一种共挤双向拉伸PET/PPS复合薄膜及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种共挤双向拉伸PET/PPS复合薄膜，其特征是：该膜是总厚度为60～135μm的ABA三层结构复合薄膜，其中A层为改性PPS、B层为改性PET，A层厚度为15～30μm、B层厚度为30～75μm。制备方法是：制备改性PET树脂、制备改性PPS树脂、制备共挤双向拉伸PET/PPS复合薄膜。本发明专利技术共挤双向拉伸PET/PPS复合薄膜的低分子物二甲苯萃取值为0.2%～0.42%、长期耐热温度为155℃、水蒸气透过率2.3～3.8 g/m

A Co-extruded Bi-directional Tensile PET/PPS Composite Film and Its Preparation Method

The invention discloses a co-extruded biaxially oriented PET/PPS composite film, which is characterized by: the film is a three-layer A BA composite film with a total thickness of 60-135 micron, in which the A layer is modified PPS and the B layer is modified PET, the A layer is 15-30 micron, and the B layer is 30-75 micron. The preparation methods are: preparing modified PET resin, preparing modified PPS resin and preparing co-extruded biaxially oriented PET/PPS composite film. The low molecular weight xylene extraction value of the co-extruded biaxially oriented PET/PPS composite film is 0.2%-0.42%, the long-term heat resistance temperature is 155 C, and the water vapor permeability is 2.3-3.8 g/m.

【技术实现步骤摘要】
一种共挤双向拉伸PET/PPS复合薄膜及其制备方法
本专利技术属于不同种类高分子材料制备复合薄膜，涉及一种共挤双向拉伸PET/PPS复合薄膜及其制备方法。本专利技术采用聚对苯二甲酸乙二醇酯(简称PET)与聚苯硫醚(简称PPS)经共挤双向拉伸制备复合薄膜，制得的复合薄膜具有较高强度和尺寸稳定、耐高温、低水蒸汽透过率，以及较高透明度等特点，可用于制备耐高温薄膜胶带、压缩机绝缘薄膜和食品包装膜等。
技术介绍
目前，PET薄膜已广泛应用于液晶显示、胶带、绝缘电机、食品包装等领域，产品具有机械强度高、透明度好、价格便宜、尺寸稳定性好、绝缘性能好等优点。但在实际使用中，PET耐温性能较差使其无法在高温下进行长期使用，如高温层压、高温印刷等，PET长期使用的最高温度为130℃；极性溶剂萃取物较多，使其在压缩机领域中应用受到限制，例如：CN104650329A公布的一种可反应的低萃取聚酯薄膜的加工方法，该方法中二甲苯萃取值也仅下降至0.38％。在太阳能电池背板应用中，要求PET薄膜的水蒸汽透过率需进一步降低；阻燃性能较差，须添加成本高昂的阻燃剂进行改性，导致力学性能等的大幅下降。上述缺点或性能上的短板，要求对现有PET薄膜进行改性处理，以使其具有更广的应用空间。在现有技术下，双向拉伸PET薄膜的水蒸气透过率如下表所示：双向拉伸PPS薄膜最早由日本东丽开发成功，并将其应用于电容器、压缩机、高温绝缘材料、磁性介质膜等领域。目前国内主要集中于PPS的合成研究，通过分子量的提高和分子量分布的控制，开发可适用于双向拉伸的PPS树脂。CN101797800A公布了一种无机填料改性的PPS双向拉伸薄膜的制备方法，所得薄膜热变形温度不低于163℃，厚度变化不超过4％，250℃热收缩≤1％；CN108003617A公布了一种电容器聚苯硫醚薄膜的制备方法，以碳纤维等助剂进行补强，采用挤出吹塑成膜，弥补了现有薄膜取向度低和结晶度低的缺点；CN103937242A公布了一种以聚苯硫醚为主，以有机弹性体和无机填料为改性材料，通过双向拉伸得到的共混薄膜。以上文献中的PPS薄膜均为单层结构，以PPS材料为主，刚性和脆性较大。随着对PET薄膜和PPS薄膜的研究深入，单一薄膜已经无法满足日益提高的性能要求，因此，如何将PET与PPS的优势结合起来，取长补短，解决生产中的工艺问题，保证材料的机械强度和韧性，都是目前膜材料领域的新方向。现有技术下，将PET和PPS进行共挤后双向拉伸而制备复合薄膜时，会存在两个主要问题：一是因PET和PPS的玻璃化转变温度有差异，使得两种材料无法在同一温度下进行拉伸，拉伸温度不匹配，会导致其中一层无法进行拉伸；二是因PET和PPS本身是两个不相容体系，制备三层结构复合薄膜会在两种不同的高分子材料薄膜或片材间出现明显的脱层现象。
技术实现思路
本专利技术的目的旨在克服上述现有技术中的不足，提供一种共挤双向拉伸PET/PPS复合薄膜及其制备方法。本专利技术针对上述单一PET薄膜和单一PPS薄膜的不足，为满足市场对薄膜性能的新要求，提出解决PET/PPS复合薄膜怎样共挤复合的技术方案，在解决PET/PPS复合薄膜分层技术难题的前提下，以期得到的PET/PPS复合薄膜能达到比单一PET薄膜更低的水蒸汽透过率、低分子物的二甲苯萃取值，以及更高的耐热性能，并且比单一PPS薄膜更低的刚性和脆性、柔韧性更好，为此，提供一种共挤双向拉伸PET/PPS复合薄膜及其制备方法。本专利技术的内容是：一种共挤双向拉伸PET/PPS复合薄膜，其特征是：该共挤双向拉伸PET/PPS复合薄膜是总厚度为60～135μm的ABA三层结构复合薄膜，其中：A层为改性PPS，B层为改性PET，(单一)A层厚度为15～30μm且(正反)两个A层为等厚度，B层厚度为30～75μm；所述改性PET为聚对苯二甲酸-萘二甲酸-乙二醇共聚酯、聚对苯二甲酸-呋喃二甲酸-乙二醇共聚酯、聚对苯二甲酸-吡啶二甲酸-乙二醇共聚酯、聚对苯二甲酸-环丁基二甲酸-乙二醇共聚酯、聚对苯二甲酸-丙二醇-乙二醇共聚酯、聚对苯二甲酸-丁二醇-乙二醇共聚酯、聚对苯二甲酸-己二醇-乙二醇共聚酯、聚对苯二甲酸-新戊二醇-乙二醇共聚酯、聚对苯二甲酸-螺环二醇-乙二醇共聚酯、聚对苯二甲酸-环己基二甲醇-四甲基环丁二醇共聚酯、聚对苯二甲酸-乙基丁基丙二醇-乙二醇共聚酯、以及聚对苯二甲酸-十二烷二元醇-乙二醇共聚酯(等共聚酯)中的一种或两种以上的混合物；所述改性PPS为聚苯-苯甲酸硫醚共聚物、聚苯-苯甲酸甲酯硫醚共聚物、聚苯-甲酰基乙酸甲酯硫醚共聚物、聚苯-苯甲酸乙酯硫醚共聚物、聚苯-胆甾烯基甲酸酯硫醚共聚物、聚苯-苯氧乙酸硫醚共聚物、聚苯-3-甲酰苯基甲酸酯硫醚共聚物、聚苯-甲基4-硝基苯甲酸酯硫醚共聚物、以及聚苯-2-(苯氧基)乙基苯甲酸酯硫醚共聚物(等硫醚共聚物)中的一种或两种以上的混合物。本专利技术的内容中：所述共挤双向拉伸PET/PPS复合薄膜的(基本)性能是：低分子物的二甲苯萃取值为0.2％～0.42％，长期耐热温度可达155℃，水蒸气透过率见下表1；表1：共挤双向拉伸PET与PPS复合薄膜水蒸气透过率本专利技术的另一内容是：一种共挤双向拉伸PET/PPS复合薄膜的制备方法，其特征是步骤为：a、制备改性PET树脂：将1000摩尔二元酸、1000摩尔乙二醇和0～200摩尔其他二元醇加入反应器中，升温并控制反应器内初始压力为0.2MPa，当反应器内温度升至230～250℃，收集酯化反应馏出水分，通过出水量计算酯化率，当酯化率达到97％时，开始(缓慢)泄压，加入0.13～0.23mol三氧化二锑作为催化剂，再加入0.025～0.036mol磷酸三苯酯作为稳定剂，搅拌15～20min，接着开始(缓慢)抽真空，至反应器内压力小于或等于60Pa时，升温至280～290℃进行缩聚反应，缩聚反应时间3～5h，充入N2(氮气)后出料，即制得改性PET树脂，备用；所述1000摩尔二元酸由990～910摩尔对苯二甲酸和10～90摩尔其他二元酸混合组成；所述其他二元酸是间苯二甲酸、邻苯二甲酸、3,5-二羧基苯磺酸钠、2,5-呋喃二甲酸、2,6-吡啶二甲酸、1,1-环丁基二甲酸、以及2,6-萘二甲酸中的一种或两种以上的混合物；所述其他二元醇是丙二醇、甲基丙二醇、丁二醇、己二醇、新戊二醇、1,12-十二烷二醇、2-丁基-2-乙基-1,3-丙二醇、螺环二醇(CAS:1455-42-1)、1,4-环己烷二甲醇，以及2,2,4,4-四甲基-1,3-环丁二醇中的一种或两种以上的混合物；所述制得改性PET树脂的玻璃化转变温度为75～82℃、粘度为0.65～0.70dl/g；b、制备改性PPS树脂：室温下，将1000摩尔二氯苯基化合物、1020～1200摩尔硫化钠和1200～1550摩尔N-甲基吡咯烷酮加入高压反应釜里，搅拌并溶解均匀，再加入1～2.2摩尔氯化亚铜作为催化剂，加热到160～170℃反应2h，再升温至270℃保温反应2h，冷却至室温，过滤，滤饼(即过滤后得到的固体物)先以N-甲基吡咯烷酮洗涤、再用水洗涤，直至水洗液的电导率不变，烘干，即制得改性PPS树脂，备用；所述1000摩尔二氯苯基化合物由999～880摩尔对二氯苯和1～120摩尔其他二氯苯基本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种共挤双向拉伸PET/PPS复合薄膜，其特征是：该共挤双向拉伸PET/PPS复合薄膜是总厚度为60～135μm的ABA三层结构复合薄膜，其中：A层为改性PPS，B层为改性PET，A层厚度为15～30μm且两个A层为等厚度，B层厚度为30～75μm；所述改性PET为聚对苯二甲酸‑萘二甲酸‑乙二醇共聚酯、聚对苯二甲酸‑呋喃二甲酸‑乙二醇共聚酯、聚对苯二甲酸‑吡啶二甲酸‑乙二醇共聚酯、聚对苯二甲酸‑环丁基二甲酸‑乙二醇共聚酯、聚对苯二甲酸‑丙二醇‑乙二醇共聚酯、聚对苯二甲酸‑丁二醇‑乙二醇共聚酯、聚对苯二甲酸‑己二醇‑乙二醇共聚酯、聚对苯二甲酸‑新戊二醇‑乙二醇共聚酯、聚对苯二甲酸‑螺环二醇‑乙二醇共聚酯、聚对苯二甲酸‑环己基二甲醇‑四甲基环丁二醇共聚酯、聚对苯二甲酸‑乙基丁基丙二醇‑乙二醇共聚酯、以及聚对苯二甲酸‑十二烷二元醇‑乙二醇共聚酯中的一种或两种以上的混合物；所述改性PPS为聚苯‑苯甲酸硫醚共聚物、聚苯‑苯甲酸甲酯硫醚共聚物、聚苯‑甲酰基乙酸甲酯硫醚共聚物、聚苯‑苯甲酸乙酯硫醚共聚物、聚苯‑胆甾烯基甲酸酯硫醚共聚物、聚苯‑苯氧乙酸硫醚共聚物、聚苯‑3‑甲酰苯基甲酸酯硫醚共聚物、聚苯‑甲基4‑硝基苯甲酸酯硫醚共聚物、以及聚苯‑2‑(苯氧基)乙基苯甲酸酯硫醚共聚物中的一种或两种以上的混合物。...

【技术特征摘要】
1.一种共挤双向拉伸PET/PPS复合薄膜，其特征是：该共挤双向拉伸PET/PPS复合薄膜是总厚度为60～135μm的ABA三层结构复合薄膜，其中：A层为改性PPS，B层为改性PET，A层厚度为15～30μm且两个A层为等厚度，B层厚度为30～75μm；所述改性PET为聚对苯二甲酸-萘二甲酸-乙二醇共聚酯、聚对苯二甲酸-呋喃二甲酸-乙二醇共聚酯、聚对苯二甲酸-吡啶二甲酸-乙二醇共聚酯、聚对苯二甲酸-环丁基二甲酸-乙二醇共聚酯、聚对苯二甲酸-丙二醇-乙二醇共聚酯、聚对苯二甲酸-丁二醇-乙二醇共聚酯、聚对苯二甲酸-己二醇-乙二醇共聚酯、聚对苯二甲酸-新戊二醇-乙二醇共聚酯、聚对苯二甲酸-螺环二醇-乙二醇共聚酯、聚对苯二甲酸-环己基二甲醇-四甲基环丁二醇共聚酯、聚对苯二甲酸-乙基丁基丙二醇-乙二醇共聚酯、以及聚对苯二甲酸-十二烷二元醇-乙二醇共聚酯中的一种或两种以上的混合物；所述改性PPS为聚苯-苯甲酸硫醚共聚物、聚苯-苯甲酸甲酯硫醚共聚物、聚苯-甲酰基乙酸甲酯硫醚共聚物、聚苯-苯甲酸乙酯硫醚共聚物、聚苯-胆甾烯基甲酸酯硫醚共聚物、聚苯-苯氧乙酸硫醚共聚物、聚苯-3-甲酰苯基甲酸酯硫醚共聚物、聚苯-甲基4-硝基苯甲酸酯硫醚共聚物、以及聚苯-2-(苯氧基)乙基苯甲酸酯硫醚共聚物中的一种或两种以上的混合物。2.按权利要求1所述的共挤双向拉伸PET/PPS复合薄膜，其特征是：所述共挤双向拉伸PET/PPS复合薄膜的性能是：低分子物的二甲苯萃取值为0.2％～0.42％，长期耐热温度可达155℃，水蒸气透过率见下表1；表1：共挤双向拉伸PET与PPS复合薄膜水蒸气透过率3.一种共挤双向拉伸PET/PPS复合薄膜的制备方法，其特征是步骤为：a、制备改性PET树脂：将1000摩尔二元酸、1000摩尔乙二醇和0～200摩尔其他二元醇加入反应器中，升温并控制反应器内初始压力为0.2MPa，当反应器内温度升至230～250℃，收集酯化反应馏出水分，通过出水量计算酯化率，当酯化率达到97％时，开始泄压，加入0.13～0.23mol三氧化二锑作为催化剂，再加入0.025～0.036mol磷酸三苯酯作为稳定剂，搅拌15～20min，接着开始抽真空，至反应器内压力小于或等于60Pa时，升温至280～290℃进行缩聚反应，缩聚反应时间3～5h，充入N2后出料，即制得改性PET树脂，备用；所述1000摩尔二元酸由990～910摩尔对苯二甲酸和10～90摩尔其他二元酸混合组成；所述其他二元酸是间苯二甲酸、邻苯二甲酸、3,5-二羧基苯磺酸钠、2,5-呋喃二甲酸、2,6-吡啶二甲酸、1,1-环丁基二甲酸、以及2,6-萘二甲酸中的一种或两种以上的混合物；所述其他二元醇是丙二醇、甲基丙二醇、丁二醇、己二醇、新戊二醇、1,12-十二烷二醇、2-丁基-2-乙基-1,3-丙二醇、螺环二醇(CAS:1455-42-1)、1,4-环己烷二甲醇，以及2,2,4,4-四甲基-1,3-环丁二醇中的一种或两种以上的混合物；所述制得改性PET树脂的玻璃化转变温度为75～82℃、粘度为0.65～0.70dl/g；b、制备改性PPS树脂：室温下，将1000摩尔二氯苯基化合物、1020～1200摩尔硫化钠和1200～1550摩尔N-甲基吡咯烷酮加入高压反应釜里，搅拌并溶解均匀，再加入1～2.2摩尔氯化亚铜作为催化剂，加热到160～170℃反应2h，再升温至270℃保温反应2h，冷...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐荣芝，董林，马雅琳，周柯，罗春明，唐安斌，
申请(专利权)人：四川东方绝缘材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：四川,51