CN108372617A - 高强度流延聚酯薄膜的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种高强度流延聚酯薄膜的制备方法，包括以下4个步骤：混合原材料干燥；熔体的熔融挤出；熔体通过流延辊流延，再经过四组冷却辊缓慢冷却得到流延聚酯薄膜初产品；经热定型、冷却、切边、卷取获得流延聚酯薄膜成品。本发明通过调节薄膜挤出后的冷却工艺，采用低速冷却的方式，使流延聚酯薄膜具有较高的结晶度，薄膜微观结构更加规整，从而使聚酯薄膜具有良好的尺寸稳定性和力学性能，提高了流延聚酯薄膜的整体性能，扩大了流延聚酯薄膜的应用范围。同时该制备方法工艺简单，有利于节省成本和资源。

Description

高强度流延聚酯薄膜的制备方法
技术领域
本发明涉及聚酯薄膜领域，尤其涉及一种高强度流延聚酯薄膜的制备方法。
背景技术
流延膜，是通过熔体流涎冷却生产的一种无拉伸、非定向的平挤薄膜。该薄膜具有产量高、透明性好、光泽性好、厚度均匀等优点。但相比于单向或双向拉伸膜，流延膜的机械强度较低。聚酯薄膜（PET）以聚对苯二甲酸乙二酯为主要原料，是一种性能比较全面的薄膜材料。因其具有透明性好、雾度低、光泽度高、电绝缘性能优良、抗化学药品稳定性好、无毒、吸水率低等优点而被作为各类食品、药品、精密仪器、高档电器元件的包装材料。
在应用过程中，对食品药品或精密元件等高档包装材料的强度要求越来越高。因此流延聚酯薄膜力学强度相对较差的缺点就凸显出来。因此提供一种强度高、生产简单的流延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，提供一种强度高、生产简单的流延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：提供了一种高强度流延聚酯薄膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）混合原料的干燥：
将聚酯树脂母粒，玻璃纤维，抗氧化剂以及增韧剂混合均匀成混合原料，加热干燥；
（2）熔体的熔融挤出：
干燥后，所述混合原料通过熔融挤出设备变成熔体挤出；所述挤出设备预热段温度为240-260℃，熔融段温度为260-280℃；
（3）流延聚酯薄膜初产品的制得：
所述熔体挤出后通过流延辊流延，再经过冷却辊冷却得到流延聚酯薄膜初产品；所述流延辊温度为105-135℃，所述冷却辊有四组，第一冷却辊温度为80-95℃，第二冷却辊温度为65-80℃，第三冷却辊温度为50-65℃，第四冷却辊温度为35-50℃；
（4）流延聚酯薄膜成品的制得：
所述流延聚酯薄膜初产品经热定型、冷却、切边、卷取最后获得成品。
作为一种优选方案，所述聚酯树脂母粒，玻璃纤维，抗氧化剂以及增韧剂的配比（重量百分比）为：聚酯树脂母粒占77.5-88%、玻璃纤维占10-20%、抗氧化剂占0.5-2%、增韧剂占0.5-3%。
作为一种优选方案，所述聚酯为聚对苯二甲酸乙二酯、聚对苯二甲酸丁二酯的一种或两种。
作为一种优选方案，所述抗氧化剂为抗氧化剂1010、抗氧化剂1222、抗氧化剂168的一种或几种。
作为一种优选方案，所述增韧剂为乙烯-醋酸乙烯共聚物。
作为一种优选方案，所述步骤（1）中干燥温度为125-155℃，干燥时间为2-4.5h。
作为一种更优选方案，所述步骤（2）挤出设备预热段温度为250-255℃，熔融段温度为270-275℃。
作为一种更优选方案，所述步骤（3）流延辊的线速度是熔体从模口挤出速度的2-6倍。
作为一种更优选方案，所述步骤（4）热定型温度为140-180℃，热定型时间为5-15s。
作为一种优选方案，所述流延聚酯薄膜成品的厚度为60-80μm。
本发明调整了薄膜挤出后的冷却工艺，采用了四组冷却辊，各冷却辊温度逐级缓慢递减，使流延聚酯薄膜以较低降温速度冷却。这样的工艺有利于聚酯薄膜结晶的形成，而较高的结晶度有利于流延聚酯薄膜机械强度的提高。
本发明的有益技术效果在于：提供了一种强度高、生产简单的流延聚酯薄膜的制备方法。通过调节薄膜挤出后的冷却工艺，采用低速冷却的方式，使流延聚酯薄膜具有较高的结晶度，薄膜微观结构更加规整，从而使聚酯薄膜具有良好的尺寸稳定性和力学性能，提高了流延聚酯薄膜的整体性能，扩大了流延聚酯薄膜的应用范围。同时该制备方法工艺简单，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
本发明提供了一种高强度流延聚酯薄膜的制备方法，包括以下步骤。
（1）将组分配比（重量百分比）为：80%聚对苯二甲酸乙二酯、8%聚对苯二甲酸丁二酯、10%玻璃纤维、0.5%抗氧化剂1010、1.5%增韧剂乙烯-醋酸乙烯共聚物，称量后混合均匀成混合原料，将混合原料在125℃下干燥4.5h。
（2）干燥后，将混合原料通过熔融挤出设备变成熔体挤出；其中挤出设备预热段温度为240℃，熔融段温度为260℃。
（3）将挤出后的熔体通过流延辊流延，再经过冷却辊冷却得到流延聚酯薄膜初产品。其中流延辊温度控制为105℃；冷却辊有四组，第一冷却辊温度控制为80℃，第二冷却辊温度控制为65℃，第三冷却辊温度控制为50℃，第四冷却辊温度控制为35℃；流延辊的线速度是熔体从模口挤出速度的6倍。
（4）流延聚酯薄膜初产品经热定型、冷却、切边、卷取最后获得高强度流延聚酯薄膜。薄膜厚度为60μm。其中热定型温度为140℃，热定型时间为15s。
实施例2
本发明提供了一种高强度流延聚酯薄膜的制备方法，包括以下步骤。
（1）将组分配比（重量百分比）为：74%聚对苯二甲酸乙二酯、3.5%聚对苯二甲酸丁二酯、20%玻璃纤维、1%抗氧化剂1222、1%抗氧化剂168、0.5%增韧剂乙烯-醋酸乙烯共聚物，称量后混合均匀成混合原料，将混合原料在132℃下干燥4h。
（2）干燥后，将混合原料通过熔融挤出设备变成熔体挤出；其中挤出设备预热段温度为245℃，熔融段温度为265℃。
（3）将挤出后的熔体通过流延辊流延，再经过冷却辊冷却得到流延聚酯薄膜初产品。其中流延辊温度控制为112℃；冷却辊有四组，第一冷却辊温度控制为84℃，第二冷却辊温度控制为68℃，第三冷却辊温度控制为53℃，第四冷却辊温度控制为39℃；流延辊的线速度是熔体从模口挤出速度的5倍。
（4）流延聚酯薄膜初产品经热定型、冷却、切边、卷取最后获得高强度流延聚酯薄膜。薄膜厚度为65μm。其中热定型温度为150℃，热定型时间为12s。
实施例3
本发明提供了一种高强度流延聚酯薄膜的制备方法，包括以下步骤。
（1）将组分配比（重量百分比）为：82%聚对苯二甲酸乙二酯、15%玻璃纤维、0.5%抗氧化剂1010、0.5%抗氧化剂168、2%增韧剂乙烯-醋酸乙烯共聚物，称量后混合均匀成混合原料，将混合原料在140℃下干燥3h。
（2）干燥后，将混合原料通过熔融挤出设备变成熔体挤出；其中挤出设备预热段温度为250℃，熔融段温度为270℃。
（3）将挤出后的熔体通过流延辊流延，再经过冷却辊冷却得到流延聚酯薄膜初产品。其中流延辊温度控制为120℃；冷却辊有四组，第一冷却辊温度控制为88℃，第二冷却辊温度控制为72℃，第三冷却辊温度控制为57℃，第四冷却辊温度控制为43℃；流延辊的线速度是熔体从模口挤出速度的4倍。
（4）流延聚酯薄膜初产品经热定型、冷却、切边、卷取最后获得高强度流延聚酯薄膜。薄膜厚度为70μm。其中热定型温度为160℃，热定型时间为10s。
实施例4
本发明提供了一种高强度流延聚酯薄膜的制备方法，包括以下步骤。
（1）将组分配比（重量百分比）为：77.5%聚对苯二甲酸乙二酯、2%聚对苯二甲酸丁二酯、18%玻璃纤维、1.5%抗氧化剂1222、1%增韧剂乙烯-醋酸乙烯共聚物，称量后混合均匀成混合原料，将混合原料在148℃下干燥2.5h。
（2）干燥后，将混合原料通过熔融挤出设备变成熔体挤出；其中挤出设备预热段温度为255℃，熔融段温度为275℃。
（3）将挤出后的熔体通过流延辊流延，再经过冷却辊冷却得到流延聚酯薄膜初产品。其中流延辊温度控制为128℃；冷却辊有四组，第一冷却辊温度控制为92℃，第二冷却辊温度控制为76℃，第三冷却辊温度控制为61℃，第四冷却辊温度控制为46℃；流延辊的线速度是熔体从模口挤出速度的3倍。
（4）流延聚酯薄膜初产品经热定型、冷却、切边、卷取最后获得高强度流延聚酯薄膜。薄膜厚度为75μm。其中热定型温度为170℃，热定型时间为7s。
实施例5
本发明提供了一种高强度流延聚酯薄膜的制备方法，包括以下步骤。
（1）将组分配比（重量百分比）为：78%聚对苯二甲酸乙二酯、5.5%聚对苯二甲酸丁二酯、12%玻璃纤维、1.5%抗氧化剂1010、3%增韧剂乙烯-醋酸乙烯共聚物，称量后混合均匀成混合原料，将混合原料在155℃下干燥2h。
（2）干燥后，将混合原料通过熔融挤出设备变成熔体挤出；其中挤出设备预热段温度为260℃，熔融段温度为280℃。
（3）将挤出后的熔体通过流延辊流延，再经过冷却辊冷却得到流延聚酯薄膜初产品。其中流延辊温度控制为135℃；冷却辊有四组，第一冷却辊温度控制为95℃，第二冷却辊温度控制为80℃，第三冷却辊温度控制为65℃，第四冷却辊温度控制为50℃；流延辊的线速度是熔体从模口挤出速度的2倍。
（4）流延聚酯薄膜初产品经热定型、冷却、切边、卷取最后获得高强度流延聚酯薄膜。薄膜厚度为80μm。其中热定型温度为180℃，热定型时间为5s。
对比例
本发明提供了一种高强度流延聚酯薄膜的制备方法，包括以下步骤。
（1）将组分配比（重量百分比）为：78%聚对苯二甲酸乙二酯、5.5%聚对苯二甲酸丁二酯、12%玻璃纤维、1.5%抗氧化剂1010、3%增韧剂乙烯-醋酸乙烯共聚物，称量后混合均匀成混合原料，将混合原料在155℃下干燥2h。
（2）干燥后，将混合原料通过熔融挤出设备变成熔体挤出；其中挤出设备预热段温度为260℃，熔融段温度为280℃。
（3）将挤出后的熔体通过流延辊流延，再经过冷却辊冷却得到流延聚酯薄膜初产品。其中流延辊温度控制为75℃，冷却辊温度控制为45℃；流延辊的线速度是熔体从模口挤出速度的5倍。
（4）流延聚酯薄膜初产品经热定型、冷却、切边、卷取最后获得高强度流延聚酯薄膜。薄膜厚度为80μm。其中热定型温度为180℃，热定型时间为5s。
本发明实施例与对比例提供的高强度流延聚酯薄膜，检测方法如下：
拉伸强度：按照GB/T1040-2006标准检测，测试温度为25℃。
拉伸强度和高温收缩率测试结果如下：
表1 实施例1-5聚酯薄膜与普通聚酯薄膜力学性能和收缩率
由表1结果可以看出：相比于对比例，本发明实施例提供的流延聚酯薄膜拉伸强度有了明显的提高。这是由于本发明实施例提供的流延聚酯薄膜在挤出后采用了较低的冷却速度，故结晶度较高，薄膜微观结构更加规整，从而使流延聚酯薄膜力学性能得到改善，提高了流延聚酯薄膜整体性能，扩大了流延聚酯薄膜的使用范围。
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.高强度流延聚酯薄膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）混合原料的干燥：
将聚酯树脂母粒，玻璃纤维，抗氧化剂以及增韧剂混合均匀成混合原料，加热干燥；
（2）熔体的熔融挤出：
干燥后，所述混合原料通过熔融挤出设备变成熔体挤出；所述挤出设备预热段温度为240-260℃，熔融段温度为260-280℃；
（3）流延聚酯薄膜初产品的制得：
所述熔体挤出后通过流延辊流延，再经过冷却辊冷却得到流延聚酯薄膜初产品；所述流延辊温度为105-135℃；所述冷却辊有四组，第一冷却辊温度为80-95℃，第二冷却辊温度为65-80℃，第三冷却辊温度为50-65℃，第四冷却辊温度为35-50℃；
（4）流延聚酯薄膜成品的制得：
所述流延聚酯薄膜初产品经热定型、冷却、切边、卷取最后获得成品。
2.根据权利要求1所述的高强度流延聚酯薄膜的制备方法，其特征在于：所述聚酯树脂母粒，玻璃纤维，抗氧化剂以及增韧剂的配比（重量百分比）为：聚酯树脂母粒占77.5-88%、玻璃纤维占10-20%、抗氧化剂占0.5-2%、增韧剂占0.5-3%。
3.根据权利要求1或2所述的高强度流延聚酯薄膜的制备方法，其特征在于：所述聚酯为聚对苯二甲酸乙二酯、聚对苯二甲酸丁二酯的一种或两种。
4.根据权利要求1或2所述的高强度流延聚酯薄膜的制备方法，其特征在于：所述抗氧化剂为抗氧化剂1010、抗氧化剂1222、抗氧化剂168的一种或几种。
5.根据权利要求1或2所述的高强度流延聚酯薄膜的制备方法，其特征在于：所述增韧剂为乙烯-醋酸乙烯共聚物。
6.根据权利要求1所述的高强度流延聚酯薄膜的制备方法，其特征在于：所述步骤（1）中干燥温度为125-155℃，干燥时间为2-4.5h。
7.根据权利要求6所述的高强度流延聚酯薄膜的制备方法，其特征在于：所述步骤（2）挤出设备预热段温度为250-255℃，熔融段温度为270-275℃。
8.根据权利要求7所述的高强度流延聚酯薄膜的制备方法，其特征在于：所述步骤（3）流延辊的线速度是熔体从模口挤出速度的2-6倍。
9.根据权利要求8所述的高强度流延聚酯薄膜的制备方法，其特征在于：所述步骤（4）热定型温度为140-180℃，热定型时间为5-15s。
10.根据权利要求1所述的高强度流延聚酯薄膜的制备方法，其特征在于：所述流延聚酯薄膜成品的厚度为60-80μm。
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