，汇合挤出温度为250℃；
2)利用静电吸附将步骤1)所得的膜片贴附到20℃的激冷辊上急冷形成铸片；
3)铸片经过纵向拉伸为厚片，拉伸前的预热温度为50-80℃，拉伸温度为90-100℃，拉伸倍率在2.5-2.6倍；
4)厚片经过横向拉伸制得BOPTT薄膜，拉伸前的预热温度为80-85℃，拉伸温度为100-110℃，定型温度为150-220℃，拉伸后经过风冷，进入牵引系统展平、切边、测厚，然后收卷得母卷。
生产出来的BOPTT聚酯薄膜厚度在6um-10um。
实施例2
一种新型BOPTT薄膜，由上表层、芯层和下表层构成，芯层由以下组分组成：100wt％PTT聚酯切片；上、下表层为抗粘层，均由以下组分组成：PTT聚酯切片75wt％，PTT聚酯母料25wt％。
其中，上表层厚度占薄膜总厚度的11％，下表层厚度占11％，芯层厚度占78％。
上述新型BOPTT薄膜的制备方法包括以下步骤：
1)将PTT聚酯切片在140℃下干燥90min，干燥后于单螺杆挤出机中加热成熔融状态，并经过滤，作为芯层的主挤熔体；将PTT聚酯切片和PTT聚酯母料按配比分别加入两台双螺杆挤出机中经熔融、抽真空处理后，除去水份和杂质后得到作为上、下表层的熔体；芯层熔体、上表层熔体及下表层熔体的水分含量均小于40ppm；将芯层熔体、上表层熔体及下表层熔体在三层结构模头中汇合挤出成膜片，汇合挤出温度为255℃；
2)利用静电吸附将步骤1)所得的膜片贴附到20℃的激冷辊上急冷形成铸片；
3)铸片经过纵向拉伸为厚片，拉伸前的预热温度为55-85℃，拉伸温度为95-105℃，拉伸倍率为2.7-2.8倍；
4)厚片经过横向拉伸制得BOPTT薄膜，拉伸前的预热温度为85-90℃，拉伸温度为105-115℃，定型温度为160-225℃，拉伸后经过风冷，进入牵引系统展平、切边、测厚，然后收卷得母卷。
生产出来的BOPTT聚酯薄膜厚度在12um-18um。
实施例3
一种新型BOPTT薄膜，由上表层、芯层和下表层构成，芯层由以下组分组成：100wt％PTT聚酯切片；上、下表层为抗粘层，均由以下组分组成：PTT聚酯切片80wt％，PTT聚酯母料20wt％。
其中，上表层厚度占薄膜总厚度的12％，下表层厚度占12％，芯层厚度占76％。
上述新型BOPTT薄膜的制备方法包括以下步骤：
1)将PTT聚酯切片在140℃下干燥90min，干燥后于单螺杆挤出机中加热成熔融状态，并经过滤，作为芯层的主挤熔体；将PTT聚酯切片和PTT聚酯母料按配比分别加入两台双螺杆挤出机中经熔融、抽真空处理后，除去水份和杂质后得到作为上、下表层的熔体；芯层熔体、上表层熔体及下表层熔体的水分含量均小于40ppm；将芯层熔体、上表层熔体及下表层熔体在三层结构模头中汇合挤出成膜片，汇合挤出温度为260℃；
2)利用静电吸附将步骤1)所得的膜片贴附到20℃的激冷辊上急冷形成铸片；
3)铸片经过纵向拉伸为厚片，拉伸前的预热温度为60-90℃，拉伸温度为100-110℃，拉伸倍率为2.8-3.0倍；
4)厚片经过横向拉伸制得BOPTT薄膜，拉伸前的预热温度为90-100℃，拉伸温度为110-120℃，定型温度为170-230℃，拉伸后经过风冷，进入牵引系统展平、切边、测厚，然后收卷得母卷。
生产出来的BOPTT聚酯薄膜厚度在19um-25um。
对比例1
一种BOPET聚酯薄膜，由上表层、芯层和下表层构成，所述芯层由以下组分按重量百分比组成：有光聚酯切片：100wt％；所述上表层、下表层为抗粘层；所述抗粘层由以下组分按重量百分比组成：有光聚酯切片60wt％，余量为聚酯抗粘母料。其中，上表层厚度占薄膜总厚度的12％，下表层厚度占12％，芯层厚度占76％。
具体制备步骤如下：
1)将有光聚酯切片、有光聚酯切片在流化床以160℃的温度干燥5小时；将干燥的原料在单螺杆主挤出机中加热成熔融状态，并经过滤后使其水分含量≤50ppm，作为芯层的主挤熔体；将有光切片和抗粘母料按配比分别加入双螺杆辅助挤出机中经熔融、抽真空处理后，除去原料中的低聚物、水份和杂质后得到作为上、下表层熔体；芯层熔体和上、下表层熔体，在三层结构模头中汇合挤出成膜片，汇合挤出温度在270℃；
2)利用静电吸附将步骤1)所得的膜片贴附到激冷辊上急冷形成铸片，铸片冷却定型温度为35℃；
3)将铸片进行经过纵向拉伸为厚片，拉伸前的预热温度为60-100℃，拉伸温度为110-120℃，拉伸倍率为3.8倍；
4)将厚片进行横向拉伸制得厚度15μm的BOPET基膜，拉伸前的预热温度为100-120℃，拉伸温度为100-120℃，定型温度为180-240℃；
5)将步骤4)中所得BOPET薄膜经过风冷，进入牵引系统展平、切边、测厚，然后收卷得母卷。
将上述实施例1-3以及对比例1制得的产品试样进行对比试验，检测结果如表1所示。
表1：实施例1-3制得的BOPTT薄膜与对比例1制得的BOPET薄膜主要物性指标
由表1可以看出，本发明制备的BOPTT薄膜相比于传统的BOPET薄膜在阻水阻氧等方面性能更优越，同时BOPTT薄膜具有良好的生物降解性、抗紫外、低静电等特性，应用前景更为广阔。
以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (6)

1.一种新型BOPTT薄膜，其特征在于：由上表层、芯层及下表层组成，所述芯层由PTT聚酯切片组成，所述上表层和下表层均由70-80%的PTT聚酯切片以及20-30%的PTT聚酯母料组成。
2.根据权利要求1所述的一种新型BOPTT薄膜，其特征在于：所述上表层和下表层的厚度分别占薄膜总厚度的10%-12%。
3.根据权利要求1所述的一种新型BOPTT薄膜的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
1）将PTT聚酯切片干燥，干燥后于主挤出机中加热成熔融状态，并经过滤，作为芯层的主挤熔体；将PTT聚酯切片和PTT聚酯母料按配比分别加入两台辅助挤出机中经熔融、抽真空处理后，除去水份和杂质后得到作为上、下表层的熔体；将芯层熔体、上表层熔体及下表层熔体在三层结构模头中汇合挤出成膜片，汇合挤出温度为250-260℃；
2）利用静电吸附将步骤1）所得的膜片贴附到激冷辊上急冷形成铸片，所述铸片的冷却定型温度为20℃；
3）铸片经过纵向拉伸为厚片，拉伸前的预热温度为50-90℃，拉伸温度为90 -110℃，拉伸倍率为2.5-3.0倍；
4）厚片经过横向拉伸制得BOPTT薄膜，拉伸前的预热温度为80-100℃，拉伸温度为100-120℃，定型温度为150-230℃，拉伸后经过风冷，进入牵引系统展平、切边、测厚，然后收卷得母卷。
4.根据权利要求3所述的一种新型BOPTT基膜的制备方法，其特征在于：所述步骤1）中芯层熔体、上表层熔体及下表层熔体的水分含量小于40ppm。
5.根据权利要求3所述的一种新型BOPTT基膜的制备方法，其特征在于：所述步骤1）中PTT聚酯切片的干燥温度为140℃，干燥时间为90min。
6.根据权利要求3所述的一种新型BOPTT薄膜的制备方法，其特征在于：所述主挤出机为单螺杆挤出机，辅助挤出机为双螺杆挤出机。
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