一种阻燃聚酯薄膜及其制备方法技术

本发明专利技术涉及阻燃薄膜制造技术领域，具体涉及一种不含卤不含磷的环保阻燃聚酯薄膜及其制备方法。为了解决现有阻燃聚酯薄膜成本过高及污染环境的缺陷，本发明专利技术提供一种不含磷不含卤的环保阻燃聚酯薄膜及其制备方法。该聚酯薄膜包括微球和聚酯材料，所述微球的添加量为10-50wt％；所述微球包括球心和球壳两层，所述球心材料为聚羟基丁酸酯和聚丙烯碳酸酯，所述球壳的包覆材料为酚醛树脂。本发明专利技术提供的阻燃聚酯薄膜通过一种简单有效地方式，将不含磷不含卤的阻燃剂加入到聚酯薄膜中，制备出既环保无污染，同时又具有阻燃性能的聚酯薄膜，并且，该阻燃聚酯薄膜的制备方法工艺简单，易于操作。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及阻燃薄膜制造
，具体涉及一种不含卤不含磷的环保阻燃聚酯薄膜及其制备方法。
技术介绍
聚酯薄膜作为一种新型环保材料，被广泛应用在人们的生活之中。随着薄膜双向拉伸技术的不断进步，聚酯薄膜的应用领域也被不断扩宽，越来越多的电子电器使用到聚酯薄膜，考虑到使用者的人身安全，阻燃聚酯薄膜便成为了人们关注的新焦点。但是通常的阻燃剂对聚酯薄膜的性能有较大的影响，故怎样在薄膜本身的性能和阻燃性能之间取得平衡就成了人们研究的重点。申请号为200480000122.5 (公告号为CN1329471C;公告日为2007年8月I日)的中国专利公开了一种具有阻燃效果的热膨胀型微球，其阻燃机理是在微球内部添加含氟化合物作为发泡剂，达到膨胀的效果，同时使其在点燃状况下放出氟化物，达到阻燃效果。但是，由于含氟化合物的释放，会对环境造成不利的影响，从环保的角度讲，这不是最佳的阻燃途径。申请号为02805337.0 (公开号为CN1535290A ;公开日为2004年10月6日)的中国专利申请公开了一种阻燃聚酯薄 膜的生产方法，主要采用共聚的方法向聚酯分子链中引入含磷阻燃剂以提高聚酯薄膜的阻燃性能。但是由于此方式需要在聚酯合成阶段进行加工，所需设备投入较大，同时薄膜的厚度范围较窄(0.017-0.075mm)，不能兼顾厚膜，应用受限。申请号为200910034637.1 (公开号为CN101643574 ;公开日为2010年2月10日)的中国专利技术专利申请公开了一种阻燃聚酯薄膜的制备方法，主要是通过共聚和共混混合的方式向聚酯材料中加入阻燃剂，以达到阻燃的目的，所得的产品厚度范围较广，阻燃效果也较好，但是相对的生产投入较大，工艺过程繁琐，生产成本较高。
技术实现思路
为了解决现有阻燃聚酯薄膜成本过高及污染环境的缺陷，本专利技术提供一种不含磷不含卤的环保阻燃聚酯薄膜及其制备方法。本专利技术提供的阻燃聚酯薄膜通过一种简单有效地方式，将不含磷不含卤的阻燃剂加入到聚酯薄膜中，制备出既环保无污染，同时又具有阻燃性能的聚酯薄膜。为了解决上述技术问题，本专利技术采用下述技术方案:本专利技术提供一种阻燃聚酯薄膜，所述聚酯薄膜包括微球和聚酯材料，所述微球的添加量为10-50wt% ;所述微球包括球心和球壳两层，所述球心材料为聚羟基丁酸酯和聚丙烯碳酸酯，所述球壳材料为酚醛树脂。所述百分比为重量百分比。上述球心材料为按照一定比例混合的聚羟基丁酸酯和聚丙烯碳酸酯。在燃烧条件下，上述阻燃聚酯薄膜中微球的包覆材料(球壳)破坏，球心材料受热分解后，放出大量CO2,稀释薄膜附近空气中的氧浓度，以达到阻燃的目的。进一步的，所述薄膜中微球的添加量为30-40wt%。 进一步的，所述微球中，球壳材料的重量占球心材料总重量的14-30%。球壳材料也可称为球壳的包覆材料，或微球的包覆材料。进一步的，所述球心直径为0.5-1微米。进一步的，所述球心中聚羟基丁酸酯和聚丙烯碳酸酯的质量比为1:0.6-2。进一步的，所述聚羟基丁酸酯和聚丙烯碳酸酯的质量比为1:0.8-1.5，1:1，1:125。进一步的，所述薄膜中酚醛树脂的含量为3-30%。进一步的，所述薄膜中酚醛树脂的含量为5-7%。进一步的，所述聚酯薄膜的厚度为50-350微米。进一步的，聚羟基丁酸酯和聚丙烯碳酸酯的分子量为6X105。所述酚醛树脂可以是改性酚醛树脂，熔点为105°C。所述PET的特性粘度为0.58dl/dg。另一方面，本专利技术还提供上述阻燃聚酯薄膜的制备方法，所述制备方法包括如下步骤:(I)将聚羟基丁酸酯和聚丙烯碳酸酯混合，制成球形颗粒，得到所述微球的球心；(2)将步骤(I)所得的微球球心加入到丙酮中，在50°C下，缓慢搅拌至均匀分散；随后将球壳材料和固化剂加入到另一丙酮溶液中使之完全溶解，将含有球壳材料和固化剂的丙酮溶液逐滴加入到含有微球球心的丙酮溶液中，并在30min内加完，随后将混合溶液在25-80°C条件下反应2-8h，得到凝胶化的微球；(3)将步骤(2)所得的凝胶化的微球加入到乙二醇溶液中，在100-200°C下，反应l_5h，使球壳材料完全固化，将固化后的微球取出，过滤并用丙酮溶液清洗后干燥，得到所述的微球；(4)将步骤(3)所得的微球与PET粉料充分混合，所得的混合物送入挤出机中，经过铸片、双向拉伸、热定形以及收卷，制得所述阻燃聚酯薄膜。进一步的，上述制备方法包括下述步骤:( I)聚羟基丁酸酯和聚丙烯碳酸酯混合，通过塑料磨粉机加工成均匀的微粉，所得微粉通过球磨机制成球形颗粒，并筛分得到所述微球的球心；(2)将步骤(I)所得的微球球心加入到丙酮中，移至电磁加热搅拌器，在50°C下，缓慢搅拌至微球球心均匀分散；随后将包覆材料和固化剂加入到另一丙酮溶液中使之完全溶解，将包覆材料和固化剂的丙酮溶液逐滴加入含有微球的丙酮溶液中，并在30min内加完，随后将混合溶液在25-80°C条件下反应2-8h，得到凝胶化的微球；(3)将步骤(2)所得的凝胶化的微球加入到乙二醇溶液中，在100-200°C下，反应l-5h，使酚醛树脂完全固化，将固化后的微球取出，过滤并用丙酮溶液清洗后，在80°C烘箱中干燥30min,得到包覆后的微球；(4)将步骤(3)所得的包覆后的微球与PET粉料充分混合，所得的混合物送入挤出机中，经过铸片、双向拉伸、热定形以及收卷，制得阻燃聚酯薄膜。进一步的,所述固化剂的质量为包覆材料的9%。进一步的，所述固化剂为乌洛托品(六亚甲基四胺)。 进一步的，所述薄膜中微球的含量为30-40% ;所述微球中，球壳材料占球心材料总重量的14-30%。进一步的，所述球心中的聚羟基丁酸酯和聚丙烯碳酸酯的质量比为1:1。进一步的，所述球心中的聚羟基丁酸酯和聚丙烯碳酸酯的质量比为1:1 ;所述薄膜中微球的含量为30-40%;所述球壳材料(微球的包覆材料)的质量为所述聚酯薄膜的5-7% 。采用酚醛树脂在微球表面均匀的形成壳层结构，不仅提高了微球内阻燃剂的热稳定性，而且壳层上的端羟基和聚酯树脂PET通过氢键相互作用，提高了阻燃剂与PET的相容性。本专利技术提供的含有微球的阻燃聚酯薄膜的阻燃等级可达到VTM-2级，优选的技术方案可达到VTM-O级，同时在燃烧时不会放出有害物质，高分子体系中没有有机磷物质的残留，相对于现有的含卤和含磷阻燃聚酯薄膜，更加环保。与现有技术相比，本专利技术提供的阻燃聚酯薄膜不含磷不含卤，不会造成环境污染，力学性能和阻燃性能均较好。并且，该阻燃聚酯薄膜的制备方法工艺简单，易于操作。附图说明图1为球磨机制得的微球的球心的SEM照片；图2为包覆固化酚醛树脂后的微球的SEM照片；图3为实施例2-5所得微球的残余质量与温度关系曲线图；图4为实施例6-9所得微球的残余质量与温度关系曲线图；图5为本专利技术提供的包覆固化酚醛树脂的微球的热分解产物的红外谱图；图6为不同配比的聚羟基丁酸酯(PHB)、聚丙烯碳酸酯(PPC)的混合物在热分解过程中CO2的释放量关系图；图7为不同配比的聚羟基丁酸酯(PHB)、聚丙烯碳酸酯(PPC)的混合物在热分解过程中CO2的释放量关系图。具体实施例方式本专利技术所用的材料和设备均为现有材料和设备，例如:聚羟基丁酸酯和聚丙烯碳酸酯均为工业级，其分子量为6X105，聚羟基丁酸酯可以购自英国顾特服有限公司本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种阻燃聚酯薄膜，其特征在于，所述聚酯薄膜包括微球和聚酯材料，所述微球的添加量为10?50wt%；所述微球包括球心和球壳两层，所述球心材料为聚羟基丁酸酯和聚丙烯碳酸酯，所述球壳材料为酚醛树脂。

【技术特征摘要】
1.一种阻燃聚酯薄膜，其特征在于，所述聚酯薄膜包括微球和聚酯材料，所述微球的添加量为10-50wt% ;所述微球包括球心和球壳两层，所述球心材料为聚羟基丁酸酯和聚丙烯碳酸酯，所述球壳材料为酚醛树脂。2.根据权利要求1所述的阻燃聚酯薄膜，其特征在于，所述薄膜中微球的添加量为30-40wt%o3.根据权利要求1所述的阻燃聚酯薄膜，其特征在于，所述微球中，球壳材料的重量占球心材料总重量的14-30%。4.根据权利要求1所述的阻燃聚酯薄膜，其特征在于，所述微球中，球心中聚羟基丁酸酯和聚丙烯碳酸酯的质量比为1:0.6-2。5.根据权利要求1所述的阻燃聚酯薄膜，其特征在于，所述薄膜中酚醛树脂的含量为3-30%ο6.根据权利要求1所述的阻燃聚酯薄膜，其特征在于，所述薄膜中酚醛树脂的含量为5-7% ο7.根据权利要求1-6之一所述的阻燃聚酯薄膜的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤: (O将聚羟基丁酸酯和聚丙烯碳酸酯混合，制成球形颗粒，得到所述微球的球心； (2)将步骤(I)所得的微球球心加入到丙酮中，在50°C下，缓慢搅拌至均匀分散；随后将球壳材...

【专利技术属性】
技术研发人员：不公告发明人，
申请(专利权)人：宁波长阳科技有限公司，
类型：发明
国别省市：