一种耐水解含氟共聚酯树脂、耐水解含氟共聚酯复合基膜及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种耐水解含氟共聚酯树脂、耐水解含氟共聚酯复合基膜及其制备方法，耐水解含氟共聚酯树脂的分子量为14000～25000；采用二元甲酸和乙二醇制备耐水解含氟共聚酯树脂，再将耐水解含氟共聚酯树脂与PET树脂按质量比为10～200：100分别通过挤出机熔融，经树脂熔融分配器分层共挤挤出、复合铸片、纵向拉伸、横向拉伸、热定型、冷却、收卷，即制得耐水解含氟共聚酯复合基膜。本发明专利技术耐水解含氟共聚酯复合基膜厚度为100μm～300μm，特别适用于离型膜、太阳能光伏电池背板材料的制造，性能良好，实用性强。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于以聚酯为主体的共聚物树脂及其层状产品的制备，涉及一种耐水解含氟共聚酯树脂、耐水解含氟共聚酯复合基膜及其制备方法。本专利技术耐水解含氟共聚酯树脂、耐水解含氟共聚酯复合基膜特别适用于离型膜、太阳能光伏电池背板材料的制造。
技术介绍
众所周知，PET(是聚对苯二甲酸乙二醇酯的简称)双轴拉伸聚酯薄膜具有优异的机械性能、化学性能及光学性能，但分子链存在大量的酯键容易发生水解，使薄膜特性粘度降低，导致薄膜力学性能大幅下降，尤其对作为太阳能背板基膜要求使用25年的寿命是远远不够的。因此，对共聚酯的耐水解和表面性能的研究就显得十分重要。现有技术中，对以PET聚酯(即：聚对苯二甲酸乙二醇酯)树脂为主体材料的太阳能电池背板基膜的耐水解性能提高的研究主要集中在四个方面：一是，中国专利公开CN101983432A，系通过采用碳化二亚胺化合物与聚酯混合来提高PET薄膜的耐水解性能，但是这种方式的薄膜制造和应用中，要释放出异氰酸酯和其他粘膜刺激性或有害的副产物和降解产物；二是，中国专利公开CN101899198A在薄膜中加入基于环氧化的脂肪酸酯的水解稳定剂和一定量的环氧化的脂肪酸甘油酯来提高PET薄膜的耐水解性能，由于环氧化的脂肪酸酯的水解稳定剂在薄膜生产中会有少量凝胶产生，一方面会影响薄膜外观；另一方面凝胶会产生应力集中，制膜过程易破膜；三是，日本专利JP2002-026354通过使用高分子量PET树脂来提高PET薄膜耐水解性，这种方式对提高PET薄膜耐水解性能有一定的提高，但在薄膜制造过程中，由于PET分子量高，薄膜拉伸困难，横向拉伸容易脱夹，薄膜破膜率大；四是，日本专利JP2009—045888：采用PEN与PET共混来提高PET膜的耐水解性，PET/PEN共混体系PEN含量在20％～80％，体系不结晶，影响薄膜物理机械性能，薄膜收缩率较大，如果PEN含量低于20％，则对PET的耐水解性能基本没有提高；如果PEN含量高于80％，则制膜困难，用现行PET拉膜装置，很难实现拉膜。
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，提供一种耐水解含氟共聚酯树脂、耐水解含氟共聚酯复合基膜及其制备方法。本专利技术采用在PET树脂原位聚合中，将疏水性含氟苯二甲酸接到以PET链段为主体的共聚酯树脂分子主链中，以达到其共聚酯、复合基膜耐水解的目的。本专利技术的内容是：一种耐水解含氟共聚酯树脂，其特征是：该耐水解含氟共聚酯树脂的分子结构通式为：式中：其中：m为60～90，n为10～30，m、n、X和Y均为整数；所述耐水解含氟共聚酯树脂的特性粘度为0.60dl/g～0.68dl/g、熔程为240℃～252℃，分子量为14000～25000；所述耐水解含氟共聚酯树脂的制备方法是：将1000mol二元甲酸和1050mol～1200mol乙二醇加入反应器中，反应器内初压力0.2MPa，当反应器内温度升至230℃～250℃，收集酯化馏出水分，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(催化剂)0.13mol～0.23mol三氧化二锑、(稳定剂)0.025mol～0.036mol磷酸三苯酯，搅拌15min～20min，接着开始(缓慢)抽真空，至反应器内余压小于60Pa，并升温至280℃～290℃进行缩聚，缩聚时间3h～4h，充入N2(氮气)出料，即制得耐水解含氟共聚酯树脂；所述二元甲酸由摩尔比为对苯二甲酸：含氟苯二甲酸＝750～900：100～250的对苯二甲酸与含氟苯二甲酸混合组成；所述含氟苯二甲酸是4-氟邻苯二甲酸、4,5-二氟邻苯二甲酸、以及3,4,5,6-四氟邻苯二甲酸中的一种或两种的混合物。本专利技术的另一内容是：一种耐水解含氟共聚酯复合基膜，其特征是：所述耐水解含氟共聚酯复合基膜由A层的耐水解含氟共聚酯薄膜(简称：A层)和B层的PET薄膜(简称：B层)复合组成，其层状结构为A/B两层，厚度为100μm～300μm，A层耐水解含氟共聚酯薄膜与B层PET薄膜的质量比为10～200：100，所述耐水解含氟共聚酯复合基膜的耐水解性能为：在121℃蒸煮使断裂伸长率衰减至10％时，蒸煮时间达60h～96h；在38℃，90％RH测试环境下，水蒸气透过率为0.9g/m2·24h～1.3g/m2·24h；所述耐水解含氟共聚酯复合基膜的制备方法是：将10～200质量份A层耐水解含氟共聚酯薄膜用的耐水解含氟共聚酯树脂和100质量份B层PET薄膜用的PET树脂分别通过挤出机A255℃～280℃、挤出机B270℃～290℃下熔融后，经树脂熔融分配器分层共挤挤出，在15℃～25℃下冷鼓上铸片，再经2.7～3.3倍纵向拉伸、2.8～3.4倍横向拉伸，在190℃～230℃下热定型，即制得耐水解含氟共聚酯复合基膜；所述PET树脂为市售的特性粘度为0.60dl/g～0.68dl/g的PET树脂。本专利技术的另一内容是：一种耐水解含氟共聚酯复合基膜，其特征是：所述耐水解含氟共聚酯复合基膜由由B层的PET薄膜(简称：B层)和复合在B层的PET薄膜两面的A层的耐水解含氟共聚酯薄膜(简称：A层)组成，其层状结构为A/B/A三层两种，厚度为100μm～300μm，A层的耐水解含氟共聚酯薄膜与B层的PET薄膜的质量比为10～200：100，所述耐水解含氟共聚酯复合基膜的耐水解性能为：在121℃蒸煮使断裂伸长率衰减至10％时，蒸煮时间达60h～96h；在38℃，90％RH测试环境下，水蒸气透过率为0.9g/m2·24h～1.3g/m2·24h；所述耐水解含氟共聚酯复合基膜的制备方法是：将10～200质量份A层耐水解含氟共聚酯薄膜用的耐水解含氟共聚酯树脂和100质量份B层PET薄膜用的PET树脂分别通过挤出机A255℃～280℃、挤出机B270℃～290℃下熔融后，经树脂熔融分配器分层共挤挤出，在15℃～25℃下冷鼓上铸片，再经2.7～3.3倍纵向拉伸、2.8～3.4倍横向拉伸，在190℃～230℃下热定型，即制得耐水解含氟共聚酯复合基膜；所述PET树脂为市售的特性粘度为0.60dl/g～0.68dl/g的PET树脂。本专利技术的另一内容是：一种耐水解含氟共聚酯复合基膜的制备方法，其特征是步骤为：a、制备耐水解含氟共聚酯树脂：先将1000mol二元甲酸和1050mol～1200mol乙二醇加入反应器中，反应器内初压力0.2MPa，当反应器内温度升至230℃～250℃，收集酯化馏出水分，通过出水量计算酯化率，当酯化率达到97％本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种耐水解含氟共聚酯树脂，其特征是：该耐水解含氟共聚酯树脂的分子结构通式为：式中：其中：m为60～90，n为10～30，m、n、X和Y均为整数；所述耐水解含氟共聚酯树脂的分子量为14000～25000；所述耐水解含氟共聚酯树脂的制备方法是：将1000mol二元甲酸和1050mol～1200mol乙二醇加入反应器中，反应器内初压力0.2MPa，当反应器内温度升至230℃～250℃，收集酯化馏出水分，通过出水量计算酯化率，当酯化率达到97％时，开始泄压，加入0.13mol～0.23mol三氧化二锑、0.025mol～0.036mol磷酸三苯酯，搅拌15min～20min，接着开始(缓慢)抽真空，至反应器内余压小于60Pa，并升温至280℃～290℃进行缩聚，缩聚时间3h～4h，充入N2出料，即制得耐水解含氟共聚酯树脂；所述二元甲酸由摩尔比为对苯二甲酸：含氟苯二甲酸＝750～900：100～250的对苯二甲酸与含氟苯二甲酸混合组成；所述含氟苯二甲酸是4‑氟邻苯二甲酸、4,5‑二氟邻苯二甲酸、以及3,4,5,6‑四氟邻苯二甲酸中的一种或两种的混合物。

【技术特征摘要】
1.一种耐水解含氟共聚酯树脂，其特征是：该耐水解含氟共聚酯树脂的分子结构
通式为：
式中：其中：m为60～
90，n为10～30，m、n、X和Y均为整数；
所述耐水解含氟共聚酯树脂的分子量为14000～25000；
所述耐水解含氟共聚酯树脂的制备方法是：将1000mol二元甲酸和1050mol～
1200mol乙二醇加入反应器中，反应器内初压力0.2MPa，当反应器内温度升至230℃～
250℃，收集酯化馏出水分，通过出水量计算酯化率，当酯化率达到97％时，开始泄压，
加入0.13mol～0.23mol三氧化二锑、0.025mol～0.036mol磷酸三苯酯，搅拌15min～
20min，接着开始(缓慢)抽真空，至反应器内余压小于60Pa，并升温至280℃～290℃
进行缩聚，缩聚时间3h～4h，充入N2出料，即制得耐水解含氟共聚酯树脂；
所述二元甲酸由摩尔比为对苯二甲酸：含氟苯二甲酸＝750～900：100～250的对苯
二甲酸与含氟苯二甲酸混合组成；
所述含氟苯二甲酸是4-氟邻苯二甲酸、4,5-二氟邻苯二甲酸、以及3,4,5,6-四氟邻
苯二甲酸中的一种或两种的混合物。
2.一种耐水解含氟共聚酯复合基膜，其特征是：所述耐水解含氟共聚酯复合基膜
由A层的耐水解含氟共聚酯薄膜和B层的PET薄膜复合组成，厚度为100μm～
300μm，A层耐水解含氟共聚酯薄膜与B层PET薄膜的质量比为10～200：100；
所述耐水解含氟共聚酯复合基膜的制备方法是：将10～200质量份A层耐水解含
氟共聚酯薄膜用的耐水解含氟共聚酯树脂和100质量份B层PET薄膜用的PET树脂分
别通过挤出机A255℃～280℃、挤出机B270℃～290℃下熔融后，经树脂熔融分配器
分层共挤挤出，在15℃～25℃下冷鼓上铸片，再经2.7～3.3倍纵向拉伸、2.8～3.4倍
横向拉伸，在190℃～230℃下热定型，即制得耐水解含氟共聚酯复合基膜。
3.一种耐水解含氟共聚酯复合基膜，其特征是：所述耐水解含氟共聚酯复合基膜
由由B层的PET薄膜和复合在B层的PET薄膜两面的A层的耐水解含氟共聚酯薄膜组
成，厚度为100μm～300μm，A层的耐水解含氟共聚酯薄膜与B层的PET薄膜的质
量比为10～200：100；
所述耐水解含氟共聚酯复合基膜的制备方法是：将10～200质量份A层耐水解含
氟共聚酯薄膜用的耐水解含氟共聚酯树脂和100质量份B层PET薄膜用的PET树脂分
别通过挤出机A255℃～280℃、挤出机B270℃～290℃下熔融后，经树脂熔...

【专利技术属性】
技术研发人员：张世明，梁倩倩，罗春明，胡俊祥，周柯，
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