[发明专利]一种具有抗菌防霉和阻气性能优异的聚醚醚酮薄膜及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于高分子材料技术领域，具体涉及一种具有耐高温、抗菌防霉和阻气性能优异等特点的聚醚醚酮薄膜及其制备方法。

背景技术

聚醚醚酮树脂属于耐高温热塑性塑料，而且具有耐化学腐蚀、耐辐射、阻燃、耐疲劳性好、冲击强度高等众多优点。自从20世纪80年代初由英国ICI公司最先开发成功并商业化以来，聚醚醚酮在航空航天、机械、石油化工、核电、轨道交通、医疗、电子信息等领域得到了广泛的应用。上述聚醚醚酮制品主要通过注射成型的方法制造成结构部件，但有些领域（如航空、汽车、电子、化工等）对多种优良性能集于一身的聚醚醚酮薄膜需求极为迫切。

与本发明相关的背景技术是聚醚醚酮树脂的合成方法技术（中国专利：“含氟聚醚醚酮类三元共聚物及其合成方法”，专利号：ZL200710055849.9），既可以制备含氟聚醚醚酮树脂又可以制备聚醚醚酮树脂及其共聚物。

在中国专利“CN102337018A”中介绍了制备聚芳醚酮类片材或板材的方法。聚芳醚酮类片材或板材的制备与本发明的不同之处主要为两个方面，一方面是聚芳醚酮类片材或板材的方法没有涉及抗菌防霉和阻气性能方面的研究；另一方面是聚芳醚酮类片材或板材的方法制备的制品厚度均大于本发明制备的制品。在中国专利“CN102372898A”中介绍了纳米ZnO填充改性PEEK薄膜及其制备方法，此发明侧重于纳米ZnO的加入及含量的变化对PEEK薄膜屏蔽紫外线作用的影响；而本发明侧重PEEK薄膜抗菌防霉和阻气性能的研究。

发明内容

本发明的目的是提供一种具有抗菌、防霉和阻气性能优异的聚醚醚酮薄膜以及该薄膜的制备方法。

本发明的具有抗菌防霉和阻气性能优异的聚醚醚酮薄膜，按各组分和100.0wt％计算，由95.0wt％～99.5wt％结构式如（Ⅰ）所述的聚醚醚酮树脂和5.0wt～0.5wt％抗菌防霉剂组成，薄膜的厚度为0.01～0.20mm。

用于制备这种抗菌、防霉和阻气性能优异聚醚醚酮薄膜的设备由高速混料机、双螺杆挤出机、过滤装置、弓形狭缝式口膜、三辊压光机组成（包含双螺杆挤出机、过滤装置、弓形狭缝式口膜、三辊压光机的装置图见中国专利“CN102337018A”，与其不同在于口膜厚度变小），其中双螺杆挤出机料筒温度为280～400℃，弓形口膜温度为380～400℃，三辊压光机辊温为100～150℃。

本发明所述用于制备抗菌防霉和阻气性能优异聚醚醚酮薄膜的树脂是熔融指数为10～40g/10min（熔融指数测试条件：测试温度为400℃，载荷为5kg）、对数比浓粘度为0.75～0.81（测试条件：25℃，溶剂为浓硫酸，溶液浓度为0.01g/mL）的纯树脂（具体制备方法见发明专利“含氟聚醚醚酮类三元共聚物及其合成方法”，专利号：ZL200710055849.9），其结构式如（Ⅰ）所示，n表示聚合度，n≥1的整数。

本发明所述用于制备抗菌防霉和阻气性能优异聚醚醚酮薄膜的抗菌防霉剂是镧-银抗菌白炭黑、铈-银抗菌白炭黑、镨-银抗菌白炭黑、钕-银抗菌白炭黑、钐-银抗菌白炭黑、铕-银抗菌白炭黑、钪-银抗菌白炭黑、钆-银抗菌白炭黑、铽-银抗菌白炭黑、镝-银抗菌白炭黑、钬-银抗菌白炭黑、铒-银抗菌白炭黑、铥-银抗菌白炭黑、镱-银抗菌白炭黑、镥-银抗菌白炭黑、钇-银抗菌白炭黑和纳米银抗菌防霉剂中的一种或几种。

本发明所述的抗菌防霉和阻气性能优异聚醚醚酮薄膜的制备方法，包括如下步骤：

将聚醚醚酮树脂在120～150℃干燥2～3个小时，将干燥后计量的聚醚醚酮树脂与对应比例的抗菌防霉剂在高速混料机内进行预混，得到含有抗菌防霉剂的混合粉料；然后将混合粉料在双螺杆挤出机（Haake PTW16/25p）内于280～400℃下熔融，熔融的粉料依靠双螺杆挤出机的旋转推进通过过滤装置，而后流入弓形狭缝式口膜，口膜的膜唇厚度为0.05～0.30mm，口膜的宽度为150mm；进入弓形狭缝式口膜的熔融的聚醚醚酮混合粒料在温度为380～400℃的口膜中成型为熔融的熔体膜片，然后将熔融的熔体膜片导入三辊压光机进行拉伸冷却定型；三辊压光机的辊温为100～150℃、辊速为1～5m/min，牵引比（挤出模时辊速与膜口挤出速度的比）为1：2～4；从而制得具有优异抗菌防霉性能和不同阻气性能的聚醚醚酮薄膜。