[发明专利]一种阻燃聚酯薄膜、其制备方法及应用

说明书

本发明公开了一种阻燃聚酯薄膜、其制备方法及应用，涉及聚酯薄膜技术领域。阻燃聚酯薄膜具有三层结构，在三层结构中均引入由阻燃剂、有机酸和有机醇原位聚合得到的阻燃母粒，所使用的阻燃剂为具有镁和铝的改性层状双金属氢氧化物，该氢氧化物在整个受热分解过程中吸热，有利于降低燃烧体系的温度，同时所释放出的不燃性气体还能够进一步抑制燃烧反应，有效地提高了所制备聚酯薄膜的阻燃性能；通过原位聚合的工艺能够使阻燃剂与聚合物具有相容性好、不易团聚的优点，避免了相分离、易析出等问题，阻燃效果稳定，层状双金属氢氧化物特殊的结构还可以起到一定程度上的补强作用，提高了薄膜的拉伸强度等力学性能。

技术领域

本发明涉及聚酯薄膜技术领域，具体而言，涉及一种阻燃聚酯薄膜、其制备方法及应用。

背景技术

双向拉伸聚酯薄膜(BOPET)具有优良的力学性能、光学性能和电气绝缘性能，已被广泛应用于光学显示、电子电气、太阳能光伏等领域。但聚酯薄膜存在受热软化或熔融、容易燃烧、引燃后易滴落的缺点，作为电绝缘材料如胶粘带、柔性印刷线路板、薄膜开关使用时有火灾的危险。因此，为了扩大BOPET的应用范围，聚酯薄膜的阻燃技术成为研究重点。

现有技术中，阻燃聚酯薄膜的制备方法主要有以下三种：

(1)涂布法

在普通聚酯薄膜表面涂布带有阻燃性基团或含阻燃元素的高分子材料层，以达到阻燃的效果。这类方法存在阻燃剂添加量大、与基体相容性不佳等缺点，并且有受热容易析出或分解等问题，使得制品阻燃性能不稳定，在一定程度上限制了其应用，同时这种制备方法增加了工序，成本较高。

(2)共聚法

采用共聚型的阻燃剂与对苯二甲酸和乙二醇进行共聚，制备阻燃聚酯切片，再通过双向拉伸工艺制成薄膜。共聚法可避免阻燃剂的析出，但在聚酯中引入了较大侧基，破坏了聚酯分子链结构规整性，造成聚酯分子量和熔点降低，结晶性能下降，力学性能和耐温性降低，在高温下分子链易被破坏，阻燃效果变差。同时该方法需要有专用的合成反应釜才能实现，设备投资大。

(3)共混法

共混法是目前常用的聚酯薄膜的制备方法，采用共混型的阻燃剂与聚酯切片进行共混挤出制成阻燃母粒，然后阻燃母粒再与聚酯切片进行熔融挤出铸片，双向拉伸制成薄膜。共混法中，目前主要是在聚酯中混入溴系、磷系、无机系等小分子阻燃剂，虽能在一定程度上改善阻燃性能，但由于这些小分子阻燃剂添加量大，与聚酯的相容性较差，分散性差，会对聚酯薄膜的成膜性、力学性能产生影响，长期使用会出现阻燃剂的迁移和析出，影响薄膜制品的外观和阻燃效果的持久性。

可以看出，目前制备阻燃聚酯薄膜的方法普遍存在：阻燃剂添加量大，与聚酯相容性差的问题，导致薄膜力学性能和耐温性能较低。因此，提供一种强度高、阻燃剂分布均匀且阻燃效果优异的制备方法，是目前亟需解决的技术问题。

鉴于此，特提出本发明。

发明内容

本发明的目的在于提供一种阻燃聚酯薄膜、其制备方法及应用，旨在提供一种阻燃效果和力学性能均较为优异的聚酯薄膜。

本发明是这样实现的：

第一方面，本发明提供一种阻燃聚酯薄膜，包括依次设置的第一表层、芯层和第二表层，第一表层和第二表层分别贴合于芯层的两侧端面；

按质量百分比计，用于形成第一表层和第二表层的原料均包括：聚酯切片35％-50％、阻燃母粒10％-25％和开口剂母粒25％-40％；

按质量百分比计，用于形成芯层的原料包括：阻燃母粒5％-25％和聚酯切片75％-95％；

其中，阻燃母粒是由阻燃剂、有机酸和有机醇原位聚合而得，阻燃剂为改性层状双金属氢氧化物，且改性层状双金属氢氧化物中的金属元素包括镁和铝。