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共聚改性提高聚酯薄膜的热收缩率

聚酯生产过程中引入的第三单体也可以是二元醇。最常用的二元醇是1,4环己烷二甲醇(CHDM)。在聚酯共聚过程中,加入CHDM对改变聚酯的Tg、Tm和结晶速率均会产生很大的影响。随着CHDM含量的增加,共聚酯PETG的熔点下降、玻璃化温度上升、共聚物变为非晶态结构。不过,1.4环己烷二甲醇(CHDM)的加入量须控制在适当的范围内,通常推荐CHDM加入量为30~40%。这种用二元醇改性的PETG不仅可用于制备高收缩薄膜,也可用来生产热封膜、高透明膜片等,用途十分广泛。上述引入的第三单体中,最常采用的二元羧酸是间苯二甲酸(IPA)IPA的加入可改变聚酯对称的紧密结构,破坏大分子链的规整性,从而降低大分子间的作用力,使聚酯分子结构变得比较柔顺。同时,由于IPA的引入,使聚酯难于成核结晶,并且随着IPA引入量的增加,APET共聚物由部分结晶向非结晶聚合物过渡,由于这种改性聚酯APET的结晶能力下降,无定形区变大,故可用于制造高收缩薄膜。推荐IPA的加入量在20%左右为宜。以BOPET薄膜的生产工艺为例,其生产流程是先将PET共聚树脂进行干燥处理,然后加入挤出机中熔融挤出、通过模头/冷鼓铸片,随后将铸片加热到玻璃化温度以上、熔融温度以下的某一适当温度范围内,并在外力作用下,进行单向或双向一定倍数的拉伸,通常要求进行横向3.5~4.0倍的拉伸。通过拉伸使PET大分子链沿外力方向取向,接着使之冷却定型,使已取向的PET分子结构“冻结”定型。这种外力作用下的高弹形变具有热收缩的“记忆效应”,当把这种具有“记忆效应”的薄膜再加热到拉伸温度以上时,被冻结了的大分子取向结构开始松弛,在宏观上表现为PET薄膜发生收缩。值得一提的是这种PET薄膜热收缩主要是由取向的无定形部分所贡献。这也是为什么共聚改性的无定形PET薄膜(APET或PETG)要比普通结晶型PET薄膜热收缩率大得多的缘故。因此,通过增加薄膜中取向的无定形区便可以达到大大提高薄膜热收缩率的目的。如前所述,普通聚酯薄膜的热收缩率仅在30%以下,而共聚改性的聚酯的热收缩率可高达70%以上。 

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