專利名稱：一種聚酯薄膜及其制備方法
技術領域：
本發(fā)明涉及有機高分子單體共縮聚制得的一種線型飽和聚酯薄膜及其制備方法。
線型飽和聚酯薄膜的一個大品種是聚對苯二甲酸乙二酯(PET)薄膜，它已在絕緣、包裝材料，以及x光片基、錄像帶基等方面得到了廣泛的應用。但是作為絕緣膜，其耐熱溫度僅在120-130℃，不能滿足電機行業(yè)提高絕緣等級和包裝材料耐高溫的要求。另外聚對苯二甲酸乙二酯的結晶速度較快，難以拉成較厚的薄膜。而電機行業(yè)迫切需要厚度在0.20mm以上的聚酯薄膜，用作中小電機的槽絕緣和相絕緣材料。因此改善聚酯薄膜的性能已成為人們普遍關注的問題。本申請的發(fā)明人曾在《中國化學快報》1991年第二卷第二期發(fā)表過一篇名為＂4.4’-二苯醚二甲酸的新合成方法及其在聚酯中的應用＂的文章，主要講的是4，4′二苯醚二甲酸的制備方法，在聚酯中的應用只是做了一般介紹，沒有涉及薄膜及其制備方法。
本發(fā)明的目的在于提供一種柔軟、易加工成型、耐熱溫度較高的改性聚對苯二甲酸乙二酯薄膜，以及這種薄膜的制備方法，以滿足電機、包裝等行業(yè)對薄膜的要求。
本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的制備一種聚酯薄膜，其特征在于制備該膜的聚酯名稱為＂聚對苯二甲酸4，4′-二苯醚二甲酸乙二酯＂，其結構式是
薄膜的厚度為0.02-0.30mm。＂聚對苯二甲酸4，4′-二苯醚二甲酸乙二酯＂由對苯二甲酸二甲酯、4，4′-二苯醚二甲酸二甲酯、乙二醇縮聚而成，其中4，4′-二苯醚二甲酸二甲酯的重量占它和對苯二甲酸二甲酯總重量的1-20％。
聚酯薄膜的制備方法主要包括以下步驟a.合成4，4′-二苯醚二甲酸二甲酯用純度為99％的4，4′-二苯醚二甲酸加甲醇，在濃硫酸催化下酯化得到粗酯，再用甲醇重結晶，得到熔點為155-156℃的精酯，4，4′-二苯醚二甲酸與甲醇、濃硫酸的配比為1∶65-85∶0.5-5mol，反應溫度為甲醇回流溫度；b.合成聚對苯二甲酸4，4′-二苯醚二甲酸乙二酯以上一步制得的純度為99％的4，4′-二苯醚二甲酸二甲酯和纖維級對苯二甲酸二甲酯、纖維級乙二醇為原料，其中4，4′-二苯醚二甲酸二甲酯的重量按以上二種二甲酯總重量的1-20％投料，這兩種酯的總摩爾數(shù)和乙二醇的摩爾數(shù)之比為1∶1.2-1∶2.1，用Mn(oAc)2或Co(oAc)2或Zn(oAc)2和Sb2O3做催化劑，催化劑的用量均為二種二甲酯總重量的千分之0.2-1，把原料與催化劑同時加入反應釜中，加熱、攪拌，在180-220℃常壓下進行酯交換反應，此時有甲醇餾出，當甲醇停止餾出時，加入熱穩(wěn)定劑磷酸三苯酯和亞磷酸三苯酯，加入兩種熱穩(wěn)定劑的重量分別是二種二甲酯總重量的千分之0.2-1，在240-285℃、真空度為10-100Pa下，減壓縮聚，控制聚合物的特性粘度在0.62-0.64之間出料；
c.制備聚對苯二甲酸4，4′-二苯醚二甲酸乙二酯薄膜將上一步制得的聚合物切片、置于烘箱中，在110-140℃下結晶，再在150-180℃下干燥，然后在擠出機上熔融擠出，鑄成厚片，最后在拉伸機上拉伸成膜。
本發(fā)明制備的改性聚酯薄膜與現(xiàn)有的同類PET薄膜相比具有以下優(yōu)點由于制備該膜的共聚酯分子主鏈中引入了芳醚結構，導致共聚酯膜的熔點下降、結晶速率變慢，熱氧化穩(wěn)定性升高。而且柔軟、易加工成型，經差示掃描量熱法分析，改性膜的熔點可降低至230-240℃。利用結晶速率儀測得該膜的半結晶時間大于10分鐘。經熱重量法分析，改性膜的5％和10％熱失重溫度可提高10-20℃。以上數(shù)據表明改性膜作為耐熱厚薄膜，可以滿足絕緣材料和包裝等行業(yè)的需要。
下面以制備35Kg聚酯薄膜為例詳細描述本發(fā)明。
取純度99％的4，4′-二苯醚二甲酸4.0Kg、98％甲醇47升，用98％濃硫酸1.47升催化，在甲醇回流溫度下，進行酯化反應，得到粗酯。再用甲醇重結晶，得到熔點為155-156℃的4，4′-二苯醚二甲酸二甲酯4.0Kg。
在不銹鋼攪拌縮聚釜中，依次加入纖維級對苯二甲酸二甲酯46Kg、纖維級乙二醇30kg，自制的4，4′-二苯醚二甲酸二甲酯4kg和催化劑Mn(oAc)215g、Sb2O315g，加熱、開動攪拌?？刂品磻獪囟仍?80-220℃之間進行酯交換，使甲醇充分餾出，其回收率接近100％。然后加入磷酸三苯酯和亞磷酸三苯酯各13g，逐步升溫。先常壓縮聚，后在280-285℃、真空度18-20Pa下進行減壓縮聚，當聚酯的特性粘度達到0.62-0.63時，停止反應，出料。全部反應時間為4-5小時。
將以上制得的改性共聚酯切片、置于烘箱中，在125-135℃下予結晶，再在170-180℃下干燥。然后在擠出機上熔融擠出，鑄成0.8-0.9mm的厚片，再在雙軸拉伸機上拉伸成0.07-0.08mm厚的薄膜。拉伸溫度為100℃，熱定型溫度為180℃。成膜率為100％。經測試該改性膜的熔點243℃，膜質柔軟、易加工。
權利要求
1.一種聚酯薄膜，其特征在于制備該膜的聚酯名稱為＂聚對苯二甲酸4，4′-二苯醚二甲酸乙二酯＂，其結構式是
薄膜的厚度為0.02-0.30mm。
2.權利要求1所述的聚酯薄膜，其特征在于所說的＂聚對苯二甲酸4，4′-二苯醚二甲酸乙二酯″由對苯二甲酸二甲酯、4，4′-二苯醚二甲酸二甲酯、乙二醇縮聚而成，其中4，4′-二苯醚二甲酸二甲酯的重量占它和對苯二甲酸二甲酯總重量的1-20％。
3.權利要求1或2所述的聚酯薄膜的制備方法，主要包括以下步驟a，合成4，4′-二苯醚二甲酸二甲酯用純度為99％的4，4′-二苯醚二甲酸加甲醇，在濃硫酸催化下酯化得到粗酯，再用甲醇重結晶，得到熔點為155-156℃的精酯，4，4′-二苯醚二甲酸與甲醇、濃硫酸的配比為1∶65-85∶0.5-5mol，反應溫度為甲醇回流溫度；b.合成聚對苯二甲酸4，4′-二苯醚二甲酸乙二酯以上一步制得的純度為99％的4，4′-二苯醚二甲酸二甲酯和纖維級對苯二甲酸二甲酯、纖維級乙二醇為原料，其中4，4′-二苯醚二甲酸二甲酯的重量按以上二種二甲酯總重量的1-20％投料，這兩種酯的總摩爾數(shù)和乙二醇的摩爾數(shù)之比為1∶1.2-1∶2.1，用Mn(oAc)2或Co(oAc)2或Zn(oAc)2和Sb2O3做催化劑，把原料與催化劑同時加入反應釜中，加熱、攪拌，在180-220℃常壓下進行酯交換反應，此時有甲醇餾出，當甲醇停止餾出時，加入熱穩(wěn)定劑磷酸三苯酯和亞磷酸三苯酯，在240-285℃、真空度為10-100Pa下，減壓縮聚，控制聚合物的特性粘度在0.62-0.64之間出料；c.制備聚對苯二甲酸4，4′-二苯醚二甲酸乙二酯薄膜將上一步制得的聚合物切片、置于烘箱中，在110-140℃下予結晶，再在150-180℃下干燥，然后在擠出機上熔融擠出，在拉伸機上拉伸成膜。
4.權利要求3所述的聚酯薄膜的制備方法，其特征在于步驟b中所說的催化劑Mn(oAc)2或Co(oAc)2或Zn(oAc)2和Sb2O3的用量均為二種二甲酯總重量的千分之0.2-1，加入熱穩(wěn)定劑磷酸三苯酯和亞磷酸三苯酯的重量分別是二種二甲酯總重量的千分之0.2-1。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種共聚酯薄膜及其制備方法，該共聚酯薄膜由對苯二甲酸二甲酯、4，4′-二苯醚二甲酸二甲酯、乙二醇縮聚而成為“聚對苯二甲酸4，4′-二苯醚二甲酸乙二酯”，然后拉制成薄膜。由于在聚酯分子主鏈中引入了芳醚結構，導致共聚酯的熔點下降、結晶速率變慢、熱氧化穩(wěn)定性升高、成膜性能良好，膜質柔軟、易加工，可廣泛用作電機絕緣材料和耐熱包裝材料。
文檔編號C08G63/00GK1153185SQ95114018
公開日1997年7月2日 申請日期1995年12月25日 優(yōu)先權日1995年12月25日
發(fā)明者田正華, 鄧元, 李剛, 雷芃, 祝寶祥 申請人:鞍山鋼鐵學院, 儀征化纖股份有限公司