BOPET双向拉伸聚酯薄膜生产知识.ppt

BOPET双向拉伸聚酯薄膜生产知识一、聚酯(PET)的热稳定性问题二、聚酯(PET)的结晶行为和结构一、聚酯(PET)的热稳定性问题1、热稳定性对其加工成形的重要性加工成形过程中，由于在高温下(270～310℃左右)熔融塑化，难以避免发生降解反应，使分子量下降，因此，必须防止它的[η]下降到0.45dL/g以下，同时要保证熔融塑化的树脂熔体黏度基本稳定，波动小，以保证后续的拉伸等过程的工艺稳定和正常运行。2、影响热稳定性的反应2．3热氧降解反应3．1热不稳定性现象测定树脂受高温作用(如干燥、熔融挤出)前后的[η]，以下降的百分数表示。聚酯树脂切片的指标中，曾以[η]降作为热稳定性指标的测定方法，现在很少人进行这项测定。这方法测得的应是热降解反应在规定条件下进行的程度，测定结果依赖于测定条件的标准化(如特定的测试条件：温度、升温过程、样品质量等)，又受干燥是否彻底，用来保护的氮气除氧是否完全等影响。3．3DSC法测定聚蘸树脂热氧稳定性3．3．2氧化开始温度、氧化降温、氧化热焓表示法4、提高热稳定性的途径4．3抗氧剂的稳定作用1、结晶行为和成膜过程1、结晶行为和成膜过程成膜的关键：厚片的结晶度小于3％薄膜高温热收缩值达标的保证：热定型后结晶达到50％PET树脂结晶行为提出要求：①易骤冷为无定形态(结晶度<3％)，熔体结晶与冷结晶的峰温差(tmc－tc)要小；②在拉伸温度范围结晶慢，以利于控制，故冷结晶的峰温(tc)要高；③在热定型温度范围内结晶快，在高车速下也能达到结晶度50％的要求。2、聚酯结晶形态结构及主要特性非晶取向态：分子链沿一方向择优排列，当温度达到tg以上时分子链会解取向而收缩，外观为透明状。球晶：是由片晶按球形对称排列构成的多晶体，大小也是可变的，一般在0.2～15um，对可见光散射强，故切片结晶后由透明变为不透明。球晶和结晶取向的构成单元都是片晶。它们在光学性能上的差别是很明显的，前者是不透明，后者是透明状态。它们都属聚酯的结晶态。无论是球晶还是结晶取向，结晶态都不是100％结晶的，因此可用结晶度来表征。结晶度高低对熔点无影响，但对结晶取向状态的收缩率有关。结晶取向状态包含着基团/链节取向、分子链取向和结晶取向3个部分的取向，若保持有分子链取向，而且温度高于tg时，或温度高于片晶的熔融温度时，便会发生解取向并收缩。3、聚酯的结晶过程和动力学总结晶速度常数(K)与结晶温度(tc)常用下图表示：4、影响聚酯(PET)结晶行为的因素4.2共聚加入间苯二甲酸(2％～5％)共聚改性PET，改性后的树脂结晶较慢；如下图所示，其结晶结构较不完整和片晶尺寸细小；成膜工艺性能得到改进，利于生产较厚的薄膜。分子量分布中低分子量部分含量的多少对结晶有影响，可用DSC谱的降温结晶过程来说明:由于分子质量较小的PET结晶成核，相当于成核剂作用，使树脂熔体降温结晶的整个过程往高温移，或使开始结晶发生在较高温度，或导致熔体结晶出现双峰或不对称(t开始－t峰)不等于(t峰－t终)。三、聚酯(PET)树脂切片的干燥和结晶1、聚酯(PET)树脂结晶、干燥的必要性和要求结晶、干燥的要求：①树脂切片中水分含量小于40ppm，且应稳定；②结晶度35％左右，应稳定。③△[η]<0．015dl/g，最好不降；④防止氧化，干燥切片的色泽不发黄；⑤除去粉料，且要减少粉料的生成；⑥不能产生高结晶熔点的物料和结块料。水在其中存在有2种状态：吸附的和缔和的。切片中含水量0.3％～0.5％，其中属缔和的水为0.02％左右，吸附的水在120℃下可除去，而缔和的水要140℃才能除去。150'I2热空气露点不同与干燥工艺的关系3、预结晶和干燥过程中的结晶变化有些技术人员以为结晶度达到35％左右，便能防止烘干条件下结块问题。事实上结不结块不完全决定于结晶度，而是决定于结晶条件下形成的片晶尺寸。因为片晶尺寸决定了它的结晶熔点(为了区别通常测定条件测得的熔点，我们把恒温条件形成的结晶的熔点称为结晶熔点)。片晶尺寸随结晶温度升高和结晶时间延长而增大，相应结晶熔点升高，一般比结晶温度高l0～l5℃。若烘干温度接近结晶熔点会使部分结晶熔化，此时切片受压力就可能结块。若烘干温度上升得太高（250℃时），可能形成结晶熔点达到270～275℃结晶，这种料加工成型性能很差的，且容易在膜中造成晶点。4、烘干条件下树脂氧化问题5、干燥设备和工艺除粉料生成外，其他均与温度、时间有关，也就是说与采用的工艺温度有关外，还与干燥物料流量大小有关。温度升高脱水快，但水解和氧化速度也快。所以好的干燥设备和工艺在于能最佳地平衡各个过程，而使烘干的切片品质达到要求的同时，生产效率高和能耗低。近年比较多的生产厂采用的干燥设备是沸腾预结晶——连续流化床干燥的设备。下面进一步说明之：沸腾预结晶——连续流化床干燥的设备的干燥