一种发泡PET薄膜及其制备方法与流程

文档序号:17619333发布日期:2019-05-07 22:01阅读:470来源:国知局

本发明属于功能性薄膜技术领域,更具体地,涉及一种发泡pet薄膜及其制备方法。



背景技术:

随着科学技术的进步和人类社会的发展,能源和环境问题日益突出,轻量化成了各应用领域对材料制造提出的一个新要求,泡沫塑料正是顺应这一发展趋势的产物。泡沫塑料是以塑料为基体,其中填充有大量气泡的复合材料。泡沫塑料可以制备的产品种类很多,但都因其中有大量气泡存在的原因,因而具有许多共同的性质:质量轻、节省物料、单位比强度高、热导率低、隔音隔热性能优良、能够吸收冲击载荷、缓冲性能好等可贵的性能,故而广泛用作包装、隔热、防冻保温、缓冲防振、消音材料,在建筑、运输、日常生活用品、包装及航天、航海、国防等领域得到了非常广泛的应用,泡沫塑料己成为材料家族中的重要组成部分。

聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)是一种常用的热塑性工程塑料,因具有良好的绝缘性、耐候性、耐摩擦性以及较高的弹性模量,广泛应用于薄膜、纤维纺织、容器制造和包装材料等领域。pet树脂经过发泡制备的发泡pet片材,能有效降低pet片材的密度和重量,大幅降低pet片材的介电常数,介电损耗减小,漏电电流减少,同时还能提高pet片材的反射率,因而发泡pet片材广泛应用于制造绝缘线缆、集成电路、液晶显示屏反射板、包装容器等。

然而由于pet发泡过程难以控制,只能制备较厚的片材、板材,薄膜方面由于存在空洞较多,而且因发泡过程中过度拉伸或添加了成核剂,pet结晶度较高,材料较脆,难以制备,限制了在柔性包装等方面的应用。



技术实现要素:

本发明的主要目的在于提供发泡pet薄膜及其制备方法,制备的pet薄膜隔热性好、厚度均匀、耐热,具有较好的柔韧性,成本低适于连续化大规模生产。

为达到以上目的,本发明采用的技术方案为:

本发明提供一种发泡pet薄膜,具有n个重复a/b结构,其中a层由以下成分制备:

pet树脂99-99.5重量份

扩链剂0.5-1重量份

b层由以下成分制备:

pet树脂100重量份

超临界二氧化碳40℃/8mpa—45℃/10mpa

所述发泡pet薄膜的上下表面均为a层,a层数量比b层数量多1个。

所述发泡pet薄膜为微层薄膜,层数为101-201层。

所述a层pet树脂特性粘数为0.65-0.82dl/g。

所述b层pet树脂特性粘数为0.75-1.15dl/g。

所述扩链剂为邻苯二甲酸酐、均苯四酐、萘四甲酐、均苯四酐、邻苯二甲酸酐至少一种。

相应的,本发明还提供一种发泡pet薄膜的制备方法,包括以下步骤:(1)将所述的99-99.5重量份pet树脂、0.5-1重量份扩链剂混合均匀,得到a层混合物,加入对应挤出机。

(2)将所述的100重量份pet加入b层对应挤出机,并向挤出机熔融段加入40℃/8mpa

—45℃/10mpa的超临界二氧化碳。

(3)将a层、b层对应挤出机,通过微层共挤、制得发泡pet薄膜。

所述的挤出机温度为a层:一区220-245℃,二区250-255℃,三区255-260℃,四区255-260℃,五区260-265℃,过滤器260-265℃;

b层:一区220-245℃,二区235-245℃,三区240-245℃,四区245-250℃,五区245-250℃,过滤器250-255℃;

微层分配器温度:260-265℃;

微层分配器流道间隙不大于0.3微米,且a层对应间隙为b层1/3-1/4;

模头温度为250-260℃;

铸片温度为25-35℃;

有益效果:

本发明提供一种发泡pet薄膜及其制备方法,与现有技术相比,本发明具有以下优异效果:

(1)采用微层共挤方式制备发泡材料,可以发泡剂分布更均匀,直径更小,得到的发泡体缺陷更少。

(2)通过共挤可以借助a层增黏后的pet树脂,有效阻隔不同层发泡剂的集聚,能够控制每层的发泡倍数,减少泡孔联通。

(3)采用超临界二氧化碳作为发泡剂,不仅环保,还可以降低pet的塑化温度,降低能耗。

(4)采用共挤方式制备的发泡pet薄膜,由于发泡取向提高了b层pet的结晶度及力学性能,这样提高发泡pet薄膜的耐热性及柔韧性,可以用作柔性包装;最外侧a层具有热封性及良好的印刷性能,有效的拓展了发泡pet薄膜的应用领域。

因此本发明制备的发泡pet薄膜,韧性好,亲液性佳,具有优异的耐热性,适于大规模生产。

具体实施方式

为了进一步理解本发明,下面结合实施例对本发明提供的技术方案进行详细说明,本发明的保护范围不受以下实施例的限制。

本发明下述实施例中所使用的pet由常州华润公司提供。

本发明下述实施例中所使用的扩链剂邻苯二甲酸酐须来自上海峰竺贸易有限公司。

为了便于比较,所有实施例制的发泡pet薄膜厚度为100微米。

实施例1

按照下文所述质量份数比称取各种原料

a层由以下成分制备

pet树脂99重量份

邻苯二甲酸酐1重量份

b层由以下成分制备:

pet树脂100重量份

超临界二氧化碳40℃/8mpa

所述发泡pet薄膜的上下表面均为a层,a层数量比b层数量多1个。

所述发泡pet薄膜为微层薄膜,层数为201层。

所述a层pet树脂特性粘数为0.65dl/g。

所述b层pet树脂特性粘数为0.75dl/g。

所述一种发泡pet薄膜的制备方法,包括以下步骤:(1)将所述的99重量份pet树脂、1重量份扩链剂混合均匀,得到a层混合物,加入对应挤出机。

(2)将所述的100重量份pet加入b层对应挤出机,并向挤出机熔融段加入40℃/8mpa的超临界二氧化碳。

(3)将a层、b层对应挤出机,通过微层共挤、制得发泡pet薄膜。

所述的挤出机温度为a层:一区220℃,二区250℃,三区255℃,四区255℃,五区260℃,过滤器260℃;

b层:一区220℃,二区235℃,三区240℃,四区245℃,五区245℃,过滤器250℃;

微层分配器温度:260℃;

微层分配器a层间隙0.05微米,b层间隙0.15微米;

模头温度为250℃;

铸片温度为25℃;

实施例2

按照下文所述质量份数比称取各种原料

a层由以下成分制备

pet树脂99.5重量份

邻苯二甲酸酐0.5重量份

b层由以下成分制备:

pet树脂100重量份

超临界二氧化碳45℃/10mpa

所述发泡pet薄膜的上下表面均为a层,a层数量比b层数量多1个。

所述发泡pet薄膜为微层薄膜,层数为101层。

所述a层pet树脂特性粘数为0.82dl/g。

所述b层pet树脂特性粘数为1.15dl/g。

所述一种发泡pet薄膜的制备方法,包括以下步骤:(1)将所述的99.5重量份pet树脂、0.5重量份扩链剂混合均匀,得到a层混合物,加入对应挤出机。

(2)将所述的100重量份pet加入b层对应挤出机,并向挤出机熔融段加入40℃45℃

/10mpa的超临界二氧化碳。

(3)将a层、b层对应挤出机,通过微层共挤、制得发泡pet薄膜。

所述的挤出机温度为a层:一区245℃,二区255℃,三区260℃,四区260℃,五区265℃,过滤器265℃;

b层:一区245℃,二区245℃,三区245℃,四区250℃,五区250℃,过滤器255℃;

微层分配器温度:265℃;

微层分配器间隙a层0.075微米,b层为0.3微米;

模头温度为260℃;

铸片温度为35℃;

实施例3

按照下文所述质量份数比称取各种原料

a层由以下成分制备

pet树脂99.7重量份

邻苯二甲酸酐0.3重量份

b层由以下成分制备:

pet树脂100重量份

超临界二氧化碳42℃/9mpa

所述发泡pet薄膜的上下表面均为a层,a层数量比b层数量多1个。

所述发泡pet薄膜为微层薄膜,层数为151层。

所述a层pet树脂特性粘数为0.75dl/g。

所述b层pet树脂特性粘数为1.04dl/g。

所述一种发泡pet薄膜的制备方法,包括以下步骤:(1)将所述的99.7重量份pet树脂、0.3重量份扩链剂混合均匀,得到a层混合物,加入对应挤出机。

(2)将所述的100重量份pet加入b层对应挤出机,并向挤出机熔融段加入40℃42℃

/9mpa的超临界二氧化碳。

(3)将a层、b层对应挤出机,通过微层共挤、制得发泡pet薄膜。

所述的挤出机温度为a层:一区240℃,二区252℃,三区258℃,四区258℃,五区262℃,过滤器262℃;

b层:一区241℃,二区243℃,三区243℃,四区246℃,五区246℃,过滤器252℃;

微层分配器温度:262℃;

微层分配器间隙a层0.07微米,b层为0.25微米;

模头温度为256℃;

铸片温度为30℃;

实施例4

按照下文所述质量份数比称取各种原料

a层由以下成分制备

pet树脂100重量份

b层由以下成分制备:

pet树脂100重量份

超临界二氧化碳42℃/9mpa

所述发泡pet薄膜的上下表面均为a层,a层数量比b层数量多1个。

所述发泡pet薄膜为微层薄膜,层数为151层。

所述a层pet树脂特性粘数为0.75dl/g。

所述b层pet树脂特性粘数为1.04dl/g。

所述一种发泡pet薄膜的制备方法,包括以下步骤:(1)将所述的99.7重量份pet树脂、0.3重量份扩链剂混合均匀,得到a层混合物,加入对应挤出机。

(2)将所述的100重量份pet加入b层对应挤出机,并向挤出机熔融段加入40℃42℃

/9mpa的超临界二氧化碳。

(3)将a层、b层对应挤出机,通过微层共挤、制得发泡pet薄膜。

所述的挤出机温度为a层:一区240℃,二区252℃,三区258℃,四区258℃,五区262℃,过滤器262℃;

b层:一区241℃,二区243℃,三区243℃,四区246℃,五区246℃,过滤器252℃;

微层分配器温度:262℃;

微层分配器间隙a层0.07微米,b层为0.25微米;

模头温度为256℃;

铸片温度为30℃;

实施例5

按照下文所述质量份数比称取各种原料

a层由以下成分制备

pet树脂99.7重量份

邻苯二甲酸酐0.3重量份

b层由以下成分制备:

pet树脂100重量份

二氧化碳(气体)

所述发泡pet薄膜的上下表面均为a层,a层数量比b层数量多1个。

所述发泡pet薄膜为微层薄膜,层数为151层。

所述a层pet树脂特性粘数为0.75dl/g。

所述b层pet树脂特性粘数为1.04dl/g。

所述一种发泡pet薄膜的制备方法,包括以下步骤:(1)将所述的99.7重量份pet树脂、0.3重量份扩链剂混合均匀,得到a层混合物,加入对应挤出机。

(2)将所述的100重量份pet加入b层对应挤出机,并向挤出机熔融段加入二氧化碳气体。

(3)将a层、b层对应挤出机,通过微层共挤、制得发泡pet薄膜。

所述的挤出机温度为a层:一区240℃,二区252℃,三区258℃,四区258℃,五区262℃,过滤器262℃;

b层:一区241℃,二区243℃,三区243℃,四区246℃,五区246℃,过滤器252℃;

微层分配器温度:262℃;

微层分配器间隙a层0.07微米,b层为0.25微米;

模头温度为256℃;

铸片温度为30℃;

实施例6

按照下文所述质量份数比称取各种原料

b层由以下成分制备:

pet树脂100重量份

超临界二氧化碳42℃/9mpa

所述b层pet树脂特性粘数为1.04dl/g。

(1)将所述的100重量份pet加入b层对应挤出机,并向挤出机熔融段加入40℃42℃

/9mpa的超临界二氧化碳。

(2)b层对应挤出机,制得发泡pet薄膜。

b层:一区241℃,二区243℃,三区243℃,四区246℃,五区246℃,过滤器252℃;

模头温度为256℃;

铸片温度为30℃;

分别对本发明实施例1-6的发泡pet薄膜进行检测,结果如表1所示。

表1本发明实施例1-3制备的发泡pet薄膜性能测试结果

实施例4-7测试结果如表2

表2

从实施例1-3对应的测试结果可以看出,本发明制备的发泡pet薄膜具有较好的力学性能、热稳定性、厚度均匀性、印刷性及热封性,能适用于包装等用途,且本发明产品密度小能够提高隔热性能。

从表2中实施例4-6测试结果可以看出,a层的扩链剂能够增强pet的粘度,能够有效隔绝b层之间的联通,减小泡孔直径,控制b层的发泡效果,避免因泡孔过大降低薄膜的性能。超临界二氧化碳能够快速有效的扩散在pet熔体中,且融入量大于气体二氧化碳,采用气体二氧化碳薄膜的密度较大,泡孔直径大,难以达到发泡效果。不采用a层增粘pet树脂作为共挤层,熔体在离开模具后二氧化碳会迅速膨胀,导致薄膜厚度波动较大,内部泡孔直径均匀性降低,导致力学性能减弱,润湿张力也因表面缺陷较多而降低,不利于柔性包装的印刷。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理,在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

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