一种聚酯-聚烯烃薄膜及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种聚酯‑聚烯烃薄膜及其制备方法，其特征是：该聚酯‑聚烯烃薄膜是含有聚对苯二甲酸乙二醇酯分子链段和聚烯烃链段的薄膜，其原料组分和质量份配方为：聚对苯二甲酸乙二醇酯769～938.95份、聚烯烃50～200份、小分子相容剂1～10份、无机粒子5～10份和碳化二亚胺5～10份、过氧化二异丙苯0.05～1份，且原料组分的质量份总和为1000质量份；制备方法是：将制备的接枝聚烯烃、无机粒子聚酯母料、抗水解聚酯母料和聚对苯二甲酸乙二醇酯材料混合经270℃～300℃的单/双螺杆挤出机熔融挤出，经铸片、双向拉伸和热定型，即制得；该薄膜用于制备光伏背板，可提高其在自然环境条件下的使用寿命。

【技术实现步骤摘要】
一种聚酯-聚烯烃薄膜及其制备方法
本专利技术属于多种有机高分子聚合物树脂复合材料及其薄膜的制备，涉及一种聚酯-聚烯烃薄膜及其制备方法。本专利技术聚酯-聚烯烃薄膜可用于制备光伏背板，用以提高其太阳能薄膜电池在各种自然环境条件下的使用寿命及电气性能。
技术介绍
聚酯薄膜具有优良的电气绝缘性能、热性能及力学性能，应用于太阳能电池、电子电气等许多领域。但与聚烯烃薄膜相比，聚酯薄膜的水蒸气透过率偏高，电气性能较差。而聚烯烃薄膜的力学强度较低，无法用于需要一定支撑强度的领域。因此，目前太阳能背板基膜领域均使用聚酯薄膜。现有技术中，很多专利技术专利(申请)研究了如何降低聚酯薄膜的水蒸气透过率，但同时提高其电气性能的却没有，且方法复杂，成本较高。例如：CN105585726A公开了一种高阻隔聚酯薄膜及其制备方法，系在聚酯薄膜的单面或双面涂布PVDC涂布液后固化，从而降低水蒸气透过率，可用于包装领域；CN104263273A公开了一种高阻隔聚酯薄膜及其制备方法和应用，系将聚萘二甲酸乙二醇酯薄膜与聚酯薄膜进行复合，从而降低水蒸气透过率，可用于食品饮料包装；CN102225648A公开了一种高阻隔聚酯薄膜及其制备方法，是将聚对苯二甲酸乙二醇酯与聚萘二甲酸乙二醇酯共混来提高薄膜对水蒸气的阻隔性。上述方法中涂布与复合是使用较多的方法，但其工艺复杂，材料成本较高，不能满足光伏行业对成本的要求，且并不能同时提高薄膜的电气性能。
技术实现思路
本专利技术的目的旨在克服现有技术中的不足，提供一种聚酯-聚烯烃薄膜及其制备方法。本专利技术将小分子相容剂接枝到聚烯烃分子链上，再与聚酯共混制膜，从而提供一种产品性能良好的聚酯-聚烯烃薄膜及其制备方法。本专利技术的内容是：一种聚酯-聚烯烃薄膜，其特征是：该聚酯-聚烯烃薄膜是含有聚对苯二甲酸乙二醇酯分子链段和聚烯烃链段的薄膜；所述聚酯-聚烯烃薄膜的原料组分和质量份配方为：聚对苯二甲酸乙二醇酯769～938.95质量份、聚烯烃50～200质量份、小分子相容剂1～10质量份、无机粒子5～10质量份和碳化二亚胺5～10质量份、过氧化二异丙苯0.05～1质量份，并且原料组分的质量份总和为1000质量份；所述聚酯-聚烯烃薄膜的基本制备工艺为：以所述聚酯-聚烯烃薄膜的原料组分和质量份配方为配料基准计(或称：以1000质量份为配料基准计)；首先，将50～200质量份聚烯烃与1～10质量份小分子相容剂、0.05～1质量份过氧化二异丙苯混合后，在220℃～230℃的双螺杆挤出机A中进行熔融接枝反应，经挤出造粒，制备成接枝聚烯烃；第二步，将5～10质量份无机粒子与100～200质量份聚对苯二甲酸乙二醇酯混合后，在270℃～300℃的双螺杆挤出机B中进行熔融混合，经挤出造粒，制备成无机粒子聚酯母料；第三步，将5～10质量份碳化二亚胺与50～100质量份的聚对苯二甲酸乙二醇酯混合后，在270℃～300℃的双螺杆挤出机C中进行熔融混合，经挤出造粒，制备成抗水解聚酯母料；然后，将上述制备的接枝聚烯烃在100℃下干燥2h，将上述制备好的无机粒子聚酯母料、抗水解聚酯母料与469～788.95质量份聚对苯二甲酸乙二醇酯分别在150℃～170℃的恒温鼓风烘箱中干燥2～3h后，再一起混合均匀并在270℃～300℃的单/双螺杆挤出机D熔融挤出，经铸片、双向拉伸和热定型，即制得聚酯-聚烯烃薄膜；所述聚对苯二甲酸乙二醇酯是特性粘度0.74±0.02dl/g，端羧基含量≤25mol/t，熔点250～260℃的聚酯切片；所述聚烯烃是熔融指数在230℃下1～15g/10min的聚烯烃；所述小分子相容剂可以是马来酸酐、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸羟乙酯、以及甲基丙烯酸缩水甘油酯中的一种或两种以上的混合物；其中，所述甲基丙烯酸缩水甘油酯是陶氏化学的牌号为GMA的甲基丙烯酸缩水甘油酯；所述无机粒子可以是二氧化硅(SiO2)、二氧化钛(TiO2)中的一种或两种，所述二氧化硅为平均粒径0.3～5μm的二氧化硅(SiO2)粉体材料，所述二氧化钛(或称钛白粉)为平均粒径0.2～0.3μm的二氧化钛(TiO2)粉体材料；本专利技术的内容中：所述聚酯-聚烯烃薄膜的物理结构与性能为：所述聚酯-聚烯烃薄膜具有层状分散结构，其薄膜厚度为50μm～350μm，其各厚度下的水蒸气透过率及击穿电压见下表1：表1：本专利技术的内容中：所述聚酯切片可以是中国石油化工集团仪征化工有限公司提供的牌号为FG720的聚对苯二甲酸乙二醇酯切片。本专利技术的内容中：所述聚烯烃可以是乙烯-乙烯醇共聚物(简称EVOH)、环状聚烯烃(简称COC)、低密度聚乙烯(简称LDPE)、线性低密度聚乙烯(简称LLDPE)、以及聚丙烯(简称PP)中的一种或两种以上的混合物；所述乙烯-乙烯醇共聚物(简称EVOH)是日本合成化学有限公司提供的牌号为TF2905B的乙烯-乙烯醇共聚物；所述环状聚烯烃(简称COC)是日本宝理有限公司提供的牌号为9506的环状聚烯烃；所述聚丙烯(简称PP)是中国石化集团茂名石油化工有限公司提供的牌号为B4901的聚丙烯；所述低密度聚乙烯(简称LDPE)是中国石化上海石油化工股份有限公司提供的牌号为Q281的低密度聚乙烯；所述线性低密度聚乙烯(简称LLDPE)是中国石油化工股份有限公司提供的牌号为7042N的线性低密度聚乙烯。本专利技术的另一内容是：一种聚酯-聚烯烃薄膜的制备方法，其特征是步骤为：a、配料(以1000质量份为配料基准计)：按聚对苯二甲酸乙二醇酯769～938.95质量份、聚烯烃50～200质量份、小分子相容剂1～10质量份、无机粒子5～10质量份和碳化二亚胺5～10质量份、过氧化二异丙苯0.05～1质量份取各原料组分，并且原料组分的质量份总和为1000质量份；所述聚烯烃是熔融指数在230℃下1～15g/10min的聚烯烃；所述聚对苯二甲酸乙二醇酯是特性粘度0.74±0.02dl/g，端羧基含量≤25mol/t，熔点250～260℃的聚酯切片；所述小分子相容剂可以是马来酸酐、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸羟乙酯、以及甲基丙烯酸缩水甘油酯中的一种或两种以上的混合物；其中，所述甲基丙烯酸缩水甘油酯是陶氏化学的牌号为GMA的甲基丙烯酸缩水甘油酯；所述无机粒子可以是二氧化硅(SiO2)、二氧化钛(TiO2)中的一种或两种，所述二氧化硅为平均粒径0.3～5μm的二氧化硅(SiO2)粉体材料，所述二氧化钛(或称钛白粉)为平均粒径0.2～0.3μm的二氧化钛(TiO2)粉体材料；b、制备接枝聚烯烃：将50～200质量份聚烯烃与1～10质量份小分子相容剂、0.05～1质量份过氧化二异丙苯混合后，在转速为100～120r/min、挤出温度为220℃～230℃的双螺杆挤出机A中进行熔融接枝并挤出，在水下切粒，制成接枝聚烯烃，备用；c、制备无机粒子聚酯母料：将100～200质量份的聚对苯二甲酸乙二醇酯在150℃～170℃的恒温鼓风烘箱中干燥2～3h后，与5～10质量份无机粒子混合，经转速为100～120r/min、挤出温度270℃～300℃的双螺杆挤出机B熔融挤出，在水下切粒造粒，制成无机粒子聚酯母料，备用；d、制备抗水解聚酯母料：将50～100质量份的聚对苯二甲酸乙二醇酯在150℃～170℃的恒温鼓风烘箱中干燥2本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种聚酯‑聚烯烃薄膜，其特征是：该聚酯‑聚烯烃薄膜是含有聚对苯二甲酸乙二醇酯分子链段和聚烯烃链段的薄膜；所述聚酯‑聚烯烃薄膜的原料组分和质量份配方为：聚对苯二甲酸乙二醇酯769～938.95质量份、聚烯烃50～200质量份、小分子相容剂1～10质量份、无机粒子5～10质量份和碳化二亚胺5～10质量份、过氧化二异丙苯0.05～1质量份，并且原料组分的质量份总和为1000质量份；所述聚酯‑聚烯烃薄膜的基本制备工艺为：以所述聚酯‑聚烯烃薄膜的原料组分和质量份配方为配料基准计；首先，将50～200质量份聚烯烃与1～10质量份小分子相容剂、0.05～1质量份过氧化二异丙苯混合后，在220℃～230℃的双螺杆挤出机A中进行熔融接枝反应，经挤出造粒，制备成接枝聚烯烃；第二步，将5～10质量份无机粒子与100～200质量份聚对苯二甲酸乙二醇酯混合后，在270℃～300℃的双螺杆挤出机B中进行熔融混合，经挤出造粒，制备成无机粒子聚酯母料；第三步，将5～10质量份碳化二亚胺与50～100质量份的聚对苯二甲酸乙二醇酯混合后，在270℃～300℃的双螺杆挤出机C中进行熔融混合，经挤出造粒，制备成抗水解聚酯母料；然后，将上述制备的接枝聚烯烃在100℃下干燥2h，将上述制备好的无机粒子聚酯母料、抗水解聚酯母料与469～788.95质量份聚对苯二甲酸乙二醇酯分别在150℃～170℃的恒温鼓风烘箱中干燥2～3h后，再一起混合均匀并在270℃～300℃的单/双螺杆挤出机D熔融挤出，经铸片、双向拉伸和热定型，即制得聚酯‑聚烯烃薄膜；所述聚对苯二甲酸乙二醇酯是特性粘度0.74±0.02dl/g，端羧基含量≤25mol/t，熔点250～260℃的聚酯切片；所述聚烯烃是熔融指数在230℃下1～15g/10min的聚烯烃；所述小分子相容剂是马来酸酐、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸羟乙酯、以及甲基丙烯酸缩水甘油酯中的一种或两种以上的混合物；所述无机粒子是二氧化硅、二氧化钛中的一种或两种，所述二氧化硅为平均粒径0.3～5μm的二氧化硅粉体材料，所述二氧化钛为平均粒径0.2～0.3μm的二氧化钛粉体材料。...

【技术特征摘要】
1.一种聚酯-聚烯烃薄膜，其特征是：该聚酯-聚烯烃薄膜是含有聚对苯二甲酸乙二醇酯分子链段和聚烯烃链段的薄膜；所述聚酯-聚烯烃薄膜的原料组分和质量份配方为：聚对苯二甲酸乙二醇酯769～938.95质量份、聚烯烃50～200质量份、小分子相容剂1～10质量份、无机粒子5～10质量份和碳化二亚胺5～10质量份、过氧化二异丙苯0.05～1质量份，并且原料组分的质量份总和为1000质量份；所述聚酯-聚烯烃薄膜的基本制备工艺为：以所述聚酯-聚烯烃薄膜的原料组分和质量份配方为配料基准计；首先，将50～200质量份聚烯烃与1～10质量份小分子相容剂、0.05～1质量份过氧化二异丙苯混合后，在220℃～230℃的双螺杆挤出机A中进行熔融接枝反应，经挤出造粒，制备成接枝聚烯烃；第二步，将5～10质量份无机粒子与100～200质量份聚对苯二甲酸乙二醇酯混合后，在270℃～300℃的双螺杆挤出机B中进行熔融混合，经挤出造粒，制备成无机粒子聚酯母料；第三步，将5～10质量份碳化二亚胺与50～100质量份的聚对苯二甲酸乙二醇酯混合后，在270℃～300℃的双螺杆挤出机C中进行熔融混合，经挤出造粒，制备成抗水解聚酯母料；然后，将上述制备的接枝聚烯烃在100℃下干燥2h，将上述制备好的无机粒子聚酯母料、抗水解聚酯母料与469～788.95质量份聚对苯二甲酸乙二醇酯分别在150℃～170℃的恒温鼓风烘箱中干燥2～3h后，再一起混合均匀并在270℃～300℃的单/双螺杆挤出机D熔融挤出，经铸片、双向拉伸和热定型，即制得聚酯-聚烯烃薄膜；所述聚对苯二甲酸乙二醇酯是特性粘度0.74±0.02dl/g，端羧基含量≤25mol/t，熔点250～260℃的聚酯切片；所述聚烯烃是熔融指数在230℃下1～15g/10min的聚烯烃；所述小分子相容剂是马来酸酐、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸羟乙酯、以及甲基丙烯酸缩水甘油酯中的一种或两种以上的混合物；所述无机粒子是二氧化硅、二氧化钛中的一种或两种，所述二氧化硅为平均粒径0.3～5μm的二氧化硅粉体材料，所述二氧化钛为平均粒径0.2～0.3μm的二氧化钛粉体材料。2.按权利要求1所述的聚酯-聚烯烃薄膜，其特征是：所述聚酯-聚烯烃薄膜的物理结构与性能为：所述聚酯-聚烯烃薄膜具有层状分散结构，其薄膜厚度为50μm～350μm，其各厚度下的水蒸气透过率及击穿电压见下表1：表1：。3.按权利要求1或2所述的聚酯-聚烯烃薄膜，其特征是：所述聚酯切片是中国石油化工集团仪征化工有限公司提供的牌号为FG720的聚对苯二甲酸乙二醇酯切片。4.按权利要求1或2所述的聚酯-聚烯烃薄膜，其特征是：所述聚烯烃是乙烯-乙烯醇共聚物、环状聚烯烃、低密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯、以及聚丙烯中的一种或两种以上的混合物。5.按权利要求4所述的聚酯-聚烯烃薄膜，其特征是：所述乙烯-乙烯醇共聚物是日本合成化学有限公司提供的牌号为TF2905B的乙烯-乙烯醇共聚物；所述环状聚烯烃是日本宝理有限公司提供的牌号为9506的环状聚烯烃；所述聚丙烯是中国石化集团茂名石油化工有限公司提供的牌号为B4901的聚丙烯；所述低密度聚乙烯是中国石化上海石油化工股份有限公司提供的牌号为Q281的低密度聚乙烯；所述线性低密度聚乙烯是中国石油化工股份有限公司提供的牌号为7042N的线性低密度聚乙烯。6.一种聚酯-聚烯烃薄膜的制备方法，其特征是步骤为：a、配料：按聚对苯二甲酸乙二醇酯769～938.95质量份、聚烯烃50～200质量份、小分子相容剂1～10质量份、无机粒子5～10质量份和碳化二亚胺5～10质量份、过氧化二异丙苯0.05～1质量份取各原料组分，并且原料...

【专利技术属性】
技术研发人员：王志娟，马雅琳，张世明，周柯，罗春明，
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