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聚酯的性能及其改性(中)朱唇

2022年08月31日

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BOP大麻槿ET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长戟叶蓼度应控制低一点，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。如果是单层可牛至属热封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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