[发明专利]一种高强度双向拉伸聚醚醚酮薄膜及其制备方法

说明书

本发明公开了一种高强度双向拉伸聚醚醚酮薄膜及其制备方法。本发明的聚醚醚酮薄膜主要由99.5～97.0％的聚醚醚酮树脂和0.5～3.0％的有机改性纳米硫酸钡组成，通过单螺杆挤出机共混挤出，经过三辊压延后双向同步拉伸的方法制备得到。本发明通过液相沉淀法制备硬脂酸改性纳米硫酸钡，通过双向同步拉伸和热定型的方法提高了聚醚醚酮薄膜的拉伸强度和热稳定性，制备的高强度双向拉伸聚醚醚酮薄膜具有优异的力学强度和热稳定性，可用于电子器件、耐热绝缘带、耐热柔性印刷线路板和其它在高温高湿条件下暴露在γ射线或化学品环境下的包装。

技术领域

本发明属于聚醚醚酮薄膜技术领域，特别涉及一种高强度双向拉伸聚醚醚酮薄膜及其制备方法。

背景技术

聚醚醚酮是一种新型的半晶态芳香族特种工程塑料，具有机械强度高、耐高温、耐冲击、阻燃、耐酸碱、耐水解、耐磨、耐疲劳、耐辐照及良好的电性能，在所有工程塑料中具有最好的耐热水性和耐蒸汽性，可在200～240℃蒸汽中长期使用，或在300℃高压蒸汽中短期使用。聚醚醚酮薄膜也具备该聚合物的所有特性，其中包括：耐高温性能、优异的耐化学、耐磨损和耐水解性能、出色的机械特性、良好的阻隔和电气特性、一流的耐辐射性、高纯度、可燃气体低毒性等，并且外形超薄柔韧。与具有相似耐热性的聚酰亚胺薄膜相比，聚醚醚酮薄膜耐碱性和耐热水性更好，且不需要覆膜即可热封，可应用于航空航天的隔热系统、柔性薄膜传感器、扬声器振动膜、热缠绕绝缘层等领域。

目前，聚醚醚酮薄膜主要依赖于进口，价格昂贵。常见的聚醚醚酮薄膜拉伸强度在90～110MPa，随着生产技术的提高和市场需求的扩大，开发一种高强度聚醚醚酮薄膜可以有效拓宽聚醚醚酮薄膜的应用领域。

发明内容

为了解决背景技术中存在的问题，本发明提出了一种高强度双向拉伸聚醚醚酮薄膜及其制备方法，通过添加硬脂酸改性纳米硫酸钡的方法提高聚醚醚酮薄膜力学强度以及耐热性，通过同步双向拉伸、热定型工艺提高聚醚醚酮薄膜拉伸强度和降低热收缩率。本发明制备的聚醚醚酮薄膜具有优异的力学性能并且在高温下具有低热收缩率，同时具有优异的热稳定性。

本发明采用的技术方案是：

一、一种高强度双向拉伸聚醚醚酮薄膜。

聚醚醚酮薄膜主要由99.5～97.0％的聚醚醚酮树脂和0.5～3.0％的改性纳米硫酸钡组成。

所述聚醚醚酮薄膜的厚度为15～25μm，拉伸强度为270～290MPa。

所述改性纳米硫酸钡的平均粒径为50nm，改性纳米硫酸钡是由硬脂酸改性制备而成；所述聚醚醚酮树脂的熔融指数为14～20g/10min，熔融指数测试条件为测试温度380℃，载荷5kg。

二、一种高强度双向拉伸聚醚醚酮薄膜的制备方法。

包括以下步骤：

(1)将硬脂酸的乙醇溶液加入到氯化钡水溶液中并充分搅拌，用氨水调节制备pH为8的硫酸钠水溶液，然后将硫酸钠水溶液缓慢加入至含有硬脂酸的氯化钡溶液中并充分搅拌，形成白色沉淀，将白色沉淀用无水乙醇洗涤后于80℃下真空干燥24小时，制备得到改性纳米硫酸钡。

(2)将干燥后的聚醚醚酮树脂与改性纳米硫酸钡在高速混合机中均匀混合，然后将混合物加入双螺杆挤出机中进行挤出造粒，制备得到有机改性纳米硫酸钡母料；

(3)将步骤2)得到的改性纳米硫酸钡母料和聚醚醚酮树脂按不同比例均匀混合，然后将混合物结晶干燥后通过加料漏斗加入单螺杆挤出机中熔融挤出，熔融挤出后的熔体经不锈钢网阻流器过滤后流入衣架型平模头，熔体从衣架型平模头流出后用三辊压光机进行压延，最后经同步双向拉伸和热定型后制备得到高强度双向拉伸聚醚醚酮薄膜。

所述步骤1)中氯化钡水溶液的浓度为0.5mol/L，硬脂酸与氯化钡的质量比为1:100，硫酸钠水溶液的浓度为0.5mol/L。