CN110696466A - 一种bopbt薄膜及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种BOPBT薄膜，依次由上表层、芯层、下表层构成；所述芯层为PBT聚酯切片，上表层和下表层的原料按重量百分比均由70‑76％的PBT聚酯切片和24‑30％的PBT聚酯母料组成。本发明还公开了上述BOPBT薄膜的制备方法。本发明首次采用PBT聚酯切片、PBT聚酯母料，在双向拉伸生产设备上生产出BOPBT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BOPBT薄膜具有良好的生物降解性、耐热性、电气绝缘性、抗吸水性等特性，应用前景更为广阔。

Description

一种BOPBT薄膜及其制备方法
技术领域
本发明涉及塑料薄膜技术领域，尤其涉及一种BOPBT薄膜及其制备方法。
背景技术
PBT(即聚对苯二甲酸丁二醇酯)又名PBTP、PTMT，是一种新型聚酯材料；PBT是乳白色半透明到不透明、结晶型的热塑性聚酯，可经由DMT或PTA的工艺路线合成。PBT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PBT原料的先例。
发明内容
基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种BOPBT薄膜及其制备方法，本发明首次采用PBT聚酯切片、PBT聚酯母料，在双向拉伸生产设备上生产出BOPBT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BOPBT薄膜具有良好的生物降解性、耐热性、电气绝缘性、抗吸水性等特性，应用前景更为广阔。
本发明提出的一种BOPBT薄膜，依次由上表层、芯层、下表层构成；所述芯层为PBT聚酯切片，上表层和下表层的原料按重量百分比均由70-76％的PBT聚酯切片和24-30％的PBT聚酯母料组成。
优选地，上表层的厚度占BOPBT薄膜总厚度的10-12％，下表层的厚度占BOPBT薄膜总厚度的10-12％。
本发明还提出了上述BOPBT薄膜的制备方法，包括如下步骤：
S1、取PBT聚酯切片干燥后，于主挤出机中加热熔融，过滤得到芯层熔体；取上表层原料于辅助挤出机中加热熔融，抽真空，除去水份和杂质得到上表层熔体；取下表层原料于另一台辅助挤出机中加热熔融，抽真空，除去水份和杂质得到下表层熔体；
S2、将上表层熔体、芯层熔体、下表层熔体在三层结构模头中汇合挤出成膜片，利用静电吸附将膜片贴附到激冷辊上急冷形成铸片并冷却定型；
S3、将铸片纵向拉伸得到厚膜，再进行横向拉伸，热定型，风冷得到BOPBT薄膜。
优选地，在S2中，汇合挤出温度为250-270℃。
优选地，在S2中，铸片冷却定型温度为18-25℃。
优选地，在S3中，纵向拉伸的预热温度为50-90℃，纵向拉伸的温度为90-110℃，纵向拉伸的倍率为2.5-3.0倍。
优选地，在S3中，横向拉伸的预热温度为80-100℃，横向拉伸的温度为100-120℃，热定型温度为150-230℃。
优选地，在S1中，芯层熔体、上表层熔体及下表层熔体的水分含量均小于40ppm。
优选地，在S1中，PBT聚酯切片的干燥温度为110-120℃，干燥时间为2-3h。
优选地，在S1中，主挤出机为单螺杆挤出机，辅助挤出机为双螺杆挤出机。
上述S3中，BOPBT薄膜进入牵引系统展平，切边，测厚，然后收卷得母卷。
本发明首次采用PBT聚酯切片、PBT聚酯母料作为双向拉伸薄膜的原料，并在双向拉伸生产设备上，采用适宜的工艺生产出BOPBT薄膜，上、下表层均为抗粘层；相比传统BOPET薄膜，BOPBT薄膜具有更优异的耐候、耐热、耐紫外线、耐电气、耐药品、耐油、耐疲劳性、阻水阻氧、机械等性能，BOPBT薄膜的原料来自生物材料提取合成，可降解、节能环保；在耐热、抗吸水性方面有明显优势，应用于汽车用途接管方面可同时取代PC、PA层，降低成本；在光缆领域可替代光缆外层材料CPP，具有广阔的未来市场前景。
具体实施方式
下面，通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。
实施例1
一种BOPBT薄膜，依次由上表层、芯层、下表层构成；所述芯层为PBT聚酯切片，上表层和下表层的原料按重量百分比均由70％的PBT聚酯切片和30％的PBT聚酯母料组成；上表层的厚度占BOPBT薄膜总厚度的10％，下表层的厚度占BOPBT薄膜总厚度的10％，芯层的厚度占BOPBT薄膜总厚度的80％。
上述BOPBT薄膜的制备方法，包括如下步骤：
S1、取PBT聚酯切片于110-120℃干燥2-3h后，于单螺杆挤出机中加热熔融，过滤得到芯层熔体；取上表层原料于双螺杆挤出机中加热熔融，抽真空，除去水份和杂质得到上表层熔体；取下表层原料于另一台双螺杆挤出机中加热熔融，抽真空，除去水份和杂质得到下表层熔体，其中，芯层熔体、上表层熔体及下表层熔体的水分含量均小于40ppm；
S2、将上表层熔体、芯层熔体、下表层熔体在三层结构模头中汇合，于250℃挤出成膜片，利用静电吸附将膜片贴附到激冷辊上急冷形成铸片，并于20℃冷却定型；
S3、将铸片于50-80℃预热，于90-110℃纵向拉伸2.5-2.6倍得到厚膜，再于80-85℃预热，于100-110℃横向拉伸，于150-220℃热定型，风冷得到BOPBT薄膜，BOPBT薄膜进入牵引系统展平，切边，测厚，然后收卷得母卷，其中，BOPBT聚酯薄膜厚度为6-10μm。
实施例2
一种BOPBT薄膜，依次由上表层、芯层、下表层构成；所述芯层为PBT聚酯切片，上表层和下表层的原料按重量百分比均由73％的PBT聚酯切片和27％的PBT聚酯母料组成；上表层的厚度占BOPBT薄膜总厚度的11％，下表层的厚度占BOPBT薄膜总厚度的11％，芯层的厚度占BOPBT薄膜总厚度的78％。
上述BOPBT薄膜的制备方法，包括如下步骤：
S1、取PBT聚酯切片于110-120℃干燥2-3h后，于单螺杆挤出机中加热熔融，过滤得到芯层熔体；取上表层原料于双螺杆挤出机中加热熔融，抽真空，除去水份和杂质得到上表层熔体；取下表层原料于另一台双螺杆挤出机中加热熔融，抽真空，除去水份和杂质得到下表层熔体，其中，芯层熔体、上表层熔体及下表层熔体的水分含量均小于40ppm；
S2、将上表层熔体、芯层熔体、下表层熔体在三层结构模头中汇合，于260℃挤出成膜片，利用静电吸附将膜片贴附到激冷辊上急冷形成铸片，并于18℃冷却定型；
S3、将铸片于55-85℃预热，于95-105℃纵向拉伸2.7-2.8倍得到厚膜，再于85-90℃预热，于105-115℃横向拉伸，于160-225℃热定型，风冷得到BOPBT薄膜，BOPBT薄膜进入牵引系统展平，切边，测厚，然后收卷得母卷，其中，BOPBT聚酯薄膜厚度为12-18μm。
实施例3
一种BOPBT薄膜，依次由上表层、芯层、下表层构成；所述芯层为PBT聚酯切片，上表层和下表层的原料按重量百分比均由76％的PBT聚酯切片和24％的PBT聚酯母料组成；上表层的厚度占BOPBT薄膜总厚度的12％，下表层的厚度占BOPBT薄膜总厚度的12％，芯层的厚度占BOPBT薄膜总厚度的76％。
上述BOPBT薄膜的制备方法，包括如下步骤：
S1、取PBT聚酯切片于110-120℃干燥2-3h后，于单螺杆挤出机中加热熔融，过滤得到芯层熔体；取上表层原料于双螺杆挤出机中加热熔融，抽真空，除去水份和杂质得到上表层熔体；取下表层原料于另一台双螺杆挤出机中加热熔融，抽真空，除去水份和杂质得到下表层熔体，其中，芯层熔体、上表层熔体及下表层熔体的水分含量均小于40ppm；
S2、将上表层熔体、芯层熔体、下表层熔体在三层结构模头中汇合，于270℃挤出成膜片，利用静电吸附将膜片贴附到激冷辊上急冷形成铸片，并于25℃冷却定型；
S3、将铸片于60-90℃预热，于100-110℃纵向拉伸2.8-3.0倍得到厚膜，再于90-100℃预热，于110-120℃横向拉伸，于170-230℃热定型，风冷得到BOPBT薄膜，BOPBT薄膜进入牵引系统展平，切边，测厚，然后收卷得母卷，其中，BOPBT聚酯薄膜厚度为19-25μm。
对比例
一种BOPET聚酯薄膜，依次由上表层、芯层、下表层构成；所述芯层为有光聚酯切片，上表层和下表层的原料按重量百分比均由60％的有光聚酯切片和40％的聚酯抗粘母料组成；上表层的厚度占BOPET聚酯薄膜总厚度的12％，下表层的厚度占BOPET聚酯薄膜总厚度的12％，芯层的厚度占BOPET聚酯薄膜总厚度的76％。
上述BOPET聚酯薄膜的制备方法，包括如下步骤：
S1、取有光聚酯切片在流化床中于160℃干燥5h后，于单螺杆挤出机中加热熔融，过滤得到芯层熔体，芯层熔体的水分含量≤50ppm；取上表层原料于双螺杆挤出机中加热熔融，抽真空，除去原料中的低聚物、水份和杂质得到上表层熔体；取下表层原料于另一台双螺杆挤出机中加热熔融，抽真空，除去原料中的低聚物、水份和杂质得到下表层熔体；
S2、将上表层熔体、芯层熔体、下表层熔体在三层结构模头中汇合，于270℃挤出成膜片，利用静电吸附将膜片贴附到激冷辊上急冷形成铸片，并于35℃冷却定型；
S3、将铸片于60-100℃预热，于110-120℃纵向拉伸3.8倍得到厚膜，再于100-120℃预热，于100-120℃横向拉伸，于180-240℃热定型，风冷得到BOPET薄膜，BOPET薄膜进入牵引系统展平，切边，测厚，然后收卷得母卷，其中，BOPBT聚酯薄膜厚度为15μm。
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BOPBT薄膜与对比例1制得的BOPET薄膜主要物性指标
Figure BDA0002226977050000061
由上表可以看出，本发明制备的BOPBT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BOPBT薄膜具有良好的生物降解性、耐热性、电气绝缘性、抗吸水性等特性，应用前景更为广阔。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种BOPBT薄膜，其特征在于，依次由上表层、芯层、下表层构成；所述芯层为PBT聚酯切片，上表层和下表层的原料按重量百分比均由70-76％的PBT聚酯切片和24-30％的PBT聚酯母料组成。
2.根据权利要求1所述BOPBT薄膜，其特征在于，上表层的厚度占BOPBT薄膜总厚度的10-12％，下表层的厚度占BOPBT薄膜总厚度的10-12％。
3.一种如权利要求1或2所述BOPBT薄膜的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1、取PBT聚酯切片干燥后，于主挤出机中加热熔融，过滤得到芯层熔体；取上表层原料于辅助挤出机中加热熔融，抽真空，除去水份和杂质得到上表层熔体；取下表层原料于另一台辅助挤出机中加热熔融，抽真空，除去水份和杂质得到下表层熔体；
S2、将上表层熔体、芯层熔体、下表层熔体在三层结构模头中汇合挤出成膜片，利用静电吸附将膜片贴附到激冷辊上急冷形成铸片并冷却定型；
S3、将铸片纵向拉伸得到厚膜，再进行横向拉伸，热定型，风冷得到BOPBT薄膜。
4.根据权利要求3所述BOPBT薄膜的制备方法，其特征在于，在S2中，汇合挤出温度为250-270℃。
5.根据权利要求3或4所述BOPBT薄膜的制备方法，其特征在于，在S2中，铸片冷却定型温度为18-25℃。
6.根据权利要求3-5任一项所述BOPBT薄膜的制备方法，其特征在于，在S3中，纵向拉伸的预热温度为50-90℃，纵向拉伸的温度为90-110℃，纵向拉伸的倍率为2.5-3.0倍。
7.根据权利要求3-6任一项所述BOPBT薄膜的制备方法，其特征在于，在S3中，横向拉伸的预热温度为80-100℃，横向拉伸的温度为100-120℃，热定型温度为150-230℃。
8.根据权利要求3-7任一项所述BOPBT薄膜的制备方法，其特征在于，在S1中，芯层熔体、上表层熔体及下表层熔体的水分含量均小于40ppm。
9.根据权利要求3-8任一项所述BOPBT薄膜的制备方法，其特征在于，在S1中，PBT聚酯切片的干燥温度为110-120℃，干燥时间为2-3h。
10.根据权利要求3-9任一项所述BOPBT薄膜的制备方法，其特征在于，在S1中，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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