一种双向拉伸阻燃聚酯薄膜及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种双向拉伸阻燃聚酯薄膜及其制备方法，该聚酯薄膜包括上层、芯层和基层，按质量百分比计，芯层包括10%

【技术实现步骤摘要】
一种双向拉伸阻燃聚酯薄膜及其制备方法


[0001]本专利技术属于阻燃聚酯薄膜
，尤其涉及一种双向拉伸阻燃聚酯薄膜及其制备方法。

技术介绍

[0002]聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)是聚酯家族中应用最为广泛的工程塑料之一，由于其具有良好的尺寸稳定性和热稳定性，PET已广泛应用于纺织、汽车、电子电器等领域。然而，PET是十分容易燃烧的聚合物，其在燃烧时会释放出大量烟雾和有毒气体并会出现连续熔融滴落等现象，不但危害环境，而且对人们的生命财产安全造成了巨大威胁。因此，为了扩大PET的应用范围，研究和发展阻燃型聚酯材料已显得非常重要。
[0003]在材料中添加阻燃剂或者进行阻燃处理是目前重要且有效的措施。专利CN112592566A公开了一种低烟密度含卤阻燃增强PBT/PET复合物及其制备方法和应用。该低烟密度含卤阻燃增强PBT/PET复合物包括如下组分：PBT，PET，玻璃纤维，溴系阻燃剂，协效阻燃剂，环氧树脂，勃姆石，高岭土，硬脂酸镁；PBT与PET重量比为(1
‑
4)∶1，硬脂酸镁的粒径D50≤5μm。通过PET以适当的比例与PBT复配，以及勃姆石、高岭土和特定粒径的硬脂酸镁的协同作用，该PBT/PET复合物的烟密度达到EN45545
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2标准所要求的烟密度3级，ISO5659
‑
2测试烟密度Ds max≤150，同时使用此PBT/PET复合物制得的PET/PET制品外观光泽度高。该专利技术的低烟密度含卤阻燃增强PBT/PET复合物适合应用于对烟密度有极高要求且产品具有良好外观的场合。该专利技术可以有效抑烟，传统的卤素类阻燃剂也可以有效地降低材料的易燃性，但存在相容性、分散性、自身毒性及容易释放出刺激性、腐蚀性气体以及大量有毒烟气等问题。为了解决这些问题，通常只能放弃使用常规的有卤阻燃剂，采用无卤阻燃剂，通过多种阻燃剂与PET共混，解决上述问题达到预期效果。
[0004]目前常用的无卤阻燃剂如磷、氮、硅、硼系等成为主要研究对象。目前,有机磷系阻燃剂的研究方向主要以添加型或反应型含磷阻燃剂以及有机磷低聚物为主，氮系阻燃剂主要是胺、三聚氰胺和胍等的衍生物或者与聚合物存在强互相作用的含氮化合物。由于传统阻燃剂添加量增大时常导致PET材料的机械性能和透明性等下降，且单一元素阻燃不能满足高效阻燃的要求,多元素协同高效阻燃的研究成为重要研究方向之一。
[0005]专利CN107383808A公开一种改性PET阻燃薄膜，按重量份计，包括以下重量份的原料组分：玻璃纤维5
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6份，PET15
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25份，十溴二苯乙烷1
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4份，次磷酸镁7
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9份，四氢呋喃1.2
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1.4份，苎麻麻骨2
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4份，蚕丝1
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2份，明胶2
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3份，N
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甲基吡咯烷酮13
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15份，氰尿酸三聚氰胺盐1
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1.5份，茚三酮4
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6份，1010抗氧剂0.5
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1份，168抗氧剂0.1
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0.5份，硼酸锌0.5
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1份，改性马来酸树脂3
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4份，改性达玛树脂1.6
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2.4份，芥酸酰胺1
‑
2份。采用该PET阻燃薄膜制品，韧性好、抗张强度高，阻燃效果好，成本低，制备工艺简易、易于实现，利于广泛推广应用。该专利技术虽然使用无卤阻燃剂克服了含卤素阻燃剂的缺点，并且使用玻璃纤维增强PET改善材料的机械性能，但是该专利技术的玻璃纤维在提高阻燃性和机械性能的同时容易产生烛芯效应，反而降低的材料的阻燃性，并且阻燃剂和PET基材的相容性较差，影响成品的阻燃性和综合
性能，不能满足实际使用的需求。烛芯效应是由树脂和玻璃纤维的界面性质所引起的一种物理化学现象，与燃烧蜡烛的灯芯对蜡液的吸附作用，或者玻璃棒对流经其表面的液体相似，在高温环境下，玻纤会对在其表面浸润铺展的聚合物熔体产生吸附和引流作用，从而加速界面区域聚合物熔体向燃烧区域流动，使材料燃烧加剧。因此，如何降低玻纤的“烛芯”效应成为提高玻纤增强PBT阻燃性能的关键。
[0006]专利CN108822506A公开了一种导热阻燃PET复合材料及其制备方法，由80份
‑
100份的PET，16份
‑
18份的勃姆石导热阻燃复合填料，1份
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3份的纳米二氧化钛，0.2份
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0.4份的相容剂，0.1份
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0.5份的抗氧剂。通过勃姆石导热阻燃复合填料的使用，利用勃姆石的功能：细小白色晶体，结晶完整、晶粒细小，晶体结构缺陷少，热系数较高，可以提升PET复合材料的导热性能；它在受热分解过程中会生成水和Al2O3，水可以稀释可燃性气体，Al2O3固体覆盖在PET基体表面可以阻隔延缓燃烧速率，从而达到阻燃抑烟的效果。但是勃姆石本身和PET基材的相容性较差，长时间使用还可能发生勃姆石的流失，直接影响材料的阻燃效果和使用寿命。
[0007]因此，如何选择阻燃剂等添加物，在提高PET材料阻燃抑烟性能的同时，提高材料的热稳定性和机械性能，延长使用寿命，成为本领域亟待解决的技术问题。

技术实现思路

[0008]针对上述现有技术中存在的缺陷，本专利技术的目的在于提供一种阻燃性良好，有效抑烟，机械性能优良，使用寿命长久的阻燃聚酯薄膜。
[0009]具体的，提供一种双向拉伸阻燃聚酯薄膜，包括上层、芯层和基层，其特征在于，按质量百分比计，所述芯层包括10%
‑
40%的阻燃母粒以及60%
‑
90%的大有光PET切片；阻燃母粒，以质量百分比计，包括以下组分：二氧化硅
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ1‑
3%氰尿酸三聚氰胺盐
ꢀꢀꢀ8‑
15%改性勃姆石
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
15
‑
25%硫酸钡粉末
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ1‑
2%分散剂
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
0.2
‑
1%PET
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
54
‑
74.8%聚酯薄膜的厚度为20
‑
50um，其中芯层厚度18
‑
46um。
[0010]氰尿酸三聚氰胺盐（MCA）升华吸热降低高聚物表面温度，可以加速溶滴，从而带走热量和可燃物，改变热氧降解历程使之快速炭化形成不燃碳质，这些碳质因膨胀发泡而覆盖在基材表面，形成一层隔绝层，隔断了与空气的接触，以及可燃物的逸出，从而可有效地阻止材料持续燃烧，同时，分解产生的不燃气体使材料膨胀形成膨胀层，可大大降低热传导性，有利于材料的离火自熄。
[0011]本专利技术有效利用了勃姆石和氰尿酸三聚氰胺盐的协同作用：勃姆石释放结晶水的温度是340℃，火焰温度升高后，在短时间内就把所本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种双向拉伸阻燃聚酯薄膜，包括上层、芯层和基层，其特征在于，按质量百分比计，所述芯层包括10%
‑
40%的阻燃母粒以及60%
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90%的大有光PET切片；所述阻燃母粒，以质量百分比计，包括以下组分：二氧化硅
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3%氰尿酸三聚氰胺盐
ꢀꢀꢀ8‑
15%改性勃姆石
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15
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25%硫酸钡粉末
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2%分散剂
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0.2
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1%PET
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54
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74.8%所述聚酯薄膜的厚度为20
‑
50um，其中芯层厚度18
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46um。2.如权利要求1所述的聚酯薄膜，其特征在于，所述改性勃姆石为经过硅凝胶表面改性的勃姆石，具体改性方式包括以下步骤：S1：将十二烷基苯磺酸钠加入去离子水中，加热至75
‑
90℃，搅拌至完全溶解；S2：将步骤S1得到的溶液温度调节为30
‑
40℃，加入勃姆石，搅拌得到混合乳液；S3：将所述混合乳液和无水乙醇以体积百分比1：（0.8
‑
1.2）混合均匀，加入正硅酸乙酯后，再加入氨水将溶液pH调至9.5
‑
10；S4：冷却至室温后离心过滤，将固体用无水乙醇反复清洗，真空干燥、研磨，得到所述改性勃姆石。3.如权利要求2所述的聚酯薄膜，其特征在于，按质量百分比计，所述十二烷基苯磺酸钠、勃姆石及正硅酸乙酯的比例为1：（3
‑
4）：（9
‑
10）。4.如权利要求2或3所述的聚酯薄膜，其特征在于，所述阻燃母粒的制备方法包括以下步骤：（1）将二氧化硅加入氨水和乙醇的混合溶液中，在40
‑
55℃下搅拌20
‑
30 min，得到透明溶胶；（2）将改性勃姆石和全氟癸基三乙氧基硅烷加入上述溶胶中，超声搅拌30
‑
40 min后得到混合溶液；（3）将混合溶液离心过滤，将所得固体干燥研磨得到阻燃中间体；（4）将阻燃中间体、硫酸钡粉末、氰尿酸三聚氰胺盐、粉末状PET和分散剂按比例混合后，挤出造粒，得到阻燃母粒。5.如权利要求4所述的聚酯薄膜，其特征在于，按质量百分比计，所述上层和基层中的至少一层包括以下组分：60%

【专利技术属性】
技术研发人员：陈正坚，唐杭一，陆宇，范和强，楼涛，龚帅铨，张军，蒋永霞，
申请(专利权)人：浙江和顺新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：