[发明专利]一种高阻隔水蒸汽聚酯薄膜及其制备方法

说明书

本发明涉及一种高阻隔水蒸汽聚酯薄膜及其制备方法，将改性聚酯按照制膜工艺制得高阻隔水蒸汽聚酯薄膜；改性聚酯的制备方法为：将对苯二甲酸、乙二醇、2,5‑吡啶二甲酸和氯化镍混合均匀后先后进行酯化反应和缩聚反应得到改性聚酯；制得的聚酯链段包括对苯二甲酸链段、乙二醇链段和2,5‑吡啶二甲酸链段，且不同聚酯链段的2,5‑吡啶二甲酸链段的之间经Ni²⁺配位；对苯二甲酸链段和2,5‑吡啶二甲酸链段的摩尔比为1:0.08～0.10；2,5‑吡啶二甲酸链段参与配位的有一个羰基上的O原子和吡啶上的N原子。本发明通过Ni²⁺与2,5‑吡啶二甲酸配位减少了自由体积，使得聚酯薄膜水蒸汽的阻隔性得到提高，高阻隔水蒸汽聚酯薄膜在38℃、90％相对湿度条件下的水蒸汽透过率≤1.0g/(m²·d)。

技术领域

本发明属于聚酯薄膜技术领域，涉及一种高阻隔水蒸汽聚酯薄膜及其制备方法。

背景技术

聚酯薄膜是聚酯在非纤维领域应用的一类重要产品，目前它们主要指聚酯家族中的聚对苯二甲酸乙二醇酯聚合物制成的薄膜形式，经双轴向拉伸后产出的一种性能优良的高档塑料薄膜，具有抗拉伸强度大、挺度佳、抗烧裂、不易破损、电气和光学性能优良、阻氧性、阻湿性好、耐寒(-70℃)和耐热(200℃)的特点，且具耐化学腐蚀性及收缩性稳定等优良特性。聚酯薄膜主要用于电气、绝缘、包装、磁体容器、胶片等，其应用范围非常广泛。在我国，聚酯薄膜大多用于食品包装及电子部件、光学部件、电容器等方面，也应用于录音磁带、计算机记录带等磁性材料方面。

聚对苯二甲酸乙二醇酯具有较为优良的综合性能，但是阻隔水蒸汽透过性能的不足阻碍了在湿热环境下的应用。纯PET聚酯薄膜在38℃、90％相对湿度条件下的水蒸汽透过率通常在2.5g/(m²·d)以上，难以满足湿热环境下的高档电子器件(如太阳能电池膜组用基膜平板电视显示面板膜组用基膜)的性能要求。

因此，提高PET薄膜水蒸汽的阻隔性能对于湿热环境下的应用具有十分重要的意义。

发明内容

本发明的目的是解决现有技术中PET薄膜水蒸汽的阻隔性能差的问题，提供一种高阻隔水蒸汽聚酯薄膜及其制备方法。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种高阻隔水蒸汽聚酯薄膜，聚酯链段包括对苯二甲酸链段、乙二醇链段和2,5-吡啶二甲酸链段，且不同聚酯链段的2,5-吡啶二甲酸链段的之间经Ni²⁺配位；

对苯二甲酸链段和2,5-吡啶二甲酸链段的摩尔比为1:0.08～0.10；

2,5-吡啶二甲酸链段参与配位的有一个羰基上的O原子和吡啶上的N原子；

高阻隔水蒸汽聚酯薄膜在38℃、90％相对湿度条件下的水蒸汽透过率≤1.0g/(m²·d)，现有技术通常在2.5g/(m²·d)以上(本发明的高阻隔水蒸汽聚酯薄膜的水蒸气阻隔性能通过水蒸气透过率进行评价，按照GB/T 21529-2008标准进行测试)。

作为优选的技术方案：

如上所述的一种高阻隔水蒸汽聚酯薄膜，不同聚酯链段的2,5-吡啶二甲酸链段之间经Ni²⁺配位形成的配位结构为：

本发明还提供一种高阻隔水蒸汽聚酯薄膜的制备方法，将改性聚酯按照制膜工艺制得高阻隔水蒸汽聚酯薄膜；

改性聚酯的制备方法为：将对苯二甲酸、乙二醇、2,5-吡啶二甲酸和氯化镍混合均匀后先后进行酯化反应和缩聚反应得到改性聚酯。

如上所述的一种高阻隔水蒸汽聚酯薄膜的制备方法，高阻隔水蒸汽聚酯薄膜的制备步骤如下：