[發明專利]防霧抗紫外聚酯薄膜的制備方法

有效

• 申請號: 201610172069.1
• 申請日: 2016-03-24
• 公開（公告）號: CN105778070B
• 公開（公告）日: 2017-06-16
• 發明（設計）人: 陸川;蒙釗;夏毅;胡婧;黃寒
• 申請（專利權）人: 江蘇裕興薄膜科技股份有限公司
• 主分類號: C08G63/20
• 分類號: C08G63/20;C08K3/22;C08K5/42;B32B37/15;B32B38/00
• 代理公司: 常州市維益專利事務所(普通合伙)32211
• 代理人: 賈海芬

技術領域

本發明涉及一種防霧抗紫外聚酯薄膜的制備方法，屬于聚酯薄膜技術領域。

背景技術

日常生活中，眼鏡、車窗玻璃、建筑內外窗玻璃等，在內外兩側出現一定的溫度差或濕度差時，往往會結霧而影響使用。太陽中的紫外線會引起材料的老化損壞，日光的長期直射也會導致人體的輻射損傷。因此需要一種具有防霧和抗紫外功能的薄膜，用于眼鏡片、建筑玻璃、汽車天窗或側窗玻璃等，能夠防止表面結霧，同時還有防紫外線的作用。

在防霧聚酯薄膜研究方面，霧的本質是水汽凝結物。大自然中的霧，是由于氣溫達到或非常接近露點溫度時，空氣中的水汽凝結成液滴而形成的。而薄膜、玻璃等固體表面上形成的霧時，則是由于空氣接觸低于露點溫度的固體表面或濕度的增大導致露點溫度升高而使水汽凝結成液滴導致的。當霧氣凝結在透明的物體表面時，會對光線的透過造成很大的影響。在駕駛汽車或使用眼鏡、潛水鏡、電子顯微鏡等時，由于霧氣阻礙了光線的穿透，影響了使用者的視線。通過降低表面霧滴接觸角的方法，可以實現薄膜的防霧性能提升。聚酯是薄膜制備領域應用最廣泛材料之一，但是常規聚酯分子結構排列規整，結晶度高，分子鏈排列緊密，缺乏極性官能團，導致了其吸濕性很差，在標準大氣環境下聚酯的氣態吸附率僅為0.2～0.3％，表面接觸角≥90°。對于聚酯薄膜類產品，通常通過在材料表面涂布親水性高分子材料和表面活性劑以增加材料的表面能和潤濕性，并引入親水性納米粒子以形成粗糙表面，共同達到超親水的效果。但是對薄膜的涂覆工藝提出了較高的要求，同時通過涂覆很難實現基材在使用過程中防霧性能的持久性能。專利CN102794965A公開的“一種防霧聚酯薄膜及其制備方法”，該防霧聚酯薄膜為A-B-A結構，A層改性聚酯層，B為純聚酯層。改性聚酯中引入了一定比例的防霧劑與增效劑，但是共混形式引入的防霧劑與增效劑組分在高含量比例添加量下與基體材料存在著相容性差的問題，同時也存在著防霧劑與增效劑在成型加工過程中存在著熱穩定性能的問題。

在抗紫外聚酯薄膜研究及產品開發方面，目前主要形成了在聚酯合成階段引入受阻胺側基有機光穩定劑與納米無機功能粉體，賦予聚酯薄膜抗紫外效果。CN105085887A公開的“一種抗紫外聚酯膜”利用合成含有受阻胺側基的共聚酯作為抗紫外聚酯薄膜的材料，制備出的抗紫外聚酯薄膜具有良好的力學性能、紫外光穩定性等優點。但是對抗紫外性能要求高的領域，需要在聚酯中通過共聚方式引入高含量的有機組分，對其成膜性會造成較大的影響；CN101735578A公開的“一種阻燃抗紫外聚酯復合材料及其制備方法”及CN1552765C公開的“原位生成納米二氧化鈦制備抗紫外聚酯的方法”均是通過在聚酯制備階段引入納米無機粉體實現聚酯的抗紫外效果，充分利用了無機粉體在低含量添加下優異的抗紫外性能特征。但是納米無機粉體在引入到聚合物中，存在著最大的問題是由于其尺寸小、比表面大極易造成團聚現象，對聚合物的成型加工及光澤造成不利影響。

盡管在聚酯薄膜防霧與抗紫外性能方面國內外均有相關的文獻報道，但是如何實現聚酯薄膜防霧抗紫外多功能復合的改性方法鮮有報道，這主要由于缺乏對改性組分的科學設計，無法實現有機與無機改性組分的高效協同。

發明內容

本發明的目的是提供一種防霧抗紫外聚酯薄膜的制備方法，能解決無機粉體在聚酯基體中分散性的問題，并能通過對預聚物的投料比的控制達到對最終制備出的聚酯薄膜防霧性能與抗紫外性能的有效調控。

本發明為達到上述目的的技術方案是：一種防霧抗紫外聚酯薄膜的制備方法，其特征在于：按以下步驟進行，

第一步：合成親水抗紫外HOOC-(NHCO)n-COO-ZnO預聚物，

將二元酸、水、己內酰胺按照摩爾比0.01～0.1:0.01～0.05:1充分混合進行預聚合反應，所述預聚合反應的壓力控制在0.01～0.5MPa，反應溫度控制在230～260℃，預聚合反應2～4h制得相對粘度在1.1～1.4、分子量在1000～4000g/mol的HOOC-(CONH)n-COOH產物；再加入納米氧化鋅粉體及苯磺酸繼續攪拌進行反應，所述的納米氧化鋅粉體添加量是己內酰質量的0.2～2％，苯磺酸添加量是己內酰胺質量的200～500ppm，反應溫度控制在235～255℃、反應時間控制在1～2h，制得親水抗紫外HOOC-(NHCO)n-COO-ZnO預聚物；

第二步：制備親水抗紫外改性聚酯，