[发明专利]一种高含量高相容性的SiO2

说明书

本发明公开了一种高含量高相容性的SiO₂哑光膜用聚酯切片及其制备方法，其各原料按重量份的构成为：对苯二甲酸50～70份；乙二醇20～30份；催化剂0.01～0.3份；热稳定剂0.02～1.0份；抗氧化剂0.01～1.0份；改性二氧化硅0.1～20.0份。本发明采用改性SiO₂作为添加剂，主要通过对SiO₂的表面改性以及不同的SiO₂粒径的协同作用，并利用二氧化硅高效稳定分散悬浮液装置的分散和原位聚合的方式，得到了SiO₂均匀分散、无团聚、界面相容性好，Si含量在50000ppm以上，且高雾度低光泽度的哑光用聚酯切片。

技术领域

本发明涉及一种高含量高相容性的SiO₂哑光膜用聚酯切片及其制备方法，属于高分子化工制造领域。

背景技术

聚酯薄膜具有优异的高拉伸强度、强韧性、热稳定性和光泽性，且涂覆在包装材料表面能起到防水、防撕裂等保护作用。近年来，哑光型聚酯薄膜因使得包装表面更具有朦胧感以及柔和、视角的典雅效果，而能刺激人们的购买欲望。哑光型聚酯薄膜除具有普通聚酯薄膜优越的化学、物理性能外，还具有高雾度、低光泽、较好的镀铝和印刷性等特点，其主要适用于热转移膜、烫金膜、转移纸、家用电器和电脑精密仪器等特殊高档标签，以及室内哑光装饰板材型材、高档烟、酒等镀铝彩印包装标牌和高档图书的覆膜。

现阶段，已有不少关于哑光聚酯薄膜的研究。专利CN110157032A公开了一种高哑度哑光聚酯薄膜的制备方法，将制备的聚酯薄膜表面与丙烯酰胺发生接枝共聚，再于表面涂布聚氨酯涂料和聚丙烯酸酯涂料，通过双面涂层的折射率，使哑光聚酯薄膜的透光率大大提高。专利CN102653588A公开了一种哑光膜用聚酯及其薄膜的制备方法，主要通过选择硫酸钡作为添加剂，在直接酯化法合成聚酯的聚合过程中加入，制得哑光膜用聚酯，该聚酯经干燥、挤出、拉伸制成哑光聚酯薄膜，具有均匀性较好的哑光效果。专利CN103102474A公开了一种哑光聚酯薄膜的制备方法，采用组分为60～80wt％高岭土和40～20wt％硫酸钡作为添加剂，制成的哑光聚酯薄膜，具有较好的哑光效果，其45度光泽度小于30％。专利CN112646139A公开了一种哑光膜用聚酯及其薄膜的制备方法，采用PTA法原位聚合制备哑光聚酯，在打浆阶段加入SiO₂、IPA制成IPA与PTA的混合物，再经常规酯化反应制备酯化物，酯化反应结束后加入醋酸镁，进行预缩聚及缩聚反应制得哑光膜用聚酯。通过对PET共聚改性的方式制备哑光型聚酯切片，其哑光膜具有很好的低光泽度、高雾度和良好的力学性能，但其工艺复杂、生产成本高。通过加入添加剂时，也可达到高雾度、低光泽度的性能，且方法也简单、方便。然而，当添加剂添加量过多时，添加剂在聚酯中不易分散，且与聚酯之间的界面相容性较差，易在聚酯膜中形成应力集中点，降低聚酯薄膜的机械强度；另外，太大粒径的添加剂会造成薄膜表面过于粗糙，容易出现油墨附着困难的问题。

SiO₂具有多孔结构、粒径可调、化学惰性强等优点，被广泛作为一种性价比高的无机消光剂在使用，不仅可以增强聚酯薄膜的哑光效果，也可以有效提高膜的热稳定性、耐磨性和结强度。由于SiO₂的表面含有大量的活性羟基，在聚合物体系中易团聚，而影响其使用性能。目前，市场上的哑光用聚酯中Si含量以30000ppm为主，最高达到33000ppm；当使用螺杆共混的方式时，也可使哑光用聚酯的Si含量达到100000ppm，但其共混效果不佳，产品中有大量的团聚，界面相容性也不好，同时，也严重破坏了聚酯本身的机械性能。对于哑光用聚酯，有效的Si含量越高，不仅可以极大降低哑光膜的光泽度，也能减少聚酯的使用，降低综合使用成本。因此，为了得到有效Si含量在50000ppm以上的哑光用聚酯切片，本发明一是通过对SiO₂的表面改性以及不同的SiO₂粒径的协同作用、二是通过二氧化硅高效稳定分散悬浮液装置的分散、三是通过原位聚合的方式，得到了SiO₂均匀分散、无团聚、界面相容性好，Si含量在50000ppm以上，且高雾度低光泽度的哑光用聚酯切片。

发明内容