CN108239297A - 一种抗紫外线聚酯片材的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种抗紫外线能力持久、生产简单且性价比高的抗紫外线聚酯片材的制备方法。该方法包括以下步骤：抗紫外线聚丙烯酸酯溶液的制备、辅助助剂加入抗紫外线聚丙烯酸酯溶液制成抗紫外线涂层液、将抗紫外线涂层液辊涂在聚酯片材上形成抗紫外线膜。本发明在聚酯片材表面涂覆含有抗紫外线剂的聚丙烯酸酯膜，提高了抗紫外线剂在聚酯片材上的附着能力，延长了聚酯片材抗紫外线性能的持久性。同时聚丙烯酸酯膜透光性好、价格较低廉，制备工艺简单，无毒环保，有利于节省成本和资源。

Description

一种抗紫外线聚酯片材的制备方法
技术领域
本发明涉及聚酯片材领域，尤其涉及一种抗紫外线聚酯片材的制备方法。
背景技术
聚酯片材（PET）以聚对苯二甲酸乙二酯为主要原料，是一种具有优良的电绝缘性能、耐弱酸性和耐油性，同时还有无毒、抗化学药品稳定性好，吸水率低、质量轻、易于加工等优点的材料。聚酯片材因具有诸多优点而被作为各纺织品、精密仪器、电器元件的高档包装材料；录音带、录像带、电影胶片、计算机软盘、金属镀膜及感光胶片等的基材，也应用于电气绝缘材料、电容器膜、柔性印刷电路板及片材开关等电子领域和机械领域。随着应用的越来越广泛，聚酯片材在紫外线照射下容易变黄的问题也就日益显现。传统的方法是将抗紫外线剂做成溶液涂覆于基材表面再烘干，或者直接加入基材中。后者成本较高且存在相容性、稳定性的问题，前者由于其简单易行，在实际成产中应用较多。但是将抗紫外线剂溶解或稀释后再涂覆于基材表面，其牢度较低，耐用性较差。因此提供一种抗紫外线能力持久、生产简单且性价比高的抗紫外线聚酯片材的制备方法是本发明所要解决的问题。
发明内容
本发明克服了现有技术的不足，提供了一种抗紫外线能力持久、生产简单且性价比高的抗紫外线聚酯片材的制备方法。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案为：提供了一种抗紫外线聚酯片材的制备方法，特征在于，包括以下步骤：
（1）抗紫外线聚丙烯酸酯溶液的制备：
将反应单体按配比（质量百分数）为：甲基丙烯酸甲酯占38-45%，丙烯酸乙酯占17-23%，丙烯酸正丁酯占20-24%，丙烯酸占13-22%称量后混合均匀得到混合反应单体；称量混合反应单体、乳化剂、引发剂和抗紫外线剂；所述乳化剂加入量为混合反应单体加入量的4-7.5%（质量百分数），所述引发剂加入量为混合反应单体加入量的0.25-0.75%（质量百分数），所述抗紫外线剂加入量为混合反应单体加入量的0.25-1%（质量百分数）；反应釜中通入水并升温，依次加入乳化剂和20%（质量百分数）引发剂；温度在77-82℃时滴加混合反应单体以及80%（质量百分数）引发剂并继续升温；2.5-4.5h滴加完成，在87-93℃时恒温反应1.5-3.5h；降温，在温度为38-53℃时加入抗紫外线剂，保温0.5-1.5h，之后降温至常温得到成品，得到成品，固含量控制在25-30%（质量百分数）；
（2）抗紫外线涂层液的制备：
取抗紫外线聚丙烯酸酯溶液加入容器中以转速为100-175rpm搅拌；逐次加入抗消泡剂以及流平剂，所述消泡剂加入量为抗紫外线聚丙烯酸酯溶液加入量的2-4%（质量百分数），所述流平剂加入量为抗紫外线聚丙烯酸酯溶液加入量的1-2%（质量百分数）；搅拌45-90min，温度控制在28-42℃；
（3）抗紫外线涂层的形成：
将所述抗紫外线涂层液涂覆到聚酯片材的两侧，烘干，控制涂层厚度为90-130nm。
作为一种优选方案，所述抗紫外线涂层液涂覆到聚酯片材的涂覆方式为辊涂。
作为一种更优选方案，所述辊涂方式为：将抗紫外线涂层液加到聚酯片材表面，之后聚酯片材以平幅状态恒速通过挤压辊，所述挤压辊给聚酯片材施加一定压力。
作为一种更优选方案，所述聚酯片材通过挤压辊的速度为15-25m/min，所述挤压辊给聚酯片材施加的压力为0.5-2kg。
作为一种优选方案，所述抗紫外线涂层液涂覆到聚酯片材的两侧后向涂层中加入异佛尔酮二异氰酸酯。
作为一种更优选方案，所述抗紫外线涂层液和异佛尔酮二异氰酸酯质量比为6：0.8-1.2。
作为一种更优选方案，所述抗紫外线涂层液烘干温度为100-110℃，烘干时间为1-2.5h。
作为一种优选方案，所述乳化剂为AEO-9和SDS的组合，AEO-9与SDS的质量比为2：1；引发剂为过硫酸钠。
作为一种更优选方案，所述乳化剂加入温度控制在30-50℃，所述20%（质量百分数）引发剂加入温度控制在70-80℃。
作为一种更优选方案，所述抗紫外线剂为苯并三唑、二苯甲酮或水杨酸酯的一种。
本发明的有益技术效果在于：提供了一种抗紫外线能力持久、生产简单且性价比高的抗紫外线聚酯片材的制备方法。在聚酯片材表面涂覆含有抗紫外线剂的聚丙烯酸酯膜，提高了抗紫外线剂在聚酯片材上的附着能力，延长了聚酯片材抗紫外线性能的持久性。同时聚丙烯酸酯膜透光性好、价格较低廉，制备工艺简单，无毒环保，有利于节省成本和资源。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
实施例1
本发明提供了一种抗紫外线聚酯片材的制备方法，步骤如下：
（1）将反应单体按配比（质量百分数）为：甲基丙烯酸甲酯占38%，丙烯酸乙酯占23%，丙烯酸正丁酯占24%，丙烯酸占15%称量后混合均匀得到混合反应单体；称量混合反应单体、乳化剂AEO-9与SDS组合（质量比2：1）、引发剂过硫酸钠和抗紫外线剂苯并三唑；所述乳化剂加入量为混合反应单体加入量的4%（质量百分数），所述引发剂加入量为混合反应单体加入量的0.25%（质量百分数），所述抗紫外线剂加入量为混合反应单体加入量的1%（质量百分数）；反应釜中通入水并升温，在50℃时加入AEO-9与SDS组合（质量比2：1），在80℃时加入20%（质量百分数）过硫酸钠，当升温至82℃时滴加混合反应单体以及80%（质量百分数）过硫酸钠并继续升温；2.5h滴加完成，在93℃时恒温反应2.5h；降温，在温度为45℃时加入苯并三唑，保温1h，之后降温至常温得到抗紫外线聚丙烯酸酯溶液成品，固含量为27.2%（质量百分数）。
（2）取抗紫外线聚丙烯酸酯溶液加入容器中以转速为100rpm搅拌；逐次加入消泡剂以及流平剂，所述消泡剂加入量为抗紫外线聚丙烯酸酯溶液加入量的4%（质量百分数），所述流平剂加入量为抗紫外线聚丙烯酸酯溶液加入量的1%（质量百分数）；搅拌90min，得到抗紫外线涂层液，温度控制在36℃。
（3）将所述抗紫外线涂层液涂覆到聚酯片材的两侧，涂覆方式为辊涂。即将抗紫外线涂层液加到聚酯片材表面，之后聚酯片材以平幅状态，以15m/min通过挤压辊，挤压辊给聚酯片材施加0.5kg压力。该步骤有利于抗紫外线涂层液在聚酯片材上均匀涂布。涂布后向抗紫外线涂层中加入异佛尔酮二异氰酸酯，加入量为抗紫外线涂层液和异佛尔酮二异氰酸酯质量比为7.5：1。该步骤的目的在于加快抗紫外线涂层的固化。加入异佛尔酮二异氰酸酯后，在110℃条件下烘干1h，得到抗紫外线聚酯片材，控制涂层厚度为90nm。
实施例2
本发明提供了一种抗紫外线聚酯片材的制备方法，步骤如下：
（1）将反应单体按配比（质量百分数）为：甲基丙烯酸甲酯占45%，丙烯酸乙酯占21%，丙烯酸正丁酯占21%，丙烯酸占13%称量后混合均匀得到混合反应单体；称量混合反应单体、乳化剂AEO-9与SDS组合（质量比2：1）、引发剂过硫酸钠和抗紫外线剂二苯甲酮；所述乳化剂加入量为混合反应单体加入量的6%（质量百分数），所述引发剂加入量为混合反应单体加入量的0.4%（质量百分数），所述抗紫外线剂加入量为混合反应单体加入量的0.25%（质量百分数）；反应釜中通入水并升温，在30℃时加入AEO-9与SDS组合（质量比2：1），在70℃时加入20%（质量百分数）过硫酸钠，当升温至77℃时滴加混合反应单体以及80%（质量百分数）过硫酸钠并继续升温；3.5h滴加完成，在93℃时恒温反应1.5h；降温，在温度为53℃时加入二苯甲酮，保温0.5h，之后降温至常温得到抗紫外线聚丙烯酸酯溶液成品，固含量为29.8%（质量百分数）。
（2）取抗紫外线聚丙烯酸酯溶液加入容器中以转速为135rpm搅拌；逐次加入消泡剂以及流平剂，所述消泡剂加入量为抗紫外线聚丙烯酸酯溶液加入量的2%（质量百分数），所述流平剂加入量为抗紫外线聚丙烯酸酯溶液加入量的2%（质量百分数）；搅拌60min，得到抗紫外线涂层液，温度控制在42℃。
（3）将所述抗紫外线涂层液涂覆到聚酯片材的两侧，涂覆方式为辊涂。即将抗紫外线涂层液加到聚酯片材表面，之后聚酯片材以平幅状态，以20m/min通过挤压辊，挤压辊给聚酯片材施加2kg压力。涂布后向抗紫外线涂层中加入异佛尔酮二异氰酸酯，加入量为抗紫外线涂层液和异佛尔酮二异氰酸酯质量比为6：1。在105℃条件下烘干2.5h，得到抗紫外线聚酯片材，控制涂层厚度为110nm。
实施例3
本发明提供了一种抗紫外线聚酯片材的制备方法，步骤如下：
（1）将反应单体按配比（质量百分数）为：甲基丙烯酸甲酯占41%，丙烯酸乙酯占17%，丙烯酸正丁酯占20%，丙烯酸占22%称量后混合均匀得到混合反应单体；称量混合反应单体、乳化剂AEO-9与SDS组合（质量比2：1）、引发剂过硫酸钠和抗紫外线剂水杨酸酯；所述乳化剂加入量为混合反应单体加入量的7.5%（质量百分数），所述引发剂加入量为混合反应单体加入量的0.75%（质量百分数），所述抗紫外线剂加入量为混合反应单体加入量的2%（质量百分数）；反应釜中通入水并升温，在40℃时加入AEO-9与SDS的组合，在74℃时加入20%（质量百分数）过硫酸钠；当升温至77℃时滴加混合反应单体以及80%（质量百分数）过硫酸钠并继续升温；4.5h滴加完成，在87℃时恒温反应3.5h；降温，在温度为38℃时加入水杨酸酯，保温1.5h，之后降温至常温得到抗紫外线聚丙烯酸酯溶液成品，固含量为25.1%（质量百分数）。
（2）取抗紫外线聚丙烯酸酯溶液加入容器中以转速为175rpm搅拌；逐次加入消泡剂以及流平剂，所述消泡剂加入量为混合反应单体加入量的3%（质量百分数），所述流平剂加入量为混合反应单体加入量的1%（质量百分数）；搅拌45min，得到抗紫外线涂层液，温度控制在28℃。
（3）将所述抗紫外线涂层液涂覆到聚酯片材的两侧，涂覆方式为辊涂。即将抗紫外线涂层液加到聚酯片材表面，之后聚酯片材以平幅状态，以25m/min通过挤压辊，挤压辊给聚酯片材施加1.5kg压力。涂布后向抗紫外线涂层中加入异佛尔酮二异氰酸酯，加入量为抗紫外线涂层液和异佛尔酮二异氰酸酯质量比为5：1。在100℃条件下烘干1.5h，得到抗紫外线聚酯片材，控制涂层厚度为130nm。
以上依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定技术性范围。

Claims (10)

1.一种抗紫外线聚酯片材的制备方法，特征在于，包括以下步骤：
（1）抗紫外线聚丙烯酸酯溶液的制备：
将反应单体按配比（质量百分数）为：甲基丙烯酸甲酯占38-45%，丙烯酸乙酯占17-23%，丙烯酸正丁酯占20-24%，丙烯酸占13-22%称量后混合均匀得到混合反应单体；称量混合反应单体、乳化剂、引发剂和抗紫外线剂；所述乳化剂加入量为混合反应单体加入量的4-7.5%（质量百分数），所述引发剂加入量为混合反应单体加入量的0.25-0.75%（质量百分数），所述抗紫外线剂加入量为混合反应单体加入量的0.25-1%（质量百分数）；反应釜中通入水并升温，依次加入乳化剂和20%（质量百分数）引发剂；温度在77-82℃时滴加混合反应单体以及80%（质量百分数）引发剂并继续升温；2.5-4.5h滴加完成，在87-93℃时恒温反应1.5-3.5h；降温，在温度为38-53℃时加入抗紫外线剂，保温0.5-1.5h，之后降温至常温得到成品，得到成品，固含量控制在25-30%（质量百分数）；
（2）抗紫外线涂层液的制备：
取抗紫外线聚丙烯酸酯溶液加入容器中以转速为100-175rpm搅拌；逐次加入抗消泡剂以及流平剂，所述消泡剂加入量为抗紫外线聚丙烯酸酯溶液加入量的2-4%（质量百分数），所述流平剂加入量为抗紫外线聚丙烯酸酯溶液加入量的1-2%（质量百分数）；搅拌45-90min，温度控制在28-42℃；
（3）抗紫外线涂层的形成：
将所述抗紫外线涂层液涂覆到聚酯片材的两侧，烘干，控制涂层厚度为90-130nm。
2.根据权利要求1所述的抗紫外线聚酯片材的制备方法，其特征在于：所述抗紫外线涂层液涂覆到聚酯片材的涂覆方式为辊涂。
3.根据权利要求2所述的抗紫外线聚酯片材的制备方法，其特征在于：所述辊涂方式为：将抗紫外线涂层液加到聚酯片材表面，之后聚酯片材以平幅状态恒速通过挤压辊，所述挤压辊给聚酯片材施加一定压力。
4.根据权利要求3所述的抗紫外线聚酯片材的制备方法，其特征在于：所述聚酯片材通过挤压辊的速度为15-25m/min，所述挤压辊给聚酯片材施加的压力为0.5-2kg。
5.根据权利要求1所述的抗紫外线聚酯片材的制备方法，其特征在于：所述抗紫外线涂层液涂覆到聚酯片材的两侧后向涂层中加入异佛尔酮二异氰酸酯。
6.根据权利要求5所述的抗紫外线聚酯片材的制备方法，其特征在于：所述抗紫外线涂层液和异佛尔酮二异氰酸酯质量比为6：0.8-1.2。
7.根据权利要求6所述的抗紫外线聚酯片材的制备方法，其特征在于：所述抗紫外线涂层液烘干温度为100-110℃，烘干时间为1-2.5h。
8.根据权利要求1-7任一所述的抗紫外线聚酯片材的制备方法，其特征在于：所述乳化剂为AEO-9和SDS的组合，AEO-9与SDS的质量比为2：1；引发剂为过硫酸钠。
9.根据权利要求8所述的抗紫外线聚酯片材的制备方法，其特征在于：所述乳化剂加入温度控制在30-50℃，所述20%（质量百分数）引发剂加入温度控制在70-80℃。
10.根据权利要求9所述的抗紫外线聚酯片材的制备方法，其特征在于：所述抗紫外线剂为苯并三唑、二苯甲酮或水杨酸酯的一种。
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