一种长期耐热氧老化聚酯薄膜及其制备方法

本申请涉及聚酯薄膜，尤其涉及一种长期耐热氧老化聚酯薄膜及其制备方法。

背景技术：

1、聚酯薄膜由于其优良的机械稳定性、电气绝缘性能、水气阻隔性能、耐环境老化性，已广泛应用于光伏组件封装的背板材料产业。光伏组件应用场景包括高原、沙漠、戈壁、水面、建筑屋顶等区域，长期暴露在室外。普通聚酯材料在这样的环境中容易受到热与氧的作用，聚酯分子内部发生降解，使其机械性能变差，导致光伏组件使用寿命大大缩短，发电效率也显著降低，发电成本也随之显著增加，不利于绿色低碳循环发展、不利于推进节能低碳建筑和低碳设施，因此提升普通聚酯材料耐热氧老化性能十分关键。

2、目前，国内企业主要是通过添加小分子稳定剂或抑制剂等来提升聚酯材料热氧老化性能。

3、申请号为cn202110862886.0的中国专利公开了一种耐长期热氧老化的聚碳酸酯及聚酯合金组合物及其制备方法，方法中使用了十八烯酸盐稳定剂及酯交换抑制剂，能够钝化聚碳酸酯及聚酯的活性分子链端来减缓因热氧作用引起的老化降解，但酯交换抑制剂(如磷酸二氢钠)为低分子化合物，其缺点是耐热性差，在薄膜加工过程中会因温度过高导致其分解，同时在使用过程中小分子酯交换抑制剂容易发生迁移析出，降低了其对材料热氧老化性能的提升。申请号为cn202110945501.7的中国专利公开了一种具有长期热氧稳定性的聚碳酸酯/聚酯合金组合物及其制备方法和应用，方法中通过加入含锑化合物与抗氧剂，减缓聚碳酸酯/聚酯合金热氧老化，但锑为有害重金属元素，不利于人体健康与环境保护。

技术实现思路

1、本申请提供了一种长期耐热氧老化聚酯薄膜，以解决现有技术中如何绿色提升聚酯薄膜热氧老化性能的技术问题。

2、第一方面，本申请提供了一种长期耐热氧老化聚酯薄膜，所述聚酯薄膜由苯二甲腈和聚酯分子共混得到，所述聚酯薄膜的厚度为0.036mm～0.35mm，纵向拉伸倍数2.5～4.5倍，横向拉伸倍数2.5～4.5倍。

3、可选的，所述苯二甲腈的添加量为总质量的0.1％-10％。

4、可选的，所述苯二甲腈为邻二甲腈、3-硝基邻苯二甲腈、4-硝基邻苯二甲腈、4-氨基邻苯二甲腈、3,6-二羟基邻苯二甲腈中的任意一种或几种。

5、可选的，所述苯二甲腈为邻苯二甲腈和3-硝基邻苯二甲腈。

6、第二方面，本申请提供了一种长期耐热氧老化聚酯薄膜的制备方法，包括以下步骤：

7、s1、将0.1％～10％的苯二甲腈与90％～99.9％的普通聚酯切片混合均匀后在100℃～160℃下烘干4～8h；

8、s2、将烘干后的混合料挤出造粒，得到耐热氧老化聚酯切片；

9、s3、将所述耐热氧老化聚酯切片挤出，得到0.2mm～0.8mm聚酯厚片；

10、s4、将所述聚酯厚片进行同步双向拉伸，纵拉伸倍数为2.5～4.5倍，横拉拉伸倍数为2.5～4.5倍；

11、s5、将经过双向拉伸的薄膜进行热定型。

12、可选的，步骤s2中挤出温度为260～290℃。

13、可选的，步骤s3的挤出温度为260℃～300℃。

14、可选的，步骤s4中拉伸温度为100℃～130℃。

15、可选的，步骤s5在160℃～320℃的条件下热定型0.1～0.5min。

16、本申请实施例提供的上述技术方案与现有技术相比具有如下优点：

17、本申请实施例提供的一种长期耐热氧老化聚酯薄膜及其制备方法，通过在聚酯分子链末端引入聚邻苯二甲腈，使聚酯薄膜耐热氧老化性能得到有效提升；使其热分解温度较普通聚酯薄膜提高了5～20℃。

技术特征：

1.一种长期耐热氧老化聚酯薄膜，其特征在于：所述聚酯薄膜由苯二甲腈和聚酯分子共混得到，所述聚酯薄膜的厚度为0.036mm～0.35mm，纵向拉伸倍数2.5～4.5倍，横向拉伸倍数2.5～4.5倍。

2.根据权利要求1所述的聚酯薄膜，其特征在于：所述苯二甲腈的添加量为总质量的0.1％-10％。

3.根据权利要求2所述的聚酯薄膜，其特征在于：所述苯二甲腈为邻苯二甲腈、3-硝基邻苯二甲腈、4-硝基邻苯二甲腈、4-氨基邻苯二甲腈、3,6-二羟基邻苯二甲腈中的任意一种或几种。

4.根据权利要求3所述的聚酯薄膜，其特征在于：所述苯二甲腈为邻苯二甲腈和3-硝基邻苯二甲腈。

5.一种长期耐热氧老化聚酯薄膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于：步骤s2中挤出温度为260～290℃。

7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于：步骤s3的挤出温度为260℃～300℃。

8.根据权利要求5所述的方法，其特征在于：步骤s4中拉伸温度为100℃～130℃。

9.根据权利要求5所述的方法，其特征在于：步骤s5在160℃～320℃的条件下热定型0.1～0.5min。

技术总结
本申请涉及聚酯薄膜技术领域，尤其涉及一种长期耐热氧老化聚酯薄膜及其制备方法，所述聚酯薄膜由苯二甲腈和聚酯分子共混得到，所述聚酯薄膜的厚度为0.036mm～0.35mm，纵向拉伸倍数2.5～4.5倍，横向拉伸倍数2.5～4.5倍。本发明中的邻苯二甲腈与聚酯薄膜中的端羧基在一定温度下发生热聚合反应，从而在聚酯分子链末端引入聚邻苯二甲腈，聚邻苯二甲腈分子结构中含多个苯环，使整个聚酯分子链上的共轭效应增强，分子链刚性提高，可以降低温度升高而引起分子链振动断裂，聚酯薄膜的耐热氧老化性能得到有效提升，热分解温度较普通聚酯薄膜提高了5～20℃。

技术研发人员：罗春明,周柯,梁洁,彭宗仁,郭灵芝,舒维,张世明
受保护的技术使用者：西安交通大学
技术研发日：
技术公布日：2024/4/24