一种高阻隔高强度复合聚酯薄膜及其制备方法与流程

本发明涉及复合材料制备，具体涉及一种高阻隔高强度复合聚酯薄膜及其制备方法。

背景技术：

1、传统pef薄膜存在韧性差，色泽偏黄的缺点；传统pet薄膜，力学、光学性能良好，但阻隔性不佳，随着国民经济的不断发展和人民生活水平的日益改善，对包装材料的要求也越来越高。例如，要求有高阻隔性符合食品卫生的要求等。显然，普通的pet薄膜、pef薄膜已不能满足这些要求。

2、聚对苯二甲酸乙二醇酯（pet）具有良好的力学性能（拉伸强度为50-60mpa，断裂伸长率为100%以上）且耐油、耐化学性好；不易燃烧，无毒、无味，卫生安全性好，可直接用于食品包装。聚呋喃二甲酸乙二醇酯（pef）作为新型生物基聚酯材料，具有绿色环保、可持续发展性的特点，且有着比pet的更高的物理机械强度（拉伸强度90-100mpa，断裂伸长率约10-15%），此外最重要的是pef具有十分优异的阻隔性，其中pef聚酯对co2、o2、h2o的阻隔能力，比pet聚酯分别高出10.0-19.0倍、9.3-11.0倍、2.1-2.8倍。

3、为此，制备复合薄膜具有十分重要的意义。

技术实现思路

1、鉴于现有技术存在的问题，本发明的目的在于提供一种高阻隔高强度复合聚酯薄膜及其制备方法，制得的pet/pef聚酯薄膜具有强度好，韧性大，阻隔性优异的特点。

2、本发明的技术方案如下：

3、一种高阻隔高强度复合聚酯薄膜，其结构包括三层复合结构，包括薄膜上表层、薄膜中间层及薄膜下表层，所述薄膜上表层为pet层；所述薄膜中间层为pef层；所述薄膜下表层为pet层。

4、进一步地，该复合聚酯薄膜的总厚度为6.0-10.0um。

5、进一步地，所述薄膜上表层与薄膜中间层及薄膜下表层的厚度比为1:（0.5-1.5）:1。

6、本发明还提出了一种高阻隔高强度复合聚酯薄膜的制备方法，包括如下步骤：

7、取两份pet树脂和一份pef聚酯分别加入至三台单螺杆挤出机a、b、c中进行熔融、塑化，挤压并流向t型结构成型模具，通过模具挤出，挤出物呈片状流延至平稳旋转的冷却辊筒的辊面上经冷却降温定型，再经牵引、切边后把制品收卷，得到三层复合流延薄膜产品。

8、进一步地，单螺杆挤出机a和单螺杆挤出机c的挤出温度为270-290℃，螺杆转速35-55r/min；

9、进一步地，单螺杆挤出机b的挤出温度为250-270℃，螺杆转速35-75r/min。

10、进一步地，所述pef聚酯的制备过程如下：

11、在聚合釜中加入70份fdca、50份乙二醇、乙二醇锑0.7份、磷酸三苯脂0.5份、b215抗氧化剂1份，酯化温度220℃，酯化3小时后抽真空，缩聚温度260℃下反应4小时，最后加压挤出得到pef聚酯。

12、与现有技术相比较，本发明的有益效果如下：

13、1）本发明通过共挤流延工艺，将具有高阻隔、高强度的pef材料薄膜与具有耐化学性、卫生性良好，且具有较好韧性的pet薄膜进行复合，制得三层复合流延薄膜产品，制得的pet/pef聚酯薄膜具有强度好，韧性大，阻隔性优异的特点，可应用于食品包装以及其他高阻隔性需求场景；

14、2）与纯pet膜相比较，本发明制备的pet/pef薄膜其阻隔性与强度明显提高；

15、3）与纯pef膜相比较，本发明的pet/pef韧性好，此外pet材料与pef材料相容性好，采用共挤膜流延工艺制备，层之间粘结牢固，无需额外使用粘合剂，有效减少成本与粘合剂污染。

技术特征：

1.一种高阻隔高强度复合聚酯薄膜，其结构包括三层复合结构，其特征在于包括薄膜上表层（1）、薄膜中间层（2）及薄膜下表层（3），所述薄膜上表层（1）为pet层；所述薄膜中间层（2）为pef层；所述薄膜下表层（3）为pet层。

2.根据权利要求1所述的一种高阻隔高强度复合聚酯薄膜，其特征在于该复合聚酯薄膜的总厚度为6.0-10.0um。

3.根据权利要求1所述的一种高阻隔高强度复合聚酯薄膜，其特征在于所述薄膜上表层（1）与薄膜中间层（2）及薄膜下表层（3）的厚度比为1:（0.5-1.5）:1。

4.一种如权利要求1所述的高阻隔高强度复合聚酯薄膜的制备方法，其特征在于包括如下步骤：

5.根据权利要求4所述的一种高阻隔高强度复合聚酯薄膜的制备方法，其特征在于单螺杆挤出机a和单螺杆挤出机c的挤出温度为270-290℃，螺杆转速35-55r/min。

6.根据权利要求4所述的一种高阻隔高强度复合聚酯薄膜的制备方法，其特征在于单螺杆挤出机b的挤出温度为250-270℃，螺杆转速35-75r/min。

7.根据权利要求1所述的一种高阻隔高强度复合聚酯薄膜的制备方法，其特征于所述pef聚酯的制备过程如下：

技术总结
本发明公开了一种高阻隔高强度复合聚酯薄膜及其制备方法，取两份PET树脂和一份PEF聚酯分别加入至三台单螺杆挤出机A、C、B中进行熔融、塑化，挤压并流向T型结构成型模具，通过模具挤出，挤出物呈片状流延至平稳旋转的冷却辊筒的辊面上经冷却降温定型，再经牵引、切边后把制品收卷，得到三层复合流延薄膜产品，制得的PET/PEF聚酯薄膜具有强度好，韧性大，阻隔性优异的特点，可应用于食品包装以及其他高阻隔性需求场景。

技术研发人员：许冬峰,柴建一,产文涛,王磊
受保护的技术使用者：中科国生（杭州）科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15