CN117624851A - 一种高强度聚酯薄膜及其制备方法 - Google Patents

一种高强度聚酯薄膜及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN117624851A
CN117624851A CN202311729438.9A CN202311729438A CN117624851A CN 117624851 A CN117624851 A CN 117624851A CN 202311729438 A CN202311729438 A CN 202311729438A CN 117624851 A CN117624851 A CN 117624851A
Authority
CN
China
Prior art keywords
parts
polyester film
polycondensate
strength polyester
antioxidant
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN202311729438.9A
Other languages
English (en)
Other versions
CN117624851B (zh
Inventor
殷小波
王彩虹
史梦文
季东杰
张彬
李秋林
姜莉
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Yihua Toray Polyester Film Co Ltd
Original Assignee
Yihua Toray Polyester Film Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Yihua Toray Polyester Film Co Ltd filed Critical Yihua Toray Polyester Film Co Ltd
Priority to CN202311729438.9A priority Critical patent/CN117624851B/zh
Publication of CN117624851A publication Critical patent/CN117624851A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN117624851B publication Critical patent/CN117624851B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J5/00—Manufacture of articles or shaped materials containing macromolecular substances
    • C08J5/18—Manufacture of films or sheets
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G63/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain of the macromolecule
    • C08G63/68—Polyesters containing atoms other than carbon, hydrogen and oxygen
    • C08G63/685—Polyesters containing atoms other than carbon, hydrogen and oxygen containing nitrogen
    • C08G63/6854—Polyesters containing atoms other than carbon, hydrogen and oxygen containing nitrogen derived from polycarboxylic acids and polyhydroxy compounds
    • C08G63/6856—Dicarboxylic acids and dihydroxy compounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G63/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain of the macromolecule
    • C08G63/78—Preparation processes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J7/00—Chemical treatment or coating of shaped articles made of macromolecular substances
    • C08J7/12—Chemical modification
    • C08J7/14—Chemical modification with acids, their salts or anhydrides
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2367/00—Characterised by the use of polyesters obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain; Derivatives of such polymers
    • C08J2367/02—Polyesters derived from dicarboxylic acids and dihydroxy compounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2467/00—Characterised by the use of polyesters obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain; Derivatives of such polymers
    • C08J2467/02—Polyesters derived from dicarboxylic acids and dihydroxy compounds

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Manufacture Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Abstract

本发明提供了一种高强度聚酯薄膜及其制备方法，涉及聚合物膜技术领域，是由如下按重量份计的原料制成：PET树脂40‑50份、PBT树脂20‑30份、功能聚酯类缩聚物10‑20份、玻璃纤维5‑8份、3,3'‑二磺酸基‑4,4'‑二氟苯基砜二钠盐6‑8份、抗氧化剂0.5‑1份、增塑剂1‑2份、润滑剂0.3‑0.6份、稳定剂0.5‑1份。该高强度聚酯薄膜机械力学性能优异，耐老化性能、阻燃性和耐高温性能好。

Description

一种高强度聚酯薄膜及其制备方法
技术领域
本发明涉及聚合物膜技术领域，尤其涉及一种高强度聚酯薄膜及其制备方法。
背景技术
聚酯薄膜是聚酯在非纤维领域应用的一类重要产品，其以聚对苯二甲酸乙二酯为主要原料，由于具有优良的电绝缘性能、耐气候性、耐弱酸性和耐油性，同时还有无毒、抗化学药品稳定性好，吸水率低、质量轻、易于加工等优点，被广泛应用于电气、绝缘、包装、磁体容器、胶片等领域。
机械力学性能是评价聚酯薄膜性能的重要指标之一。聚酯薄膜在作为食品药品或精密元件的包装材料使用时对机械力学性能的要求尤其高，普通聚酯薄膜机械力学性能还达不到高强度使用要求。除此之外，市面上的普通聚酯薄膜还或多或少存在着耐老化性不足，耐高温性能不佳，阻燃性有待进一步提高等技术缺陷。
为了解决上述问题，中国发明专利文献ZL201810094640.1公开了一种高强度聚酯薄膜及其制备方法，所述高强度聚酯薄膜组成和含量(重量百分比)为：聚对苯二甲酸乙二酯占68-80％、聚对苯二甲酸丁二酯占8-12％、玻璃纤维占1-5％、抗氧化剂占1-2％、增韧剂占0-3％、水溶性丙烯酸酯-苯乙烯-丙烯酸共聚物占10-15％；所述水溶性丙烯酸酯-苯乙烯-丙烯酸共聚物由甲基丙烯酸甲酯，丙烯酸乙酯，丙烯酸正丁酯，苯乙烯，丙烯酸聚合而成。该发明提供的聚酯薄膜中添加部分具有良好硬度和强度的水性丙烯酸酯-苯乙烯-丙烯酸共聚物，使聚酯薄膜拉伸强度等力学性能有了很大的提高，提高了聚酯薄膜的性能。同时水性丙烯酸酯-苯乙烯-丙烯酸共聚物透光性好、价格较低廉，添加工艺简单，无毒环保，有利于节省成本和资源。然而，该聚酯薄膜耐老化性能、阻燃性和耐高温性能有待进一步提高。
可见，开发一种机械力学性能优异，耐老化性能、阻燃性和耐高温性能好的高强度聚酯薄膜及其制备方法符合市场需求，具有广泛的市场价值和应用前景，对促进聚酯薄膜领域的发展具有非常重要的意义。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种机械力学性能优异，耐老化性能、阻燃性和耐高温性能好的高强度聚酯薄膜及其制备方法。
本发明可以通过以下技术方案来实现：
根据本发明所述的一种高强度聚酯薄膜，是由如下按重量份计的原料制成：PET树脂40-50份、PBT树脂20-30份、功能聚酯类缩聚物10-20份、玻璃纤维5-8份、3,3'-二磺酸基-4,4'-二氟苯基砜二钠盐6-8份、抗氧化剂0.5-1份、增塑剂1-2份、润滑剂0.3-0.6份、稳定剂0.5-1份。
优选的，所述PET树脂为美国杜邦公司生产的PET/PT7450；所述PBT树脂为美国泰科纳1700A高分子量PBT Celanex。
优选的，所述功能聚酯类缩聚物的制备方法，包括如下步骤：
步骤S1、将N-[(5-甲基-1H-苯并三唑-1-基)甲基]二乙醇胺、2,3,5,6-四氟对苯二甲酸、催化剂加入到高沸点溶剂中，在110-130℃下搅拌1-3小时，得到反应溶液，然后将该反应溶液转移到高压反应釜中，用惰性气体置换釜内空气，接着在常压下135-155℃下搅拌反应3-5小时，再减压至50-100Pa，升温至270-290℃，保温保压搅拌反应18-24小时，反应结束后冷却至室温，在水中沉出，再用乙醇洗涤沉出的聚合物3-6次，后旋蒸除去乙醇，最后置于真空干燥中85-95℃下干燥至恒重，得到缩聚物；
步骤S2、将经过步骤S1制成的缩聚物、氯基烷氧基硅烷加入到二甲亚砜中，在60-80℃下搅拌反应4-6小时，接着在水中沉出，再用乙醇洗涤沉出的聚合物3-6次，后旋蒸除去乙醇，最后置于真空干燥中85-95℃下干燥至恒重，得到功能聚酯类缩聚物。
优选的，步骤S1中所述N-[(5-甲基-1H-苯并三唑-1-基)甲基]二乙醇胺、2,3,5,6-四氟对苯二甲酸、催化剂、高沸点溶剂的摩尔比为1:1:(0.8-1.2):(10-16)。
优选的，步骤S1中所述催化剂为钛酸四丁酯、对甲苯磺酸、乙酸锑中的至少一种；所述高沸点溶剂为二甲亚砜、N,N-二甲基甲酰胺、N-甲基吡咯烷酮中的至少一种；所述惰性气体为氮气、氦气、氖气、氩气中的任意一种。
优选的，步骤S2中所述缩聚物、氯基烷氧基硅烷、二甲亚砜的质量比为1:(0.1-0.3):(3-5)。
优选的，所述氯基烷氧基硅烷为3-氯丙基三乙氧基硅烷、3-氯丙基三甲氧基硅烷、氯甲基三乙氧基硅烷中的至少一种。
优选的，所述玻璃纤维为无碱短切玻璃纤维，单丝直径为3-9微米，长径比为(30-60):1。
优选的，所述抗氧化剂为抗氧化剂1010、抗氧化剂1076、抗氧化剂168中的一种或几种。
优选的，所述增塑剂为环氧大豆油、环氧糠油酸丁酯、环氧乙酰亚麻油酸甲酯中的至少一种。
优选的，所述润滑剂为石蜡、乙撑双油酸酰胺中的至少一种。
优选的，所述稳定剂为硬脂酸钙、磷酸三苯酯、磷酸三甲酯中的至少一种。
本发明的另一个目的，在于提供一种所述高强度聚酯薄膜的制备方法，包括如下步骤：
步骤D1、将除3,3'-二磺酸基-4,4'-二氟苯基砜二钠盐之外的其它原料按重量份混合均匀后，加入到双螺杆挤出机中熔融挤出，熔体在转动的冷却辊上形成无定型的聚酯铸塑厚片；
步骤D2、将冷却后的聚酯铸塑厚片经过双向拉伸，再热定型，冷却后收卷；
步骤D3、将膜浸泡50-60℃下的3,3'-二磺酸基-4,4'-二氟苯基砜二钠盐的水溶液10-20小时，水洗后干燥，冷却后收卷，得到高强度聚酯薄膜。
优选的，步骤D1中所述熔融挤出的温度为240℃-300℃。
优选的，步骤D2中所述双向拉伸的纵向拉伸倍数为2.5～4.5倍，横向拉伸拉伸倍数为2.5～4.5倍。
优选的，步骤D2中所述热定型的温度为180℃-210℃。
优选的，步骤D3中所述3,3'-二磺酸基-4,4'-二氟苯基砜二钠盐的水溶液的质量百分浓度为5-10wt％。
相比于现有技术，本发明的有益效果为：
(1)本发明公开的高强度聚酯薄膜的制备方法，采用常规设备即可实现，无需专用生产线，耗能低，资金投入少，制备效率和成品合格率高，适于工业化生产，具有较高的经济价值和社会价值。
(2)本发明公开的高强度聚酯薄膜，是由如下按重量份计的原料制成：PET树脂40-50份、PBT树脂20-30份、功能聚酯类缩聚物10-20份、玻璃纤维5-8份、3,3'-二磺酸基-4,4'-二氟苯基砜二钠盐6-8份、抗氧化剂0.5-1份、增塑剂1-2份、润滑剂0.3-0.6份、稳定剂0.5-1份。通过各原料之间的相互配合，共同作用，使得制成的聚酯薄膜机械力学性能优异，耐老化性能、阻燃性和耐高温性能好，使用寿命长。
(3)本发明公开的高强度聚酯薄膜，所述功能聚酯类缩聚物是首先通过N-[(5-甲基-1H-苯并三唑-1-基)甲基]二乙醇胺、2,3,5,6-四氟对苯二甲酸之间发生首先相连的酯化反应形成聚酯类缩聚物，然后形成的聚酯类缩聚物分子结构中的叔氨基再与氯基烷氧基硅烷上的氯基发生季铵化反应形成带有有机离子基团的功能聚酯类缩聚物，该缩聚物由于分子结构中同时引入苯并三唑、酯基、四氟苯、季铵盐和烷氧基硅烷结构，这些结构在电子效应、位阻效应和共轭效应的多重作用下，使得功能聚酯类缩聚物与其它原料之间的相容性更好，制成的聚酯薄膜性能稳定性、机械力学性能、耐老化性能、阻燃性和耐高温性好，使用寿命长。
(4)本发明公开的高强度聚酯薄膜，在薄膜制备过程中，通过浸泡3,3'-二磺酸基-4,4'-二氟苯基砜二钠盐的水溶液，使得功能聚酯类缩聚物中的季铵盐结构与3,3'-二磺酸基-4,4'-二氟苯基砜二钠盐发生离子交换反应，形成离子交联结构，有效改善了薄膜的综合性能和性能稳定性，使得其机械力学性能更优异，耐老化性能、阻燃性和耐高温性能更好，使用寿命更长。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合实施例对本发明产品作进一步详细的说明。
实施例1
一种高强度聚酯薄膜，是由如下按重量份计的原料制成：PET树脂40份、PBT树脂20份、功能聚酯类缩聚物10份、玻璃纤维5份、3,3'-二磺酸基-4,4'-二氟苯基砜二钠盐6份、抗氧化剂0.5份、增塑剂1份、润滑剂0.3份、稳定剂0.5份。
所述PET树脂为美国杜邦公司生产的PET/PT7450；所述PBT树脂为美国泰科纳1700A高分子量PBT Celanex。
所述功能聚酯类缩聚物的制备方法，包括如下步骤：
步骤S1、将N-[(5-甲基-1H-苯并三唑-1-基)甲基]二乙醇胺、2,3,5,6-四氟对苯二甲酸、催化剂加入到高沸点溶剂中，在110℃下搅拌1小时，得到反应溶液，然后将该反应溶液转移到高压反应釜中，用惰性气体置换釜内空气，接着在常压下135℃下搅拌反应3小时，再减压至50Pa，升温至270℃，保温保压搅拌反应18小时，反应结束后冷却至室温，在水中沉出，再用乙醇洗涤沉出的聚合物3次，后旋蒸除去乙醇，最后置于真空干燥中85℃下干燥至恒重，得到缩聚物；所述N-[(5-甲基-1H-苯并三唑-1-基)甲基]二乙醇胺、2,3,5,6-四氟对苯二甲酸、催化剂、高沸点溶剂的摩尔比为1:1:0.8:10；所述催化剂为钛酸四丁酯；所述高沸点溶剂为二甲亚砜；所述惰性气体为氮气；
步骤S2、将经过步骤S1制成的缩聚物、氯基烷氧基硅烷加入到二甲亚砜中，在60℃下搅拌反应4小时，接着在水中沉出，再用乙醇洗涤沉出的聚合物3次，后旋蒸除去乙醇，最后置于真空干燥中85℃下干燥至恒重，得到功能聚酯类缩聚物；所述缩聚物、氯基烷氧基硅烷、二甲亚砜的质量比为1:0.1:3；所述氯基烷氧基硅烷为3-氯丙基三乙氧基硅烷。通过GPC测试，该功能聚酯类缩聚物的Mn＝16813g/mol，MW/Mn＝1.429；将上述产物加入到质量百分浓度为15wt％的硝酸银溶液中，会产生氯化银的白色沉淀，证明有氯离子存在，进而证实季铵盐结构的存在。
所述玻璃纤维为无碱短切玻璃纤维，单丝直径为3微米，长径比为30:1；所述抗氧化剂为抗氧化剂1010；所述增塑剂为环氧大豆油；所述润滑剂为石蜡；所述稳定剂为硬脂酸钙。
一种所述高强度聚酯薄膜的制备方法，包括如下步骤：
步骤D1、将除3,3'-二磺酸基-4,4'-二氟苯基砜二钠盐之外的其它原料按重量份混合均匀后，加入到双螺杆挤出机中熔融挤出，熔体在转动的冷却辊上形成无定型的聚酯铸塑厚片；
步骤D2、将冷却后的聚酯铸塑厚片经过双向拉伸，再热定型，冷却后收卷；
步骤D3、将膜浸泡50℃下的3,3'-二磺酸基-4,4'-二氟苯基砜二钠盐的水溶液10小时，水洗后干燥，冷却后收卷，得到高强度聚酯薄膜。
步骤D1中所述熔融挤出的温度为240℃-300℃；步骤D2中所述双向拉伸的纵向拉伸倍数为2.5倍，横向拉伸拉伸倍数为2.5倍；步骤D2中所述热定型的温度为180℃；步骤D3中所述3,3'-二磺酸基-4,4'-二氟苯基砜二钠盐的水溶液的质量百分浓度为5wt％。
实施例2
一种高强度聚酯薄膜，是由如下按重量份计的原料制成：PET树脂43份、PBT树脂22份、功能聚酯类缩聚物13份、玻璃纤维6份、3,3'-二磺酸基-4,4'-二氟苯基砜二钠盐6.5份、抗氧化剂0.6份、增塑剂1.2份、润滑剂0.4份、稳定剂0.6份。
所述PET树脂为美国杜邦公司生产的PET/PT7450；所述PBT树脂为美国泰科纳1700A高分子量PBT Celanex。
所述功能聚酯类缩聚物的制备方法，包括如下步骤：
步骤S1、将N-[(5-甲基-1H-苯并三唑-1-基)甲基]二乙醇胺、2,3,5,6-四氟对苯二甲酸、催化剂加入到高沸点溶剂中，在115℃下搅拌1.5小时，得到反应溶液，然后将该反应溶液转移到高压反应釜中，用惰性气体置换釜内空气，接着在常压下140℃下搅拌反应3.5小时，再减压至60Pa，升温至275℃，保温保压搅拌反应20小时，反应结束后冷却至室温，在水中沉出，再用乙醇洗涤沉出的聚合物4次，后旋蒸除去乙醇，最后置于真空干燥中87℃下干燥至恒重，得到缩聚物；
步骤S2、将经过步骤S1制成的缩聚物、氯基烷氧基硅烷加入到二甲亚砜中，在65℃下搅拌反应4.5小时，接着在水中沉出，再用乙醇洗涤沉出的聚合物4次，后旋蒸除去乙醇，最后置于真空干燥中87℃下干燥至恒重，得到功能聚酯类缩聚物。
步骤S1中所述N-[(5-甲基-1H-苯并三唑-1-基)甲基]二乙醇胺、2,3,5,6-四氟对苯二甲酸、催化剂、高沸点溶剂的摩尔比为1:1:0.9:12；所述催化剂为对甲苯磺酸；所述高沸点溶剂为N,N-二甲基甲酰胺；所述惰性气体为氦气。
步骤S2中所述缩聚物、氯基烷氧基硅烷、二甲亚砜的质量比为1:0.15:3.5；所述氯基烷氧基硅烷为3-氯丙基三甲氧基硅烷。
所述玻璃纤维为无碱短切玻璃纤维，单丝直径为5微米，长径比为40:1；所述抗氧化剂为抗氧化剂1076；所述增塑剂为环氧糠油酸丁酯；所述润滑剂为乙撑双油酸酰胺；所述稳定剂为磷酸三苯酯。
一种所述高强度聚酯薄膜的制备方法，包括如下步骤：
步骤D1、将除3,3'-二磺酸基-4,4'-二氟苯基砜二钠盐之外的其它原料按重量份混合均匀后，加入到双螺杆挤出机中熔融挤出，熔体在转动的冷却辊上形成无定型的聚酯铸塑厚片；
步骤D2、将冷却后的聚酯铸塑厚片经过双向拉伸，再热定型，冷却后收卷；
步骤D3、将膜浸泡53℃下的3,3'-二磺酸基-4,4'-二氟苯基砜二钠盐的水溶液10-20小时，水洗后干燥，冷却后收卷，得到高强度聚酯薄膜。
步骤D1中所述熔融挤出的温度为240℃-300℃；步骤D2中所述双向拉伸的纵向拉伸倍数为3倍，横向拉伸拉伸倍数为3倍；步骤D2中所述热定型的温度为190℃。
步骤D3中所述3,3'-二磺酸基-4,4'-二氟苯基砜二钠盐的水溶液的质量百分浓度为7wt％。
实施例3
一种高强度聚酯薄膜，是由如下按重量份计的原料制成：PET树脂45份、PBT树脂25份、功能聚酯类缩聚物15份、玻璃纤维7份、3,3'-二磺酸基-4,4'-二氟苯基砜二钠盐7份、抗氧化剂0.7份、增塑剂1.5份、润滑剂0.45份、稳定剂0.7份。
所述PET树脂为美国杜邦公司生产的PET/PT7450；所述PBT树脂为美国泰科纳1700A高分子量PBT Celanex。
所述功能聚酯类缩聚物的制备方法，包括如下步骤：
步骤S1、将N-[(5-甲基-1H-苯并三唑-1-基)甲基]二乙醇胺、2,3,5,6-四氟对苯二甲酸、催化剂加入到高沸点溶剂中，在120℃下搅拌2小时，得到反应溶液，然后将该反应溶液转移到高压反应釜中，用惰性气体置换釜内空气，接着在常压下145℃下搅拌反应4小时，再减压至70Pa，升温至280℃，保温保压搅拌反应21小时，反应结束后冷却至室温，在水中沉出，再用乙醇洗涤沉出的聚合物5次，后旋蒸除去乙醇，最后置于真空干燥中90℃下干燥至恒重，得到缩聚物；
步骤S2、将经过步骤S1制成的缩聚物、氯基烷氧基硅烷加入到二甲亚砜中，在70℃下搅拌反应5小时，接着在水中沉出，再用乙醇洗涤沉出的聚合物3-6次，后旋蒸除去乙醇，最后置于真空干燥中90℃下干燥至恒重，得到功能聚酯类缩聚物。
步骤S1中所述N-[(5-甲基-1H-苯并三唑-1-基)甲基]二乙醇胺、2,3,5,6-四氟对苯二甲酸、催化剂、高沸点溶剂的摩尔比为1:1:1:13。
步骤S1中所述催化剂为乙酸锑；所述高沸点溶剂为N-甲基吡咯烷酮；所述惰性气体为氖气。
步骤S2中所述缩聚物、氯基烷氧基硅烷、二甲亚砜的质量比为1:0.2:4；所述氯基烷氧基硅烷为氯甲基三乙氧基硅烷。
所述玻璃纤维为无碱短切玻璃纤维，单丝直径为6微米，长径比为45:1；所述抗氧化剂为抗氧化剂168；所述增塑剂为环氧乙酰亚麻油酸甲酯；所述润滑剂为石蜡；所述稳定剂为磷酸三甲酯。
一种所述高强度聚酯薄膜的制备方法，包括如下步骤：
步骤D1、将除3,3'-二磺酸基-4,4'-二氟苯基砜二钠盐之外的其它原料按重量份混合均匀后，加入到双螺杆挤出机中熔融挤出，熔体在转动的冷却辊上形成无定型的聚酯铸塑厚片；
步骤D2、将冷却后的聚酯铸塑厚片经过双向拉伸，再热定型，冷却后收卷；
步骤D3、将膜浸泡55℃下的3,3'-二磺酸基-4,4'-二氟苯基砜二钠盐的水溶液15小时，水洗后干燥，冷却后收卷，得到高强度聚酯薄膜。
步骤D1中所述熔融挤出的温度为240℃-300℃；步骤D2中所述双向拉伸的纵向拉伸倍数为3.5倍，横向拉伸拉伸倍数为3.5倍。
步骤D2中所述热定型的温度为195℃。
步骤D3中所述3,3'-二磺酸基-4,4'-二氟苯基砜二钠盐的水溶液的质量百分浓度为7.5wt％。
实施例4
一种高强度聚酯薄膜，是由如下按重量份计的原料制成：PET树脂48份、PBT树脂28份、功能聚酯类缩聚物18份、玻璃纤维7.5份、3,3'-二磺酸基-4,4'-二氟苯基砜二钠盐7.5份、抗氧化剂0.9份、增塑剂1.8份、润滑剂0.55份、稳定剂0.9份。
所述PET树脂为美国杜邦公司生产的PET/PT7450；所述PBT树脂为美国泰科纳1700A高分子量PBT Celanex。
所述功能聚酯类缩聚物的制备方法，包括如下步骤：
步骤S1、将N-[(5-甲基-1H-苯并三唑-1-基)甲基]二乙醇胺、2,3,5,6-四氟对苯二甲酸、催化剂加入到高沸点溶剂中，在125℃下搅拌2.5小时，得到反应溶液，然后将该反应溶液转移到高压反应釜中，用惰性气体置换釜内空气，接着在常压下153℃下搅拌反应4.5小时，再减压至90Pa，升温至285℃，保温保压搅拌反应22小时，反应结束后冷却至室温，在水中沉出，再用乙醇洗涤沉出的聚合物6次，后旋蒸除去乙醇，最后置于真空干燥中93℃下干燥至恒重，得到缩聚物；
步骤S2、将经过步骤S1制成的缩聚物、氯基烷氧基硅烷加入到二甲亚砜中，在75℃下搅拌反应5.5小时，接着在水中沉出，再用乙醇洗涤沉出的聚合物6次，后旋蒸除去乙醇，最后置于真空干燥中93℃下干燥至恒重，得到功能聚酯类缩聚物。
步骤S1中所述N-[(5-甲基-1H-苯并三唑-1-基)甲基]二乙醇胺、2,3,5,6-四氟对苯二甲酸、催化剂、高沸点溶剂的摩尔比为1:1:1.1:15；步骤S1中所述催化剂为钛酸四丁酯、对甲苯磺酸、乙酸锑按质量比1:2:1混合形成的混合物；所述高沸点溶剂为二甲亚砜、N,N-二甲基甲酰胺、N-甲基吡咯烷酮按质量比1:3:5混合形成的混合物；所述惰性气体为氩气。
步骤S2中所述缩聚物、氯基烷氧基硅烷、二甲亚砜的质量比为1:0.25:4.5；所述氯基烷氧基硅烷为3-氯丙基三乙氧基硅烷、3-氯丙基三甲氧基硅烷、氯甲基三乙氧基硅烷按质量比2:3:4混合形成的混合物。
所述玻璃纤维为无碱短切玻璃纤维，单丝直径为8微米，长径比为55:1；所述抗氧化剂为抗氧化剂1010、抗氧化剂1076、抗氧化剂168按质量比1:2:2混合形成的混合物；所述增塑剂为环氧大豆油、环氧糠油酸丁酯、环氧乙酰亚麻油酸甲酯按质量比1:2:3混合形成的混合物；所述润滑剂为石蜡、乙撑双油酸酰胺按质量比3:5混合形成的混合物；所述稳定剂为硬脂酸钙、磷酸三苯酯、磷酸三甲酯按质量比1:2:4混合形成的混合物。
一种所述高强度聚酯薄膜的制备方法，包括如下步骤：
步骤D1、将除3,3'-二磺酸基-4,4'-二氟苯基砜二钠盐之外的其它原料按重量份混合均匀后，加入到双螺杆挤出机中熔融挤出，熔体在转动的冷却辊上形成无定型的聚酯铸塑厚片；
步骤D2、将冷却后的聚酯铸塑厚片经过双向拉伸，再热定型，冷却后收卷；
步骤D3、将膜浸泡58℃下的3,3'-二磺酸基-4,4'-二氟苯基砜二钠盐的水溶液18小时，水洗后干燥，冷却后收卷，得到高强度聚酯薄膜。
步骤D1中所述熔融挤出的温度为240℃-300℃；步骤D2中所述双向拉伸的纵向拉伸倍数为4倍，横向拉伸拉伸倍数为4倍；步骤D2中所述热定型的温度为205℃；步骤D3中所述3,3'-二磺酸基-4,4'-二氟苯基砜二钠盐的水溶液的质量百分浓度为9wt％。
实施例5
一种高强度聚酯薄膜，是由如下按重量份计的原料制成：PET树脂50份、PBT树脂30份、功能聚酯类缩聚物20份、玻璃纤维8份、3,3'-二磺酸基-4,4'-二氟苯基砜二钠盐8份、抗氧化剂1份、增塑剂2份、润滑剂0.6份、稳定剂1份。
所述PET树脂为美国杜邦公司生产的PET/PT7450；所述PBT树脂为美国泰科纳1700A高分子量PBT Celanex。
所述功能聚酯类缩聚物的制备方法，包括如下步骤：
步骤S1、将N-[(5-甲基-1H-苯并三唑-1-基)甲基]二乙醇胺、2,3,5,6-四氟对苯二甲酸、催化剂加入到高沸点溶剂中，在130℃下搅拌3小时，得到反应溶液，然后将该反应溶液转移到高压反应釜中，用惰性气体置换釜内空气，接着在常压下155℃下搅拌反应5小时，再减压至100Pa，升温至290℃，保温保压搅拌反应24小时，反应结束后冷却至室温，在水中沉出，再用乙醇洗涤沉出的聚合物6次，后旋蒸除去乙醇，最后置于真空干燥中95℃下干燥至恒重，得到缩聚物；
步骤S2、将经过步骤S1制成的缩聚物、氯基烷氧基硅烷加入到二甲亚砜中，在80℃下搅拌反应6小时，接着在水中沉出，再用乙醇洗涤沉出的聚合物6次，后旋蒸除去乙醇，最后置于真空干燥中95℃下干燥至恒重，得到功能聚酯类缩聚物。
步骤S1中所述N-[(5-甲基-1H-苯并三唑-1-基)甲基]二乙醇胺、2,3,5,6-四氟对苯二甲酸、催化剂、高沸点溶剂的摩尔比为1:1:1.2:16；步骤S1中所述催化剂为钛酸四丁酯；所述高沸点溶剂为N,N-二甲基甲酰胺；所述惰性气体为氮气。
步骤S2中所述缩聚物、氯基烷氧基硅烷、二甲亚砜的质量比为1:0.3:5；所述氯基烷氧基硅烷为3-氯丙基三乙氧基硅烷。
所述玻璃纤维为无碱短切玻璃纤维，单丝直径为9微米，长径比为60:1；所述抗氧化剂为抗氧化剂1010；所述增塑剂为环氧大豆油；所述润滑剂为乙撑双油酸酰胺；所述稳定剂为硬脂酸钙。
一种所述高强度聚酯薄膜的制备方法，包括如下步骤：
步骤D1、将除3,3'-二磺酸基-4,4'-二氟苯基砜二钠盐之外的其它原料按重量份混合均匀后，加入到双螺杆挤出机中熔融挤出，熔体在转动的冷却辊上形成无定型的聚酯铸塑厚片；
步骤D2、将冷却后的聚酯铸塑厚片经过双向拉伸，再热定型，冷却后收卷；
步骤D3、将膜浸泡60℃下的3,3'-二磺酸基-4,4'-二氟苯基砜二钠盐的水溶液20小时，水洗后干燥，冷却后收卷，得到高强度聚酯薄膜。
步骤D1中所述熔融挤出的温度为240℃-300℃；步骤D2中所述双向拉伸的纵向拉伸倍数为4.5倍，横向拉伸拉伸倍数为4.5倍；步骤D2中所述热定型的温度为210℃；步骤D3中所述3,3'-二磺酸基-4,4'-二氟苯基砜二钠盐的水溶液的质量百分浓度为10wt％。
对比例1
一种高强度聚酯薄膜，其与实施例1基本相同，不同的是，没有添加功能聚酯类缩聚物。
对比例2
一种高强度聚酯薄膜，其与实施例1基本相同，不同的是，没有添加3,3'-二磺酸基-4,4'-二氟苯基砜二钠盐。
同时，为了评估本发明所述高强度聚酯薄膜的具体技术效果，对本发明实施例及对比例中的高强度聚酯薄膜进行相关性能测试，测试结果见表1，测试样品制备过程中控制高强度聚酯薄膜厚度均为50微米；测试方法如下：
(1)拉伸性能：参照GB/T1040.1-2006进行拉伸性能测试；
(2)耐老化性能：将各例生产的高强度聚酯薄膜分别置于85℃的热空气中进行人工加速老化150小时后，冷却至室温，再次参考(1)拉伸性能测试方法测试此时的拉伸强度，并计算拉伸强度保留率，其数值越大，耐热老化性能越佳；
(3)阻燃性：按照UL-94进行测试。
(4)热收缩率：采用热缩试验仪RSY-01测试各样品在150℃下30min后薄膜横向热收缩率，其数值越小，耐高温性能越好。
表1
项目 拉伸强度(MPa) 阻燃性(级) 耐老化性(％) 热收缩率(％)
实施例1 192 V-0 98.44 0.23
实施例2 197 V-0 98.98 0.20
实施例3 200 V-0 99.35 0.15
实施例4 206 V-0 99.61 0.12
实施例5 210 V-0 99.90 0.10
对比例1 159 V-2 89.94 1.09
对比例2 166 V-1 93.98 0.82
从表1可以看出，本发明实施例公开的高强度聚酯薄膜，与对比例相比，具有更好的机械力学性能、阻燃性和耐老化性和耐高温性能；功能聚酯类缩聚物和3,3'-二磺酸基-4,4'-二氟苯基砜二钠盐的加入对改善上述性能有益。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制；凡本行业的普通技术人员均可按以上所述而顺畅地实施本发明；但是，凡熟悉本专业的技术人员在不脱离本发明技术方案范围内，可利用以上所揭示的技术内容而作出的些许更动、修饰与演变的等同变化，均为本发明的等效实施例；同时，凡依据本发明的实质技术对以上实施例所作的任何等同变化的更动、修饰与演变等，均仍属于本发明的技术方案的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种高强度聚酯薄膜，其特征在于，是由如下按重量份计的原料制成：PET树脂40-50份、PBT树脂20-30份、功能聚酯类缩聚物10-20份、玻璃纤维5-8份、3,3'-二磺酸基-4,4'-二氟苯基砜二钠盐6-8份、抗氧化剂0.5-1份、增塑剂1-2份、润滑剂0.3-0.6份、稳定剂0.5-1份。
2.根据权利要求1所述的高强度聚酯薄膜，其特征在于，所述PET树脂为美国杜邦公司生产的PET/PT7450；所述PBT树脂为美国泰科纳1700A高分子量PBT Celanex。
3.根据权利要求1所述的高强度聚酯薄膜，其特征在于，所述功能聚酯类缩聚物的制备方法，包括如下步骤：
步骤S1、将N-[(5-甲基-1H-苯并三唑-1-基)甲基]二乙醇胺、2,3,5,6-四氟对苯二甲酸、催化剂加入到高沸点溶剂中，在110-130℃下搅拌1-3小时，得到反应溶液，然后将该反应溶液转移到高压反应釜中，用惰性气体置换釜内空气，接着在常压下135-155℃下搅拌反应3-5小时，再减压至50-100Pa，升温至270-290℃，保温保压搅拌反应18-24小时，反应结束后冷却至室温，在水中沉出，再用乙醇洗涤沉出的聚合物3-6次，后旋蒸除去乙醇，最后置于真空干燥中85-95℃下干燥至恒重，得到缩聚物；
步骤S2、将经过步骤S1制成的缩聚物、氯基烷氧基硅烷加入到二甲亚砜中，在60-80℃下搅拌反应4-6小时，接着在水中沉出，再用乙醇洗涤沉出的聚合物3-6次，后旋蒸除去乙醇，最后置于真空干燥中85-95℃下干燥至恒重，得到功能聚酯类缩聚物。
4.根据权利要求3所述的高强度聚酯薄膜，其特征在于，步骤S1中所述N-[(5-甲基-1H-苯并三唑-1-基)甲基]二乙醇胺、2,3,5,6-四氟对苯二甲酸、催化剂、高沸点溶剂的摩尔比为1:1:(0.8-1.2):(10-16)；步骤S1中所述催化剂为钛酸四丁酯、对甲苯磺酸、乙酸锑中的至少一种；所述高沸点溶剂为二甲亚砜、N,N-二甲基甲酰胺、N-甲基吡咯烷酮中的至少一种；所述惰性气体为氮气、氦气、氖气、氩气中的任意一种。
5.根据权利要求3所述的高强度聚酯薄膜，其特征在于，步骤S2中所述缩聚物、氯基烷氧基硅烷、二甲亚砜的质量比为1:(0.1-0.3):(3-5)；所述氯基烷氧基硅烷为3-氯丙基三乙氧基硅烷、3-氯丙基三甲氧基硅烷、氯甲基三乙氧基硅烷中的至少一种。
6.根据权利要求1所述的高强度聚酯薄膜，其特征在于，所述玻璃纤维为无碱短切玻璃纤维，单丝直径为3-9微米，长径比为(30-60):1；所述抗氧化剂为抗氧化剂1010、抗氧化剂1076、抗氧化剂168中的一种或几种。
7.根据权利要求1所述的高强度聚酯薄膜，其特征在于，所述增塑剂为环氧大豆油、环氧糠油酸丁酯、环氧乙酰亚麻油酸甲酯中的至少一种；所述润滑剂为石蜡、乙撑双油酸酰胺中的至少一种；所述稳定剂为硬脂酸钙、磷酸三苯酯、磷酸三甲酯中的至少一种。
8.一种根据权利要求1-7任一项所述高强度聚酯薄膜的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤D1、将除3,3'-二磺酸基-4,4'-二氟苯基砜二钠盐之外的其它原料按重量份混合均匀后，加入到双螺杆挤出机中熔融挤出，熔体在转动的冷却辊上形成无定型的聚酯铸塑厚片；
步骤D2、将冷却后的聚酯铸塑厚片经过双向拉伸，再热定型，冷却后收卷；
步骤D3、将膜浸泡50-60℃下的3,3'-二磺酸基-4,4'-二氟苯基砜二钠盐的水溶液10-20小时，水洗后干燥，冷却后收卷，得到高强度聚酯薄膜。
9.根据权利要求8所述的高强度聚酯薄膜的制备方法，其特征在于，步骤D1中所述熔融挤出的温度为240℃-300℃；步骤D2中所述双向拉伸的纵向拉伸倍数为2.5～4.5倍，横向拉伸拉伸倍数为2.5～4.5倍。
10.根据权利要求8所述的高强度聚酯薄膜的制备方法，其特征在于，步骤D2中所述热定型的温度为180℃-210℃；步骤D3中所述3,3'-二磺酸基-4,4'-二氟苯基砜二钠盐的水溶液的质量百分浓度为5-10wt％。
CN202311729438.9A 2023-12-15 2023-12-15 一种高强度聚酯薄膜及其制备方法 Active CN117624851B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202311729438.9A CN117624851B (zh) 2023-12-15 2023-12-15 一种高强度聚酯薄膜及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202311729438.9A CN117624851B (zh) 2023-12-15 2023-12-15 一种高强度聚酯薄膜及其制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN117624851A true CN117624851A (zh) 2024-03-01
CN117624851B CN117624851B (zh) 2024-07-26

Family

ID=90033936

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202311729438.9A Active CN117624851B (zh) 2023-12-15 2023-12-15 一种高强度聚酯薄膜及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN117624851B (zh)

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1950261A1 (en) * 2007-01-29 2008-07-30 Cytec Surface Specialties Austria GmbH Aqueous coating binders for corrosion protection, wood and concrete
CN105694385A (zh) * 2016-01-29 2016-06-22 上海富元塑胶科技有限公司 一种提高缩聚物性能与熔体强度的母粒及其制备方法
CN106700434A (zh) * 2015-11-15 2017-05-24 合肥杰事杰新材料股份有限公司 一种耐应力发白的聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂及其制备方法
CN108239376A (zh) * 2018-01-31 2018-07-03 苏州维洛克电子科技有限公司 一种耐温聚酯薄膜及其制备方法
CN110551367A (zh) * 2019-07-19 2019-12-10 深圳市高科塑化有限公司 一种钢琴黑镜面光泽免喷涂玻纤增强pet聚酯材料及其制备方法
CN111621123A (zh) * 2020-05-11 2020-09-04 天津金发新材料有限公司 一种低翘曲pet/pbt复合材料及其制备方法
CN114773584A (zh) * 2022-04-13 2022-07-22 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 具有屏蔽紫外线功能的超支化聚合物及其制备方法与应用
CN115260715A (zh) * 2022-09-02 2022-11-01 南京斯贝尔复合材料仪征有限公司 一种连接件用高强纤维增强复合材料及其制备方法

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1950261A1 (en) * 2007-01-29 2008-07-30 Cytec Surface Specialties Austria GmbH Aqueous coating binders for corrosion protection, wood and concrete
CN106700434A (zh) * 2015-11-15 2017-05-24 合肥杰事杰新材料股份有限公司 一种耐应力发白的聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂及其制备方法
CN105694385A (zh) * 2016-01-29 2016-06-22 上海富元塑胶科技有限公司 一种提高缩聚物性能与熔体强度的母粒及其制备方法
CN108239376A (zh) * 2018-01-31 2018-07-03 苏州维洛克电子科技有限公司 一种耐温聚酯薄膜及其制备方法
CN110551367A (zh) * 2019-07-19 2019-12-10 深圳市高科塑化有限公司 一种钢琴黑镜面光泽免喷涂玻纤增强pet聚酯材料及其制备方法
CN111621123A (zh) * 2020-05-11 2020-09-04 天津金发新材料有限公司 一种低翘曲pet/pbt复合材料及其制备方法
CN114773584A (zh) * 2022-04-13 2022-07-22 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 具有屏蔽紫外线功能的超支化聚合物及其制备方法与应用
CN115260715A (zh) * 2022-09-02 2022-11-01 南京斯贝尔复合材料仪征有限公司 一种连接件用高强纤维增强复合材料及其制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN117624851B (zh) 2024-07-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108948686B (zh) 玻纤增强asa/pbt合金汽车车灯底座材料及其制备方法
KR101594542B1 (ko) 투명 이축연신 폴리에스테르 필름 및 이의 제조방법
CN103360741B (zh) 抗老化pc-pet塑料合金
CN117624851B (zh) 一种高强度聚酯薄膜及其制备方法
CN102850738A (zh) 用于光纤二次套塑的pbt料及其制备工艺以及生产系统
CN114213984A (zh) 一种bopp预涂膜及其生产工艺
CN112266589B (zh) 一种抗蠕变pbat材料及其制备方法和应用
CN117659691A (zh) 高cti阻燃耐高温尼龙复合材料及其制备方法和应用
CN112321995B (zh) 耐低温耐水解玻纤增强pbt及其制备方法
CN107254165A (zh) 一种pa6复合材料及其制备方法
CN109897266B (zh) 一种适用于水面接触的耐候抗老化聚乙烯塑料
CN111187491A (zh) 一种抗紫外抗菌聚酯切片及其制备方法
CN116874996B (zh) 一种改性聚酯的制备方法及在覆膜铁用聚酯薄膜中的应用
CN117659643B (zh) 一种耐湿热老化聚酯材料及其制备方法
CN117844195A (zh) 一种耐老化聚酯薄膜及其制备方法
KR20190037986A (ko) 폴리에스테르 수지 중합용 조성물, 폴리에스테르 수지 및 이를 이용한 폴리에스테르 필름
CN112266585A (zh) 一种高光泽pet材料及其应用
CN116444839A (zh) 一种利用pbt改性回收聚碳酸酯复合塑料及其制备方法
CN117510922B (zh) 一种高透光聚酯薄膜及其制备方法
CN112795168B (zh) 一种聚苯醚树脂组合物及其制备方法和应用
CN112029244B (zh) 一种耐热耐水解玻纤增强pbt/evoh组合物及其制备方法
CN118755122A (zh) 一种疏水抗污汽车漆面保护膜及其制备方法
CN112266489B (zh) 一种环保节能pbt薄膜生产工艺
CN112280254B (zh) 一种环保pbt家装膜及应用该膜生产的胶带
CN116376248A (zh) 一种抗水解聚乳酸材料及其制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant