【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及高分子薄膜的，尤其是涉及一种三层共挤透明ppsu薄膜及其制备方法。
技术介绍
1、聚砜树脂是一种无定型热塑性特种工程塑料，其具有耐高温、高强度、耐蠕变、自身阻燃、且透明度高等特点。而ppsu(聚亚苯基砜树脂)作为聚砜树脂中重要的品种之一，不仅具有和psu相比更强的抗冲击韧性，化学稳定性和抗水解能力，而且还具有良好的热稳定性和绝缘性能，持续工作温度能达到180℃，在长时间经过高温处理后仍能保持极高的缺口冲击韧性。因此ppsu树脂也被广泛应用于电子电器领域、医疗、食品等领域以及各种高精度领域。
2、目前，通过现有的配方工艺便能制得具有良好韧性的ppsu膜材，制作工艺成熟，但是在应用中发现这种ppsu膜材的拉伸强度略差，并不能达到特种工程塑料的要求。
技术实现思路
1、为了在保持ppsu膜材具有良好韧性的前提下，提高ppsu膜材的拉伸强度，改善其综合性能，本申请提供一种三层共挤透明ppsu薄膜及其制备方法。
2、第一方面，本申请提供的一种三层共挤透明ppsu薄膜采用如下的技术方案：
3、一种三层共挤透明ppsu薄膜，由外层-内层-外层的三层夹心结构复合而成，两侧所述外层均为改性ppsu树脂层，所述内层为普通ppsu树脂层；
4、所述改性ppsu树脂层包括以下重量份原料制成：89-92份ppsu树脂、2.2-4份改性纳米二氧化硅、5-6份短切玻璃纤维、0.8-1份抗氧化剂；
5、所述普通ppsu树脂层由ppsu树脂制
6、通过采用上述技术方案，薄膜由外层-内层-外层的三层夹心结构复合而成，作为主体的内层普通ppsu树脂层能保持ppsu树脂高韧性的特点，而外层的改性ppsu树脂层能起到一定的补强作用，通过将外层与内层合理的搭配设置，能在通过填料改善薄膜力学性能的同时，一定程度上减少改性填料对薄膜整体的韧性和透光率的影响，从而不仅能在保留薄膜自身良好韧性的前提下提高薄膜的拉伸强度，而且薄膜还能保持具有良好的外观性能和透光率。
7、可选的，所述改性纳米二氧化硅为硅烷改性纳米二氧化硅凝胶颗粒，所述硅烷改性纳米二氧化硅凝胶颗粒的制备包括以下步骤：
8、a1、先在浓度为30％-35％的乙醇水溶液中加入正硅酸乙酯进行充分混合，油浴加热至35-40℃，然后缓慢滴加饱和氨水，保持温度并持续搅拌25-40min，加入适量的γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷并搅拌混合，然后静止10-12h，得到改性二氧化硅凝胶；
9、a2、利用去离子水对步骤a1中制得的改性二氧化硅凝胶进行多次浸泡洗涤，直至浸泡液呈中性，然后加热至95-120℃并将凝胶表面充分烘干，然后进行研磨破碎，得到硅烷改性纳米二氧化硅凝胶颗粒。
10、通过采用上述技术方案，采用溶胶-凝胶工艺制备纳米二氧化硅凝胶颗粒，并在制备过程中利用γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷进行表面改性，能有效提高改性纳米二氧化硅的比表面积和孔隙率，从而能提高γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷的改性效果。而且制备成凝胶颗粒还具有优异的光学透明性和低折射率的优点，有利于减少改性纳米二氧化硅对改性ppsu树脂层透明度的影响，从而有利于改善薄膜的整体透明度。
11、可选的，在所述s1步骤中，所述无水乙醇和所述正硅酸乙酯的添加体积比为100:(1-2)，所述正硅酸乙酯、所述饱和氨水以及所述γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷的添加体积比为1：(20-25)：(5-10)。
12、通过采用上述技术方案，有利于制备出粒径较小的纳米二氧化硅凝胶，从而提高纳米二氧化硅凝胶在ppsu树脂中的分散性。
13、可选的，所述短切玻璃纤维同样经过硅烷偶联处理，所述硅烷偶联处理包括以下步骤：b1、先将所述玻璃纤维浸泡在酸性溶液中，加热至50-60℃，充分浸泡30-40min，取出后用去离子水浸泡清洗玻璃纤维的表面至清洗液呈中性，得到酸处理玻璃纤维；
14、b2、将步骤b1得到的酸处理玻璃纤维浸泡在γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷中，并持续浸泡30-40min，取出后烘干，然后切短成平均长度为3-5mm的短纤维，得到硅烷偶联处理的短切玻璃纤维。
15、通过采用上述技术方案，不仅有利于改善短切玻璃纤维在ppsu树脂中的相容性和分散性，使短切玻璃纤维能在ppsu树脂中均匀分散，而且有利于改善改性ppsu树脂层的透光率，从而提高薄膜整体的透光率。另外，先经过酸处理的玻璃纤维表面具有较多沟槽和凹陷，有利于ppsu树脂充分渗入其中并与短切玻璃纤维形成锚固结构，有利于提高改性ppsu树脂层的整体强度，从而提高薄膜的整体拉伸强度。
16、可选的，抗氧化剂选用抗氧化剂1024和抗氧化剂dltp中任意一种或多种混合。
17、通过采用上述技术方案，抗氧化剂1024或抗氧化剂dltp能提高ppsu树脂的抗氧化性和热稳定性，从而有利于提高改性ppsu树脂层的表面性能，并改善薄膜的整体透光率。
18、可选的，所述抗氧化剂为所述抗氧化剂1024和所述抗氧化剂dltp的混合，且所述抗氧化剂1024与所述抗氧化剂dltp的混合重量比为1:(1-1.5)。
19、通过采用上述技术方案，抗氧化剂1024与抗氧化剂dltp复配使用可以产生协同效果，不仅有利于提高改性ppsu树脂层的抗氧化性能和热稳定性，而且还有利于改善薄膜的整体透光率。
20、可选的，所述薄膜各层的厚度比为(1-1.5):(7-8):(1-1.5)。
21、通过采用上述技术方案，薄膜的各层厚度比在(1-1.5):(7-8):(1-1.5)的范围内时，能在一定程度上减少改性ppsu树脂层对薄膜整体的韧性和透光率的影响，并能在保持薄膜整体具有良好韧性和透光率的前提下，提高薄膜的拉伸强度和降低受热收缩率，有利于改善薄膜的综合性能。
22、第二方面，本申请提供的一种三层共挤透明ppsu薄膜的制备方法采用如下的技术方案：
23、一种三层共挤透明ppsu薄膜的制备方法，包括以下步骤：
24、s1、先将ppsu树脂与改性纳米二氧化硅充分混合，加热至130-145℃干燥4-6h，然后将完成干燥后的ppsu树脂、改性纳米二氧化硅、以及短切玻璃纤维和抗氧化剂按比例混合均匀，然后挤出造粒，然后再次加热至130-145℃干燥4-6h，得到改性ppsu树脂颗粒；
25、s2、将改性ppsu树脂颗粒投入挤出机a，将ppsu树脂投入挤出机b，所述挤出机a和所述挤出机b同步挤出，然后所述挤出机a通过模头分配器将改性ppsu树脂颗粒熔体按厚度比例平均分配到上下两个流道，所述挤出机b通过模头分配器将ppsu树脂熔体分配到中间的流道，三层熔体同时通过通过共挤模头复合挤出并流延成膜，则得到三层共挤ppsu薄膜；
26、s3、在线测量薄膜厚薄均匀度，待薄膜冷却定型后进行收卷，得到厚度均匀的三层共挤ppsu薄膜卷材。
【技术保护点】
1.一种三层共挤透明PPSU薄膜，其特征在于：由外层-内层-外层的三层夹心结构复合而成，两侧所述外层均为改性PPSU树脂层，所述内层为普通PPSU树脂层；
2.根据权利要求1所述的一种三层共挤透明PPSU薄膜，其特征在于：所述改性纳米二氧化硅为硅烷改性纳米二氧化硅凝胶颗粒，所述硅烷改性纳米二氧化硅凝胶颗粒的制备包括以下步骤：
3.根据权利要求2所述的一种三层共挤透明PPSU薄膜，其特征在于：在所述A1步骤中，所述无水乙醇和所述正硅酸乙酯的体积比为100:(1-2)，所述正硅酸乙酯、所述饱和氨水以及所述γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷的体积比为1：（20-25）：（5-10）。
4.根据权利要求1所述的一种三层共挤透明PPSU薄膜，其特征在于：所述短切玻璃纤维同样经过硅烷偶联处理，所述硅烷偶联处理包括以下步骤：
5.根据权利要求1所述的一种三层共挤透明PPSU薄膜，其特征在于：抗氧化剂选用抗氧化剂1024和抗氧化剂DLTP中任意一种或多种混合。
6.根据权利要求5所述的一种三层共挤透明PPSU薄膜，其特征在于：所述抗氧化
7.根据权利要求1所述的一种三层共挤透明PPSU薄膜，其特征在于：所述薄膜各层的厚度比为（1-1.5）:（7-8）:（1-1.5）。
8.一种三层共挤透明PPSU薄膜的制备方法，用于制备权利要求1-7所述的一种三层共挤透明PPSU薄膜，其特征在于：
9.根据权利要求8所述的一种三层共挤透明PPSU薄膜的制备方法，其特征在于：在所述步骤S1中，所述改性PPSU树脂颗粒的挤出造粒过程中，选用双螺杆挤出机，挤出机一区的温度设定为330-345℃，二区至五区的温度设定为335-345℃，模头温度设定为340-345℃，挤出机转速为40-45r/min。
10.根据权利要求8所述的一种三层共挤透明PPSU薄膜的制备方法，其特征在于：在所述步骤S2中，三层熔体通过共挤模头复合挤出并流延成膜的过程中，熔体经过共挤模头挤出后流延至第一流延辊和第二流延辊中进行牵引拉伸成膜，其中所述共挤模头的温度为345-355℃，所述第一流延辊的温度为140-145℃，所述第二流延辊的温度为135-145℃，所述第一流延辊与所述第二流延辊的转速比为1:（1.025-1.03）。
...【技术特征摘要】
1.一种三层共挤透明ppsu薄膜，其特征在于：由外层-内层-外层的三层夹心结构复合而成，两侧所述外层均为改性ppsu树脂层，所述内层为普通ppsu树脂层；
2.根据权利要求1所述的一种三层共挤透明ppsu薄膜，其特征在于：所述改性纳米二氧化硅为硅烷改性纳米二氧化硅凝胶颗粒，所述硅烷改性纳米二氧化硅凝胶颗粒的制备包括以下步骤：
3.根据权利要求2所述的一种三层共挤透明ppsu薄膜，其特征在于：在所述a1步骤中，所述无水乙醇和所述正硅酸乙酯的体积比为100:(1-2)，所述正硅酸乙酯、所述饱和氨水以及所述γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷的体积比为1：（20-25）：（5-10）。
4.根据权利要求1所述的一种三层共挤透明ppsu薄膜，其特征在于：所述短切玻璃纤维同样经过硅烷偶联处理，所述硅烷偶联处理包括以下步骤：
5.根据权利要求1所述的一种三层共挤透明ppsu薄膜，其特征在于：抗氧化剂选用抗氧化剂1024和抗氧化剂dltp中任意一种或多种混合。
6.根据权利要求5所述的一种三层共挤透明ppsu薄膜，其特征在于：所述抗氧化剂为所述抗氧化剂1024和所述抗氧化剂dltp的混合，且所述抗氧化剂102...
【专利技术属性】
技术研发人员：林善华，张笋，黄亦迎，刘书萌，
申请(专利权)人：佛山市达孚新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：
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