一种抗碱耐划伤耐蒸煮聚酯覆铁膜及其制备方法和应用技术

本发明专利技术提供一种抗碱耐划伤耐蒸煮聚酯覆铁膜及其制备方法和应用，涉及高分子材料技术领域。本发明专利技术的聚酯覆铁膜，包括依次层叠设置的内表层、芯层、外表层；所述内表层采用低熔点高结晶高粘度聚酯制成；所述芯层采用结晶度为10～50％的半结晶聚酯和结晶度为40～80％的高结晶聚酯的混合体制成；所述外表层采用球形耐摩擦无机物改性的结晶度为60～90％的高结晶度共聚聚酯制成。本发明专利技术的聚酯覆铁膜与马口铁具有强粘合性，且具有耐碱、抗划伤、耐蒸煮的优点。

【技术实现步骤摘要】
一种抗碱耐划伤耐蒸煮聚酯覆铁膜及其制备方法和应用
本专利技术涉及高分子材料
，特别是涉及一种抗碱耐划伤耐蒸煮聚酯覆铁膜及其制备方法和应用。
技术介绍
覆铁膜不仅具有一般塑料薄膜所具有的无毒无味、透明平整等性能特点，还具有一般塑料薄膜所不具有的高强度、高阻隔、尺寸稳定性、光学性能优良、耐高温、耐化学腐蚀、极高的热稳定性等性能特点。它作为一种性能极高的科技环保薄膜材料，应用于食品罐、化工罐、杂罐、家用电器钢板复合，新型建筑装潢钢板复合等领域。覆铁膜与马口铁热复合形成覆膜铁，覆铁膜可替代涂料，解决马口铁易生锈的问题，保证食品安全，同时解决涂料马口铁的VOC排放问题。现有的覆铁膜还存在一些问题，限制了覆膜铁的应用范围：一、抗碱性不足，覆膜铁用作食品罐内膜时，薄膜与食品直接接触，对于一些高碱性食品，普通的PET薄膜很难达到要求；二、耐划伤性能不足，覆铁膜在与金属板热结合后，在后续的冲压加工过程中，难以避免与模具摩擦与碰撞，会存在明显的划伤和损伤风险；三、耐蒸煮性能不足，现有的覆铁膜通常在121～150℃蒸煮环境下容易变白，影响产品美观度。
技术实现思路
基于此，有必要针对上述问题，提供一种抗碱耐划伤耐蒸煮聚酯覆铁膜，与马口铁具有强粘合性，且具有耐碱、抗划伤、耐蒸煮的特点。一种抗碱耐划伤耐蒸煮聚酯覆铁膜，包括依次层叠设置的内表层、芯层和外表层；所述内表层采用低熔点高结晶高粘度聚酯制成；所述芯层采用结晶度为10～50％的半结晶聚酯和结晶度为40～80％的高结晶聚酯的混合体制成；所述外表层采用球形耐摩擦无机物改性的结晶度为60～90％的高结晶度共聚聚酯制成；所述低熔点高结晶高粘度聚酯通过以下方法制备得到：将硫酸钡粉体、对苯二甲酸双羟乙酯、乙二醇、1,4环己烷二甲醇、2-甲基-1,3丙二醇、间苯二甲酸和1,4-二羟基丁烷在催化剂、稳定剂存在的条件下进行酯化反应、缩聚反应，固相增粘，即得；其中，硫酸钡粉体、对苯二甲酸双羟乙酯、乙二醇、1,4环己烷二甲醇、2-甲基-1,3丙二醇、间苯二甲酸、1,4-二羟基丁烷的重量比为0.1～1：40～80：5～25：2～5：3～10：2～10：10～30。上述覆铁膜，内表层采用低熔点高结晶高粘度聚酯，在180～230℃下与马口铁具有良好的高热粘合特性；芯层采用结晶度为10-50％的半结晶聚酯和结晶度为40～80％的高结晶聚酯的混合体，为覆铁膜提供耐冲压和耐蒸煮不变白的特性；外表层采用球形耐摩擦无机物改性的结晶度为60～90％的高结晶度共聚聚酯，具有良好的耐划伤性和抗强碱性。在其中一个实施例中，所述低熔点高结晶高粘度聚酯的熔点为180～250℃，特性粘度为0.90～1.00dl/g。在其中一个实施例中，所述半结晶聚酯的熔点为180～250℃，特性粘度为0.70～1.20dl/g。在其中一个实施例中，所述高结晶聚酯的熔点为200～240℃，特性粘度为0.70～1.20dl/g。在其中一个实施例中，所述高结晶度共聚聚酯的熔点为260-290℃，特性粘度为0.80～1.0dl/g。在其中一个实施例中，所述硫酸钡粉体经过乙二醇研磨处理，硫酸钡粉体的纯度大于99.6％，粒径为0.3～1.5μm，粒径分布指数D50为1.0μm。在其中一个实施例中，所述半结晶聚酯通过以下方法制备得到：将对苯二甲酸双羟乙酯、乙二醇、间苯二甲酸和1,4-环己烷二甲酸在催化剂、稳定剂存在的条件下进行酯化反应、缩聚反应，即得；其中，苯二甲酸双羟乙酯、乙二醇、间苯二甲酸、1,4-环己烷二甲酸的重量比50～90：5～25：2～15：3～10。在其中一个实施例中，所述高结晶聚酯通过以下方法制备得到：将对苯二甲酸双羟乙酯、1,4-二羟基丁烷和葵二酸在催化剂、稳定剂存在的条件下进行酯化反应、缩聚反应，即得；其中，苯二甲酸双羟乙酯、1,4-二羟基丁烷、葵二酸的重量比为40～80：18～50：2～10。在其中一个实施例中，所述半结晶聚酯和所述高结晶聚酯的重量比为30～60：40～70。在其中一个实施例中，所述高结晶度共聚聚酯通过以下方法制备得到：将球形碳酸钙粉体、角散石、对苯二甲酸双羟乙酯、乙二醇和1,4环己烷二甲醇在催化剂、稳定剂存在的条件下进行酯化反应、缩聚反应，即得；其中，碳酸钙粉体、角散石、对苯二甲酸双羟乙酯、乙二醇、1,4环己烷二甲醇的重量比为0.1～1.0：0.05～1.0：60～90：4～13：5～40。在其中一个实施例中，所述球形碳酸钙粉体和角石散均经过乙二醇研磨处理。在其中一个实施例中，球形碳酸钙粉体的纯度大于99.6％，密度为2.0～5.0g/cm3，粒径为0.1～3.0μm，粒径分布指数D50为2.0μm。在其中一个实施例中，角散石的纯度大于99.6％，密度为5.0～20.0g/cm3，粒径为0.1～3.0μm，粒径分布指数D50为2.0μm。在其中一个实施例中，所述催化剂选自：钛酸四丁酯、二氧化锗、钛酸异丙酯中的一种或两种以上。在其中一个实施例中，所述稳定剂选自：磷酸三甲酯、磷酸二甲酯、磷酸三丁酯、磷酸三苯酯中的一种或两种以上。在其中一个实施例中，所述催化剂的用量为反应体系中酸体系总重量为基准的200～700ppm。在其中一个实施例中，所述稳定剂的用量为反应体系中酸体系总重量为基准的100～500ppm。在其中一个实施例中，聚酯覆铁膜的厚度为10～50μm。在其中一个实施例中，聚酯覆铁膜中内表层、芯层、外表层的厚度比为(10～20:)(50～80)：(10～30)。本专利技术一方面还提供一种上述抗碱耐划伤耐蒸煮聚酯覆铁膜的制备方法，包括以下步骤：制备内表层熔体：将硫酸钡粉体、对苯二甲酸双羟乙酯、乙二醇、1,4环己烷二甲醇、2-甲基-1,3丙二醇、间苯二甲酸和1,4-二羟基丁烷按比例混合，加入催化剂和稳定剂，在220～260℃下进行酯化反应，在10～100Pa的真空度、270～298℃下进行缩聚反应，水下切粒得到切片，利用真空转鼓固相增粘，得到低熔点高结晶高粘度聚酯；将该低熔点高结晶高粘度聚酯经过双螺杆挤出机后进入20～40μm的碟片式过滤器，通过熔体计量泵，进入三层适配器的内层，到达模头的内层，备用；制备芯层熔体：将苯二甲酸双羟乙酯、乙二醇、间苯二甲酸、1,4-环己烷二甲酸按比例混合，加入催化剂和稳定剂，在230～260℃下进行酯化反应，在10～100Pa的真空度、270～280℃下进行缩聚反应，得结晶度为10～50％的半结晶聚酯；将苯二甲酸双羟乙酯、1,4-二羟基丁烷和葵二酸按比例混合，加入催化剂和稳定剂，在230～260℃下进行1-3小时的酯交换反应，后在5～100Pa的真空度、260～290℃下进行缩聚反应，得结晶度为40～80％的高结晶聚酯；将半结晶聚酯熔体和高结晶聚酯熔体混合，经过20～40μm的碟片式过滤器，通过熔体计量泵，进入三层适配器的芯层，到达模头的芯层，备用；制备外表层熔体：将球形碳酸钙粉体、角散石、对苯二本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种抗碱耐划伤耐蒸煮聚酯覆铁膜，其特征在于，包括依次层叠设置的内表层、芯层和外表层；所述内表层采用低熔点高结晶高粘度聚酯制成；所述芯层采用结晶度为10～50％的半结晶聚酯和结晶度为40～80％的高结晶聚酯的混合体制成；所述外表层采用球形耐摩擦无机物改性的结晶度为60～90％的高结晶度共聚聚酯制成；/n所述低熔点高结晶高粘度聚酯通过以下方法制备得到：将硫酸钡粉体、对苯二甲酸双羟乙酯、乙二醇、1,4环己烷二甲醇、2-甲基-1,3丙二醇、间苯二甲酸和1,4-二羟基丁烷在催化剂、稳定剂存在的条件下进行酯化反应、缩聚反应，固相增粘，即得；其中，硫酸钡粉体、对苯二甲酸双羟乙酯、乙二醇、1,4环己烷二甲醇、2-甲基-1,3丙二醇、间苯二甲酸、1,4-二羟基丁烷的重量比为0.1～1：40～80：5～25：2～5：3～10：2～10：10～30。/n

【技术特征摘要】
1.一种抗碱耐划伤耐蒸煮聚酯覆铁膜，其特征在于，包括依次层叠设置的内表层、芯层和外表层；所述内表层采用低熔点高结晶高粘度聚酯制成；所述芯层采用结晶度为10～50％的半结晶聚酯和结晶度为40～80％的高结晶聚酯的混合体制成；所述外表层采用球形耐摩擦无机物改性的结晶度为60～90％的高结晶度共聚聚酯制成；
所述低熔点高结晶高粘度聚酯通过以下方法制备得到：将硫酸钡粉体、对苯二甲酸双羟乙酯、乙二醇、1,4环己烷二甲醇、2-甲基-1,3丙二醇、间苯二甲酸和1,4-二羟基丁烷在催化剂、稳定剂存在的条件下进行酯化反应、缩聚反应，固相增粘，即得；其中，硫酸钡粉体、对苯二甲酸双羟乙酯、乙二醇、1,4环己烷二甲醇、2-甲基-1,3丙二醇、间苯二甲酸、1,4-二羟基丁烷的重量比为0.1～1：40～80：5～25：2～5：3～10：2～10：10～30。


2.根据权利要求1所述的抗碱耐划伤耐蒸煮聚酯覆铁膜，其特征在于，所述低熔点高结晶高粘度聚酯的熔点为180～250℃，特性粘度为0.90～1.00dl/g；
所述半结晶聚酯的熔点为180～250℃，特性粘度为0.70～1.20dl/g；
所述高结晶聚酯的熔点为200～240℃，特性粘度为0.70～1.20dl/g；
所述高结晶度共聚聚酯的熔点为260～290℃，特性粘度为0.80～1.0dl/g。


3.根据权利要求1所述的抗碱耐划伤耐蒸煮聚酯覆铁膜，其特征在于，所述硫酸钡粉体经过乙二醇研磨处理，硫酸钡粉体的纯度大于99.6％，粒径为0.3～1.5μm，粒径分布指数D50为1.0μm。


4.根据权利要求1所述的抗碱耐划伤耐蒸煮聚酯覆铁膜，其特征在于，所述半结晶聚酯通过以下方法制备得到：将对苯二甲酸双羟乙酯、乙二醇、间苯二甲酸和1,4-环己烷二甲酸在催化剂、稳定剂存在的条件下进行酯化反应、缩聚反应，即得；其中，苯二甲酸双羟乙酯、乙二醇、间苯二甲酸、1,4-环己烷二甲酸的重量比50～90：5～25：2～15：3～10。


5.根据权利要求1所述的抗碱耐划伤耐蒸煮聚酯覆铁膜，其特征在于，所述高结晶聚酯通过以下方法制备得到：将对苯二甲酸双羟乙酯、1,4-二羟基丁烷和葵二酸在催化剂、稳定剂存在的条件下进行酯化反应、缩聚反应，即得；其中，苯二甲酸双羟乙酯、1,4-二羟基丁烷、葵二酸的重量比为40～80：18～50：2～10。


6.根据权利要求1所述的抗碱耐划伤耐蒸煮聚酯覆铁膜，其特征在于，所述半结晶聚酯和所述高结晶聚酯的重量比为30～60：40～70。


7.根据权利要求1所述的聚酯覆铁膜，其特征在于，所述高结晶度共聚聚酯通过以下方法制备得到：将球形碳酸钙粉体、角散石、对苯二甲酸双羟乙酯、乙二醇和1,4环己烷二甲醇在催化剂、稳定剂存在的条件下进行酯化反应、缩聚反应，即得；其中，碳酸钙粉体、角散石、对苯二甲酸双羟乙酯、乙二醇、1,4环己烷二甲醇的重量比为0.1～1.0：0.05～1.0：60～90：4～13：5～40。


8.根据权利要求7所述的抗碱耐划伤耐蒸煮聚酯覆铁膜，其特征在于，所述球形碳酸钙粉体和角石散均经过...

【专利技术属性】
技术研发人员：董兴广，林树光，
申请(专利权)人：树业环保科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44