一种低雾度膜用聚酯母粒及其薄膜的制备方法技术

技术编号:17767930 阅读:43 留言:0更新日期:2018-04-21 21:27
本发明专利技术公开了一种低雾度膜用聚酯母粒及其薄膜的制备方法,在直接酯化法合成PET的过程中,加入合适的催化剂和添加剂,制得低雾度膜用聚酯母粒。相比常规聚酯母粒,本发明专利技术的聚酯母粒L值在87%以上。该聚酯母粒不含重金属锑,所添加的钛催化剂活性高,添加量较锑系少一个数量级,聚酯中残留的金属离子少,制得的聚酯结晶慢,亮度高,较纯净。用该低雾度膜用聚酯母粒为原料经干燥、挤出、双向拉伸、热定型、收卷,制取低雾度膜用聚酯薄膜时,无须再添加其他抗粘结剂。在薄膜粉体添加剂含量相同时,相比常规聚酯母粒,低雾度膜用聚酯母粒制得的薄膜雾度能降低30%,光泽度提高3%以上。

【技术实现步骤摘要】
一种低雾度膜用聚酯母粒及其薄膜的制备方法
本专利技术属于高分子化工中的聚酯生产领域,具体涉及一种低雾度膜用聚酯以及其母粒和薄膜的生产方法。
技术介绍
双向拉伸聚对苯二甲酸乙二酯薄膜(BOPET)机械性能优良,具有较好的刚性、硬度、气密性,是一种综合性能优良的高分子薄膜材料。除了包装、印刷、磁记录、感光等传统领域外,BOPET又被进一步应用于航天、光学、太阳能、电子、电工等高精尖
随着应用领域的扩大,对BOPET的要求也越来越高,尤其是应用于包装、装饰、建筑、光学等领域时,要求薄膜透明性好、雾度低、光泽度高。目前,BOPET所使用的常规聚酯母粒所含的添加剂多为无定形二氧化硅,在薄膜中起到开口剂的作用,无定形二氧化硅其折射率为1.46,与PET的折射率1.64有较大差异,因此常规聚酯母粒的加入会提高薄膜的雾度。因此,开发能提高聚酯薄膜光泽度的低雾度膜用聚酯母粒具有较好的前景,针对聚酯配方以及加工工艺有较多的研究工作,这些研究主要有:申请号为201310538419.8的专利公开了一种环保型无锑膜用聚酯的制备方法,制备过程中使用液态钛系催化剂和一定用量的助剂,可以在酯化反应前或结束后加入反应体系中。该专利技术中的生产方法包括间歇式、连续式的生产方式,采用两釜或两釜以上的流程,制备聚酯的原料精对苯二甲酸与乙二醇的摩尔比为1:(1.05-1.10)。该专利制得的环保型无锑膜用聚酯未添加抗粘连剂,直接生产薄膜时抗粘连性能可能较差。申请号为200810020898.3的专利公开了一种低雾度双向拉伸聚酯薄膜用聚酯的制备方法,以二元酸和二元醇为主要原料,采用直接酯化法通过酯化反应和缩聚反应制备低雾度双向拉伸聚酯薄膜用聚酯;其中酯化反应时加入抗粘结剂和催化剂,缩聚反应时加入稳定剂,所述的抗粘结剂为滑石、碳酸钙、硫酸钡或高岭土。以该专利技术制得的聚酯为原料,制取薄膜时无须再添加其他抗粘结剂,其雾度值比常规同类产品低30%以上,抗粘结性与常规同类产品相当。该专利未见对薄膜透过率、光泽度等性能有改进作用,所使用的催化剂为锑系催化剂,其环保性不如钛系催化剂。申请号为201410174025.3的专利公开了一种高亮阻燃聚酯薄膜用聚酯的制备方法及利用该聚酯制备的高亮阻燃聚酯薄膜。该专利技术通过选用合适的阻燃剂和添加剂,在PTA直接酯化法合成聚酯的聚合过程中加入,制得高亮阻燃聚酯薄膜用聚酯,该聚酯可作为母粒添加或直接用于制备薄膜,无须再添加其他抗粘结剂,用该聚酯制得的薄膜,与常规同类聚酯薄膜相比,具有较低的雾度、较好的阻燃性能和抗粘结性能。该专利所使用的催化剂为锑系催化剂,其环保性不如钛系催化剂。申请号为201310132336.9的专利公开了一种双向拉伸高光亮聚酯镜面薄膜及其制作方法,薄膜是以聚酯为主要成分的双向拉伸聚酯薄膜,由上表层、芯层和下表层构成,其中芯层的组份为光学级聚酯切片,上、下表层的组份均由有机氨类抗粘连剂和光学级聚酯切片构成。该专利从制备工艺方面对薄膜结构进行了改进,未从根本上对聚酯切片原料的光学性能进行改善。申请号为200910102022.8的专利公开了一种高透高亮膜用聚酯母粒及其制备方法,该专利采用的SachtoperseAB抗粘连剂为通过有机改性和无机改性的氧化锆、硫酸钡、蒙脱土混合物,使薄膜达到高亮效果。该专利技术所采用的SachtoperseAB抗粘连剂为通过有机改性和无机改性的氧化锆、硫酸钡、蒙脱土混合物,处理工艺较为复杂,提高生产成本。专利EP0290159公开了一种双向拉伸聚酯薄膜的制备方法。所述的聚酯薄膜在干、湿条件下具有优良的抗热降解性能,在较高相对湿度条件下使用,可用于电容膜。该聚酯以萘二甲酸乙二醇酯为重复单元。该专利应用于PEN薄膜,未见对薄膜光学性能有改善作用。申请号为200710135234.7的专利公开了低雾度膜用改性母粒及其制备方法,该专利技术的低雾度膜用改性母粒包括下列重量份的组分:2000-3000目重质碳酸钙、线性低密度聚乙烯、聚乙烯蜡、配位型钛酸脂偶联剂、稀释剂、复合蜡、硬脂酸锌脂、硬脂酸钙、助剂。该专利技术通过搅拌制成混合料,将混合料放入同向双螺杆造粒机中造粒、热切,冷却包装,制得低雾度膜用改性母粒。该专利通过共混方式制备母料,助剂在聚酯中分散性较差,不宜用于对品质要求高的薄膜产品。申请号为98812760.1的专利公开了一种可用作窗户防晒膜的低雾度、无斑点聚酯膜。该薄膜包括煅烧有机硅颗粒和煅制氧化硅附聚物的混合物,其中基本上所有有机硅颗粒具有粒度低于7μm;基本上所有煅制氧化硅附聚物的单个附聚物尺寸低于1μm。该专利从制备工艺方面对薄膜结构进行了改进,未从根本上对聚酯切片原料的光学性能进行改善。
技术实现思路
本专利技术的目的是在现有技术的基础上,通过在直接酯化法合成PET的过程中,加入合适的催化剂和添加剂,制得低雾度膜用聚酯。利用该聚酯母粒制备薄膜时无需再添加其他开口剂或母粒。此外,该聚酯母粒不含有重金属,杂质较少。相比常规聚酯母粒,低雾度膜用聚酯母粒能提高L值,在其他工艺条件相同的前提下,降低制得的薄膜雾度,提高光泽度。本专利技术的另一目的是提供一种由上述低雾度膜用聚酯制备薄膜的方法。本专利技术的目的可以通过以下措施达到:一种低雾度膜用聚酯的制备方法:以二元酸和二元醇为单体,在添加剂石英粉的存在下进行酯化反应,酯化结束后再加入钛系催化剂进行缩聚反应,得到低雾度膜用聚酯。本专利技术在直接酯化法合成PET的过程中,加入合适的催化剂和添加剂,制得低雾度膜用聚酯。专利技术人发现,聚酯母粒中选用折射率为1.54的添加剂石英粉,相比常规聚酯母粒所使用的无定形二氧化硅,与PET折射率更加接近,使得使用其作为添加剂的聚酯母粒L值在87%以上。本专利技术所选用的石英粉的粒径范围为:粒径中值d(50)为1.0μm-2.0μm,d(90)为3.5μm-4.5μm。实验发现,只有选择该粒径范围的石英粉,才能得到效果更佳的低雾度膜用聚酯,以及在无须再添加其他抗粘结剂的情况下直接得到低雾度能和高光泽度的低雾度膜用聚酯薄膜。当所使用的石英粉的粒径范围不在上述要求时,会显著影响聚酯薄膜的雾度能和光泽度。本专利技术所选用的石英粉的折射率为1.54;聚酯中石英粉的质量含量为500ppm-3500ppm,聚酯中石英粉的含量过高或过低都会显著影响聚酯薄膜的雾度能和光泽度。在一种优选方案中,聚酯中石英粉的质量含量为1000ppm-3500ppm。当所使用的石英粉的含量范围不在上述要求时,会显著影响聚酯薄膜的雾度能和光泽度。在一种优选方案中,添加剂石英粉在投料前,先在所述二元醇中进行预分散和高速分散,制备成添加剂石英粉均匀分散的分散液,添加剂石英粉以该分散液的方式加入并进行酯化反应。所述分散液中石英的质量浓度为5~25%;优选为5~20%,进一步优选8~12%。一种更具体的方法如:添加剂石英粉先在EG中进行预分散,再经高速分散和胶磨使其均匀分散制备成为石英粉/乙二醇分散液,然后加入到聚酯合成体系中。本专利技术中所选用的适合的催化剂为钛系催化剂钛酸四异丙酯,采用其他催化剂也会影响低雾度膜用聚酯的相关性能。在一种优选方案中,钛系催化剂的加入量以钛元素计为相对于聚酯质量的3ppm-10ppm。本专利技术的聚酯采用直接酯化法生产,其制备过程包括酯化反应和缩聚反应。本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种低雾度膜用聚酯的制备方法,其特征在于以二元酸和二元醇为单体,在添加剂石英粉的存在下进行酯化反应,酯化结束后再加入钛系催化剂进行缩聚反应,得到低雾度膜用聚酯。

【技术特征摘要】
1.一种低雾度膜用聚酯的制备方法,其特征在于以二元酸和二元醇为单体,在添加剂石英粉的存在下进行酯化反应,酯化结束后再加入钛系催化剂进行缩聚反应,得到低雾度膜用聚酯。2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于所述石英粉的粒径范围为:粒径中值d(50)为1.0μm-2.0μm,d(90)为3.5μm-4.5μm。3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于所述石英粉的折射率为1.54;聚酯中石英粉的质量含量为500ppm-3500ppm;所述钛系催化剂钛酸四异丙酯,钛系催化剂的加入量以钛元素计为相对于聚酯质量的3ppm-10ppm。4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于所述添加剂石英粉在投料前,先在所述二元醇中进行预分散和高速分散,制备成添加剂石英粉均匀分散的分散液,添加剂石英粉以该分散液的方式加入并进行酯化反应;所述分散液中石英的质量浓度为5~25%。5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于所述酯化反应温度为220℃-260℃,反应压力为表压0.2MPa-0.3Mpa;所述缩聚反应温度为260℃-285℃,缩聚...

【专利技术属性】
技术研发人员:戴钧明王树霞司虎王玉合
申请(专利权)人:中国石化仪征化纤有限责任公司中国石油化工股份有限公司
类型:发明
国别省市:江苏,32

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