一种耐高温取向透明纳米麻纤维聚酯薄膜及其制备方法

一种耐高温取向透明纳米麻纤维聚酯薄膜及其制备方法
【专利摘要】本发明涉及一种耐高温取向透明纳米麻纤维聚酯薄膜及其制备方法，其原料包括纳米麻纤维1~50份、聚酯50~95份、添加剂含量在0.1~5份，界面偶联剂的含量在0.1~5份；所述界面偶联剂是硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、异氰酸酯类偶联剂、铝酸酯偶联剂中的一种或几种；所述聚酯为聚2,6-萘二甲酸乙二醇酯和/或PET。制备的耐高温取向透明纳米麻纤维聚酯薄膜具有透明性好，有光泽，具有优良的机械性能、抗张强度和抗冲击强度、尺寸稳定、线性膨胀系数低、良好的耐化学药品性和耐油性，可广泛的应用于包装、电子、光电、薄膜开关、面板及柔性显示基材等产品上。
【专利说明】-种耐高温取向透明纳米麻纤维聚醒薄膜及其制备方法

【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种取向透明纳米麻纤维聚醋薄膜及其制备方法，更详细地来说，本 发明涉及一种耐高温取向透明纳米麻纤维聚醋薄膜及其制备方法，该薄膜在高温下具有尺 寸稳定性，对于在使用温度范围的温度变化内具有优良的尺寸稳定性、线性膨胀系数低、透 明性和平坦性。

【背景技术】
[0002] 生存环境恶化、资源缺乏和能源危机使得人类认识到保护环境和有效利用资源对 实现社会和经济持续发展的重要性和迫切性，人们已越来越重视采用可再生生物资源来制 造新材料。但随着环境生态平衡对森林覆盖率的要求越来越高，木材资源的匿乏和人们对 木材资源需求之间的矛盾日益加剧，利用生长周期短的原料来代替木材资源又成了人们研 究的新目标。于是人们开始把目光转向亚麻、剑麻、红麻等麻类资源W及来源非常广泛的农 业纤维如枯杆等非木质纤维，用它们来替代木材生产复合材料，W期有效地解决过度使用 木材资源的矛盾。从目前的研究来看，除木材外的天然植物纤维尤其是麻纤维增强复合材 料的力学性能可W和玻璃纤维等增强的复合材料相媳美。其麻纤维易生物降解，可循环利 用，它具有耐高温、耐酸碱、散热快和无静电等独特的优点，比强度和比模量均较高。
[0003] 聚醋膜，特别是聚对苯二甲酸己二醇醋（阳T)和聚蔡二甲酸己二醇醋（阳脚双轴 拉伸薄膜是一类性能比较全面的薄膜，其透明性好，有光泽；具有优良的气密性、机械性能、 耐热、耐寒性和耐化学药品性，广泛应用于电子元件、电路板、通信设备及柔性显示设备等 广品上。
[0004] 麻纤维素是一种强极性的亲水性天然高分子化合物，而一般高分子聚合物是憎水 性的，该两种材料不能够很好的结合在一起。当两种极性相差较大的材料相遇时，通常会导 致两相相容差，使麻纤维只能依靠物理作用包覆在聚醋基体中，两相界面结合力小，从而导 致复合材料的物理力学性能较低，比如模量、断裂伸长率降低、外观差，限制了应用。改善复 合材界面的相容性，使麻纤维的表面层与聚醋基体的表面层之间达到分子级融合，因此，需 要采用一种性质介于该两种材料之间的第H种材料来使它们达到相容，偶联剂就起到该种 作用。
[0005] 另外，如果希望将该样的薄膜应用于柔性显示器，那么，塑料基板的尺寸稳定性是 制作关键。W TFT-LCD制程为例，整个制造过程中基板需要面临300-40(TC的高温制程，所 W每道制程对于塑料基板来说是一大考验，开发耐高温的塑料基板是开发柔性显示器的关 键。塑料基材的优良尺寸稳定性还需要较低的线性膨胀系数。


【发明内容】

[0006] 本发明的第一目的在于，利用天然纳米麻纤维来提供一种取向透明纳米麻纤维聚 醋薄膜，使其具有在高温下尺寸稳定性和在使用温度范围的温度变化内具有优良的尺寸稳 定性。
[0007] 本发明的第二目的在于，提供一种取向透明纳米麻纤维聚醋薄膜，除具有在高温 下尺寸稳定性外，还兼备较低的线性膨胀系数、透明性、良好的表面平滑度和阻水阻氧特 性。
[0008] 为达上述目的，本发明提供一种耐高温取向透明纳米麻纤维聚醋薄膜，其原料包 括纳米麻纤维、聚醋、添加剂和界面偶联剂。
[000引其中，纳米麻纤维材料的含量在1?50份，优选为1?40份，更优选为1?30份。 当纳米麻纤维添加超过50%时，成型产品性能不佳，薄膜的拉伸强度、模量、冲击强度均下 降；当纳米麻纤维添加低于1%，成型产品力学、热学性能不佳，热稳定性一般。
[0010] 纳米麻纤维可选为洋麻纤维、大麻纤维、亚麻纤维、红麻纤维、黄麻纤维和剑麻纤 维等中的一种或多种纳米麻纤维。
[0011] 本发明的耐高温取向透明纳米麻纤维聚醋薄膜的基材层为聚醋，其为PEN和/或 PET，其聚醋含量在50?95份，优选为60?95份，更优选为70?95份，聚醋优选为聚 2, 6-蔡二甲酸己二醇醋（阳脚。
[0012] 本发明的聚2, 6-蔡二甲酸己二醇醋的特性粘度，在邻氯苯酷中，二者在35C优选 为0. 4dl/g W上、更优选为0. 40?0. 90dl/g。当特性粘度低于0. 4dl/g W下时，会经常发 生工序中断，特性粘度高于0. 9dl/g W下时，由于烙融粘度高从而导致难W烙融挤出。
[0013] 添加剂含量在0. 1?5份，优选为0. 1?3份，更优选为0. 1?2份。所述添加剂， 例如可W是二氧化娃、碳酸巧、硫酸顿、高岭±、碳酸镇、氧化巧、氧化锋、娃酸轴、氧化键、氧 化铁等无机纳米粒子和丙帰酸类交联聚合物、芥酸醜胺、硬脂酸醜胺等有机微粒子的一种 或多种混合物，能够增加薄膜表面微观上的粗趟度，减少收卷时薄膜之间可容纳的空气，防 止薄膜粘连。
[0014] 界面偶联剂的含量在0. 1?5份，优选为0. 1?3份，更优选为0. 1?2份。它可 W是娃焼偶联剂、铁酸醋偶联剂、异氯酸醋类偶联剂（如聚亚甲基聚苯基异氯酸醋、下基异 氯酸醋W及苯己帰异氯酸醋等）、铅酸醋偶联剂等中的一种或多种偶联剂，能够提高麻纤维 与聚醋高分子材料之间的界面混合能力，提高薄膜的透明性、雾度和机械力学性能。
[0015] 本发明的耐高温取向透明纳米麻纤维聚醋薄膜是从通过纳米观物质相互作用力 和量子力学上分析，将固体纳米材料W拉伸流动混合方式均匀分散在高粘度聚醋高分子 中，从而使耐高温取向纳米麻纤维聚醋薄膜透明，并具有麻纤维和聚醋材料两者的优良性 能。
[0016] 本发明的耐高温取向透明纳米麻纤维聚醋薄膜是将含有聚2, 6-蔡二甲酸己二醇 醋材料作为基材层在至少一个方向进行拉伸取向的聚醋薄膜。本发明的耐高温取向透明纳 米麻纤维聚醋薄膜优选在双轴方向进行拉伸的双轴耐高温取向透明纳米麻纤维聚醋薄膜。
[0017] 本发明的耐高温取向透明纳米麻纤维聚醋薄膜在30?IOCTC温度下的温度膨 胀系数aT在膜的纵横方向都在0?lOppm/C。本发明的温度膨胀系数的上限优选为 lOppm/C W下，更优选为8ppm/°C W下。本发明的温度膨胀系数的下限优选为Ippm/C W 上，更优选为化pm/°CW上。
[0018] 为了达到上述温度膨胀系数，优选拉伸倍率在MD方向、TD方向都为3. 5?5. 0倍 的范围。拉伸温度优选为120?15(TC，热定型温度优选大于18(TC?23(TC。为了热收缩 率更低，优选进行热松弛处理，优选在120?16(TC的温度下进行热松弛处理。
[0019] 本发明的耐高温取向透明纳米麻纤维聚醋薄膜在100°C X IOmin的热收缩率在膜 的纵、横方向都是优选为0. 15% W下，更优选为0. 1 % W下，特别优选为0. 05% W下。若热 收缩率过大，在用于显示器用途时，容易伴随加热而影响图案的变化，导致图形发生微小失 配。
[0020] 本发明的耐高温取向透明纳米麻纤维聚醋薄膜在150°C X30min的热收缩率在膜 的纵、横方向都是优选为1. 0% W下，更优选为0. 7% W下，特别优选为0. 5% W下。
[0021] 本发明的耐高温取向透明纳米麻纤维聚醋薄膜的全光线透过率优选为85% W上， 更优选为87% W上，特别优选为90% W上。当全光线透过率低于下限时，膜的透明性变差， 用于电子产品时，美观或者亮度会下降，从而影响产品的正常使用。
[0022] 本发明的耐高温取向透明纳米麻纤维聚醋薄膜的浊度优选为1. 5% W下，更优选 为1.0% W下，特别优选为0.5% W下。当浊度超过上限时，透明性变差，用于柔性显示或者 屏幕保护膜时，亮度降低，影响产品的正常使用。
[0023] 要获得膜厚12-250 Um的耐高温取向透明纳米麻纤维聚醋薄膜，其天然麻纤维纳 米尺寸要具有较好的均一性，天然麻纤维纳米直径在50-300nm之间，长度在IOOOnm W下。
[0024] 本发明还提供了一种耐高温取向透明纳米麻纤维聚醋薄膜的制备方法：
[0025] 1)将天然纳米麻纤维在160-22(TC加热干燥，控制干燥后的纳米麻纤维含水量为 0. 1 % W下；
[0026] 2)通过混合机将固体状态下的纳米天然纤维材料与粉状界面偶联剂均匀混合；
[0027] 3)将聚蔡二甲酸己二醇醋（PEN)粒料在180-190°C加热干燥，控制干燥后的含水 量为0.1% W下；
[0028] 4)将干燥后的PEN粒料磨成粉状，再与带界面偶联剂的纳米天然麻纤维材料均匀 混合；
[0029] 5)通过挤出机烙化聚醋混合物，再通过分散混合设备将纳米天然麻纤维材料和聚 醋混合物在烙融状态下，在纳米尺度上混合均匀，使纳米天然麻纤维材料均匀分散在高粘 度聚醋高分子材料中；
[0030] 该混合设备的主要部件之间形成的流道产生拉伸流动。拉伸流动可W是轴对称的 (圆形）或平面的。高分子复合材料在拉伸流道中至少被拉伸分散H次。拉伸部件之间的 间距是可W调节的，可W是0?5mm间距。根据不同材料和工艺要求，拉伸流道的形状也可 W改变。
[0031] 6)该混合设备至少有H级分散混炼段，每一级能够减小被分散相的团聚尺寸10 倍，3级之后，能够减小1000倍。该样，团聚在一起的纳米纤维就能够保持在纳米尺度上被 分散。
[0032] 7)通过挤出设备，使得挤出的膜/片至少在一个方向上拉伸，从而使薄膜具有较 高的物理机械力学性能。所述挤出设备所用的模具为狭缝衣架式模具。
[003引 8)在120-1801：的拉伸温度下（优选150-180°0，沿纵方向、横方向分别^3.5? 5. 0倍的倍率进行双轴拉伸，并在160至25(TC的温度热定型1-lOOs，得到产品膜。
[0034] 热定型温度优选18(TC?23CTC，并在120?16(TC的温度下进行热松弛处理。 [00巧]本发明涉及一种耐高温取向透明纳米麻纤维聚醋薄膜，W聚2, 6-蔡二甲酸己二 醇醋材料作为基材层的主要成分，其膜厚度在12-250 y m，其中：
[0036] I)在30-100°C温度下的温度膨胀系数a t在膜的纵横方向都是0-5ppm/°C ;
[0037] 。在iocrc XlOmin的热收缩率在膜的纵、横方向都在0. 2% W下。
[003引 3)膜的全光线透光率是85 % W上、浊度在1.5 % W下。
[0039] 本发明的耐高温取向透明纳米麻纤维聚醋薄膜其吸水率控制在<0. Ig/m2 'day,阻 气率控制在<0. 05g/m2 ? day。
[0040] 在本发明中，我们采用界面偶联剂来改性，减少纤维表面的轻基，从而降低天然纤 维的吸水率，增强纤维与树脂基体的结合能力。同时，改性后的麻纤维和聚脂基体产生交联 网络结构，避免纤维发生溶胀现象。其次，在本发明中另一个主要关键因素就是纳米麻纤维 与聚醋相结合技术，其纳米麻纤维（尺度小于可见光波长380-780nm)能够均匀地分散在聚 醋基材中，不团聚，从而获得较高的物理机械性能，使双轴拉伸后的薄膜具有透明性。
[0041] 在本发明中根据高分子纳米复合材料的热动力学原理，当一根根纳米天然纤维均 匀地分散在塑料基材时，每一根纳米纤维的周围10-15倍纳米纤维直径的范围内的高分子 基材将与纳米纤维"固化"在一起，即该些高分子材料将呈现其包裹着的纳米纤维材料的物 理特性。不同种类的麻纤维线性膨胀系数不同，其数值在1-化pm/°C左右。厚度为125mm聚 对苯二甲酸己二醇醋（阳T)薄膜的线性膨胀系数是15ppm/°C，同样厚度的聚蔡二甲酸己二 醇醋（PEN)薄膜的线性膨胀系数是13ppm/°C，当纳米天然麻纤维与聚醋材料在纳米尺度上 均匀混合，生产的薄膜就能够获得较低的线性膨胀系数。
[0042] 本发明制备的耐高温取向透明纳米麻纤维聚醋薄膜具有透明性好，有光泽，具有 优良的机械性能、抗张强度和抗冲击强度、尺寸稳定、良好的耐化学药品性和耐油性，可广 泛的应用于包装、电子、光电、薄膜开关、面板及柔性显示基材等产品上。

【专利附图】

【附图说明】
[0043] 图1为本发明的混合设备工作原理示意图。

【具体实施方式】
[0044] W下采用实施例具体说明本发明的一种耐高温取向透明纳米麻纤维聚醋薄膜及 其制备方法。
[0045] 本发明的一种耐高温取向透明纳米麻纤维聚醋薄膜中的纳米麻纤维材料，其直径 在50?300皿之间，优选纳米尺寸50?100皿之间，长度在1000皿W下。其纳米尺寸范 围不宜过大，纳米尺寸过小或过大，在后期拉伸扩散铸片时容易造成团聚，从而薄膜容易产 生晶点，力学机械性能下降，透光率下降，浊度偏大；纳米尺寸宽度范围过大，纳米在材料中 分散不均匀，材料各部分物理性能会有较大差异。
[0046] 本发明的一种耐高温取向透明纳米麻纤维聚醋薄膜中的纳米麻纤维材料的含量 在1?50份，优选为1?40份，更优选为1?30份。当纳米麻纤维添加超过50%时，成型 产品性能不佳，薄膜的拉伸强度、模量、冲击强度均下降；当纳米麻纤维添加低于1%，成型 产品力学、热学性能不佳，热稳定性一般。
[0047] 本发明的一种耐高温取向透明纳米麻纤维聚醋薄膜中的纳米麻纤维材料中，纳米 麻纤维可选为洋麻纤维、大麻纤维、亚麻纤维、红麻纤维、黄麻纤维和剑麻纤维等中的一种 或多种纳米麻纤维。
[0048] 本发明的耐高温取向透明纳米麻纤维聚醋薄膜的基材层，主要成分是聚2, 6-蔡 二甲酸己二醇醋，其聚醋含量在50?95份，优选为60?95份，更优选为70?95份。
[0049] 本发明的聚2, 6-蔡二甲酸己二醇醋的特性粘度，在邻氯苯酷中，二者在35C优选 为0. 4dl/g W上、更优选为0. 40?0. 90dl/g。当特性粘度低于0. 4dl/g W下时，会经常发 生工序中断，特性粘度高于0. 9dl/g W下时，由于烙融粘度高从而导致难W烙融挤出。
[0050] 本发明的耐高温取向透明纳米麻纤维聚醋薄膜中的添加剂含量在0. 1?5份，优 选为0. 1?3份，更优选为0. 1?2份。所述添加剂，例如可W是二氧化娃、碳酸巧、硫酸 顿、高岭±、碳酸镇、氧化巧、氧化锋、娃酸轴、氧化键、氧化铁等无机纳米粒子和丙帰酸类交 联聚合物、芥酸醜胺、硬脂酸醜胺等有机微粒子的一种或多种混合物，能够增加薄膜表面微 观上的粗趟度，减少收卷时薄膜之间可容纳的空气，防止薄膜粘连。
[0051] 本发明的耐高温取向透明纳米麻纤维聚醋薄膜中的界面偶联剂的含量在0. 1?5 份，优选为0. 1?3份，更优选为0. 1?2份。它可W是娃焼偶联剂、铁酸醋偶联剂、异氯 酸醋类偶联剂（如聚亚甲基聚苯基异氯酸醋、下基异氯酸醋W及苯己帰异氯酸醋等）、铅酸 醋偶联剂等中的一种或多种偶联剂，能够提高麻纤维与聚醋高分子材料之间的界面混合能 力，提高薄膜的透明性、雾度和机械力学性能。
[0052] 本发明的耐高温取向透明纳米麻纤维聚醋薄膜是从通过纳米观物质相互作用力 和量子力学上分析，将纳米材料W拉伸流动方式均匀分散在高粘度聚醋高分子中，从而使 耐高温取向纳米麻纤维聚醋薄膜透明，并具有麻纤维和聚醋材料两者的优良性能。
[0053] 本发明的耐高温取向透明纳米麻纤维聚醋薄膜是将含有聚2, 6-蔡二甲酸己二醇 醋材料作为基材层在至少一个方向进行拉伸取向的聚醋薄膜。本发明的耐高温取向透明纳 米麻纤维聚醋薄膜优选在双轴方向进行拉伸的双轴耐高温取向透明纳米麻纤维聚醋薄膜。
[0054] 本发明的耐高温取向透明纳米麻纤维聚醋薄膜在30?IOCTC温度下的温度膨 胀系数a T在膜的纵横方向都在0?lOppm/C。本发明的温度膨胀系数的上限优选为 10ppm/°CW下，更优选为8ppm/°CW下。本发明的温度膨胀系数的下限优选为Ippmrcw 上，更优选为化pm/°CW上。
[005引为了达到上述温度膨胀系数，优选拉伸倍率在MD方向、TD方向都为3. 5?5. 0倍 的范围。拉伸温度优选为120?15(TC，热定型温度优选大于18(TC?23(TC。为了热收缩 率更低，优选进行热松弛处理，优选在120?16(TC的温度下进行热松弛处理。
[0056] 本发明的耐高温取向透明纳米麻纤维聚醋薄膜在100°C X IOmin的热收缩率在膜 的纵、横方向都是优选为0. 15% W下，更优选为0. 1 % W下，特别优选为0. 05% W下。若热 收缩率过大，在用于显示器用途时，容易伴随加热而影响图案的变化，导致图形发生微小失 配。
[0057] 本发明的耐高温取向透明纳米麻纤维聚醋薄膜在150°C X30min的热收缩率在膜 的纵、横方向都是优选为1. 0% W下，更优选为0. 7% W下，特别优选为0. 5% W下。
[0058] 本发明的耐高温取向透明纳米麻纤维聚醋薄膜的全光线透过率优选为85% W上， 更优选为87% W上，特别优选为90% W上。当全光线透过率低于下限时，膜的透明性变差， 用于电子产品时，美观或者亮度会下降，从而影响产品的正常使用。
[0059] 本发明的耐高温取向透明纳米麻纤维聚醋薄膜的浊度优选为1. 5% W下，更优选 为1.0%W下，特别优选为0.5%W下。当浊度超过上限时，透明性变差，用于柔性显示或者 屏幕保护膜时，亮度降低，影响产品的正常使用。
[0060] 本发明的一种耐高温取向透明纳米麻纤维聚醋薄膜的制备方法，其如下所述：
[0061] 1)将纳米麻纤维在160?22(TC加热干燥，控制干燥后的纳米麻纤维含水量为 0. 05%?0. 1% ;
[0062] 2)通过混合设备将固体状态下的纳米天然纤维材料与粉状偶联剂均匀混合；
[006引如将阳N粒料在160-19(TC加热干燥，控巧巧燥后的含水量为0. 1% W下；
[0064] 4)将干燥后的PEN粒料磨成粉状，再与带偶联剂的纳米天然麻纤维材料均匀混 合；
[0065] 5)将混合粉末送入定制的挤出机的料斗内，经过输送、加热，在29(TC下烙融，再 通过定制的分散混合设备将纳米天然麻纤维材料和聚醋材料的混合物在烙融状态下混合， 使纳米天然麻纤维材料均匀分散在高粘度聚醋高分子材料中；
[0066] 6)该混合设备有H级分散混炼段，每一级能够减小被分散相的团聚尺寸10倍，3 级之后，能够减小1000倍。该样，团聚在一起的纳米纤维就能够保持在纳米尺度上被分散。 参见图1，图1中的混合设备的主要部件1和2,其间形成的流道产生拉伸流动，部件1和2 可W是轴对称的（圆形）或平面的。高分子复合材料在A，B，C点/面处流道变窄，然后变 宽，即H级分散混炼段A，B和C。假想的材料块F经过B点时，被拉伸为G，复合材料里不同 的组份被分散。部件1和2之间的间距是可W调节，可调节间距0?5mm。根据不同材料 和工艺要求，拉伸流道E的形状也是改变。
[0067] 7)通过狭缝衣架式模具和挤出设备，使得挤出的纳米天然麻纤维聚醋材料成膜 状；
[006引 8)用铸鼓使其膜状冷却固化，得到未拉伸膜；
[006引 9)该未拉伸膜在Tg?灯g+30rC的拉伸温度，优选为150-18(TC的拉伸温度沿纵 方向、横方向分别W3.5?5.0倍的倍率进行双轴拉伸，并在（Tg+5)?（Tg+100rC，优选大 于160至25CTC W下的温度热定型1-lOOs，得到所希望的膜。
[0070] 10)为了得到尺寸稳定性较高的膜，且具有如前所述的温度膨胀系数跟热收缩率， 需对膜进行热松弛处理，优选温度在l〇〇-16(TC，随即可得到本发明的耐高温取向透明纳米 麻纤维聚醋薄膜。
[00川 实施例1
[0072] 将15份纳米黄麻纤维、85份聚2, 6-蔡二甲酸己二醇醋分别在17CTC加热干燥6 小时后，而2份混合偶联剂（娃焼偶联剂；铁酸醋偶联剂=2:1)和2份混合添加剂（二氧 化娃；硫酸顿=2:1)在Iicrc加热干燥6小时，干燥后的纳米天然麻纤维材料与粉状偶联 剂和添加剂均匀混合，再与粉状PEN混合，供给对应的挤出机料斗，在29(TC温度下烙融，用 平均开孔14 y m的不镑钢细丝网过滤，通过混合设备混合均匀后在3mm的狭缝状模具中挤 出成烙体膜，膜在表面温度5(TC的旋转冷却棍筒上急冷，即得到未拉伸薄膜。将得到的未拉 伸膜在12(TC预热，再在低速、高速的棍之间，在下方距膜20mm处用900°C的IR加热，并沿 纵方向拉伸4. 5倍，之后再在温度为145C环境下沿横向拉伸4. 5倍，将得到的耐高温取向 透明纳米麻纤维聚醋薄膜在20(TC的温度下进行40砂的热定型，14CTC的温度下进行20砂 的热松弛处理，即得到150 U m的双轴耐高温取向透明纳米麻纤维聚醋薄膜。将得到的膜的 特性列于表1。
[007引 实施例2
[0074] 将纳米黄麻纤维、聚2, 6-蔡二甲酸己二醇醋的含量分别变为10份、90份，其余操 作条件均与实施例1相同，得到150ym的双轴耐高温取向透明纳米麻纤维聚醋薄膜。其膜 的特性列于表1。
[00巧]实施例3
[0076] 将纳米黄麻纤维、聚2, 6-蔡二甲酸己二醇醋的含量分别变为20份、80份，其余操 作条件均与实施例1相同，得到150ym的双轴耐高温取向透明纳米麻纤维聚醋薄膜。其膜 的特性列于表1。
[0077] 实施例4
[0078] 将纳米黄麻纤维、聚2, 6-蔡二甲酸己二醇醋的含量分别变为25份、75份，其余操 作条件均与实施例1相同，得到150ym的双轴耐高温取向透明纳米麻纤维聚醋薄膜。其膜 的特性列于表1。
[0079] 实施例5
[0080] 用纳米剑麻纤维替代纳米黄麻纤维，其含量为15份，而聚2, 6-蔡二甲酸己二醇醋 的含量变为85%，其余操作条件均与实施例1相同，得到150ym的双轴耐高温取向透明纳 米麻纤维聚醋薄膜。其膜的特性列于表1。
[0081] 实施例6
[0082] 纳米麻纤维和聚2, 6-蔡二甲酸己二醇醋的含量分别为15份、85份，但其麻纤维为 黄麻和剑麻的混合麻纤维，其比例为1:2,其余操作条件均与实施例1相同，得到150ym的 双轴耐高温取向透明纳米麻纤维聚醋薄膜。其膜的特性列于表1。
[008引 实施例7
[0084] 用天然纳米木纤维替代纳米黄麻纤维，其含量为15份，聚2, 6-蔡二甲酸己二醇醋 的含量变为85%，其余操作条件均与实施例1相同，得到150ym的双轴耐高温取向透明纳 米麻纤维聚醋薄膜。其膜的特性列于表1，其热收缩率明显大于其麻纤维聚醋薄膜的热收缩 率，同理其木纤维聚醋薄膜的线性膨胀系数也是比其麻纤维聚醋薄膜大。
[0085] 表 1
[0086]
[008引注；（1)阻气率：◎低于0. 05gV

【权利要求】
1. 一种耐高温取向透明纳米麻纤维聚酯薄膜，其特征在于：其原料包括纳米麻纤维 f 50份、聚酯5(T95份、添加剂含量在0. 1飞份，界面偶联剂的含量在0. 1飞份； 所述界面偶联剂是硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、异氰酸酯类偶联剂、铝酸酯偶联剂中的 一种或几种； 所述聚酯为聚2, 6-萘二甲酸乙二醇酯和/或PET ; 所述添加剂是二氧化硅、碳酸钙、硫酸钡、高岭土、碳酸镁、氧化钙、氧化锌、硅酸钠、氧 化锑、氧化钛、丙烯酸类交联聚合物、芥酸酰胺、硬脂酸酰胺的一种或几种混合； 所述纳米麻纤维为洋麻纤维、大麻纤维、亚麻纤维、红麻纤维、黄麻纤维和剑麻纤维中 的一种或几种。
2. 根据权利要求1所述的耐高温取向透明纳米麻纤维聚酯薄膜，其特征在于：所述聚 2,6-萘二甲酸乙二醇酯的特性粘度，在邻氯苯酚中，在351：为0.4(11/^以上。
3. 根据权利要求1所述的耐高温取向透明纳米麻纤维聚酯薄膜，其特征在于：纳米麻 纤维广30份、聚酯7(T95份、添加剂含量在0. 1~2份，界面偶联剂的含量在0. 1~2份。
4. 根据权利要求1所述的耐高温取向透明纳米麻纤维聚酯薄膜，其特征在于：所述 界面偶联剂为硅烷偶联剂：钛酸酯偶联剂=2 :1的混合物，或为铝酸酯偶联剂：硅烷偶联剂 =1:2的混合物； 所述添加剂是二氧化硅：硫酸钡=2:1的混合物，或者二氧化硅：高岭土 =2:1的混合 物，或者为二氧化硅：碳酸钙=2:1的混合物，或者为二氧化硅：硬脂酸酰胺=2:1的混合物。
5. 制备如权利1-4之一所述的耐高温取向透明纳米麻纤维聚酯薄膜的方法，其特征在 于，所述方法包括如下步骤： 将纳米麻纤维在160_220°C加热干燥，控制干燥后的纳米麻纤维含水量为0. 1%以下； 通过混合机将固体状态下的纳米天然纤维材料与粉状界面偶联剂均匀混合； 将聚脂粒料在180_190°C加热干燥，控制干燥后的含水量为0. 1%以下； 将干燥后的聚脂粒料磨成粉状，再与带界面偶联剂的纳米天然麻纤维材料均匀混合； 将混合粉末送入挤出机的料斗内，经过输送、加热，在290°C下熔融； 通过分散混合设备将纳米天然麻纤维材料和聚酯材料的混合物在熔融状态下混合，使 纳米天然麻纤维材料均匀分散在高粘度聚酯高分子材料中； 通过挤出模具，使得挤出的纳米天然麻纤维聚酯材料成膜状； 在150-180°C的拉伸温度下，沿纵方向、横方向分别以3. 5~5. 0倍的倍率进行双轴拉 伸，并在160至250°C的温度热定型l-100s，得到产品膜。
6. 根据权利要求5所述的耐高温取向透明纳米麻纤维聚酯薄膜的制备方法，其特征在 于，步骤6)中所述分散混合设备的主要部件之间形成的流道产生拉伸流动，拉伸流动场可 以是轴对称的圆形或平面的；高分子复合材料在该流场里流动由宽变窄，再由窄变宽，反复 至少三次；拉伸部件之间的间距是可以调节的，可调间距是0?5mm ;步骤7)中所述挤出设 备所用的模具为狭缝衣架式模具。
7. 根据权利要求5所述的耐高温取向透明纳米麻纤维聚酯薄膜的制备方法，其特征在 于，热定型温度180°C ~230°C，并在12(Tl6(TC的温度下进行热松弛处理。
8. 根据权利要求5所述的制备取向透明纳米天然纤维聚酯薄膜的方法，其特征在于， 拉伸后薄膜的厚度为12?250 y m。
9. 根据权利要求5所述的取向透明纳米天然纤维聚酯薄膜，其特征在于，所述薄膜在 30?150°C下的膨胀系数小于等于10ppm/°C，大于等于lppm/°C。
10. 根据权利要求5所述的取向透明纳米天然纤维聚酯薄膜，其特征在于，所述薄膜的 全光线透过率大于等于85%。
【文档编号】C08K3/30GK104356610SQ201410526315
【公开日】2015年2月18日 申请日期:2014年10月8日 优先权日:2014年10月8日
【发明者】宋维宁, 徐萍 申请人:江苏至柔高分子材料有限公司