CN114230830A - 一种易降解无胶亚光膜及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及亚光膜领域,用于解决现有的亚光黑色PI膜存在力学性能差的不足,而且废弃的亚光黑色PI膜无法短时间降解,长期使用会造成资源浪费和环境污染的问题,具体涉及一种易降解无胶亚光膜及其制备方法,通过将改性剂、炭黑以及亚光剂混合均匀,得到混合料A,将聚酰亚胺树脂、N,N‑二甲基乙酰胺混合均匀,得到混合料B,将混合料A与混合料B混合均匀,得到混合料C,将混合料C流延成膜,得到该易降解无胶亚光膜;该制备方法中通过改性剂本身能够提升易降解无胶亚光膜的生物降解性能,使其能够快速被微生物降解,而且改性剂的加入能够避免炭黑以及亚光剂发生团聚,从而提升了易降解无胶亚光膜的力学性能。
Description
技术领域
本发明涉及亚光膜领域,具体涉及一种易降解无胶亚光膜及其制备方法。
背景技术
聚酰亚胺薄膜由于具有优异的力学性能、耐高低温性能、热尺寸稳定性能和电气绝缘性能等,被广泛应用于光学、电子、航空航天领域,黑色PI薄膜因不透明,可起到遮盖柔性线路板、电子元件、集成电路封装件的引线框架等电子材料,防止目视检查和篡改的作用,逐渐取代了透明的PI薄膜,随着电子产品向高档化发展,传统亮光黑色PI薄膜因存在光反射而造成眩光问题已逐步被表面亚光的黑色PI薄膜取代,亚光黑色PI薄膜表观呈现亚光特性,质感柔和,使人不容易产生眩晕感;
制备亚光黑色PI膜方法如下:将黑色遮光物质和消光剂加入到制备好的聚酰胺酸溶液中充分混合后进行流延、干燥和脱水环化制备黑色亚光薄膜,而由于碳黑和消光粉都具有极强的吸附性,在加入聚酰胺酸中后很容易团聚,产生缺陷,导致黑色聚酰亚胺薄膜存在力学性能差的不足,而且随着亚光黑色PI膜的大量使用,导致废弃的亚光黑色PI膜无法短时间降解,长期使用会造成资源的浪费和环境的污染;
因此,亟需一种易降解无胶亚光膜及其制备方法来解决以上问题。
发明内容
为了克服上述的技术问题,本发明的目的在于提供一种易降解无胶亚光膜及其制备方法:通过将改性剂、炭黑以及亚光剂加入至混合机中混合均匀,得到混合料A,将聚酰亚胺树脂、N,N-二甲基乙酰胺加入至混合机中混合均匀,得到混合料B,将混合料A边搅拌边逐步加入至混合料B中,混合均匀后得到混合料C,将混合料C流延成膜,得到该易降解无胶亚光膜,解决了现有的亚光黑色PI膜存在力学性能差的不足,而且废弃的亚光黑色PI膜无法短时间降解,长期使用会造成资源的浪费和环境的污染的问题。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现:
一种易降解无胶亚光膜,该易降解无胶亚光膜由以下步骤制备得到:
步骤一:将均苯四甲酸二酐以及N,N-二甲基乙酰胺加入至安装有搅拌器、导气管以及恒压滴液漏斗的三口烧瓶中,通入氮气保护,在温度为30-35℃,搅拌速率为300-500r/min的条件下搅拌30-50min,之后边搅拌边逐滴加入对苯二胺溶液,控制滴加速率为1-3滴/s,滴加完毕后继续搅拌反应10-15h,之后加入吡啶和乙酸酐,升温至70-75℃的条件下恒温搅拌反应10-15h,反应结束后将反应产物冷却至室温,加入至无水乙醇中,过滤,将滤饼放置于真空干燥箱中,在温度为80-90℃的条件下烘干至恒重,得到聚酰亚胺树脂;
步骤二:按照重量份称取聚酰亚胺树脂35-55份、N,N-二甲基乙酰胺50-80 份、改性剂5-25份、炭黑0.8-3.6份以及亚光剂1.5-5.5份,备用;
步骤三:将改性剂、炭黑以及亚光剂加入至混合机中混合均匀,得到混合料A;
步骤四:将聚酰亚胺树脂、N,N-二甲基乙酰胺加入至混合机中混合均匀,得到混合料B,将混合料A边搅拌边逐步加入至混合料B中,混合均匀后得到混合料C;
步骤五:将混合料C流延成膜,得到该易降解无胶亚光膜。
作为本发明进一步的方案:所述均苯四甲酸二酐、N,N-二甲基乙酰胺、对苯二胺溶液、吡啶以及乙酸酐的用量比为0.01mol:50mL:50-70mL:6.8g:12.3g,所述对苯二胺溶液为对苯二胺按照0.01mol:50mL溶解于N,N-二甲基乙酰胺所形成的溶液;所述炭黑以及亚光剂的粒径为0.5-3μm,所述亚光剂为二氧化硅或三氧化二铝中的一种;所述易降解无胶亚光膜的厚度为20-50μm。
作为本发明进一步的方案:所述改性剂的制备方法如下:
S1:将聚乙二醇、无水碳酸钾、N,N-二甲基乙酰胺以及甲苯加入至安装有搅拌器、氮气导管以及回流冷凝管的三口烧瓶中,通入氮气保护,在温度为 140-142℃,搅拌速率为300-500r/min的条件下搅拌反应6-8h,之后升温至 150-155℃的条件下蒸发去除甲苯,之后降温至60-65℃,之后加入4-硝基邻苯二甲腈,继续搅拌反应12-15h,反应结束后将反应产物降温至20-25℃,之后将反应产物加入至蒸馏水中,析出沉淀,过滤,将滤饼用蒸馏水洗涤3-5次,将之后用乙腈重结晶,得到中间体1;
反应原理如下:
S2:将中间体1、氢氧化钾以及蒸馏水加入至安装有搅拌器、氮气导管以及回流冷凝管的三口烧瓶中,通入氮气保护,在搅拌速率为300-500r/min的条件下边搅拌边升温至回流,之后继续搅拌反应70-80h,反应结束后将反应产物降温至20-25℃,过滤,向滤液中加入盐酸溶液,调节滤液pH为2-3,析出沉淀,过滤,将滤饼用蒸馏水洗涤3-5次,之后放置于真空干燥箱中,在温度为80-90℃的条件下烘干至恒重,得到中间体2;
反应原理如下:
S3:将双酚A、甲苯加入至安装有搅拌器、恒压滴液漏斗以及回流冷凝管的三口烧瓶中,在温度为50-60℃,搅拌速率为300-500r/min的条件下搅拌至双酚A溶解,之后边搅拌边逐滴加入环氧氯丙烷,控制滴加速率为1-2滴/s,滴加完毕后继续搅拌反应2-3h,反应结束后将反应产物冷却至室温,得到中间体 3;
反应原理如下:
S4:将木质素、氢氧化钠溶液加入至安装有搅拌器以及恒压滴液漏斗的三口烧瓶中,在温度为80-90℃,搅拌速率为300-500r/min的条件下搅拌 20-30min,之后将边搅拌边逐滴加入中间体3,控制滴加速率为1-2滴/s,滴加完毕后继续搅拌反应2-3h,反应结束后将反应产物冷却至20-25℃,之后滴加盐酸溶液,调节反应产物pH为7.0,析出沉淀,过滤,将滤饼放置于真空干燥箱中,在温度为80-90℃的条件下烘干至恒重,得到中间体4;
反应原理如下:
S5:将中间体2以及异丁醇加入至安装有搅拌器的三口烧瓶中,在温度为 105-115℃,搅拌速率为300-500r/min的条件下搅拌30-50min,之后加入中间体4和三苯基膦,之后恒温搅拌反应8-10h,反应结束后将反应产物旋转蒸发去除异丁醇,之后加入至无水乙醚中析出沉淀,过滤,将滤饼放置于真空干燥箱中,在温度为80-90℃的条件下烘干至恒重,得到改性剂。
反应原理如下:
作为本发明进一步的方案:步骤S1中的所述聚乙二醇、无水碳酸钾、N, N-二甲基乙酰胺、甲苯以及4-硝基邻苯二甲腈的用量比为20g:0.05mol: 100-150mL:50-60mL:0.1mol,所述聚乙二醇为PEG600、PEG1000以及PEG2000 中的一种。
作为本发明进一步的方案:步骤S2中的所述中间体1、氢氧化钾以及蒸馏水的用量比为0.05mol:80g:150-200mL,所述盐酸溶液的摩尔浓度为6mol/L。
作为本发明进一步的方案:步骤S3中的所述双酚A、甲苯以及环氧氯丙烷的用量比为0.05mol:80-100mL:0.11mol。
作为本发明进一步的方案:步骤S4中的所述木质素、氢氧化钠溶液以及中间体3的用量比为10g:30g:50g,所述氢氧化钠溶液的质量分数为4-5%,所述盐酸溶液的质量分数为10-15%。
作为本发明进一步的方案:步骤S5中的所述中间体2、异丁醇、三苯基膦以及中间体4的用量比为0.1mol:150-250mL:1.0-2.0g:0.105mol。
该种易降解无胶亚光膜的制备方法,包括以下步骤:
步骤一:将均苯四甲酸二酐以及N,N-二甲基乙酰胺加入至安装有搅拌器、导气管以及恒压滴液漏斗的三口烧瓶中,通入氮气保护,在温度为30-35℃,搅拌速率为300-500r/min的条件下搅拌30-50min,之后边搅拌边逐滴加入对苯二胺溶液,控制滴加速率为1-3滴/s,滴加完毕后继续搅拌反应10-15h,之后加入吡啶和乙酸酐,升温至70-75℃的条件下恒温搅拌反应10-15h,反应结束后将反应产物冷却至室温,加入至无水乙醇中,过滤,将滤饼放置于真空干燥箱中,在温度为80-90℃的条件下烘干至恒重,得到聚酰亚胺树脂;
步骤二:按照重量份称取聚酰亚胺树脂35-55份、N,N-二甲基乙酰胺50-80 份、改性剂5-25份、炭黑0.8-3.6份以及亚光剂1.5-5.5份,备用;
步骤三:将改性剂、炭黑以及亚光剂加入至混合机中混合均匀,得到混合料A;
步骤四:将聚酰亚胺树脂、N,N-二甲基乙酰胺加入至混合机中混合均匀,得到混合料B,将混合料A边搅拌边逐步加入至混合料B中,混合均匀后得到混合料C;
步骤五:将混合料C流延成膜,得到该易降解无胶亚光膜。
本发明的有益效果如下:
本发明的一种易降解无胶亚光膜及其制备方法,通过将改性剂、炭黑以及亚光剂加入至混合机中混合均匀,得到混合料A,将聚酰亚胺树脂、N,N-二甲基乙酰胺加入至混合机中混合均匀,得到混合料B,将混合料A边搅拌边逐步加入至混合料B中,混合均匀后得到混合料C,将混合料C流延成膜,得到该易降解无胶亚光膜;该制备方法中通过改性剂本身能够提升聚酰亚胺树脂的生物降解性能,使其能够快速被微生物降解,保护环境,使制备得到的易降解无胶亚光膜更加的绿色环保,而且改性剂的加入能够避免炭黑以及亚光剂发生团聚,提升其在聚酰亚胺树脂中的分散性,从而提升了易降解无胶亚光膜的力学性能;
在制备该易降解无胶亚光膜的过程中也制备了一种改性剂,通过聚乙二醇与4-硝基邻苯二甲腈反应发生亲核取代反应,生成含有四个氰基的中间体1,之后中间体1在氢氧化钾的作用下进行氰基的水解,形成含有四个羧基的中间体2,通过双酚A与环氧氯丙烷反应生成中间体3,之后中间体3上的氯原子与木质素上的羟基反应,从而通过中间体3将若干个木质素分子联结,同时引入羟基,得到中间体4,之后通过中间体4与中间体2反应生成含有大量羧基的改性剂,该改性剂能够与炭黑以及亚光剂纳米颗粒表面的羟基反应,消除其上的羟基后避免炭黑以及亚光剂纳米颗粒发生团聚现象,提升其在聚酰亚胺树脂中的分散性,提高聚酰亚胺树脂的力学性能,同时该改性剂的分子结构主要由木质素分子构成,从而能够被微生物快速降解,从而提升了聚酰亚胺树脂的降解性,进而提高了易降解无胶亚光膜的力学性能以及降解性能。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本发明保护的范围。
实施例1:
本实施例为改性剂的制备方法如下:
S1:将20g聚乙二醇PEG600、0.05mol无水碳酸钾、100mLN,N-二甲基乙酰胺以及50mL甲苯加入至安装有搅拌器、氮气导管以及回流冷凝管的三口烧瓶中,通入氮气保护,在温度为140℃,搅拌速率为300r/min的条件下搅拌反应 6h,之后升温至150℃的条件下蒸发去除甲苯,之后降温至60℃,之后加入0.1mol4-硝基邻苯二甲腈,继续搅拌反应12h,反应结束后将反应产物降温至 20℃,之后将反应产物加入至蒸馏水中,析出沉淀,过滤,将滤饼用蒸馏水洗涤3次,将之后用乙腈重结晶,得到中间体1;
S2:将0.05mol中间体1、80g氢氧化钾以及150mL蒸馏水加入至安装有搅拌器、氮气导管以及回流冷凝管的三口烧瓶中,通入氮气保护,在搅拌速率为 300r/min的条件下边搅拌边升温至回流,之后继续搅拌反应70h,反应结束后将反应产物降温至20℃,过滤,向滤液中加入摩尔浓度为6mol/L盐酸溶液,调节滤液pH为2,析出沉淀,过滤,将滤饼用蒸馏水洗涤3次,之后放置于真空干燥箱中,在温度为80℃的条件下烘干至恒重,得到中间体2;
S3:将0.05mol双酚A、80mL甲苯加入至安装有搅拌器、恒压滴液漏斗以及回流冷凝管的三口烧瓶中,在温度为50℃,搅拌速率为300r/min的条件下搅拌至双酚A溶解,之后边搅拌边逐滴加入0.11mol环氧氯丙烷,控制滴加速率为1滴/s,滴加完毕后继续搅拌反应2h,反应结束后将反应产物冷却至室温,得到中间体3;
S4:将10g木质素、30g质量分数为4%的氢氧化钠溶液加入至安装有搅拌器以及恒压滴液漏斗的三口烧瓶中,在温度为80℃,搅拌速率为300r/min的条件下搅拌20min,之后将边搅拌边逐滴加入50g中间体3,控制滴加速率为1滴 /s,滴加完毕后继续搅拌反应2h,反应结束后将反应产物冷却至20℃,之后滴加质量分数为10%的盐酸溶液,调节反应产物pH为7.0,析出沉淀,过滤,将滤饼放置于真空干燥箱中,在温度为80℃的条件下烘干至恒重,得到中间体4;
S5:将0.1mol中间体2以及150mL异丁醇加入至安装有搅拌器的三口烧瓶中,在温度为105℃,搅拌速率为300r/min的条件下搅拌30min,之后加入 0.105mol中间体4和1.0g三苯基膦,之后恒温搅拌反应8h,反应结束后将反应产物旋转蒸发去除异丁醇,之后加入至无水乙醚中析出沉淀,过滤,将滤饼放置于真空干燥箱中,在温度为80℃的条件下烘干至恒重,得到改性剂。
实施例2:
本实施例为改性剂的制备方法如下:
S1:将20g聚乙二醇PEG1000、0.05mol无水碳酸钾、150mLN,N-二甲基乙酰胺以及60mL甲苯加入至安装有搅拌器、氮气导管以及回流冷凝管的三口烧瓶中,通入氮气保护,在温度为142℃,搅拌速率为500r/min的条件下搅拌反应 8h,之后升温至155℃的条件下蒸发去除甲苯,之后降温至65℃,之后加入 0.1mol4-硝基邻苯二甲腈,继续搅拌反应15h,反应结束后将反应产物降温至 25℃,之后将反应产物加入至蒸馏水中,析出沉淀,过滤,将滤饼用蒸馏水洗涤5次,将之后用乙腈重结晶,得到中间体1;
S2:将0.05mol中间体1、80g氢氧化钾以及200mL蒸馏水加入至安装有搅拌器、氮气导管以及回流冷凝管的三口烧瓶中,通入氮气保护,在搅拌速率为 500r/min的条件下边搅拌边升温至回流,之后继续搅拌反应80h,反应结束后将反应产物降温至25℃,过滤,向滤液中加入摩尔浓度为6mol/L盐酸溶液,调节滤液pH为3,析出沉淀,过滤,将滤饼用蒸馏水洗涤5次,之后放置于真空干燥箱中,在温度为90℃的条件下烘干至恒重,得到中间体2;
S3:将0.05mol双酚A、100mL甲苯加入至安装有搅拌器、恒压滴液漏斗以及回流冷凝管的三口烧瓶中,在温度为60℃,搅拌速率为500r/min的条件下搅拌至双酚A溶解,之后边搅拌边逐滴加入0.11mol环氧氯丙烷,控制滴加速率为2滴/s,滴加完毕后继续搅拌反应3h,反应结束后将反应产物冷却至室温,得到中间体3;
S4:将10g木质素、30g质量分数为5%的氢氧化钠溶液加入至安装有搅拌器以及恒压滴液漏斗的三口烧瓶中,在温度为90℃,搅拌速率为500r/min的条件下搅拌30min,之后将边搅拌边逐滴加入50g中间体3,控制滴加速率为2滴 /s,滴加完毕后继续搅拌反应3h,反应结束后将反应产物冷却至25℃,之后滴加质量分数为15%的盐酸溶液,调节反应产物pH为7.0,析出沉淀,过滤,将滤饼放置于真空干燥箱中,在温度为90℃的条件下烘干至恒重,得到中间体4;
S5:将0.1mol中间体2以及250mL异丁醇加入至安装有搅拌器的三口烧瓶中,在温度为115℃,搅拌速率为500r/min的条件下搅拌50min,之后加入 0.105mol中间体4和2.0g三苯基膦,之后恒温搅拌反应10h,反应结束后将反应产物旋转蒸发去除异丁醇,之后加入至无水乙醚中析出沉淀,过滤,将滤饼放置于真空干燥箱中,在温度为90℃的条件下烘干至恒重,得到改性剂。
实施例3:
本实施例为一种易降解无胶亚光膜的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤一:将0.01mol均苯四甲酸二酐以及50mLN,N-二甲基乙酰胺加入至安装有搅拌器、导气管以及恒压滴液漏斗的三口烧瓶中,通入氮气保护,在温度为30℃,搅拌速率为300r/min的条件下搅拌30min,之后边搅拌边逐滴加入对苯二胺按照0.01mol:50mL溶解于N,N-二甲基乙酰胺所形成的对苯二胺溶液 50mL,控制滴加速率为1滴/s,滴加完毕后继续搅拌反应10h,之后加入6.8g 吡啶和12.3g乙酸酐,升温至70℃的条件下恒温搅拌反应10h,反应结束后将反应产物冷却至室温,加入至无水乙醇中,过滤,将滤饼放置于真空干燥箱中,在温度为80℃的条件下烘干至恒重,得到聚酰亚胺树脂;
步骤二:按照重量份称取聚酰亚胺树脂35份、N,N-二甲基乙酰胺50份、来自于实施例1中的改性剂5份、粒径为3μm的炭黑0.8份以及粒径为3μm 的亚光剂二氧化硅1.5份,备用;
步骤三:将改性剂、炭黑以及亚光剂加入至混合机中混合均匀,得到混合料A;
步骤四:将聚酰亚胺树脂、N,N-二甲基乙酰胺加入至混合机中混合均匀,得到混合料B,将混合料A边搅拌边逐步加入至混合料B中,混合均匀后得到混合料C;
步骤五:将混合料C流延成膜,得到厚度为20μm该易降解无胶亚光膜。
实施例4:
本实施例为一种易降解无胶亚光膜的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤一:将0.01mol均苯四甲酸二酐以及50mLN,N-二甲基乙酰胺加入至安装有搅拌器、导气管以及恒压滴液漏斗的三口烧瓶中,通入氮气保护,在温度为35℃,搅拌速率为500r/min的条件下搅拌50min,之后边搅拌边逐滴加入对苯二胺按照0.01mol:50mL溶解于N,N-二甲基乙酰胺所形成的对苯二胺溶液 70mL,控制滴加速率为3滴/s,滴加完毕后继续搅拌反应15h,之后加入6.8g 吡啶和12.3g乙酸酐,升温至75℃的条件下恒温搅拌反应15h,反应结束后将反应产物冷却至室温,加入至无水乙醇中,过滤,将滤饼放置于真空干燥箱中,在温度为90℃的条件下烘干至恒重,得到聚酰亚胺树脂;
步骤二:按照重量份称取聚酰亚胺树脂55份、N,N-二甲基乙酰胺80份、来自于实施例2中的改性剂25份、粒径为0.5μm的炭黑3.6份以及粒径为0.5 μm的亚光剂三氧化二铝5.5份,备用;
步骤三:将改性剂、炭黑以及亚光剂加入至混合机中混合均匀,得到混合料A;
步骤四:将聚酰亚胺树脂、N,N-二甲基乙酰胺加入至混合机中混合均匀,得到混合料B,将混合料A边搅拌边逐步加入至混合料B中,混合均匀后得到混合料C;
步骤五:将混合料C流延成膜,得到厚度为20μm该易降解无胶亚光膜。
对比例1:
对比例1与实施例4的不同之处在于,不添加改性剂。
对比例2;
对比例2与实施例4的不同之处在于,使用硅烷偶联剂KH-550代替改性剂。
对比例3;
对比例3与实施例4的不同之处在于,使用硅烷偶联剂KH-550与木质素按照等质量混合后代替改性剂。
将实施例3-4以及对比例1-3的性能进行检测,检测结果如下所示:
其中的降解率按ASTM-D5511标准进行降解率测试,填埋于模拟垃圾土壤填埋环境120天。
样品 | 实施例3 | 实施例4 | 对比例1 | 对比例2 | 对比例3 |
60°角光泽度 | 19 | 12 | 33 | 21 | 25 |
拉伸强度,MPa | 235 | 248 | 132 | 188 | 193 |
断裂伸长率,% | 58 | 62 | 38 | 50 | 49 |
降解率,% | 86.8 | 90.3 | 51.7 | 53.7 | 81.6 |
参阅上表数据,根据实施例4与对比例1-3比较,可以得知硅烷偶联剂 KH-550与改性剂的添加均能够提升该易降解无胶亚光膜的力学性能以及光泽度,且改性剂具有更加的提升效果,根据实施例4与对比例2、3比较,可以得知木质素的添加能够提升该易降解无胶亚光膜的生物降解性能,且改性剂对该易降解无胶亚光膜的生物降解性能提升的更加明显。
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上内容仅仅是对本发明所作的举例和说明,所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代,只要不偏离发明或者超越本权利要求书所定义的范围,均应属于本发明的保护范围。
Claims (9)
1.一种易降解无胶亚光膜,其特征在于,该易降解无胶亚光膜由以下步骤制备得到:
步骤一:将均苯四甲酸二酐以及N,N-二甲基乙酰胺加入至三口烧瓶中进行搅拌,之后边搅拌边逐滴加入对苯二胺溶液,滴加完毕后继续搅拌反应,之后加入吡啶和乙酸酐,升温并恒温搅拌反应,反应结束后将反应产物冷却至室温,加入至无水乙醇中,过滤,将滤饼烘干至恒重,得到聚酰亚胺树脂;
步骤二:按照重量份称取聚酰亚胺树脂35-55份、N,N-二甲基乙酰胺50-80份、改性剂5-25份、炭黑0.8-3.6份以及亚光剂1.5-5.5份,备用;
步骤三:将改性剂、炭黑以及亚光剂加入至混合机中混合均匀,得到混合料A;
步骤四:将聚酰亚胺树脂、N,N-二甲基乙酰胺加入至混合机中混合均匀,得到混合料B,将混合料A边搅拌边逐步加入至混合料B中,混合均匀后得到混合料C;
步骤五:将混合料C流延成膜,得到该易降解无胶亚光膜。
2.根据权利要求1所述的一种易降解无胶亚光膜,其特征在于,所述均苯四甲酸二酐、N,N-二甲基乙酰胺、对苯二胺溶液、吡啶以及乙酸酐的用量比为0.01mol:50mL:50-70mL:6.8g:12.3g,所述对苯二胺溶液为对苯二胺按照0.01mol:50mL溶解于N,N-二甲基乙酰胺所形成的溶液;所述炭黑以及亚光剂的粒径为0.5-3μm,所述亚光剂为二氧化硅或三氧化二铝中的一种;所述易降解无胶亚光膜的厚度为20-50μm。
3.根据权利要求1所述的一种易降解无胶亚光膜,其特征在于,所述改性剂的制备方法如下:
S1:将聚乙二醇、无水碳酸钾、N,N-二甲基乙酰胺以及甲苯加入至三口烧瓶中进行搅拌反应,之后升温蒸发,之后降温加入4-硝基邻苯二甲腈,继续搅拌反应,反应结束后将反应产物降温,之后加入至蒸馏水中析出沉淀,过滤,将滤饼洗涤、重结晶,得到中间体1;
S2:将中间体1、氢氧化钾以及蒸馏水加入至三口烧瓶中边搅拌边升温至回流,之后继续搅拌反应,反应结束后将反应产物降温,过滤,调节滤液pH,析出沉淀,过滤,将滤饼洗涤、干燥,得到中间体2;
S3:将双酚A、甲苯加入至三口烧瓶中,搅拌至双酚A溶解,之后边搅拌边逐滴加入环氧氯丙烷,滴加完毕后继续搅拌反应,反应结束后将反应产物冷却至室温,得到中间体3;
S4:将木质素、氢氧化钠溶液加入至三口烧瓶中进行搅拌=,之后将边搅拌边逐滴加入中间体3,滴加完毕后继续搅拌反应,反应结束后将反应产物冷却,之后调节反应产物pH,析出沉淀,过滤,将滤饼烘干至恒重,得到中间体4;
S5:将中间体2以及异丁醇加入至三口烧瓶中进行搅拌,之后加入中间体4和三苯基膦,之后恒温搅拌反应,反应结束后将反应产物旋转蒸发,之后析出沉淀,过滤,将滤饼烘干至恒重,得到改性剂。
4.根据权利要求3所述的一种易降解无胶亚光膜,其特征在于,步骤S1中的所述聚乙二醇、无水碳酸钾、N,N-二甲基乙酰胺、甲苯以及4-硝基邻苯二甲腈的用量比为20g:0.05mol:100-150mL:50-60mL:0.1mol,所述聚乙二醇为PEG600、PEG1000以及PEG2000中的一种。
5.根据权利要求3所述的一种易降解无胶亚光膜,其特征在于,步骤S2中的所述中间体1、氢氧化钾以及蒸馏水的用量比为0.05mol:80g:150-200mL。
6.根据权利要求3所述的一种易降解无胶亚光膜,其特征在于,步骤S3中的所述双酚A、甲苯以及环氧氯丙烷的用量比为0.05mol:80-100mL:0.11mol。
7.根据权利要求3所述的一种易降解无胶亚光膜,其特征在于,步骤S4中的所述木质素、氢氧化钠溶液以及中间体3的用量比为10g:30g:50g,所述氢氧化钠溶液的质量分数为4-5%。
8.根据权利要求3所述的一种易降解无胶亚光膜,其特征在于,步骤S5中的所述中间体2、异丁醇、三苯基膦以及中间体4的用量比为0.1mol:150-250mL:1.0-2.0g:0.105mol。
9.根据权利要求1所述的一种易降解无胶亚光膜的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤一:将均苯四甲酸二酐以及N,N-二甲基乙酰胺加入至安装有搅拌器、导气管以及恒压滴液漏斗的三口烧瓶中,通入氮气保护,在温度为30-35℃,搅拌速率为300-500r/min的条件下搅拌30-50min,之后边搅拌边逐滴加入对苯二胺溶液,控制滴加速率为1-3滴/s,滴加完毕后继续搅拌反应10-15h,之后加入吡啶和乙酸酐,升温至70-75℃的条件下恒温搅拌反应10-15h,反应结束后将反应产物冷却至室温,加入至无水乙醇中,过滤,将滤饼放置于真空干燥箱中,在温度为80-90℃的条件下烘干至恒重,得到聚酰亚胺树脂;
步骤二:按照重量份称取聚酰亚胺树脂35-55份、N,N-二甲基乙酰胺50-80份、改性剂5-25份、炭黑0.8-3.6份以及亚光剂1.5-5.5份,备用;
步骤三:将改性剂、炭黑以及亚光剂加入至混合机中混合均匀,得到混合料A;
步骤四:将聚酰亚胺树脂、N,N-二甲基乙酰胺加入至混合机中混合均匀,得到混合料B,将混合料A边搅拌边逐步加入至混合料B中,混合均匀后得到混合料C;
步骤五:将混合料C流延成膜,得到该易降解无胶亚光膜。
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