CN111793334A - 一种pet膜及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种PET膜，按重量份计，其原料包括聚对苯二甲酸乙二醇酯50‑90份、润滑剂4‑15份、阻燃剂3‑20份、填充剂1‑10份、助剂1‑25份，所述聚对苯二甲酸乙二醇酯的特性粘数在0.78‑1.1dl/g。通过控制聚对苯二甲酸乙二醇酯的特性粘数，以提升PET膜的力学性能。通过添加阻燃剂，提高了PET膜的阻燃性能。通过使用相对分子量小于300的无机物作为填充剂，提高了PET膜的机械强度，而且无机物也具有较好的阻燃性能，提高了PET的阻燃性能和无机物在PET膜中的分散性能。使用改性蒙旦蜡作为润滑剂，不仅使PET膜在通过模具挤出时容易脱模，还提高了整个技术方案中的阻燃剂、填充剂、聚对苯二甲酸乙二醇酯、助剂之间的相容性和分散性，进而提高了PET膜的韧性和阻燃性能。

Description

一种PET膜及其制备方法
技术领域
本申请属于塑料材料技术领域，具体涉及一种PET膜及其制备方法。
背景技术
以聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)为原料制成的膜具有较好的气体阻隔性能、耐疲劳性、耐摩擦性和尺寸稳定性，由于PET膜各方面的优异性能使得PET膜在材料领域得到了广泛的应用。专利申请号为CN201510176148.5中公开了一种增透PET薄膜，该PET薄膜虽然具有较好的透光率，但是阻燃性能以及材料的抗冲击性能较差，限制了该薄膜在一些阻燃和力学性能要求较高的领域的使用。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明的第一个方面提供了一种PET膜，按重量份计，其原料包括聚对苯二甲酸乙二醇酯50-90份、润滑剂4-15份、阻燃剂3-20份、填充剂1-10份、助剂1-25份，所述聚对苯二甲酸乙二醇酯的特性粘数在0.78-1.1dl/g。
作为一种优选的技术方案，所述润滑剂选自油酰胺、乙撑双硬脂酰胺、矿物油、天然蜡、改性蒙旦蜡、植物油中的至少一种。
作为一种优选的技术方案，所述改性蒙旦蜡选自蒙旦蜡-E蜡、蒙旦蜡-OP蜡和蒙旦蜡S蜡中的至少一种。
作为一种优选的技术方案，所述阻燃剂为无机阻燃剂和/或有机阻燃剂。
作为一种优选的技术方案，所述有机阻燃剂为溴系阻燃剂。
作为一种优选的技术方案，所述无机阻燃剂选自氢氧化铝、氢氧化镁、硼酸锌和二碲化钼中的至少一种。
作为一种优选的技术方案，所述填充剂选自无机填充剂和/或有机填充剂。
作为一种优选的技术方案，所述填充剂为无机填充剂，所述无机填充剂的相对分子量小于300。
作为一种优选的技术方案，所述相对分子量小于300的无机填充剂为金属氢氧化物和/或金属氧化物。
作为一种优选的技术方案，所述金属氧化物选自氧化钙、二氧化钛、三氧化二铝、三氧化二锑、氧化镁中的至少一种。
作为一种优选的技术方案，所述助剂选自抗氧化剂、热稳定剂、相容剂、分散剂、抗冲击改性剂中的至少一种。
本发明的第二个方面提供了一种PET膜的制备方法，至少包括以下步骤：
(1)将聚对苯二甲酸乙二醇酯、润滑剂、阻燃剂、填充剂、助剂在245-280℃的条件下进行混合，得到混合物A；
(2)将混合物A通过模具挤出并流延成膜片，即得PET膜。
有益效果：
(1)本发明中通过控制聚对苯二甲酸乙二醇酯的特性粘数，以提升PET膜的力学性能，控制PET膜的流动性，提高PET膜的加工性能。
(2)本发明中通过添加无机阻燃剂和溴系阻燃剂的混合物，通过无机阻燃剂的抑烟性能和溴系阻燃剂的阻燃性能，提高了PET膜整体的阻燃性能。
(3)本发明中通过使用相对分子量小于300的无机物作为填充剂，提高了PET膜的机械强度，而且无机物也具有较好的阻燃性能，提高了PET的阻燃性能和无机物在PET膜中的分散性能。
(4)本发明中使用改性蒙旦蜡作为润滑剂，不仅使PET膜在通过模具挤出时容易脱模，还提高了整个技术方案中的阻燃剂、填充剂、聚对苯二甲酸乙二醇酯、助剂之间的相容性和分散性，进而提高了PET膜的韧性和阻燃性能。
具体实施方式
为了下面的详细描述的目的，应当理解，本发明可采用各种替代的变化和步骤顺序，除非明确规定相反。此外，除了在任何操作实例中，或者以其他方式指出的情况下，表示例如说明书和权利要求中使用的成分的量的所有数字应被理解为在所有情况下被术语“约”修饰。因此，除非相反指出，否则在以下说明书和所附权利要求中阐述的数值参数是根据本发明所要获得的期望性能而变化的近似值。至少并不是试图将等同原则的适用限制在权利要求的范围内，每个数值参数至少应该根据报告的有效数字的个数并通过应用普通舍入技术来解释。
尽管阐述本发明的广泛范围的数值范围和参数是近似值，但是具体实例中列出的数值尽可能精确地报告。然而，任何数值固有地包含由其各自测试测量中发现的标准偏差必然产生的某些误差。
当本文中公开一个数值范围时，上述范围视为连续，且包括该范围的最小值及最大值，以及这种最小值与最大值之间的每一个值。进一步地，当范围是指整数时，包括该范围的最小值与最大值之间的每一个整数。此外，当提供多个范围描述特征或特性时，可以合并该范围。换言之，除非另有指明，否则本文中所公开之所有范围应理解为包括其中所归入的任何及所有的子范围。例如，从“1至10”的指定范围应视为包括最小值1与最大值10之间的任何及所有的子范围。范围1至10的示例性子范围包括但不限于1至6.1、3.5至7.8、5.5至10等。
为了解决上述问题，本发明的第一个方面提供了一种PET膜，按重量份计，其原料包括聚对苯二甲酸乙二醇酯50-90份、润滑剂4-15份、阻燃剂3-20份、填充剂1-10份、助剂1-25份，所述聚对苯二甲酸乙二醇酯的特性粘数在0.78-1.1dl/g。
特性粘数是指当高聚物溶液的粘数在无限稀释情况下的极限值。该发明中的聚对苯二甲酸乙二醇酯的特性粘数是以间甲苯酚为溶剂，配成0.5％wt的溶液，用乌式粘度计在25℃的条件下测得的。高聚物的特性粘数越大，流动性越差，加工成型的难度越大。
作为一种优选的技术方案，所述润滑剂选自油酰胺、乙撑双硬脂酰胺、矿物油、天然蜡、改性蒙旦蜡、植物油中的至少一种。
作为一种优选的技术方案，所述改性蒙旦蜡选自蒙旦蜡-E蜡、蒙旦蜡-OP蜡和蒙旦蜡S蜡中的至少一种。
改性蒙旦蜡由于具有较强的极性中心的非极性长碳链，所以既具有较好的内润滑作用，能够提高阻燃剂、填充剂以及助剂在聚对苯二甲酸乙二醇酯中的相容性，又具有较好的外润滑作用，提高整体材料的流动性成型性和稳定性，一定含量的改性蒙旦蜡具有较好的抗迁移性能，PET膜在长期使用的条件下不会变花。
作为一种优选的技术方案，所述阻燃剂为无机阻燃剂和/或有机阻燃剂。
作为一种优选的技术方案，所述有机阻燃剂为溴系阻燃剂。
作为一种优选的技术方案，所述溴系阻燃剂选自选自十溴二苯乙烷、对溴乙基苯中的至少一种。
溴系阻燃剂是无公害新型阻燃剂是无公害的新型阻燃剂，在燃烧时不会产生有毒物质，热稳定性能较好，阻燃效果较好，混溶性能较好，有助于PET膜的成型加工。
作为一种优选的技术方案，所述无机阻燃剂选自氢氧化铝、氢氧化镁、硼酸锌和二碲化钼中的至少一种。
无机阻燃剂热稳定性好、阻燃效果好、抑烟效果较好，高温条件下不会产生毒气，但是无机阻燃剂与聚对苯二甲酸乙二醇酯的相容性能不好。
作为一种优选的技术方案，所述填充剂为无机填充剂，所述无机填充剂的相对分子量小于300。
作为一种优选的技术方案，所述相对分子量小于300的无机填充剂为金属氢氧化物和/或金属氧化物。
作为一种优选的技术方案，所述金属氧化物选自氧化钙、二氧化钛、三氧化二铝、三氧化二锑、氧化镁中的至少一种。
一定相对分子量的无机填充剂能够提高PET膜的成型加工性能和机械强度，而且无机填充剂还具有一定的阻燃性能，能够增强PET膜整体的阻燃性能。分子量过大的无机填充剂容易在物料中分散不均匀，影响PET膜的力学性能以及阻燃性能。
作为一种优选的技术方案，所述助剂选自抗氧化剂、热稳定剂、相容剂、分散剂、抗冲击改性剂中的至少一种。
本发明的第二个方面提供了一种PET膜的制备方法，至少包括以下步骤：
(1)将聚对苯二甲酸乙二醇酯、润滑剂、阻燃剂、填充剂、助剂在245-280℃的条件下进行混合，得到混合物A；
(2)将混合物A通过模具挤出并流延成膜片，即得PET膜。
另外，如果没有其它说明，所用原料都是市售得到的。
实施例
实施例1
本实施例的第一个方面提供了本发明的第一个方面提供了一种PET膜，按重量份计，其原料包括聚对苯二甲酸乙二醇酯50-份、润滑剂4份、阻燃剂3份、填充剂1份、助剂1份，所述聚对苯二甲酸乙二醇酯的特性粘数为0.78dl/g。所述聚对苯二甲酸乙二醇酯购自苏州点辉塑胶原料有限公司，牌号：CZ-333。所述润滑剂为蒙旦蜡-E蜡，购自科莱恩化工(中国)有限公司，牌号：Licowax E。
所述阻燃剂为无机阻燃剂和溴系阻燃剂的混合物，所述无机阻燃剂与溴系阻燃剂的质量比为1：2，所述溴系阻燃剂为十溴二苯乙烷，所述十溴二苯乙烷购自山东天一化工股份有限公司，CAS号为：84852-53-9。所述无机阻燃剂为氢氧化铝，所述氢氧化铝购自合肥中科阻燃新材料有限公司，货号为：AH-3。
该实施例中的填充剂为氧化钙，购自建德市大同镇宏伟钙粉厂，CAS号为：1305-78-8。
该实施例中的助剂为抗冲击改性剂，所述抗冲击改性剂购自深圳市东邦进出口贸易有限公司，牌号：韩国LG MB872。
本发明的第二个方面提供了一种PET膜的制备方法，包括以下步骤：
(1)将聚对苯二甲酸乙二醇酯、蒙旦蜡-E蜡、十溴二苯乙烷、氢氧化铝、氧化钙、抗冲击改性剂在245℃的条件下进行混合，得到混合物A；
(2)将混合物A通过模具挤出并流延成膜片，即得PET膜。
实施例2
本发明的第一个方面提供了一种PET膜，按重量份计，其原料包括聚对苯二甲酸乙二醇酯75份、润滑剂10份、阻燃剂13份、填充剂5份、助剂15份，所述聚对苯二甲酸乙二醇酯的特性粘数为0.8dl/g，所述聚对苯二甲酸乙二醇酯购自中石化仪征化纤有限责任公司，牌号：BG85。
所述润滑剂为蒙旦蜡-OP蜡，购自科莱恩化工(中国)有限公司，牌号：LicowaxOP。
所述阻燃剂为无机阻燃剂和溴系阻燃剂的混合物，所述无机阻燃剂与溴系阻燃剂的质量比为1：2，所述溴系阻燃剂为对溴乙基苯，所述对溴乙基苯购自武汉拉那白医药化工有限公司，CAS号为：1585-07-5。所述无机阻燃剂为氢氧化镁，所述氢氧化镁购自无锡市泽辉化工有限公司，CAS号：1909-42-8。该实施例中的填充剂为无机填充剂，所述无机填充剂为二氧化钛，购自江苏天行新材料有限公司，牌号为：A10。
该实施例中的助剂为抗冲击改性剂，所述抗冲击改性剂购自深圳市东邦进出口贸易有限公司，牌号：韩国LG MB872。
本发明的第二个方面提供了一种PET膜的制备方法，包括以下步骤：
(1)将聚对苯二甲酸乙二醇酯、蒙旦蜡-OP蜡、对溴乙基苯、氢氧化镁、二氧化钛、抗冲击改性剂在265℃的条件下进行混合，得到混合物A；
(2)将混合物A通过模具挤出并流延成膜片，即得PET膜。
实施例3
本发明的第一个方面提供了一种PET膜，按重量份计，其原料包括聚对苯二甲酸乙二醇酯90份、润滑剂15份、阻燃剂20份、填充剂10份、助剂25份，所述聚对苯二甲酸乙二醇酯的特性粘数为0.8dl/g，所述聚对苯二甲酸乙二醇酯购自中石化仪征化纤有限责任公司，牌号：BG85。
所述润滑剂为蒙旦蜡-S蜡，购自科莱恩化工(中国)有限公司，牌号：Licowax S。
所述阻燃剂为无机阻燃剂和溴系阻燃剂的混合物，所述无机阻燃剂与溴系阻燃剂的质量比为1：2，所述溴系阻燃剂为十溴二苯乙烷，所述十溴二苯乙烷购自山东天一化工股份有限公司，CAS号为：84852-53-9。所述无机阻燃剂为硼酸锌，所述硼酸锌购自淄博五维实业有限公司，CAS号为：1332-07-6。
该实施例中的填充剂为三氧化二铝，所述三氧化二铝购自巩义市欧尚耐材有限公司，CAS号：17758-78-1。
该实施例中的助剂为抗冲击改性剂，所述抗冲击改性剂购自深圳市东邦进出口贸易有限公司，牌号：韩国LG MB872。
本发明的第二个方面提供了一种PET膜的制备方法，包括以下步骤：
(1)将聚对苯二甲酸乙二醇酯、蒙旦蜡-S蜡、十溴二苯乙烷、硼酸锌、三氧化二铝、抗冲击改性剂在280℃的条件下进行混合，得到混合物A；
(2)将混合物A通过模具挤出并流延成膜片，即得PET膜。
实施例4
该实施例中与实施例3中不同的点在于，该实施例中的填充剂为三氧化二锑，所述三氧化二锑购自云南文冶有色金属股份有限公司，CAS号为：1309-64-4。
实施例5
该实施例中与实施例3中不同的点在于，该实施例中的填充剂为氧化镁，所述氧化镁购自山东滕锐化工有限公司，CAS号为：1309-48-4。
对比例1
与实施例3的区别在于：该对比例中的阻燃剂为无机阻燃剂和磷系阻燃剂的混合物，所述无机阻燃剂与磷系阻燃剂的质量比为1：2，所述无机阻燃剂为硼酸锌，所述硼酸锌购自淄博五维实业有限公司，CAS号为：1332-07-6。所述磷系阻燃剂为2-乙基己基磷酸酯，购自江苏省海安石油化工厂，货号为：PA800。
对比例2
与实施例3的区别在于：该对比例中的阻燃剂为无机阻燃剂，所述无机阻燃剂为硼酸锌，所述硼酸锌购自淄博五维实业有限公司，CAS号为：1332-07-6。
对比例3
与实施例3的区别在于：所述阻燃剂为溴系阻燃剂，所述溴系阻燃剂为十溴二苯乙烷，所述十溴二苯乙烷购自山东天一化工股份有限公司，CAS号为：84852-53-9。
对比例4
与实施例3的区别在于：该实施例中的润滑剂为硬脂酸钙，所述硬脂酸钙购自河南图道格实业有限公司，货号为：037。
对比例5
与实施例3的区别在于：该实施例中的润滑剂为1份，润滑剂为蒙旦蜡-S蜡，购自科莱恩化工(中国)有限公司，牌号：Licowax S。
对比例6
与实施例3的区别在于：该实施例中的润滑剂为18份，润滑剂为蒙旦蜡-S蜡，购自科莱恩化工(中国)有限公司，牌号：Licowax S。
性能测试
测试一：参照HB-UL94的标准，对实施例1-5和对比例1-4中的PET膜进行阻燃等级测试。
测试二：参照ASTM D638-03的标准，对实施例1-5和对比例1-4中的PET膜进行拉伸强度的测试。
测试三：将实施例1-5和对比例1-4中的PET膜分别分成九组，每组有10个10cm×10cm大小的膜片，放置在100℃的温箱中100h，恒温100h后对各组膜片的表面进行观察表面是否变花，判断是否有添加剂迁移到膜片的表面，评价膜片的抗迁移性，0-1个膜片变花抗迁移性为优，2-5个膜片变花抗迁移性为良，5-10个膜片变花抗迁移性为差。
燃烧等级 拉伸强度(MPa) 抗迁移性
实施例1 V0 32 优
实施例2 V0 34.3 优
实施例3 V0 35 优
实施例4 V0 34.8 优
实施例5 V0 34.6 优
对比例1 V1 21.4 差
对比例2 V2 23.2 良
对比例3 V2 22.8 良
对比例4 V1 19.4 差
对比例5 V0 31 差
对比例6 V0 31.8 差
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对发明作其他形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或更改为等同变化的等效实施例，但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改，等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (10)

1.一种PET膜，其特征在于，按重量份计，其原料包括聚对苯二甲酸乙二醇酯50-90份、润滑剂4-15份、阻燃剂3-20份、填充剂1-10份、助剂1-25份，所述聚对苯二甲酸乙二醇酯的特性粘数在0.78-1.1dl/g。
2.根据权利要求1所述的PET膜，其特征在于，所述润滑剂选自油酰胺、乙撑双硬脂酰胺、矿物油、天然蜡、改性蒙旦蜡、植物油中的至少一种。
3.根据权利要求2所述的PET膜，其特征在于，所述改性蒙旦蜡选自蒙旦蜡-E蜡、蒙旦蜡-OP蜡和蒙旦蜡S蜡中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的PET膜，其特征在于，所述阻燃剂为无机阻燃剂和/或有机阻燃剂。
5.根据权利要求4所述的PET膜，其特征在于，所述有机阻燃剂为溴系阻燃剂。
6.根据权利要求4所述的PET膜，其特征在于，所述无机阻燃剂选自氢氧化铝、氢氧化镁、硼酸锌和二碲化钼中的至少一种。
7.根据权利要求1所述的PET膜，其特征在于，所述填充剂为无机填充剂，所述无机填充剂的相对分子量小于300。
8.根据权利要求7所述的PET膜，其特征在于，所述相对分子量小于300的无机填充剂为金属氢氧化物和/或金属氧化物。
9.根据权利要求1所述的PET膜，其特征在于，所述助剂选自抗氧化剂、热稳定剂、相容剂、分散剂、抗冲击改性剂中的至少一种。
10.一种根据权利要求1-9中任一项所述的PET膜的制备方法，其特征在于，至少包括以下步骤：
(1)将聚对苯二甲酸乙二醇酯、润滑剂、阻燃剂、填充剂、助剂在245-280℃的条件下进行混合，得到混合物A；
(2)将混合物A通过模具挤出并流延成膜片，即得PET膜。
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