低萃取耐熱聚酯薄膜的研究與制備.pdf

1、雙向拉伸聚酯薄膜(BOPET)由于具有優(yōu)良的綜合性能，其應(yīng)用范圍十分廣泛，己由主要用于包裝發(fā)展到電子、光學(xué)、影像、磁性等現(xiàn)代工業(yè)領(lǐng)域。但是BOPET仍然存在一些缺陷，例如熱老化過(guò)程中會(huì)生成小分子低聚物，作為電絕緣材料其耐熱級(jí)別低等，這些都使其應(yīng)用和發(fā)展受到限制。本文主要從薄膜原料著手，研究并選擇合適的聚酯切片與添加劑來(lái)制備薄膜，最終制備了耐熱老化的雙向拉伸聚酯薄膜，而且具有較低的二甲苯萃取值。本文的主要內(nèi)容包括：
　　1.以PET

2、短纖維在210℃、220℃和230℃下進(jìn)行強(qiáng)化熱老化試驗(yàn)，對(duì)經(jīng)不同熱老化時(shí)間的PET纖維的特性粘數(shù)、端羧基含量、二甲苯萃取值和斷裂強(qiáng)度進(jìn)行表征。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，PET在熱老化的過(guò)程中，其特性粘數(shù)下降與端羧基含量增長(zhǎng)屬于一級(jí)反應(yīng)，二甲苯萃取值隨熱老化溫度升高與熱老化時(shí)間延長(zhǎng)而增長(zhǎng)。通過(guò)建立 PET纖維強(qiáng)度老化動(dòng)力學(xué)方程，表明其表觀斷裂強(qiáng)度在熱老化過(guò)程中的變化屬于三級(jí)反應(yīng)。這些實(shí)驗(yàn)結(jié)果揭示了 PET在熱老化過(guò)程中各種性能的變化規(guī)律，而這些表征

3、方法作為以后研究 PET耐熱老化性能的主要方法。
　　2.使用均苯四甲酸酐（PMDA）作為擴(kuò)鏈劑，通過(guò)哈克流變儀對(duì)熔融狀態(tài)的PET進(jìn)行擴(kuò)鏈，以獲得高特性粘數(shù)的PET樣品。實(shí)驗(yàn)研究了PMDA用量對(duì)PET的特性粘數(shù)和端羧基含量的影響，結(jié)果表明少量的PMDA可以在很短的時(shí)間提高PET的分子量并且降低PET在熔融過(guò)程中的端羧基含量，但是過(guò)量的PMDA會(huì)加快PET的降解。對(duì)PET/PMDA樣品進(jìn)行DSC測(cè)試，其結(jié)果表明PMDA的加入會(huì)破壞分

4、子鏈的規(guī)整性，使 PET結(jié)晶變得更困難，結(jié)晶度下降，使得熔點(diǎn)也隨之下降。將 PET/PMDA樣品通過(guò)注塑成型制成啞鈴狀，并將部分樣品置于220℃的鼓風(fēng)烘箱中進(jìn)行熱老化，然后測(cè)定各種樣品老化前后的拉伸強(qiáng)度。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，加入1wt％PMDA的樣條相比未加 PMDA的樣條，不僅其初始強(qiáng)度提高了，而且經(jīng)熱老化以后，其強(qiáng)度下降的幅度也比較小，說(shuō)明提高 PET的分子量可以改善它的耐熱老化性能。
　　3.在確定選用高特性粘數(shù)的聚酯切片后，通過(guò)

5、共混制樣、DSC測(cè)試和測(cè)定特性粘數(shù)等表征方法研究了間苯二甲酸（IPA）、硫酸鋇（BaSO4）和抗氧劑對(duì)PET熱性能的影響。結(jié)果表明，切片中的第三單體IPA會(huì)降低PET的熔點(diǎn)，因而可以降低切片的加工溫度，減少高溫下低聚物的生成；BaSO4作為成核劑可以改善PET的結(jié)晶性能，而抗氧劑可以緩解PET在高溫下的熱氧降解。本文選取了PBT切片、BaSO4和抗氧劑300以雙螺桿擠出機(jī)造母粒。用不同含量的PBT母粒混合PET切片（[η]=0.8，IP

6、A含量為1.7wt%）進(jìn)行熔融紡絲，比較了不同纖維的二甲苯萃取值和熱老化后的強(qiáng)度損失，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，添加2.5wt%母粒的纖維具有良好的耐熱性，并且其二甲苯萃取值比較低。
　　4.以4種原料方案，通過(guò)干燥、熔融、鑄厚片與雙向拉伸制備了4種BOPET薄膜。將制取的薄膜進(jìn)行XRD、熱收縮率、二甲苯萃取和熱老化強(qiáng)度損失測(cè)試，其結(jié)果表明以高特性粘數(shù)PET切片（[η]=0.8，IPA含量為1.7wt%）與2.5wt%的PBT母粒為原料制備的