CN108329506A - 含全氢聚硅氮烷-尿素涂层的聚酯薄膜的制备方法 - Google Patents

含全氢聚硅氮烷-尿素涂层的聚酯薄膜的制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种含全氢聚硅氮烷‑尿素涂层的聚酯薄膜的制备方法，包括全氢聚硅氮烷‑尿素涂层液的制备和全氢聚硅氮烷‑尿素涂层固化形成致密二氧化硅层两个步骤。本发明在全氢聚硅氮烷中添加部分尿素。尿素具有良好吸湿和保湿功效。在全氢聚硅氮烷固化时，尿素增加了全氢聚硅氮烷周边微环境的湿度，促进了致密性二氧化硅层的形成，缩短了全氢聚硅氮烷的固化时间。相比于红外或紫外等辐射固化或者高温固化，本发明提供的方法工艺简单，能耗少，有利于可持续发展。同时尿素来源广泛，价格低廉，有利于节省生产成本。

Description

含全氢聚硅氮烷-尿素涂层的聚酯薄膜的制备方法
技术领域
本发明涉及聚酯薄膜领域，尤其涉及含全氢聚硅氮烷-尿素涂层的聚酯薄膜的制备方法。
背景技术
聚酯是一种性能比较全面的材料，其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、质量轻、易于加工等优点的材料。聚酯薄膜因具有诸多优点而被作为纺织品、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、电容器膜等电子领域和机械领域以及纺织领域。由于被用于高档物品的包装材料或者电气元件的基材，因此防水显得尤为重要。
全氢聚硅氮烷是一种主链为Si-N键，侧链全部是H的无机聚合物。该物质可以在常温下与水和氧气反应形成致密性二氧化硅层，从而阻隔水分的通过。与普通二氧化硅层相比，全氢聚硅氮烷形成的二氧化硅层通过Si-O键形成结构稳定的单层片状结构，其表面形貌较为均匀，无气孔和裂纹的出现。故该二氧化硅层具有良好的防水性和耐候性，有很高的利用价值。全氢聚硅氮烷的固化时间受温度，液封层厚度等影响因素有关。实际使用过程中为了提高生产效率和降低生产成本，希望全氢聚硅氮烷涂层具有较短的固化时间和较低的使用成本。因此提供一种固化时间短、性价比高的全氢聚硅氮烷涂层聚酯薄膜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，提供一种固化时间短、性价比高的全氢聚硅氮烷涂层聚酯薄膜的制备方法。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案为：提供了一种含全氢聚硅氮烷-尿素涂层的聚酯薄膜的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
（1）全氢聚硅氮烷-尿素涂层液的制备：
将全氢聚硅氮烷100质量份、尿素12-20质量份、抗静电剂0.1-2质量份、抗紫外线剂0.1-2质量份、热稳定剂0.1-2质量份、分散剂0.5-3质量份、有机溶剂250-2450质量份加入容器中，搅拌0.5-2h，溶解均匀得到全氢聚硅氮烷-尿素涂层液；
（2）致密性二氧化硅层的形成：
将所述全氢聚硅氮烷-尿素涂层液涂敷到聚酯薄膜的两侧，固化，形成致密性二氧化硅层。
作为一种优选方案，所述有机溶剂为四氢呋喃、N-甲基吡咯烷酮、二甲苯、环己烷的一种。
作为一种更优选方案，所述全氢聚硅氮烷-尿素涂层液涂敷到聚酯薄膜的涂敷方式为辊涂。
作为一种更优选方案，所述辊涂方式为：将全氢聚硅氮烷-尿素涂层液加到聚酯薄膜表面，之后聚酯薄膜以平幅状态恒速通过挤压辊，所述挤压辊给聚酯薄膜施加一定压力。
作为一种更优选方案，所述聚酯薄膜通过挤压辊的速度为10-25m/min；所述挤压辊给聚酯薄膜施加的压力为1-3kg。
作为一种更优选方案，所述全氢聚硅氮烷-尿素涂层的固化方式为常温固化。
作为一种优选方案，所述热稳定剂为磷酸三甲酯、三乙基磷酸酯的一种。
作为一种优选方案，所述抗静电剂为三羟乙基甲基季铵甲基硫酸盐、十八烷基二甲基季铵硝酸盐的一种。
作为一种优选方案，所述抗紫外线剂为2-（2-羟基-5-甲基苯基）苯并三氮唑、2，4-二羟基二苯甲酮、纳米二氧化钛的一种。
作为一种优选方案，所述分散剂为MF分散剂。
本发明的有益技术效果在于：提供一种固化时间短、性价比高的全氢聚硅氮烷涂层聚酯薄膜的制备方法。全氢聚硅氮烷形成致密性二氧化硅层的关键在于水分和氧分的参与。故潮湿的环境可以缩短固化时间。本发明在全氢聚硅氮烷中添加部分尿素。尿素具有良好吸湿和保湿功效。在全氢聚硅氮烷固化时，尿素增加了全氢聚硅氮烷周边微环境的湿度，促进了致密性二氧化硅层的形成，缩短了全氢聚硅氮烷的固化时间。相比于红外或紫外等辐射固化或者高温固化，本发明提供的方法工艺简单，能耗少，有利于可持续发展。同时尿素来源广泛，价格低廉，有利于节省生产成本。
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
本发明提供了一种含全氢聚硅氮烷-尿素涂层的聚酯薄膜的制备方法，步骤如下。
（1）全氢聚硅氮烷-尿素涂层液的制备：
将100质量份全氢聚硅氮烷，12质量份尿素， 1质量份三羟乙基甲基季铵甲基硫酸盐，0.5质量份2-（2-羟基-5-甲基苯基）苯并三氮唑，0.5质量份三乙基磷酸酯，1.5质量份MF分散剂混合均匀加入270质量份的四氢呋喃中，搅拌2h，溶解均匀得到全氢聚硅氮烷-尿素涂层液。
（2）致密性二氧化硅层的形成：
将制得的全氢聚硅氮烷-尿素涂层液涂敷到聚酯薄膜的两侧，涂敷方式为辊涂。即将全氢聚硅氮烷-尿素涂层液加到聚酯薄膜表面，之后聚酯薄膜以平幅状态，以25m/min通过挤压辊，挤压辊给聚酯薄膜施加1kg压力。
在温度为15℃，相对湿度为35%的条件下固化11min，在全氢聚硅氮烷-尿素涂层表面形成致密性二氧化硅层。
实施例2
本发明提供了一种含全氢聚硅氮烷-尿素涂层的聚酯薄膜的制备方法，步骤如下。
（1）全氢聚硅氮烷-尿素涂层液的制备：
将100质量份全氢聚硅氮烷，15质量份尿素，0.1质量份十八烷基二甲基季铵硝酸盐，0.5质量份2，4-二羟基二苯甲酮，2质量份三乙基磷酸酯，1质量份MF分散剂混合均匀加入1068质量份的N-甲基吡咯烷酮中，搅拌1h，溶解均匀得到全氢聚硅氮烷-尿素涂层液。
（2）致密性二氧化硅层的形成：
将制得的全氢聚硅氮烷-尿素涂层液涂敷到聚酯薄膜的两侧，涂敷方式为辊涂。即将全氢聚硅氮烷-尿素涂层液加到聚酯薄膜表面，之后聚酯薄膜以平幅状态，以20m/min通过挤压辊，挤压辊给聚酯薄膜施加2kg压力。
在温度为15℃，相对湿度为35%的条件下固化24min，在全氢聚硅氮烷-尿素涂层表面形成致密性二氧化硅层。
实施例3
本发明提供了一种含全氢聚硅氮烷-尿素涂层的聚酯薄膜的制备方法，步骤如下。
（1）全氢聚硅氮烷-尿素涂层液的制备：
将100质量份全氢聚硅氮烷，18质量份尿素，2质量份三羟乙基甲基季铵甲基硫酸盐，2质量份纳米二氧化钛，0.1质量份磷酸三甲酯，3质量份MF分散剂混合均匀加入1126质量份的二甲苯中，搅拌1.5h，溶解均匀得到全氢聚硅氮烷-尿素涂层液。
（2）致密性二氧化硅层的形成：
将制得的全氢聚硅氮烷-尿素涂层液涂敷到聚酯薄膜的两侧，涂敷方式为辊涂。即将全氢聚硅氮烷-尿素涂层液加到聚酯薄膜表面，之后聚酯薄膜以平幅状态，以15m/min通过挤压辊，挤压辊给聚酯薄膜施加2.5kg压力。
在温度为15℃，相对湿度为35%的条件下固化15min，在全氢聚硅氮烷-尿素涂层表面形成致密性二氧化硅层。
实施例 4
本发明提供了一种含全氢聚硅氮烷-尿素涂层的聚酯薄膜的制备方法，步骤如下。
（1）全氢聚硅氮烷-尿素涂层液的制备：
将100质量份全氢聚硅氮烷，20质量份尿素，0.5质量份十八烷基二甲基季铵硝酸盐，0.1质量份2-（2-羟基-5-甲基苯基）苯并三氮唑，0.5质量份磷酸三甲酯，0.5质量份MF分散剂混合均匀加入2310质量份的环己烷中，搅拌0.5h，溶解均匀得到全氢聚硅氮烷-尿素涂层液。
（2）致密性二氧化硅层的形成：
将制得的全氢聚硅氮烷-尿素涂层液涂敷到聚酯薄膜的两侧，涂敷方式为辊涂。即将全氢聚硅氮烷-尿素涂层液加到聚酯薄膜表面，之后聚酯薄膜以平幅状态，以10m/min通过挤压辊，挤压辊给聚酯薄膜施加3kg压力。
在温度为15℃，相对湿度为35%的条件下固化30min，在全氢聚硅氮烷-尿素涂层表面形成致密性二氧化硅层。
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.含全氢聚硅氮烷-尿素涂层的聚酯薄膜的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
（1）全氢聚硅氮烷-尿素涂层液的制备：
将全氢聚硅氮烷100质量份、尿素12-20质量份、抗静电剂0.1-2质量份、抗紫外线剂0.1-2质量份、热稳定剂0.1-2质量份、分散剂0.5-3质量份、有机溶剂250-2450质量份加入容器中，搅拌0.5-2h，溶解均匀得到全氢聚硅氮烷-尿素涂层液；
（2）致密性二氧化硅层的形成：
将所述全氢聚硅氮烷-尿素涂层液涂敷到聚酯薄膜的两侧，固化，形成致密性二氧化硅层。
2.根据权利要求1所述的含全氢聚硅氮烷-尿素涂层的聚酯薄膜的制备方法，其特征在于：所述有机溶剂为四氢呋喃、N-甲基吡咯烷酮、二甲苯、环己烷的一种。
3.根据权利要求2所述的含全氢聚硅氮烷-尿素涂层的聚酯薄膜的制备方法，其特征在于：所述全氢聚硅氮烷-尿素涂层液涂敷到聚酯薄膜的涂敷方式为辊涂。
4.根据权利要求3所述的含全氢聚硅氮烷-尿素涂层的聚酯薄膜的制备方法，其特征在于：所述辊涂方式为：将全氢聚硅氮烷-尿素涂层液加到聚酯薄膜表面，之后聚酯薄膜以平幅状态恒速通过挤压辊，所述挤压辊给聚酯薄膜施加一定压力。
5.根据权利要求4所述的含全氢聚硅氮烷-尿素涂层的聚酯薄膜的制备方法，其特征在于：所述聚酯薄膜通过挤压辊的速度为10-25m/min；所述挤压辊给聚酯薄膜施加的压力为1-3kg。
6.根据权利要求5所述的含全氢聚硅氮烷-尿素涂层的聚酯薄膜的制备方法，其特征在于：所述全氢聚硅氮烷-尿素涂层的固化方式为常温固化。
7.根据权利要求1-6任一所述的含全氢聚硅氮烷-尿素涂层的聚酯薄膜的制备方法，其特征在于：所述热稳定剂为磷酸三甲酯、三乙基磷酸酯的一种。
8.根据权利要求1-6任一所述的含全氢聚硅氮烷-尿素涂层的聚酯薄膜的制备方法，其特征在于：所述抗静电剂为三羟乙基甲基季铵甲基硫酸盐、十八烷基二甲基季铵硝酸盐的一种。
9.根据权利要求1-6任一所述的含全氢聚硅氮烷-尿素涂层的聚酯薄膜的制备方法，其特征在于：所述抗紫外线剂为2-（2-羟基-5-甲基苯基）苯并三氮唑、2，4-二羟基二苯甲酮、纳米二氧化钛的一种。
10.根据权利要求1-6任一所述的含全氢聚硅氮烷-尿素涂层的聚酯薄膜的制备方法，其特征在于：所述分散剂为MF分散剂。
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