一种阻燃黑色双向拉伸聚酯薄膜及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种阻燃黑色双向拉伸聚酯薄膜，其总厚度为12~75um且为ABA型三层构造薄膜，其中表层为防黏连层，中间层为黑色遮光层，上下两个表层厚度占总厚度的8%‑12%；制作过程中采用磷系阻燃剂在聚酯燃烧中会分解出偏聚磷酸形成保护层，并促进聚酯表面形成碳化膜来使聚酯和空气隔绝从而达到阻燃效果，提供了一种制备工艺简单、阻燃效果好的黑色双向拉伸聚酯薄膜，所得阻燃黑色聚酯薄膜既能满足机械及电气绝缘性能，又能达到无卤阻燃的效果，提升制品的安全性。

A flame retardant black biaxially oriented polyester film and its preparation method

The invention discloses a flame-retardant black biaxially oriented polyester film with a total thickness of 12-75um and three-layer structure of ABA type, in which the surface layer is anti-adhesion layer, the middle layer is black shading layer, and the upper and lower surface layers account for 8%-12% of the total thickness; the phosphorus flame retardant is used to decompose the polyphosphoric acid to form a protective layer in the polyester combustion and promote the surface shape of the polyester. Carbide film is used to insulate polyester from air and achieve flame retardant effect. A kind of black biaxial stretching polyester film with simple preparation process and good flame retardant effect is provided. The obtained flame retardant black polyester film can not only meet the mechanical and electrical insulation properties, but also achieve halogen-free flame retardant effect and enhance the safety of products.

【技术实现步骤摘要】
一种阻燃黑色双向拉伸聚酯薄膜及其制备方法
本专利技术属于高分子材料领域，涉及双向拉伸聚酯薄膜(BOPET)，具体而言是一种阻燃黑色双向拉伸聚酯薄膜及其制备方法。技术背景黑色BOPET具有良好的机械性能和热稳定性，电气绝缘性能优异，因此在电子电器领域得到广泛应用，随着社会的发展，对于制品安全性的要求也越来越高，尤其是电子电器领域相关制品的阻燃要求越来越高，且相关法规要求达到无卤阻燃已被领域内的研究人员所熟知，而黑色聚酯薄膜由于炭黑的存在导致其要实现无卤阻燃的效果存在较大难度，阻燃黑色BOPET是目前市场的一个难点。专利CN201710583207公开了一种电子元件包装用聚酯薄膜及其制备方法，该专利技术制备的聚酯薄膜既具有稳定、持久的抗静电功能，又具有优异的阻燃效果，但其阻燃剂中含有十溴二苯乙烷。专利CN201410779310公开了一种无卤阻燃改性PET符合材料及其制备方法，所用无卤阻燃剂为质量比4:2:1的聚苯基膦酸二苯砜酯、聚二甲基硅氧烷和纳米蒙脱土的复配物，该专利技术所得复合物所含聚二甲基硅氧烷不适用于双向拉伸薄膜。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是克服上述现有技术存在的不足，提供一种制备工艺简单、阻燃效果好的且制作成品安全性高的黑色双向拉伸聚酯薄膜制备方法。为此，本专利技术采用如下的技术方案：一种阻燃黑色双向拉伸聚酯薄膜的制备方法，其包括以下步骤：步骤一、阻燃母粒的制备，将磷系阻燃剂、PET粉末和分散剂分别以质量百分比为5%~25%、73.8%~94.7%和0.3%~1.2%的比例加入混料器中，先以300~400r/min的转速混合3~8min，然后转速调至2500~3000r/min混合15~20min，再以300~400r/min的转速混合5~8min，最后将混合好的原料投入双螺杆挤出机中挤出，制备得到阻燃母粒；步骤二、将所述一种阻燃黑色双向拉伸聚酯薄膜的黑色母粒、阻燃母粒及大有光PET切片通过吸料系统送至双螺杆挤出机相应的料仓内，通过计量泵控制原料配比，加料至挤出机中，经熔融、抽真空、过滤处理，除去原料熔体中的水分、低聚物和杂质后作为熔体；步骤三、由模头挤出的熔体贴附到冷鼓表面经冷却得到铸片，所得铸片经牵引进入纵拉区进行纵向拉伸形成薄膜，纵拉后的薄膜经牵引进入横拉区进行横向拉伸形成薄膜；步骤四、由步骤三所得的薄膜进入牵引系统进行测厚反馈、超声波清洗、展平、除静电和收卷，制得厚度为12~75um的一种阻燃黑色双向拉伸聚酯薄膜膜。进一步地，所述步骤二中熔融挤出温度为270~290℃，所用过滤器精度为20~30um，所述模头温度为270~290℃。进一步地，所述步骤二中由模头挤出的熔体通过静电附片的方式密贴附到冷鼓表面进行铸片，冷鼓温度设定为24~33℃，以保证铸片具有较低的结晶度。进一步地，所述步骤三中铸片的厚度为160~860um。进一步地，，所述步骤三中纵拉区可分为预热段、拉伸段和冷却定型段，预热段温度为65~78℃，拉伸段温度为80~90℃，冷却定型段温度为20~30℃，纵向拉伸倍率设定为3.1~3.7。进一步地，所述步骤三中横拉区可分为预热段、拉伸段、定型段和冷却段，预热段温度为80~105℃，拉伸段温度为100~130℃，定型段温度为190~240℃，冷却段温度为35~60℃，横向拉伸倍率设定为3.2~3.8。一种阻燃黑色双向拉伸聚酯薄膜，由上述的制备方法制得，其总厚度为12~75um且为ABA型三层构造薄膜，其中表层为防黏连层（2），中间层为黑色遮光层（1），上下两个表层厚度占总厚度的8%-12%；所述三层构造薄膜都为阻燃层，所述薄膜的原料按质量百分比由15%~25%的黑色母粒、5%~15%的阻燃母粒以及60%~80%的大有光PET切片组成；所述黑色母粒为炭黑与PET的混炼物，其中炭黑的比例为15%~30%，优选25%~30%；所述阻燃母粒为二乙基次膦酸铝、次磷酸铝、聚磷酸三聚氰胺、磷酸酯、亚磷酸酯、磷酸三甲苯酯中的一种或多种与PET形成的混炼物，优选二乙基次膦酸铝、聚磷酸三聚氰胺、磷酸酯和亚磷酸酯。本专利技术具有的有益效果如下：采用磷系阻燃剂在聚酯燃烧中会分解出偏聚磷酸形成保护层，并促进聚酯表面形成碳化膜来使聚酯和空气隔绝从而达到阻燃效果，提供了一种制备工艺简单、阻燃效果好的黑色双向拉伸聚酯薄膜，所得一种阻燃黑色双向拉伸聚酯薄膜既能满足机械及电气绝缘性能，又能达到无卤阻燃的效果，提升制品的安全性。附图说明以下结合附图和实施例对本专利技术做进一步详细说明：图1为采用本专利技术制备的一种黑色阻燃双向拉伸聚酯薄膜结构示意图。具体实施方式如图1所示的一种黑色阻燃双向拉伸聚酯薄膜，由上述的制备方法制得，其总厚度为12~75um且为ABA型三层构造薄膜，其中表层为防黏连层2，中间层为黑色遮光层1，上下两个表层厚度占总厚度的8%-12%；所述三层构造薄膜都为阻燃层，所述薄膜的原料按质量百分比由15%~25%的黑色母粒、5%~15%的阻燃母粒以及60%~80%的大有光PET切片组成；所述黑色母粒为炭黑与PET的混炼物，其中炭黑的比例为15%~30%，优选25%~30%；所述阻燃母粒为二乙基次膦酸铝、次磷酸铝、聚磷酸三聚氰胺、磷酸酯、亚磷酸酯、磷酸三甲苯酯中的一种或多种与PET形成的混炼物，优选二乙基次膦酸铝、聚磷酸三聚氰胺、磷酸酯和亚磷酸酯。本公开中描述了三个实施例，而制定所述三个实施例的相关设定条件见下表：设定条件实施例一实施例二实施例三黑色母粒比例25%20%15%阻燃母粒比例15%10%5%PET切片比例60%70%80%炭黑比例15%22.50%30%磷系阻燃剂质量比25%15%5%PET粉末质量比73.80%84.25%94.70%分散剂质量比1.20%0.75%0.30%实施例一步骤一、所述阻燃母粒的制备，将磷系阻燃剂、PET粉末和分散剂分别以质量百分比为25%、73.8%和1.2%的比例加入混料器中，先以300r/min的转速混合3min，然后转速调至2500r/min混合15min，再以300r/min的转速混合5min，最后将混合好的原料投入双螺杆挤出机中挤出，制备得到阻燃母粒；步骤二、所述阻燃黑色聚酯薄膜的黑色母粒、阻燃母粒及大有光PET切片通过吸料系统送至双螺杆挤出机相应的料仓内，通过计量泵控制原料配比，加料至挤出机中，经熔融、抽真空、过滤处理，除去原料熔体中的水分、低聚物和杂质后作为熔体；步骤三、由模头挤出的熔体贴附到冷鼓表面经冷却得到铸片，所得铸片经牵引进入纵拉区进行纵向拉伸形成薄膜，纵拉后的薄膜经牵引进入横拉区进行横向拉伸形成薄膜；步骤四、由步骤三所得的薄膜进入牵引系统进行测厚反馈、超声波清洗、展平、除静电和收卷，制得阻燃黑色聚酯薄膜。进一步，所述步骤二中熔融挤出温度为270℃，所用过滤器精度为20um，所述模头温度为270℃。进一步，所述步骤二中由模头挤出的熔体通过静电附片的方式密贴附到冷鼓表面进行铸片，冷鼓温度设定为24℃，以保证铸片具有较低的结晶度。进一步，所述步骤三中铸片的厚度为160um。进一步，所述步骤三中纵拉区可分为预热段、拉伸段和冷却定型段，预热段温度为65℃，拉伸段温度为80℃，冷却定型段温度为20℃，纵向拉伸倍率设定为3.1。进一步，所述步骤三中横拉区可分本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种阻燃黑色双向拉伸聚酯薄膜的制备方法，其包括以下步骤：步骤一、阻燃母粒的制备，将磷系阻燃剂、PET粉末和分散剂分别以质量百分比为5%~25%、73.8%~94.7%和0.3%~1.2%的比例加入混料器中，先以300~400r/min的转速混合3~8min，然后转速调至2500~3000r/min混合15~20min，再以300~400r/min的转速混合5~8min，最后将混合好的原料投入双螺杆挤出机中挤出，制备得到阻燃母粒；步骤二、将所述一种阻燃黑色双向拉伸聚酯薄膜的黑色母粒、阻燃母粒及大有光PET切片通过吸料系统送至双螺杆挤出机相应的料仓内，通过计量泵控制原料配比，加料至挤出机中，经熔融、抽真空、过滤处理，除去原料熔体中的水分、低聚物和杂质后作为熔体；步骤三、由模头挤出的熔体贴附到冷鼓表面经冷却得到铸片，所得铸片经牵引进入纵拉区进行纵向拉伸形成薄膜，纵拉后的薄膜经牵引进入横拉区进行横向拉伸形成薄膜；步骤四、由步骤三所得的薄膜进入牵引系统进行测厚反馈、超声波清洗、展平、除静电和收卷，制得厚度为12~75um的一种阻燃黑色双向拉伸聚酯薄膜膜。

【技术特征摘要】
1.一种阻燃黑色双向拉伸聚酯薄膜的制备方法，其包括以下步骤：步骤一、阻燃母粒的制备，将磷系阻燃剂、PET粉末和分散剂分别以质量百分比为5%~25%、73.8%~94.7%和0.3%~1.2%的比例加入混料器中，先以300~400r/min的转速混合3~8min，然后转速调至2500~3000r/min混合15~20min，再以300~400r/min的转速混合5~8min，最后将混合好的原料投入双螺杆挤出机中挤出，制备得到阻燃母粒；步骤二、将所述一种阻燃黑色双向拉伸聚酯薄膜的黑色母粒、阻燃母粒及大有光PET切片通过吸料系统送至双螺杆挤出机相应的料仓内，通过计量泵控制原料配比，加料至挤出机中，经熔融、抽真空、过滤处理，除去原料熔体中的水分、低聚物和杂质后作为熔体；步骤三、由模头挤出的熔体贴附到冷鼓表面经冷却得到铸片，所得铸片经牵引进入纵拉区进行纵向拉伸形成薄膜，纵拉后的薄膜经牵引进入横拉区进行横向拉伸形成薄膜；步骤四、由步骤三所得的薄膜进入牵引系统进行测厚反馈、超声波清洗、展平、除静电和收卷，制得厚度为12~75um的一种阻燃黑色双向拉伸聚酯薄膜膜。2.根据权利要求1所描述的一种阻燃黑色双向拉伸聚酯薄膜制备方法，其特征在于：所述步骤二中熔融挤出温度为270~290℃，所用过滤器精度为20~30um，所述模头温度为270~290℃。3.根据权利要求1所描述的一种阻燃黑色双向拉伸聚酯薄膜制备方法，其特征在于：所述步骤二中由模头挤出的熔体通过静电附片的方式密贴附到冷鼓表面进行铸片，冷鼓温度设定为24~33℃，以保证铸片具有较低的结晶度。4.根据权利要求1所描述的一种...

【专利技术属性】
技术研发人员：范和强，
申请(专利权)人：浙江和顺塑业有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33