CN114454577A - 一种增韧耐温sps双向拉伸复合薄膜及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本申请涉及薄膜的领域，具体公开了一种增韧耐温SPS双向拉伸复合薄膜及其制备方法。增韧耐温SPS双向拉伸复合薄膜包括芯层与共挤复合于所述芯层上下表面的两个外层；所述芯层由SPS树脂制成，所述外层由改性SPS树脂制成，且所述芯层的厚度为所述复合薄膜总厚度的50‑70%。其制备方法为：S1、制备改性SPS树脂；S2、通过共挤的方法制备预定厚度的复合片材；S3、对复合片材进行双向拉伸，得到增韧耐温SPS双向拉伸复合薄膜。本申请的增韧耐温SPS双向拉伸复合薄膜可用于柔性线路板，其具有良好的韧性性能、耐温性能以及绝缘性能。另外，本申请的制备方法具有生产效率高，复合薄膜厚薄均匀度较好的优点。

Description

一种增韧耐温SPS双向拉伸复合薄膜及其制备方法
技术领域
本申请涉及薄膜材料的领域，更具体地说，它涉及一种增韧耐温SPS双向拉伸复合薄膜及其制备方法。
背景技术
双向拉伸聚苯乙烯薄膜是通过对聚苯乙烯片材进行双向拉伸后得到的一种薄膜，它是近年来发展起来的一种新型包装材料。与传统的聚乙烯薄膜和聚氯乙烯薄膜相比，双向拉伸聚苯乙烯薄膜不仅具有强度更高、刚性更大的优势，而且具有良好的光泽度、透明度以及优异的电绝缘性能。
其中，聚苯乙烯包括普通聚苯乙烯和间规聚苯乙烯（SPS）。普通聚苯乙烯为非晶材料，性脆且耐温性能差。SPS为结晶材料，脆性比普通聚苯乙烯大，但耐高温性能好。为了使双向拉伸聚苯乙烯薄膜具有良好的耐温性能，通常采用SPS片材来制备双向拉伸聚苯乙烯薄膜。但是，SPS的脆性大，这导致SPS在成膜过程中容易破膜，从而使得SPS成膜困难。
对此，相关技术目前通过增加增韧剂苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物等对SPS进行增韧改性，采用增韧改性后的SPS来制备出增韧SPS双向拉伸薄膜，解决了SPS成膜困难的问题。然而，采用增韧改性后的SPS制备得到的增韧SPS双向拉伸薄膜又出现了新的问题：增韧SPS双向拉伸薄膜的热膨胀系数变大,导致薄膜的热稳定性降低。
发明内容
为了提高SPS成膜性能的同时提高增韧SPS双向拉伸薄膜的热稳定性能，本申请提供一种增韧耐温SPS双向拉伸复合薄膜及其制备方法。
第一方面，本申请提供一种增韧耐温SPS双向拉伸复合薄膜，采用如下的技术方案：
一种增韧耐温SPS双向拉伸复合薄膜，包括芯层与共挤复合于所述芯层上下表面的两个外层；所述芯层由SPS树脂制成，所述外层由改性SPS树脂制成；其中，所述改性SPS树脂由包括以下重量份的原料制成：
SPS树脂：65-75份
增韧剂：15-25份
相容剂：5-10份
抗氧化剂：0.8-1.2份
开口爽滑剂：0-2份
所述芯层的厚度为所述复合薄膜总厚度的50-70%。
本申请中的薄膜为三层复合结构，具体为ABA夹心结构。其中，外层A由改性SPS树脂制成，芯层B由SPS树脂制成。与AB结构的复合薄膜或BAB结构的复合薄膜相比，AB结构的复合薄膜与BAB结构的复合薄膜仍存在成膜困难的问题，故本申请不采用。
与采用SPS树脂制成的SPS双向拉伸薄膜相比，本申请中ABA夹心结构的增韧耐温SPS双向拉伸复合薄膜的断裂伸长率大大提高，有利于降低ABA夹心结构的复合薄膜的破膜率，提高了SPS的成膜性能。其中，SPS成膜性能提高的一方面体现在复合薄膜的膜厚可进一步减小，另一方面是复合薄膜每小时的生产量大大提高。
其次，本申请中ABA夹心结构的复合薄膜的芯层厚度为复合薄膜总厚度的50-70%。当芯层的厚度在上述范围内时，复合薄膜不仅具有良好的成膜性能，而且复合薄膜的热膨胀系数与铝或铜的热膨胀系数之差小于40ppm，有利于提高复合薄膜与铝基材或铜基材的复合稳定性。当ABA夹心结构的复合薄膜的芯层厚度低于复合薄膜总厚度的50%时，ABA夹心结构的复合薄膜的成本上升，且复合薄膜的热膨胀系数与铝或铜的热膨胀系数之差大于40ppm，长时间受热时，复合薄膜容易从铝基材或铜基材上脱离。而当ABA夹心结构的芯层厚度高于复合薄膜总厚度的70%时，ABA夹心结构的复合薄膜的成膜难度加大，破膜率明显提高。
另外，与现有的玻璃纤维改性SPS树脂相比，本申请中改性SPS树脂的优点是耐磨性更好，介电常数与介电损耗因子更小。其中，本申请保护的复合薄膜的介电常数在2.45-2.5之间，介电损耗因子在0.00025-0.0003之间，故本申请请求保护的复合薄膜电绝缘性能好，能够应用于柔性线路板中。
优选的，任一所述外层的厚度至少为所述复合薄膜总厚度的15%。
外层的厚度低于复合薄膜总厚度的15%时，复合薄膜的厚薄均匀度难以控制，故为了获得厚薄均匀性好的复合薄膜，将复合薄膜外层的厚度控制在复合薄膜总厚度的15%以上。
优选的，所述增韧剂为苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯三元共聚物、ABS高胶粉、乙烯-丙烯酸丁酯共聚物中的任意一种或几种的组合物。
苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯三元共聚物、ABS高胶粉、乙烯-丙烯酸丁酯共聚物均可以对SPS树脂进行共混增韧，且上述增韧剂与SPS树脂的相容性相对较好，当采用上述增韧剂对SPS树脂进行增韧时，即使不添加相容剂，SPS树脂的韧性也会增加，只是增加的幅度较小。但若采用增韧剂POE与SPS树脂共混时，SPS树脂的韧性性能不但不会增加，而且会下降。
优选的，所述增韧剂为改性苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物，所述改性苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物的制备方法包括以下步骤：
将100重量份苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、4-8重量份无机填料、8-15重量份硅烷偶联剂混合挤出造粒，得到改性苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物；其中，所述无机填料为纳米碳酸钙、纳米二氧化硅中的任意一种或两种的组合物。
苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物含不饱和双键，其在高温下的稳定性能会降低，从而导致苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物增韧效果变差。加入纳米碳酸钙或纳米二氧化硅对苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物进行改性能够在一定程度上提高苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物的热稳定性能，从而提高苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物对SPS树脂的增韧效果。
硅烷偶联剂的加入能够改善无机填料与聚合物之间的界面作用，从而促使纳米碳酸钙或纳米二氧化硅均匀分散于苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物中。其中，此处硅烷偶联剂可选用KH550、KH560、KH570中的任意一种或几种的组合物。
优选的，所述增韧剂为改性苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物，所述改性苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物的制备方法包括以下步骤：
步骤1、将50重量份纳米碳酸钙分散于1000重量份水中，超声分散形成纳米碳酸钙分散液；
步骤2、将100-120重量份氟硅酸铵加入纳米碳酸钙分散液中，搅拌均匀后，得到混合液I；
步骤3、将125-135重量份氨水滴加至混合液中，氨水的滴加速度控制在60-70mL/min，加完后继续搅拌反应60-90min，得到混合液II；
步骤4、将混合液II进行陈化处理，陈化温度为40-50℃，陈化时间为1.5-2h；
步骤5、对完成陈化的混合液II进行过滤，将滤饼水洗至中性，干燥，得到改性纳米碳酸钙；
步骤6、将100重量份苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、4-8重量份改性纳米碳酸钙、8-15重量份硅烷偶联剂混合挤出造粒，得到改性苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物。
氟硅酸铵与氨水反应生成二氧化硅，从而沉淀在纳米碳酸钙的表面， 形成二氧化硅包覆的纳米碳酸钙，采用该二氧化硅包覆的纳米碳酸钙与硅烷偶联剂对苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物进行改性，得到的改性苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物不仅能够进一步提高改性SPS树脂的韧性性能，还有利于提高复合薄膜的厚薄均匀度。
优选的，所述相容剂为加氢苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物。
加氢苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物的耐老化性能与耐温性能优异，且能够降低增韧剂与SPS树脂两组分间的界面张力，提高相容性，使增韧剂均匀分散于SPS树脂中。
优选的，所述抗氧化剂选用自由基消除型抗氧化剂、过氧化物分解型抗氧化剂中的任意一种或几种的组合物；其中，所述自由基消除型抗氧化剂选用抗氧化剂1024、抗氧化剂1010、抗氧化剂1076中的任意一种或几种的组合物，所述过氧化物分解型抗氧化剂选用抗氧化剂DLTP、抗氧化剂DNP、抗氧化剂TNP中的任意一种或几种的组合物。
自由基消除型抗氧化剂与过氧化物分解型抗氧化剂均可以延缓或抑制聚合物氧化过程的进行，其中，自由基消除型抗氧化剂与过氧化物分解型抗氧化剂两者协同作用，能在热加工过程中大大降低聚合物的降解率。
优选的，所述开口爽滑剂选用芥酸酰胺、滑石粉或二氧化硅中的任意一种或几种的组合物。
加入芥酸酰胺、滑石粉或二氧化硅后可有效提高薄膜的开口性能，同时还可进一步提高复合薄膜的耐磨性能。
第二方面，本申请提供一种增韧耐温SPS双向拉伸复合薄膜的制备方法，采用如下的技术方案：
一种增韧耐温SPS双向拉伸复合薄膜的制备方法，包括以下步骤：
S1、先对SPS树脂进行干燥，然后将干燥好的SPS树脂与增韧剂、相容剂、抗氧化剂、开口爽滑剂按比例混合挤出造粒，烘干，得到改性SPS树脂；
S2、将改性SPS树脂投入挤出机A，将SPS树脂投入挤出机B，其
中，挤出机A的改性SPS熔体经过连接管到模头分配器，然后分到上下两个流道，与芯层SPS熔体共挤挤出；其中，调节模唇间隙和铸片辊的速度，流延得到预定厚度的片材；
S3、将流延所得的片材进行同步拉伸处理，其中，横向与纵向的拉伸倍率各2倍，得到增韧耐温SPS双向拉伸复合薄膜。
复合薄膜外层的改性SPS熔体与芯层的SPS熔体共挤挤出，有利于提高复合薄膜的结构稳定性，同时还可以提高复合薄膜的生产效率。
优选的，S1步骤中SPS树脂的干燥温度为80±5℃，干燥时间为4±0.5h；挤出参数为：一区温度为270±2℃，二-五区温度为280±5℃，模头温度290±2℃；挤出转速为40±5r/min；S2步骤中挤出机A的温度设为300±5℃；挤出机B的温度设为300±5℃；铸片辊温度为130±5℃；S3步骤中同步拉伸系统为带可旋转链夹的大型烘箱，烘箱温度设为240±5℃，烘箱风机转速为2500±50r/min；烘箱入口处链条速率50±5m/min；出口处链条运行速度100±5m/min。
采用上述工艺参数来制备复合薄膜，复合薄膜的厚薄均匀度较好，且复合薄膜的破膜率低。
综上所述，本申请具有以下有益效果：
1、本申请中的增韧耐温SPS复合薄膜不仅具有良好的韧性性能以及热稳定性能，同时还具有较低的介电常数和介电损耗因子，能够应用于柔性线路板。
2、本申请通过对苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物进行改性，进一步提高了改性SPS树脂的韧性性能，且复合薄膜的厚薄均匀度进一步改善。
3、本申请采用共挤的方法进行生产复合薄膜，复合薄膜的结构稳定性以及生产效率均有效提高。
附图说明
图1是本申请提供的复合薄膜的结构示意图。
其中：A、外层；B、芯层。
具体实施方式
以下结合附图1和实施例对本申请作进一步详细说明。
SPS树脂：牌号ZC90，熔点270℃，厂家日本出光；
苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物：牌号YH796，S/B为20/80，厂家中石化巴陵石化；
ABS高胶粉，HR-181，胶含量为58.5-61.5wt%，产地韩国锦湖；
乙烯-丙烯酸丁酯共聚物：型号17BA07N，丙烯酸丁酯占比为15-19wt%，厂家法国阿科玛公司；
加氢苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物：YH501，厂家中石化巴陵石化；
抗氧化剂1024：Irganox MD1024，来源于巴斯夫；
抗氧化剂：DLTPGSINOX®DLTP，来源于东莞市广思远聚氨酯材料有限公司。
以上提及的厂家型号用于支撑本申请的方案，以公开充分，而不限定于所列举的厂家型号。
制备例
制备例1
一种改性苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物，制备方法如下：
将100kg苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、2kg纳米碳酸钙、2kg纳米二氧化硅、8kgKH550投入到双螺杆挤出机中挤出造粒，得到改性苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物；其中，挤出机温度：一区温度为180℃，二-五区温度为190℃，模头温度为200℃，挤出机转速为40r/min。
制备例2
一种改性苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物，制备方法如下：
将100kg苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、4kg纳米碳酸钙、4kg纳米二氧化硅、15kgKH560投入到双螺杆挤出机中挤出造粒，得到改性苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物；其中，挤出机温度：一区温度为185℃，二-五区温度为195℃，模头温度为205℃，挤出机转速为50r/min。
制备例3
一种改性苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物，制备方法如下：
步骤1、将50kg纳米碳酸钙分散于1000kg水中，超声分散形成纳米碳酸钙分散液；
步骤2、将100kg氟硅酸铵加入纳米碳酸钙分散液中，搅拌均匀后，得到混合液I；
步骤3、将125kg氨水滴加至混合液中，氨水的滴加速度控制在60mL/min，加完后继续搅拌反应60min，得到混合液II；
步骤4、将混合液II进行陈化处理，陈化温度为40℃，陈化时间为2h；
步骤5、对完成陈化的混合液II进行过滤，将滤饼水洗至中性，干燥，得到改性纳米碳酸钙；
步骤6、将100kg苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、4kg改性纳米碳酸钙、8kgKH550投入到双螺杆挤出机中挤出造粒，得到改性苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物。其中，挤出机的设置参数与制备例1中相同。
制备例4
一种改性苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物，与制备例3的区别在于：
步骤2中氟硅酸铵为120kg，步骤3中氨水为135kg。
制备例5
一种改性苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物，与制备例3的区别在于：
步骤3中氨水的滴加速度控制在70mL/min，搅拌反应时间为90min；
步骤4中陈化温度为50℃，陈化时间为1.5h。
实施例
一种增韧耐温SPS双向拉伸复合薄膜，参照图1，为ABA夹心结构，外层A由改性SPS树脂制成，芯层B由SPS树脂制成。其中，复合薄膜的厚度可根据需要生产，常规的规格有50微米、100微米等。本申请以下实施例以生产50微米的复合薄膜为例。
实施例1-3
实施例1-3中复合薄膜的原料配方表参见下表1：
表1 实施例1-3中复合薄膜的原料配方表
Figure 820751DEST_PATH_IMAGE001
实施例1-3中复合薄膜的制备方法如下：
S1、将SPS树脂于75℃的环境中干燥4.5h，然后将干燥好的SPS树脂与增韧剂、相容剂、抗氧化剂、开口爽滑剂按比例混合后，投入到双螺杆挤出机中挤出造粒，挤出机温度：一区为268℃，二-五区温度为275℃，模头温度288℃，挤出机转速：35r/min，80℃烘4h，得到改性SPS树脂；
S2、将改性SPS树脂投入单螺杆挤出机A，将SPS树脂投入单螺杆挤
出机B，单螺杆挤出机A的温度设置为295℃，挤出转速为20r/min；单螺杆挤出机B温度设置为305℃，挤出转速为30r/min；单螺杆挤出机A中的增韧改性SPS熔体经过连接管到模头分配器，然后平均分到上下两个流道，并与芯层SPS熔体共挤挤出；其中，铸片辊温度为125℃，调节模唇间隙和铸片辊的速度，使得流延的片材厚度在150-170微米之间；
S3、将流延所得的片材进行同步拉伸处理，本实施例中，同步拉伸系
统为带可旋转链夹的大型烘箱，烘箱温度设为235℃，烘箱风机转速为2450r/min；烘箱入口处链条速率45m/min；出口处链条运行速度95m/min，横向与纵向的拉伸倍率各2倍，得到增韧耐温SPS双向拉伸复合薄膜；
S4、对从烘箱出口出来的复合薄膜进行收卷，收卷辊转速40r/min，收卷张力控制在300N。
其中，实施例1-3中复合薄膜ABA的厚度比例为A:B:A=1:3:1。
实施例4
一种增韧耐温SPS双向拉伸复合薄膜，与实施例2的区别在于工艺参数不同，具体如下：
S1步骤中SPS树脂的干燥温度为85℃，干燥时间为3.5h；挤出机温
度：一区为272℃，二-五区温度为285℃，模头温度292℃；挤出转速为45r/min；
S2步骤中单螺杆挤出机A的温度设为305℃；单螺杆挤出机B的温度
设为295℃；铸片辊温度为135℃；
S3步骤中同步拉伸系统为带可旋转链夹的大型烘箱，烘箱温度设为245℃，烘箱风机转速为2550r/min；烘箱入口处链条速率55m/min；出口处链条运行速度105m/min。
实施例5
一种增韧耐温SPS双向拉伸复合薄膜，与实施例2的区别在于复合薄膜ABA三层结构的厚度比例不同，本实施例中，S2步骤中单螺杆挤出机A与单螺杆挤出机B的挤出转速均为25r/min，得到的复合薄膜ABA的厚度比例为A:B:A=1:2:1。
实施例6
一种增韧耐温SPS双向拉伸复合薄膜，与实施例2的区别在于复合薄膜ABA三层结构的厚度比例不同，本实施例中，S2步骤中单螺杆挤出机A的挤出转速为30r/min，单螺杆挤出机B的挤出转速均为35r/min，得到的复合薄膜ABA的厚度比例为A:B:A=1.5:7:1.5。
实施例7
一种增韧耐温SPS双向拉伸复合薄膜，与实施例2的区别在于复合薄膜ABA三层结构的厚度比例不同，本实施例中，S2步骤中单螺杆挤出机A中的增韧改性SPS熔体经过连接管到模头分配器，然后按1.5:2.5的比例分到上下两个流道，并与芯层SPS熔体共挤挤出；复合薄膜ABA的厚度比例为A:B:A=1.5:6:2.5。
实施例8
一种增韧耐温SPS双向拉伸复合薄膜，与实施例2的区别在于复合薄膜ABA三层结构的厚度比例不同，本实施例中，S2步骤中单螺杆挤出机A中的增韧改性SPS熔体经过连接管到模头分配器，然后按1:3的比例分到上下两个流道，并与芯层SPS熔体共挤挤出；复合薄膜ABA的厚度比例为A:B:A=1:6:3。
实施例9
一种增韧耐温SPS双向拉伸复合薄膜，与实施例2的区别在于：本实施例中复合薄膜的制备原料加入了2kg开口爽滑剂，开口爽滑剂具体为芥酸酰胺。
实施例10
一种增韧耐温SPS双向拉伸复合薄膜，与实施例9的区别在于：本实施例中增韧剂选用制备例1中制得的改性苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物。
实施例11
一种增韧耐温SPS双向拉伸复合薄膜，与实施例9的区别在于：本实施例中增韧剂选用制备例2中制得的改性苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物。
实施例12
一种增韧耐温SPS双向拉伸复合薄膜，与实施例9的区别在于：本实施例中增韧剂选用制备例3中制得的改性苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物。
实施例13
一种增韧耐温SPS双向拉伸复合薄膜，与实施例9的区别在于：本实施例中增韧剂选用制备例4中制得的改性苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物。
实施例14
一种增韧耐温SPS双向拉伸复合薄膜，与实施例9的区别在于：本实施例中增韧剂选用制备例5中制得的改性苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物。
对比例
对比例1
一种SPS双向拉伸薄膜，其制备方法如下：
将SPS树脂投入单螺杆挤出机B中熔融挤出，其中，单螺杆挤出机B的温度设置为305℃，转速为25r/min；铸片辊温度为125℃，调节模唇间隙和铸片辊的速度，使得流延的片材厚度在150-170微米之间；
将流延所得的片材进行同步拉伸处理，本实施例中，同步拉伸系统为带可旋转链夹的大型烘箱，烘箱温度设为235℃，烘箱风机转速为2450r/min；烘箱入口处链条速率45m/min；出口处链条运行速度95m/min，横向与纵向的拉伸倍率各2倍，得到SPS双向拉伸复合薄膜。
对比例2
一种增韧SPS双向拉伸薄膜，其制备方法如下：
将SPS树脂投入单螺杆挤出机A中熔融挤出，其中，单螺杆挤出机A的温度设置为295℃，转速为25r/min；铸片辊温度为125℃，调节模唇间隙和铸片辊的速度，使得流延的片材厚度在150-170微米之间；
将流延所得的片材进行同步拉伸处理，本实施例中，同步拉伸系统为带可旋转链夹的大型烘箱，烘箱温度设为235℃，烘箱风机转速为2450r/min；烘箱入口处链条速率45m/min；出口处链条运行速度95m/min，横向与纵向的拉伸倍率各2倍，得到增韧耐温SPS双向拉伸薄膜。
检测方法/试验方法
断裂伸长率：按照ISO 527-1-2012进行测试，测试条件：断裂，23℃。
拉伸模量：按照ISO 527-1-2012进行测试。
拉伸强度：按照ISO 527-1-2012进行测试，测试条件：屈服，23℃。
热膨胀系数：按照GB/T36800.2-2018塑料 热机械分析法(TMA) 第2部分：线性热膨胀系数和玻璃化转变温度的测定。
薄膜厚薄均匀度测试：按照GB/T 6672-2001 塑料薄膜和薄片厚度测定 机械测量法对实施例1-14与对比例1-2中的薄膜进行厚度测定，其中，试样长宽裁切为60cm*40cm，测试20个分散点的厚度，并计算标准偏差σ。
表2 薄膜的性能参数
项目 实施例1 实施例2 实施例3 实施例4
断裂伸长率/% 19 20 19 20
拉伸强度/MPa 85 85 85 85
拉伸模量/MPa 3450 3500 3450 3500
热膨胀系数ppm/K 50 50 50 50
标准偏差σ 0.62 0.60 0.60 0.59
项目 实施例5 实施例6 实施例7 实施例8
断裂伸长率/% 23 17 20 19
拉伸强度/MPa 88 83 85 85
拉伸模量/MPa 3400 3600 3500 3450
热膨胀系数ppm/K 52 48 50 50
标准偏差σ 0.55 0.59 0.61 0.80
项目 实施例9 实施例10 实施例11 实施例12
断裂伸长率/% 22 24 25 30
拉伸强度/MPa 87 88 88 93
拉伸模量/MPa 3400 3350 3350 3300
热膨胀系数ppm/K 50 48 48 43
标准偏差σ 0.58 0.51 0.52 0.28
项目 实施例13 实施例14 对比例1 对比例2
断裂伸长率/% 32 30 5 50
拉伸强度/MPa 95 93 100 50
拉伸模量/MPa 3300 3300 3900 3000
热膨胀系数ppm/K 42 43 40 80
标准偏差σ 0.27 0.28 1.03 0.22
结合实施例2与对比例1并结合表2可以看出，与采用SPS树脂制成的SPS双向拉伸薄膜相比，本申请中复合薄膜的断裂伸长率大大提高，降低了复合薄膜的破膜率，提高了SPS的成膜性能。
结合实施例2与对比例2并结合表2可以看出，与增韧SPS双向拉伸薄膜的热膨胀系数相比，本申请复合薄膜的热膨胀系数大大降低，有利于提高复合薄膜的热稳定性能。
结合实施例2与实施例8并结合表2可以看出，当复合薄膜外层的厚度低于复合薄膜总厚度的15%时，复合薄膜的厚薄均匀度测试的标准偏差明显提高，说明复合薄膜外层的厚度低于复合薄膜总厚度的15%时，复合薄膜厚薄均匀度的控制难度将加大。
结合实施例9-14并结合表2可以看出，将纳米碳酸钙、纳米二氧化硅以及硅烷偶联剂对苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物改性得到的改性苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物用来制备复合薄膜时，复合薄膜的断裂伸长率增大，但复合薄膜厚薄均匀度测试的标准偏差基本不变，说明复合薄膜的韧性性能有所改善，但是复合薄膜的厚薄均匀度不变。当将氟硅酸铵、氨水改性的改性纳米碳酸钙与硅烷偶联剂对苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物进行改性时，复合薄膜的断裂伸长率进一步提高，且复合薄膜厚薄均匀度测试的标准偏差明显减小，说明复合薄膜不仅韧性性能得以提高，而且复合薄膜的厚薄均匀度也进一步提高。

Claims (10)

1.一种增韧耐温SPS双向拉伸复合薄膜，其特征在于：包括芯层（B）与共挤复合于所述芯层（B）上下表面的两个外层（A）；所述芯层（B）由SPS树脂制成，所述外层（A）由改性SPS树脂制成；其中，所述改性SPS树脂由包括以下重量份的原料制成：
SPS树脂：65-75份
增韧剂：15-25份
相容剂：5-10份
抗氧化剂：0.8-1.2份
开口爽滑剂：0-2份
所述芯层（B）的厚度为所述复合薄膜总厚度的50-70%。
2.根据权利要求1所述的一种增韧耐温SPS双向拉伸复合薄膜，其特征在于：所述外层（A）的厚度至少为所述复合薄膜总厚度的15%。
3.根据权利要求1-2任一所述的一种增韧耐温SPS双向拉伸复合薄膜，其特征在于：所述增韧剂为苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯三元共聚物、ABS高胶粉、乙烯-丙烯酸丁酯共聚物中的任意一种或几种的组合物。
4.根据权利要求1-2任一所述的一种增韧耐温SPS双向拉伸复合薄膜，其特征在于：所述增韧剂为改性苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物，所述改性苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物的制备方法包括以下步骤：
将100重量份苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、4-8重量份无机填料、8-15重量份硅烷偶联剂混合挤出造粒，得到改性苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物；其中，所述无机填料为纳米碳酸钙、纳米二氧化硅中的任意一种或两种的组合物。
5.根据权利要求1-2任一所述的一种增韧耐温SPS双向拉伸复合薄膜，其特征在于：所述增韧剂为改性苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物，所述改性苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物的制备方法包括以下步骤：
步骤1、将50重量份纳米碳酸钙分散于1000重量份水中，超声分散形成纳米碳酸钙分散液；
步骤2、将100-120重量份氟硅酸铵加入纳米碳酸钙分散液中，搅拌均匀后，得到混合液I；
步骤3、将125-135重量份氨水滴加至混合液中，氨水的滴加速度控制在60-70mL/min，加完后继续搅拌反应60-90min，得到混合液II；
步骤4、将混合液II进行陈化处理，陈化温度为40-50℃，陈化时间为1.5-2h；
步骤5、对完成陈化的混合液II进行过滤，将滤饼水洗至中性，干燥，得到改性纳米碳酸钙；
步骤6、将100重量份苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、4-8重量份改性纳米碳酸钙、8-15重量份硅烷偶联剂混合挤出造粒，得到改性苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物。
6.根据权利要求1所述的一种增韧耐温SPS双向拉伸复合薄膜，其特征在于：所述相容剂为加氢苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物。
7.根据权利要求1所述的一种增韧耐温SPS双向拉伸复合薄膜，其特征在于：所述抗氧化剂选用自由基消除型抗氧化剂、过氧化物分解型抗氧化剂中的任意一种或几种的组合物；其中，所述自由基消除型抗氧化剂选用抗氧化剂1024、抗氧化剂1010、抗氧化剂1076中的任意一种或几种的组合物，所述过氧化物分解型抗氧化剂选用抗氧化剂DLTP、抗氧化剂DNP、抗氧化剂TNP中的任意一种或几种的组合物。
8.根据权利要求1所述的一种增韧耐温SPS双向拉伸复合薄膜，其特征在于：所述开口爽滑剂选用芥酸酰胺、滑石粉或二氧化硅中的任意一种或几种的组合物。
9.权利要求1-8任一所述的一种增韧耐温SPS双向拉伸复合薄膜的制备方法，其特征在于,包括以下步骤：
S1、先对SPS树脂进行干燥，然后将干燥好的SPS树脂与增韧剂、相容剂、抗氧化剂、开口爽滑剂按比例混合挤出造粒，烘干，得到改性SPS树脂；
S2、将改性SPS树脂投入挤出机A，将SPS树脂投入挤出机B，其中，挤出机A的改性SPS熔体经过连接管到模头分配器，然后分到上下两个流道，与芯层（B）SPS熔体共挤挤出；其中，调节模唇间隙和铸片辊的速度，流延得到预定厚度的片材；
S3、将流延所得的片材进行同步拉伸处理，其中，横向与纵向的拉伸倍率各2倍，得到增韧耐温SPS双向拉伸复合薄膜。
10.根据权利要求9所述的一种增韧耐温SPS双向拉伸复合薄膜的制备方法，其特征在于：
S1步骤中SPS树脂的干燥温度为80±5℃，干燥时间为4±0.5h；挤出参数为：一区温度为270±2℃，二-五区温度为280±5℃，模头温度290±2℃；
S2步骤中挤出机A的温度设为300±5℃；挤出机B的温度设为300±5℃；铸片辊温度为130±5℃；
S3步骤中同步拉伸系统为带可旋转链夹的大型烘箱，烘箱温度设为240±5℃，烘箱风机转速为2500±50r/min；烘箱入口处链条速率50±5m/min；出口处链条运行速度100±5m/min。
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