一种pet薄膜的表面修饰方法
【专利说明】
[0001]技术领域:
本发明涉及高分子材料领域，尤其涉及一种PET薄膜的表面修饰方法。
[0002]【背景技术】:
聚对苯二甲酸乙二醇酯，简称PET，为高聚合物，由对苯二甲酸乙二醇酯发生脱水缩合反应而来。对苯二甲酸乙二醇酯是由对苯二甲酸和乙二醇发生酯化反应所得。PET是乳白色或浅黄色、高度结晶的聚合物，表面平滑有光泽。在较宽的温度范围内具有优良的物理机械性能，长期使用温度可达120 °C，电绝缘性优良，甚至在高温高频下，其电性能仍较好，但耐电晕性较差，抗蠕变性，耐疲劳性，耐摩擦性、尺寸稳定性都一般。
[0003]PET薄膜在食品包装、农业生产、生命科学、新能源等领域有着广泛的应用。但是PET薄膜具有较高的表面能，与其它聚合物薄膜的相容性差，自身的冲击强度差，又极大的限制了 PET薄膜的应用范围。因此，PET薄膜的表面修饰工作一直是高分子材料领域的研究热点。传统的表面修饰方法有化学接枝法、臭氧处理法、电晕表面接枝法、等离子表面处理接枝法和高能射线辖射接枝法等，这些方法往往存在着使用设备复杂，对PET薄膜的本体性质损害较大，使PET薄膜表面发黄，操作繁琐，不能产业化等问题。开发简便、高效的PET薄膜表面修饰方法依然是高分子材料领域的热点课题。
[0004]紫外光接枝法已成为国内外较为普遍使用的PET表面修饰方法，通过此方法可以改进PET薄膜表面的亲水性、染色性、粘接性、抗静电、耐磨性、防腐性、光稳定性、和生物相容性等，而且由于紫外光的穿透深度有限，其反应发生在PET表面以下50 nm-100 nm处，使得PET基材的整体化学结构不受影响，加之紫外光设备简单、反应易控、实用范围广，因而紫外光接枝法适合工业化和批量生产。
[0005]
【发明内容】
:
本发明目的提供了一种可以有效的改善PET薄膜表面性质的技术方案:
一种PET薄膜的表面修饰方法，主要包括以下步骤:
A、将PET薄膜裁成10X10cm方块，浸入有机溶剂中，在一定温度下经索氏抽提器连续抽提24 h以上，在真空烘箱室温干燥至恒重；
B、将步骤A中表面处理后的PET薄膜置于玻璃容器中，在惰性气体保护下用紫外灯辐射I min，后关闭紫外灯静置；
C、将烯烃类单体注入步骤B中的带有石英盖板的密封玻璃容器中，将PET薄膜方块浸没，在惰性气体保护下用紫外灯辐射一段时间，后关闭紫外灯；
D、用有机溶剂将步骤C中的PET薄膜在超声条件下清洗干净，在真空烘箱室温干燥至恒重。
[0006]作为优选，步骤C中的所述烯烃类单体主要为甲基丙烯酸甲酯、4-乙烯基吡啶或苯乙烯。
[0007]作为优选，步骤D中的有机溶剂主要为乙酸乙酯、N，N-二甲基甲酰胺或甲苯。
[0008]作为优选，步骤C中惰性气体主要为氮气。
[0009]作为优选，步骤C中紫外灯福射时间为10 min-30min。
[0010]作为优选，步骤D中超声功率为300 W-500 W，时间为3 min-5 min。
[0011]本发明的有益效果在于:
本发明原理简单，通过此方法可以有效的改善PET薄膜表面性质，可以改进PET薄膜表面的亲水性、染色性、粘接性、抗静电、耐磨性、防腐性、光稳定性、和生物相容性等，平均提高PET薄膜与其它高分子薄膜的层间剥离力1-2 N/cm，而且由于紫外光的穿透深度有限，其反应发生在PET表面以下50 nm-100 nm处，使得PET基材的整体化学结构不受影响。
[0012]【具体实施方式】:
为使本发明的发明目的、技术方案和优点更加清楚，下面对本发明的实施方式作进一步地详细描述。
[0013]一种PET薄膜的表面修饰方法，主要包括以下步骤:
A、将PET薄膜裁成10X10cm方块，浸入有机溶剂中，在一定温度下经索氏抽提器连续抽提24 h以上，在真空烘箱室温干燥至恒重；
B、将步骤A中表面处理后的PET薄膜置于玻璃容器中，在惰性气体保护下用紫外灯辐射I min，后关闭紫外灯静置；
C、将烯烃类单体注入步骤B中的带有石英盖板的密封玻璃容器中，将PET薄膜方块浸没，在惰性气体保护下用紫外灯辐射一段时间，后关闭紫外灯；
D、用有机溶剂将步骤C中的PET薄膜在超声条件下清洗干净，在真空烘箱室温干燥至恒重。
[0014]实施例一:
A、将厚度为188μπι的PET薄膜裁成10X10 cm方块，取一块浸入乙醇中，在100°C条件下经索氏抽提器连续抽提24 h以上，在真空烘箱室温干燥至恒重；
B、将步骤A中表面处理后的PET薄膜置于玻璃容器中，在氮气保护下用紫外灯辐射Imin，后关闭紫外灯静置；
C、将甲基丙烯酸甲酯注入步骤B中的带有石英盖板的密封玻璃容器中，将PET薄膜方块浸没，在氮气保护下用紫外灯辐射一段时间，紫外灯辐射时间为10 min，后关闭紫外灯；
甲基丙烯酸甲酯是聚甲基丙烯酸甲酯的单体，可与其他乙烯基单体共聚得到不同性质的产品.用于制造有机玻璃、涂料、润滑油添加剂、塑料、粘合剂、树脂等。
[0015]D、用乙酸乙酯将步骤C中的PET薄膜在超声条件下清洗干净，超声功率为300w-500 W，时间为3 min，之后在真空烘箱室温干燥至恒重。水接触角测试可知PET薄膜表面的水接触角为87°，表面呈现PMMA的润湿性能，且通过流延成膜法能够很好的与PMMA薄膜复合，层间剥离力较未修饰前增加1.5 N/cm。
[0016]实施例二:
A、将厚度为188μπι的PET薄膜裁成10X 10 cm方块，取一块浸入乙醇中，在100°C条件下经索氏抽提器连续抽提24 h以上，在真空烘箱室温干燥至恒重；
B、将步骤A中表面处理后的PET薄膜置于玻璃容器中，在氮气保护下用紫外灯辐射Imin，后关闭紫外灯静置；
C、将4-乙烯基吡啶注入步骤B中的带有石英盖板的密封玻璃容器中，将PET薄膜方块浸没，在氮气保护下用紫外灯辐射一段时间，紫外灯辐射时间为25 min，后关闭紫外灯；
4-乙烯基吡啶为离子交换树脂原料，生产弱碱性离子交换树脂及离子交换膜，用以分离重金属离子，高分子聚合物改性剂(加入到聚氯乙烯及聚乙酸乙烯中，可改善聚合物的机械强度及耐弯曲强度)，本品与线性聚合物接枝共聚而制得的聚合物，是一种阳离子表面活性剂，可用作防静电剂、杀菌剂、染色助剂、破乳剂；氨基酸和蛋白质中巯基的烷基化剂。
[0017]D、用N，N- 二甲基甲酰胺将步骤C中的PET薄膜在超声条件下清洗干净，超声功率为300 w-500 W，时间为4 min，之后在真空烘箱室温干燥至恒重。水接触角测试可知PET薄膜表面的水接触角为95°，表面呈现P4VP的润湿性能，且通过流延成膜法能够很好的与P4VP薄膜复合，层间剥离力较未修饰前增加1.3 N/cm。
[0018]实施例三:
A、将厚度为188μπι的PET薄膜裁成10X10 cm方块，取一块浸入乙醇中，在100 V条件下经索氏抽提器连续抽提24 h以上，在真空烘箱室温干燥至恒重；
B、将步骤A中表面处理后的PET薄膜置于玻璃容器中，在氮气保护下用紫外灯辐射Imin，后关闭紫外灯静置；
C、将苯乙烯注入步骤B中的带有石英盖板的密封玻璃容器中，将PET薄膜方块浸没，在氮气保护下用紫外灯辐射一段时间，紫外灯辐射时间为30 min，后关闭紫外灯；
苯乙烯作为合成橡胶和塑料的单体，用来生产丁苯橡胶、聚苯乙烯、泡沫聚苯乙烯；也用于与其他单体共聚制造多种不同用途的工程塑料，生产离子交换树脂及医药品的原料之
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[0019]D、用甲苯将步骤C中的PET薄膜在超声条件下清洗干净，超声功率为300 w-500W，时间为5 min,之后在真空烘箱室温干燥至恒重。水接触角测试可知PET薄膜表面的水接触角为103°，表面呈现PS的润湿性能，且通过流延成膜法能够很好的与PS薄膜复合，，层间剥离力较未修饰前增加1.9 N/cm。
[0020]聚合物的表面光接枝，是利用紫外光引发单体在聚合物表面进行的接枝聚合，反应遵循自由基聚合机理。紫外光引发的表面接枝聚合(表面光接枝)具有2个突出的特点:(I)紫外光比高能辐射对材料的穿透力差，故接枝聚合可严格地限定在材料的表面或亚表面进行，不会损坏材料的本体性能；(2)紫外辐射的光源及设备成本低，易于连续化操作，故近年来发展较快，极具工业应用前景。
[0021 ] 本发明原理简单，通过此方法可以有效的改善PET薄膜表面性质，可以改进PET薄膜表面的亲水性、染色性、粘接性、抗静电、耐磨性、防腐性、光稳定性、和生物相容性等，平均提高PET薄膜与其它高分子薄膜的层间剥离力1-2 N/cm，而且由于紫外光的穿透深度有限，其反应发生在PET表面以下50 nm-100 nm处，使得PET基材的整体化学结构不受影响。
[0022]上述实施例只是本发明的较佳实施例，并不是对本发明技术方案的限制，只要是不经过创造性劳动即可在上述实施例的基础上实现的技术方案，均应视为落入本发明专利的权利保护范围内。
【主权项】
1.一种PET薄膜的表面修饰方法，其特征在于:主要包括以下步骤: A、将PET薄膜裁成10X10cm方块，浸入有机溶剂中，在一定温度下经索氏抽提器连续抽提24 h以上，在真空烘箱室温干燥至恒重； B、将步骤A中表面处理后的PET薄膜置于玻璃容器中，在惰性气体保护下用紫外灯辐射I min，后关闭紫外灯静置； C、将烯烃类单体注入步骤B中的带有石英盖板的密封玻璃容器中，将PET薄膜方块浸没，在惰性气体保护下用紫外灯辐射一段时间，后关闭紫外灯； D、用有机溶剂将步骤C中的PET薄膜在超声条件下清洗干净，在真空烘箱室温干燥至恒重。2.根据权利要求1所述的一种PET薄膜的表面修饰方法，其特征在于:步骤C中的所述烯烃类单体主要为甲基丙烯酸甲酯、4-乙烯基吡啶或苯乙烯。3.根据权利要求1所述的一种PET薄膜的表面修饰方法，其特征在于:步骤D中的有机溶剂主要为乙酸乙酯、N，N-二甲基甲酰胺或甲苯。4.根据权利要求1所述的一种PET薄膜的表面修饰方法，其特征在于:步骤C中惰性气体主要为氮气。5.根据权利要求1所述的一种PET薄膜的表面修饰方法，其特征在于:步骤C中紫外灯福射时间为10 min-30 min。6.根据权利要求1所述的一种PET薄膜的表面修饰方法，其特征在于:步骤D中超声功率为 300 w-500 W，时间为 3 min-5 min。
【专利摘要】本发明主要提供了一种PET薄膜的表面修饰方法，其步骤为：首先将PET薄膜裁成10×10cm方块，浸入有机溶剂中，在一定温度下经索氏抽提器连续抽提24h以上，在真空烘箱室温干燥至恒重；再将表面处理后的PET薄膜置于玻璃容器中，在惰性气体保护下用紫外灯辐射1min；接着将PET薄膜方块浸没在带有烯烃类单体的密封玻璃容器中，在惰性气体保护下用紫外灯辐射一段时间；最后用有机溶剂将处理后的PET薄膜在超声条件下清洗干净，在真空烘箱室温干燥至恒重。通过此方法可以有效的改善PET薄膜表面性质，平均提高PET薄膜与其它高分子薄膜的层间剥离力1-2N/cm，而且由于紫外光的穿透深度有限,其反应发生在PET表面以下50nm-100nm处,使得PET基材的整体化学结构不受影响。
【IPC分类】C08J7/18, C08L67/02, C08J7/02
【公开号】CN105713223
【申请号】CN201510585873
【发明人】杨继明, 沙锐, 张宪哲, 王同心, 王强, 蒋贤明
【申请人】中天光伏材料有限公司