一种非晶透明petg共聚酯功能薄膜及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种透明聚酯薄膜及其制备方法，更具体地说涉及一种非晶透明PETG 共聚酯功能薄膜及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 热塑性聚酯是由饱和的二元酸和二元醇通过缩聚反应制得的线形聚合物，根据不 同种类的二元酸和二元醇，可以合成多种热塑性聚酯。商品化的热塑性聚酯主要品种有：对 苯二甲酸（PTA)与乙二醇（EG)缩合聚合生成聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET)、对苯二甲酸与 丙二醇缩合聚合生成聚对苯二甲酸丙二醇酯（PTT)、对苯二甲酸与1，4_ 丁二醇缩合聚合生 成聚对苯二甲酸丁二醇酯（PBT)、对苯二甲酸与1，4-环己烷二甲醇缩合聚合生成聚对苯二 甲酸1，4-环己烷二甲酯（PCT)、2, 6-萘二甲酸与乙二醇缩合聚合生成聚2, 6-萘二甲酸乙 二醇酯（PEN)、2, 6-萘二甲酸与丁二醇缩合聚合生成聚2, 6-萘二甲酸丁二醇酯（PBN)，此 外，采用对苯二甲酸、乙二醇、1，4-环己烷二甲醇（CHDM)为原料缩合聚合得到PETG三元共 聚酯，PETG三元共聚酯是一类颇具特殊用途和发展前途重要聚酯新品种。
[0003]PET是热塑性聚酯中最主要的品种，为典型的结晶聚合物。PET耐蠕变、抗疲劳性、 耐摩擦性好；电绝缘性能好、无毒、耐气候性、抗化学药品稳定性好；耐弱酸和有机溶剂，但 不耐热水浸泡、耐碱性差。PET还具有很好的光学性能，非晶态的PET具有良好的光学透明 性；另外PET具有优良的耐磨耗摩擦性和尺寸稳定性及电绝缘性。由于只采用对苯二甲酸 与乙二醇两种单体进行缩合聚合，所以PET分子结构高度对称，具有一定的结晶能力。在 PET大分子链中引人了空间位阻较大的CHDM单体单元，对树脂的结晶性能有较大的影响， 能够改变PETG的冷结晶速率。当引人的CHDM单体单元超过一定数量时，会使PETG树脂结 晶能力丧失，变成无定形材料。
[0004]PETG的结晶能力会随着CHDM含量的增加表现为先减小后增加的过程，在CHDM与 EG的摩尔比在30/70-50/50之间时，呈现非晶状态，尤其是CHDM与EG的摩尔比为30/70， PETG的结晶能力最弱，是一种典型非晶透明共聚酯。PETG的玻璃化转变温度和耐碱性随着 CHDM所含比例的增加而呈上升趋势，这主要是由于在高分子结构中引入CHDM之后，其环己 基的加入使得高分子链的空间位阻加大，使整体高分子链的运动能力下降，在宏观上表现 出聚合物的玻璃化转变温度随着CHDM所含比例的增加而增大、耐碱性得到改善。PET的玻 璃化温度为69°C;当CHDM与EG的摩尔比为30/70,PETG的玻璃化温度为80°C;当CHDM全 部取代EG时，PCT的玻璃化转变温度达到最大值，约96°C。这说明非晶得到提高PETG的耐 热性较非晶PET。
[0005]PETG加工成型性较对苯二甲酸乙二醇酯有很大的改进，具有较宽的热成型性，且 极易成型，可以采用传统的挤出、注塑、吹塑及吸塑等成型方法，同时其二次加工性能优良， 可以进行常规的机加工修饰。PETG制品高度透明，抗冲击性能优异，具有很高刚度、硬度和 良好的韧性，也具有良好的耐碱性。PETG已经通过美国FDA认证，可以应用于食品及个人 保健用品包装、医药卫生设备与食品等领域，还可用于电子器件包装。总之，PETG共聚酯由 于其所具有的独特性能而受到了市场的欢迎，应用领域在不断扩大。PETG-个突出的应用 领域是制备薄膜，尤其是透明薄膜和热收缩薄膜。PETG薄膜具有无毒、无味、高强度、热收 缩率高、透明性好、包装效果佳等一系列特点。PETG薄膜最大的优点是热封性能佳，其热收 缩薄膜的最大收缩率可以高达70-75%，专门应用于生产高性能收缩膜。PETG已经通过美 国FDA认证，可以应用于食品及个人保健用品包装、医药卫生设备与食品等领域，还可用于 电子器件包装。PETG热收缩膜还符合欧盟ROHS指令和REACH法规要求，属环保类产品，可 以循环回收再利用。
[0006][0007] 此外，虽然红色、绿色发光二极管（LED)在20世纪中叶已经问世，但蓝光LED的制 备技术困扰了人类30多年。1986年日本名古屋大学工作科学家赤崎勇和天野浩两人首次 制成高质量的氮化镓晶体，并于1989年首次研发成功蓝光LED。从1988年起，当时在日亚 化学公司工作的中村修二也开始研发蓝光二极管。与两位日本同行一样，他选择的也是氮 化镓材料，但在技术路线上并不相同，1993年中村修二也研制出了蓝色发光二极管。与前者 相比，中村修二发明的技术更简单，成本也更低。因为有了红、绿、蓝三原色后，近年来LED 技术获得了广泛的应用。随着科技的发展，更亮、颜色更多的LED被制造出来，LED也开始 被应用于电子设备的显像技术。尽管如此，由爱因斯坦提出的光量子公式可知，虽然到达地 球的太阳福射光谱中紫外光波长最短，光子能量最大；在可见光部分，蓝光是波长为400~ 500nm的高能量可见光，它不仅存在于太阳光中，还大量存在于电子设备的背景光源中。蓝 光LED光源的波长通常控制在500nm以内，一般是450~455nm或455~460nm。研宄表明 一直以来认为对人类眼睛伤害最大的紫外线，其实紫外线往往都被晶状体所吸收了，并不 能到达视网膜黄斑区域；蓝光可穿透晶状体到达视网膜，损伤视网膜感光细胞，加速黄斑区 细胞氧化，被称为危险的可见光。由此可知，设计并开发有效屏蔽高能可见光的蓝光，并使 其他部分可见光透过的透明功能薄膜是目前急需解决的问题。
[0008] 综上所述，目前正在使用的透明功能PVC薄膜或PET薄膜，均只具有效屏蔽紫外 线、红外线的单一功能或屏蔽紫外线/红外线双重功能和作用。因此开发一种高效率屏蔽 紫外线、红外线以及高能可见光