一种高强度耐热PETG电池标签膜及其制备方法与流程

本发明涉及petg膜，具体为一种高强度耐热petg电池标签膜及其制备方法。

背景技术：

1、petg(聚对苯二甲酸乙二醇酯-1，4-环己烷二甲醇酯)，是由对苯二甲酸(或对苯二甲酸二甲酯、乙二醇、1，4-环己烷二甲醇三种单体共聚而成的一种新型共聚酯。与pet相比，petg的性能和加工性能有了很大的提高，其制品高度透明，抗冲击性能优异，具有良好的热稳定性和韧性，甚至在低温也保持应有的韧性。

2、将petg膜用于电池标签时，往往要求petg膜具有较高的强度，以及足够的耐热性和粘性，来满足电池使用时长时间的升温，防止petg电池标签膜的脱落及损坏。因此本发明研究制备了一种具有高强度、耐热性和粘性优异的高强度耐热petg电池标签膜。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种高强度耐热petg电池标签膜及其制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种高强度耐热petg电池标签膜，所述高强度耐热petg电池标签膜是在petg中加入扩链剂和交联剂后，熔融挤出，铸片后拉伸成膜制得。

3、优选的，所述扩链剂是2-氨基苯并噻唑、二醛基苯与亚磷酸三苯酯反应制得。

4、优选的，所述二醛基苯是2,5-二甲基-1,4-二溴苯与n,n-二甲基甲酰胺反应制得。

5、优选的，所述交联剂是1,3,5,-三苄醇基均三嗪与氨基丙酸甲酯反应制得。

6、优选的，所述高强度耐热petg电池标签膜的制备方法，包括以下具体步骤：

7、(1)将2-氨基苯并噻唑和冰乙酸按质量比8～9:7混合，搅拌溶解后，加入2-氨基苯并噻唑质量0.3～0.6倍的二醛基苯，油浴升温至50～60℃，在200～400rpm下搅拌反应2～3h，再加入2-氨基苯并噻唑质量1.85～1.95倍的亚磷酸三苯酯，以1～3ml/min的速率滴加2-氨基苯并噻唑质量0.6～0.8倍的苯甲醛，继续反应2～4h，冷却至室温并减压，制得扩链剂；

8、(2)在氮气氛围下，将三羟甲基丙烷、1,3,5,-三苄醇基均三嗪和对甲苯磺酸按质量比1～3:9:0.06混合，在油浴下升温至120～130℃，保温反应2～4h，抽真空除去甲醇后，加入1,3,5,-三苄醇基均三嗪质量1.1～1.3倍的氨基丙酸甲酯，继续反应2～3h，降温至62～65℃，加入1,3,5,-三苄醇基均三嗪质量2～3倍的巯基乙酸和1,3,5,-三苄醇基均三嗪质量0.02～0.08倍的偶氮二异丁腈，继续反应6～8h，制得交联剂；

9、(3)在氮气氛围下，将对苯二甲酸、乙二醇、1,4-环己烷二甲醇、乙二醇锑、二氧化锗混合至于反应釜内，调节压力为0.22～0.24mpa，调节温度为220～240℃，反应2～4h后，加入钛酸四丁酯，预缩聚30～40min后，升温至275～278℃，继续反应4～6h，出料并切粒，制得petg母粒；

10、(4)将petg母粒、扩链剂和交联剂按质量比80～90:2～4:1～3混合，熔融挤出，然后经铸片辊冷却成型，形成铸片，最后经过拉伸、切边、收卷，制得高强度耐热petg电池标签膜。

11、优选的，上述步骤(1)中：二醛基苯的制备方法为：在氮气氛围下，将2,5-二甲基-1,4-二溴苯、四甲基乙二胺和四氢呋喃按质量比5:0.15～0.17:100混合，置于干冰乙醇浴中，控制温度在-75～-80℃，以1～3ml/min的速率滴加2,5-二甲基-1,4-二溴苯质量6～8倍的质量分数为3～5％的叔丁基锂的正己烷溶液，在50～100rpm下搅拌反应20～40min，加入2,5-二甲基-1,4-二溴苯质量0.75～0.85倍的n,n-二甲基甲酰胺，转移至室温，继续搅拌反应50～80min，转移至冰浴，再加入2,5-二甲基-1,4-二溴苯质量6～8倍的饱和氯化铵溶液，用乙酸乙酯萃取、饱和氯化钠洗涤、无水硫酸钠干燥，过滤减压浓缩，硅胶柱层析，制得二醛基苯。

12、优选的，上述步骤(2)中：1,3,5,-三苄醇基均三嗪的制备方法为：在氮气氛围下，将质量分数为20～30％的甲醛溶液与邻氨基苯甲醇按体积比4～6:1混合，搅拌溶解后，在100～200rpm下搅拌反应2～4h，静置分层后旋蒸，再经柱层析分离，制得1,3,5,-三苄醇基均三嗪。

13、优选的，上述步骤(2)中：氨基丙酸甲酯的制备方为：在氮气氛围下，将二烯丙基胺、丙烯酸甲酯与甲醇按质量比1～1.2:1:100混合，搅拌均匀后升温至30～35℃，继续反应4～6h，抽真空除甲醇，制得氨基丙酸甲酯。

14、优选的，上述步骤(3)中：对苯二甲酸、乙二醇、1,4-环己烷二甲醇、乙二醇锑、二氧化锗和钛酸四丁酯的质量比为1:1.4～1.6:0.6～0.8:0.4:0.3:0.02～0.05。

15、优选的，上述步骤(4)中：熔融挤出的温度为260～280℃。

16、与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：

17、本发明制备的高强度耐热petg电池标签膜，在petg中加入扩链剂和交联剂后，熔融挤出，铸片后拉伸成膜；

18、扩链剂是2-氨基苯并噻唑、二醛基苯与亚磷酸三苯酯反应制得，二醛基苯是2,5-二甲基-1,4-二溴苯与n,n-二甲基甲酰胺反应制得，在苯环对位引入两个醛基，与2-氨基苯并噻唑脱水反应，在苯环对位引入对称的苯并噻唑杂环结构，再与亚磷酸三苯酯与水反应形成亚磷酸二苯酯反应，制得长链且具有对称结构的扩链剂，与petg混炼后，分子链缠结增多，能够增大平衡扭矩，从而提高petg电池标签膜的粘接强度；

19、交联剂是1,3,5,-三苄醇基均三嗪与氨基丙酸甲酯反应制得；在具有三嗪结构的1,3,5,-三苄醇基均三嗪上引入具有双键和氨基的氨基丙酸甲酯，形成以三嗪环的超支化结构的交联剂，加入到petg和扩链剂的体系中，与petg端基反应的同时，不仅形成三维交联网状结构，还将扩链剂与petg紧密纠缠，增大交联密度，从而增强了petg电池标签膜的耐热性，并提高petg电池标签膜的拉伸强度。

技术特征：

1.一种高强度耐热petg电池标签膜，其特征在于，所述高强度耐热petg电池标签膜是在petg中加入扩链剂和交联剂后，熔融挤出，铸片后拉伸成膜制得。

2.根据权利要求1所述的一种高强度耐热petg电池标签膜，其特征在于，所述扩链剂是2-氨基苯并噻唑、二醛基苯与亚磷酸三苯酯反应制得。

3.根据权利要求2所述的一种高强度耐热petg电池标签膜，其特征在于，所述二醛基苯是2,5-二甲基-1,4-二溴苯与n,n-二甲基甲酰胺反应制得。

4.根据权利要求1所述的一种高强度耐热petg电池标签膜，其特征在于，所述交联剂是1,3,5,-三苄醇基均三嗪与氨基丙酸甲酯反应制得。

5.一种高强度耐热petg电池标签膜的制备方法，其特征在于，所述高强度耐热petg电池标签膜的制备方法，包括以下具体步骤：

6.根据权利要求5所述的一种高强度耐热petg电池标签膜的制备方法，其特征在于，上述步骤（1）中：二醛基苯的制备方法为：在氮气氛围下，将2,5-二甲基-1,4-二溴苯、四甲基乙二胺和四氢呋喃按质量比5:0.15~0.17:100混合，置于干冰乙醇浴中，控制温度在-75~-80℃，以1~3ml/min的速率滴加2,5-二甲基-1,4-二溴苯质量6~8倍的质量分数为3~5%的叔丁基锂的正己烷溶液，在50~100rpm下搅拌反应20~40min，加入2,5-二甲基-1,4-二溴苯质量0.75~0.85倍的n,n-二甲基甲酰胺，转移至室温，继续搅拌反应50~80min，转移至冰浴，再加入2,5-二甲基-1,4-二溴苯质量6~8倍的饱和氯化铵溶液，用乙酸乙酯萃取、饱和氯化钠洗涤、无水硫酸钠干燥，过滤减压浓缩，硅胶柱层析，制得二醛基苯。

7.根据权利要求5所述的一种高强度耐热petg电池标签膜的制备方法，其特征在于，上述步骤（2）中：1,3,5,-三苄醇基均三嗪的制备方法为：在氮气氛围下，将质量分数为20~30%的甲醛溶液与邻氨基苯甲醇按体积比4~6:1混合，搅拌溶解后，在100~200rpm下搅拌反应2~4h，静置分层后旋蒸，再经柱层析分离，制得1,3,5,-三苄醇基均三嗪。

8.根据权利要求5所述的一种高强度耐热petg电池标签膜的制备方法，其特征在于，上述步骤（2）中：氨基丙酸甲酯的制备方为：在氮气氛围下，将二烯丙基胺、丙烯酸甲酯与甲醇按质量比1~1.2:1:100混合，搅拌均匀后升温至30~35℃，继续反应4~6h，抽真空除甲醇，制得氨基丙酸甲酯。

9.根据权利要求5所述的一种高强度耐热petg电池标签膜的制备方法，其特征在于，上述步骤（3）中：对苯二甲酸、乙二醇、1,4-环己烷二甲醇、乙二醇锑、二氧化锗和钛酸四丁酯的质量比为1:1.4~1.6:0.6~0.8:0.4:0.3:0.02~0.05。

10.根据权利要求5所述的一种高强度耐热petg电池标签膜的制备方法，其特征在于，上述步骤（4）中：熔融挤出的温度为260~280℃。

技术总结
本发明公开了一种高强度耐热PETG电池标签膜及其制备方法，涉及PETG膜技术领域。本发明制备的高强度耐热PETG电池标签膜，在PETG中加入扩链剂和交联剂后，熔融挤出，铸片后拉伸成膜制得；扩链剂是2‑氨基苯并噻唑、二醛基苯与亚磷酸三苯酯反应制得，二醛基苯是2,5‑二甲基‑1,4‑二溴苯与N,N‑二甲基甲酰胺反应制得，扩链剂是2‑氨基苯并噻唑、二醛基苯与亚磷酸三苯酯反应制得，二醛基苯是2,5‑二甲基‑1,4‑二溴苯与N,N‑二甲基甲酰胺反应制得，交联剂是1,3,5,‑三苄醇基均三嗪与氨基丙酸甲酯反应制得，与PETG端基反应的同时，不仅形成三维交联网状结构，还将扩链剂与PETG紧密纠缠，增大交联密度，从而增强了PETG电池标签膜的耐热性，并提高PETG电池标签膜的拉伸强度。

技术研发人员：吴松,吴培龙,陆银秋,黄亚琴,吴迪
受保护的技术使用者：江苏景宏新材料科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/6