一种BOPET模口润滑母料及其制备工艺制造技术

本发明专利技术涉及一种BOPET模口润滑母料，该母料主要用于BOPET薄膜。本发明专利技术采用复合配方设计，具有清洁机器模具、模头积料、改善聚酯加工性等功能，从而提高聚酯薄膜质量、减少停机时间、提高生产效率的有益效果。该技术属于功能性高分子材料领域。

【技术实现步骤摘要】
一种BOPET模口润滑母料及其制备工艺
本专利技术涉及功能性高分子材料领域，尤其涉及一种BOPET模口润滑母料及其制备工艺。
技术介绍
近年来BOPET行业产能扩张迅速，2002年国内BOPET薄膜产量约11.30万吨，2010年增长至99.28万吨，行业景气达到高点。2012年新增产能集中释放，产能增长率连续4年在20％以上，2014年国内产能已达到247吨，较2010年增长174％，而我国也有BOPET薄膜进口大国转变为出口大国。据我司市场部调研不完全统计，2017年仅国内BOPET薄膜产量超过300万吨。功能性双向拉伸聚酯薄膜(BOPET)，是在原材料聚酯切片中添加某些功能性母料添加剂，如防粘结母料、反射母料、抗水解母料、抗紫外母料等等，经干燥、熔融、挤出、铸片和纵横拉伸、分切、印刷等工序而得的高档薄膜。BOPET薄膜具有机械强度高、光学性能优异、电绝缘性能佳、使用温度宽等优良特性，广泛地被下游多个行业认可而使用，聚酯薄膜也被誉为21世纪最具发展潜力的新型材料之一。BOPET薄膜下游应用不断扩展，产品差异化发展实行业发展趋势，产品差异化除了与生产工艺相关，更主要的是使薄膜具有不同功能的母料。如我司开发的聚酯薄膜用的光学级防粘结母料、哑光母料、扩散母料等等。然而，一方面由于聚酯分子链具有较大刚性，其加工温度要求较高，而另一方面，聚酯分子链中含有酯基，易于吸湿，在高温、剪切、水分的条件下极易发生降解，导致小分子、积碳的产生，且粘度迅速下降导致其熔体不稳定。因而聚酯膜在挤出加工过程中，容易产生模口积料，物料挂于模头，出现膜唇线、黑料、积碳、杂质等现象，严重影响薄膜的外观和质量。且如不予以及时处理，严重时甚至出现因物料冷凝导致咬模的后果。因此常常需要清理模头，但是每次清理模头都需要在停机状态下进行，非常影响生产效率。不含加工时模内熔体流动状况如图1所示，熔体在螺杆的推动下前进，距离螺杆不同位置的熔体速度不同，距离螺杆中心速度相较于边缘速度大。当熔体在挤出机内从模腔进入模口时，由于模口窄缝，熔体速度被迫增加，高剪切力形成的极快的速度变化，熔体没法承受而导致表面形成水波纹，出现鲨鱼皮等熔体破裂现象。目前，国内外市场上尚未出现针对于聚酯薄膜用加工助剂母料的产品，一方面是由于聚酯薄膜研发及产业化相对较晚，其母料种类不如聚烯烃薄膜母料齐全和精细化。另一方面，是由于熔体破裂现象在聚烯烃加工中是较为常见现象，对聚烯烃加工助剂母料研发较早，含氟聚合物类或是硅树脂类聚合物加工助剂类母料能够很好的改善聚烯烃熔体破裂现象。可以说，聚酯薄膜类母料的研发和产业化一方面对聚酯薄膜行业的发展将起到巨大的推动作用，另一方面也潜藏着巨大的市场前景。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，设计一种聚酯薄膜用加工助剂母料，具有清洁机器模具、模头积料、改善聚酯加工性等功能，从而提高聚酯薄膜质量、减少停机时间、提高生产效率的有益效果。为实现上述目的，采用下列方案：一种BOPET模口润滑母料，包括以下组分及重量份组成：聚对苯二甲酸乙二酯95-98加工助剂2-5；所述加工助剂为三元含氟聚合物，由1,1,2,2,3,3-六氟-1-丙烯、1,1-二氟乙烯、四氟乙烯按重量比2:1:2复配而成。优选的，包括以下组分及重量份组成：包括以下组分及重量份组成：采用三元含氟聚合物含氟总体比例高，改善减少模口积料，消除熔体破裂及膜唇线，改善膜面质量，且减轻薄膜表面厚度不均的现象。在制膜时，低表面能的氟聚合物助剂迁移至熔体表层与机筒、螺杆与模头的金属表面接触,可逐渐在聚合物熔体与设备金属表面之间形成畅通“涂层”，降低熔体中凝胶的产生，减少晶点，使薄膜质量得到提高。氟聚合物形成的低表面能涂层可降低聚酯加工挤出压力,降低加工温度，减少能源消耗，减少机械磨损，降低薄膜加工的综合成本。在提升产品质量的同时，可提高生产效率。我司该款创新性产品的产业化可以提升国内BOPET薄膜的整体质量水平，并且大幅度降低薄膜加工的综合成本、提高生产效率，增加国内聚酯薄膜在全球的技术竞争力。如图2所示，为加工助剂(PPA)后模内熔体流动状况。PPA在模口内壁形成一层PPA润滑层，有效降低熔体速度差异，减低剪切力从而有效改善表面缺陷。如图3所示，加入PPA后，树脂于螺杆里停留时间减少，树脂在螺杆里停留的时间更为集中，说明PPA可以有效降低剪切力和熔体速度差异。一种上述BOPET模口润滑母料的制备工艺，包括以下步骤：A、将所述聚对苯二甲酸乙二酯、所述加工助剂预干燥；B、比例加入所述1,1,2,2,3,3-六氟-1-丙烯、所述1,1-二氟乙烯、所述四氟乙烯，混合预溶，复配成所述三元含氟聚合物；C、按比例将所述聚对苯二甲酸乙二酯经双螺杆挤出机的主喂料口加入，充分加热熔融，按比例将所述三元含氟聚合物经双螺杆挤出机的侧喂料口加入，挤出造粒；D、冷却切粒；E、成品干燥。优选的，步骤C所述双螺杆挤出机中挤出一区到十区温度为240-290℃，真空度为-0.1Mpa。优选的，步骤C所述双螺杆挤出机的主机转速为200-500r/min，电流为300-400A。优选的，步骤C所述双螺杆挤出机中设置高密度滤网。优选的，所述高密度滤网为五层滤网组合。优选的，所述高密度滤网的各层滤网目数如下：第一、第五层高密度滤网的目数为40目，第二、第四层高密度滤网的目数为60目，第三层高密度滤网的目数为300目。相对于普通塑料，PET的粘度很大，易水解，冷却凝固时间短，加工温度比较高，加工温度的幅度比较窄，因此双螺杆杆挤出机加工PET难度比较非常大。由于PET的软化点250度以上，而PET在300度会降解，加工温度必须控制在260度和290度之间，比较窄的一个加工温度，生产中全程数控温度，严格控制加工温度。PET另外一个缺点比较容易水解，因此在加工PET之前进行预干燥，加工过程中通过多段真空排气，及时排除水分，避免PET加工过程中的水解。挤出成型、造粒过程中需要水冷然后造粒，然而，我们在挤出成型切粒过程通过风冷干燥，避免水冷的过程，完全避免PET水解的风险。应该本专利技术具有以下优点：1、选用的三元含氟聚合物中六氟丙烯及四氟乙烯中氟的总占比为80％，总体含氟比例高，一方面耐温性高且具有化学惰性，用于PET加工中不发生化学反应，不影响薄膜的光学性能；另一方面起效时间快，添加量少，能够满足PET在260℃到290℃的加工温度区间内不分解，不产生小分子物质，因此不会影响薄膜光学性能。2、聚酯薄膜用加工助剂母料在薄膜中的添加量在5％以下，甚至仅需2％-3％，就可以达到理想的效果，节约成本。3、解决聚酯薄膜在生产过程中容易出现模头出现积料，影响薄膜质量且降低了生产效率等问题，具有以下有益效果：减少模口积料，消除熔体破裂及膜唇线，改善膜面质量，且减轻薄膜表面厚度不均的现象；加工助剂迁移至熔体表层与机筒、螺杆与模头的金属表面接触，可逐渐在聚合物熔体本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种BOPET模口润滑母料，其特征在于，包括以下组分及重量份组成：/n聚对苯二甲酸乙二酯 95-98/n加工助剂 2-5；/n所述加工助剂为三元含氟聚合物，由1,1,2,2,3,3-六氟-1-丙烯、1,1-二氟乙烯、四氟乙烯按重量比2:1:2复配而成。/n

【技术特征摘要】
1.一种BOPET模口润滑母料，其特征在于，包括以下组分及重量份组成：
聚对苯二甲酸乙二酯95-98
加工助剂2-5；
所述加工助剂为三元含氟聚合物，由1,1,2,2,3,3-六氟-1-丙烯、1,1-二氟乙烯、四氟乙烯按重量比2:1:2复配而成。


2.根据权利要求1所述BOPET模口润滑母料，其特征在于，包括以下组分及重量份组成：





3.一种根据权利要求1或2所述BOPET模口润滑母料的制备工艺，其特征在于，包括以下步骤：
A、将所述聚对苯二甲酸乙二酯、所述加工助剂预干燥；
B、比例加入所述1,1,2,2,3,3-六氟-1-丙烯、所述1,1-二氟乙烯、所述四氟乙烯，混合预熔，复配成所述三元含氟聚合物；
C、按比例将所述聚对苯二甲酸乙二酯经双螺杆挤出机的主喂料口加入，充分加热熔融，按比例将所述三元含氟聚合物经双螺杆挤出机的侧喂料口加入，挤出造粒；
D、冷却...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨波，王大鹏，刘文全，田伟，
申请(专利权)人：汕头市贝斯特科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44