[發明專利]一種雙向拉伸聚芳醚酮薄膜及其制備方法

有效

• 申請號: 201110021115.5
• 申請日: 2011-01-19
• 公開（公告）號: CN102120873A
• 公開（公告）日: 2011-07-13
• 發明（設計）人: 饒先花;趙東輝;曾祥斌;曹民
• 申請（專利權）人: 金發科技股份有限公司;上海金發科技發展有限公司
• 主分類號: C08L71/10
• 分類號: C08L71/10;B29C55/14
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 陳衛

技術領域

本發明涉及特種工程塑料制品加工工藝領域，具體涉及一種雙向拉伸聚芳醚酮薄膜及其制備方法。

背景技術

聚芳醚酮是一種性能優異的特種工程塑料。具有高的力學強度、耐熱性、耐摩擦性、耐藥品性、耐水分解性等，同時還有優異的加工性，易于注射成型、擠出成型，可得到復雜的成型制品。多應用在要求具備高溫高濕等苛刻的使用環境。如汽車、電子電氣領域、石油化工、宇航等領域。

聚芳醚酮薄膜具有高耐熱性、良好的電氣特性。特別是它的耐化學藥品性、耐水解性、耐放射性、難燃性等性質，作為一種多功能的高性能產品，在多種條件下均表現出廣泛的特性，包括耐高溫性能、機械強度、耐化學腐蝕、電絕緣性、耐磨性和低吸濕性，在很多領域已經表現出較高的開拓潛力。由于聚芳醚酮的耐高溫特點決定其加工設備開發困難，溫度較高，至今為止，世界上可生產聚芳醚酮薄膜的廠家非常少。有日本住友化學工業公司，三井東亞化學公司、ICI公司。

聚芳醚酮是一種半結晶型聚合物，其分子之間存在著較強的作用。采用不同的加工條件，可以得到不同結晶度的聚芳醚酮。

現有的聚芳醚酮薄膜是通過將聚芳醚酮熔融后經過擠出得到的，其拉伸強度較低，透光性較差，因此應用受到限制。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術中聚芳醚酮的拉伸強度和透光性能較差的缺點，提供一種具有優異的拉伸強度和透光性能的聚芳醚酮薄膜。

本發明的另一個目的在于提供所述聚芳醚酮薄膜的制備方法。

本發明的上述目的通過如下技術方案予以實現：

一種雙向拉伸聚芳醚酮薄膜，通過如下方法制備得到，將干燥的聚芳醚酮樹脂加入到捏合擠出機中熔融后，經過模頭擠壓出熱膜片，然后經過縱向和橫向拉伸，最后熱定型，收卷得到聚芳醚酮薄膜。

一種雙向拉伸聚芳醚酮薄膜的制備方法，包括如下步驟：

（1）鑄片工序：將干燥后的聚芳醚酮樹脂在捏合擠出機中熔融，熔融料筒溫度為360~390℃，經模頭擠壓出聚芳醚酮熱膜片，將聚芳醚酮熱膜片通過鑄片輥筒冷卻至100~185℃；

聚芳醚酮熱膜片是由鑄片輥筒來冷卻使之達到或接近達到溫度平衡，所述鑄片輥筒本身的溫度范圍被控制在100~185℃，鑄片工序的冷卻溫度范圍控制很重要，溫差太小，冷卻速度過慢，則會導致聚芳醚酮的結晶性提高，薄膜斷裂伸長率變低。溫差太大，冷卻速度過快，也會導致聚芳醚酮薄膜強度和模量降低；因此設備的冷卻溫度很重要。

（2）縱向拉伸工序：將步驟（1）冷卻后的聚芳醚酮膜片在145~220℃的縱向拉伸烘箱中進行縱向拉伸，縱向拉伸比為2~6；

（3）橫向拉伸工序：將步驟（2）縱向拉伸后的聚芳醚酮膜片在145~220℃的橫向拉伸烘箱中進行橫向拉伸，橫向拉伸比為2~6；

（4）熱定型工序：將步驟（3）橫向拉伸后的聚芳醚酮膜片在300~360℃下熱定型處理20~60秒；

（5）薄膜收卷；分切包裝。

步驟（1）中所述干燥后的聚芳醚酮樹脂為在100~150℃下干燥3~5小時的聚芳醚酮樹脂。

步驟（1）中所述擠出機的模頭優選設有過濾裝置。所述過濾裝置，可用于把熔融聚芳醚酮中含有的雜質過濾出，以保證樹脂純度，減少薄膜生產中產生的缺陷，提高薄膜質量。

步驟（2）中所述縱向拉伸烘箱分為預熱區（或稱預熱輥筒）和拉伸區（或稱拉伸輥筒）兩部分，冷卻后的聚芳醚酮膜片先進入預熱區預熱后再進入拉伸區進行縱向拉伸；所述預熱區的溫度為145~220℃，所述拉伸區的溫度為145~200℃。

步驟（3）中所述橫向拉伸烘箱分為預熱區（或稱預熱輥筒）和拉伸區（或稱拉伸輥筒）兩部分，冷卻后的聚芳醚酮膜片先進入預熱區預熱后再進入拉伸區進行橫向拉伸；所述預熱區的溫度為145~220℃，所述拉伸區的溫度為145~200℃。

所述步驟（2）和步驟（3）優選為采用紅外加熱、電阻絲加熱或電磁加熱的方式進行加熱。

所述步驟（4）中所述熱定型處理為在拉伸軌道上在熱定型烘箱內進行，定型收縮率為3~8%，所述熱定型烘箱的溫度為300~360℃。

在將聚芳醚酮拉伸成為薄膜的過程中，為了優化聚芳醚酮薄膜的縱向拉伸率，橫向拉伸率與薄膜的即時溫度、粘度、塑性等重要內部性能之間更合理的配合關系，本發明更具體地增加調控溫度的方法，以得到性能更為優異的薄膜。為此，本發明的縱向拉伸工序中，縱向拉伸是先將薄膜在預熱輥筒上預熱達到或接近熱平衡，然后在拉伸輥筒上進行，并在?145~220℃?范圍內分別地控制預熱輥筒和拉伸輥筒的優選溫度。