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聚酯的性能及其改性中

时间:2022-05-19 来源网站:灵武市化工机械网

聚酯的性能及其改性(中)

这里,顺便简单介绍一下可热封BOPET薄膜的生产加工工艺:

可热封BOPET薄膜的加工可以是单层,更多的是采用三层结构,例如A/B/C结构。其中,A、C为表层,B层为芯层。表层之一就是共聚PET做热封层,热封层厚度可占整个薄膜厚度的10~20%,这根据热封强度的要求而定。热封强度一般在5~8N/15mm。下面介绍的是可热封BOPET薄膜的制法:

可热封BOPET薄膜与普通BOPET薄膜的加工方法基本相同,系采用熔融挤出、流诞铸片、纵向拉伸、横向拉伸、牵引收卷、分切等工序而制得。

可热封BOPET薄膜的加工,无论是单层挤出拉伸还是三层共挤出拉伸,其技术关键是要掌握共聚聚酯的特性:它是无定型结构、玻璃化温度较高而熔点及软化点较低。现在以三层共挤(A/B/C)结构为例,简要地将制膜工艺叙述如下:

①配料、混合———假设C层为可热封层,为了使其具有可开口性,防止收卷时薄膜之间产生粘连,须在共聚聚酯中掺入一定比例的含硅切片,并且要混合均匀,目的是使制成的薄膜表面具有一定的粗糙度,减低摩擦系数,以利于薄膜的收卷。

②干燥处理———因为PET树脂分子中含有酯基,在高温下即使有微量水分的存在,也容易产生水解,使PET分子量下降、品质变劣。同时,因水分的存在,在加工的过程中会产生大量气泡。故在制膜加工前必须进行干燥处理。共聚PET树脂干燥处理温度控制在 70℃左右,干燥时间≥6小时(推荐采用真空转鼓干燥)。但普通 PET树脂的结晶、干燥温度则在160~170℃之间,可采用气流干燥。

③熔融挤出———A/B/C结构的三层共挤,需要三台挤出机,一台主挤出机用做芯层(B层)物料的挤出,两台铺挤出机分别用做两个表层(A层和C层)物料的挤出。如果表层物料采用排气式双螺杆挤出机,则可省去A、C两个表层的干燥装置。因为这种排气式双螺杆挤出机带有两个排气口,它们通过管道与真空泵相连,在高真空度下(≤-0.08Mp8),可将 PET的水份及加工过程中产生的低分子物除去,同样达到干燥的目的,这样既可大大节省设备投资,又可大大降低运行成本。

共聚PET树脂的挤出温度控制在230~270℃。计量泵、过滤器及蒋体管的温度在270~280℃。

④模头铸片———对于A/B/C三层共挤可热封PET薄膜来说,最好选用三模腔的模头。理由是三层模腔的模头设计可使铸片的两个边部不含有可热封共聚PET树脂成分,目的是避免在横向拉伸时因其软化点较低粘链夹。同时,也便于两边边料的回收再利用。

模头温度约270度左右。冷却转鼓温度约30度。

⑤纵向拉伸———为了防止热封层粘拉伸钢辊,纵向拉伸机的最后几只予热辊和拉伸慢辊宜采用陶瓷辊或喷涂Teflon防粘层。纵向拉伸温度75~80℃,拉伸倍数3~3.5倍。补充加热用的红外加热器温度应控制低一点,并且要放在热封层的另一侧。

⑥横向拉伸一工艺条件与普通BOPET横向拉伸基本相似。如果是单层可热封PET拉伸,横向拉伸温度控制在90~100℃,拉伸倍数 3~3.5倍。链夹须加强冷却,以防共聚聚酯粘夹。

⑦牵引收卷———电晕处理选在非热封面。可热封面无须电晕处理便具有很好的印刷性能和镀铝性能。

目前,在国内可热封BOPET薄膜还是空白,应该积极加以开发。

附录:可热封BOPET与BOPP、CPP薄膜的主要性能对比表:

(3)共混改性

聚对苯二甲酸丙二醇酯(PTT)与PET同属于聚酯家族,PTT与 PET在分子构象上只相差一个碳原子,但在晶态结构上却存在较大差异。PTT分子中亚甲基呈螺旋排列方式,其晶格堆积密度比 PET疏松得多,因此相对 PET而言,PTT具有较好的透明度、耐热性、加工性。据报道,经用PTT改性的PET可用做耐热容器、磁记录盘及要求透明性好的包装薄膜等。

聚酯家族的另一新秀———聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN),因其分子结构中萘环取代了苯环,萘环比苯环具有更大的共轭双键,分子刚性大,它与PET相比,PEN在许多性能方面都要高出一筹。例如,PEN的耐热性、拉伸强度等机械性能、耐紫外线辐射性能、耐有机溶剂及耐水解性,特别是阻隔性等均要超过PET。PEN对氧气、二氧化碳、水汽的阻隔性分别比 PET高4倍、 5倍和 3.5倍。另外, PEN结晶度低于 PET,故其透明度也比较好。

所谓共混改性就是在PET树脂中加入一定比例的其它物质,象如上所述的PTT、PEN或LCP(液晶聚合物)等进行共混,以改善和提高PET的某些性能。例如,当10%~20%的PEN与PET共混后,对氧气、二氧化碳的阻透性可分别提高30%~50%和23%~3 7%,并可将对紫外线的遮蔽波长提高到380nm。这种PEN/PET共混物可用于注/拉/吹成型包装容器,如PET瓶、PET桶等已用于食用油、酒类、碳酸饮料及啤酒的包装。PEN/PET的共混物也可采用双向拉伸法制得BOPET薄膜,这种由PEN与PET按一定比例进行混合后生产的BOPET薄膜可以大大提高PET薄膜的阻隔性、耐热性和抗辐射等性能。

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