本發(fā)明涉及petg膠片，具體涉及一種爽滑可降解petg膠片及其制備方法。

背景技術(shù)：

1、petg是一種透明塑料，是一種非結(jié)晶型共聚酯，petg常用的共聚單體為：1,4-環(huán)己烷二甲醇?(chdm)，全稱為：聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯-1,4-環(huán)己烷二甲醇酯。它是由對(duì)苯二甲酸(tpa)、乙二醇?(eg)?和1,4-環(huán)己烷二甲醇?(chdm)?三種單體用酯交換法縮聚的產(chǎn)物，與pet比較多了1,4-?環(huán)己烷二甲醇共聚單體，因此，petg的性能和pet、pct大不相同；具有出眾的熱成型性能、堅(jiān)韌性、耐候性及優(yōu)秀的耐化學(xué)性能，且環(huán)保經(jīng)濟(jì)，其不足之處在于：目前全球僅有美國(guó)伊士曼、韓國(guó)sk兩家公司技術(shù)比較成熟，國(guó)內(nèi)使用的petg全部依賴進(jìn)口，因其價(jià)格昂貴而一般不單獨(dú)使用，多作為三層復(fù)合或二層復(fù)合的表面熱合層，其不足之處在于：由于petg切片的來(lái)源全部依賴進(jìn)口，成本過(guò)高。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為了克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺點(diǎn)和不足，本發(fā)明的目的在于提供一種爽滑可降解petg膠片，該可降解petg膠片克服了現(xiàn)有產(chǎn)品存在的缺陷，同時(shí)還具有很好的生物降解性能，力學(xué)性能好，光學(xué)性能良好，耐光老化性能良好。

2、本發(fā)明的目的在于提供一種爽滑可降解petg膠片的制備方法，該方法簡(jiǎn)單方便，對(duì)生產(chǎn)設(shè)備要求較低，成本低，利于工業(yè)化生產(chǎn)，同時(shí)可有效克服以往鋰離子電池存在的缺點(diǎn)。

3、本發(fā)明的目的通過(guò)下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：一種爽滑可降解petg膠片，包括依次設(shè)置的外層、膠片本體和內(nèi)層，所述膠片本體由可降解聚酯涂料熱涂覆而成；所述可降解聚酯涂料包括如下重量份的原料：可降解聚酯40-60份、petg切片20-40份、相容分散劑3-7份、增韌劑4-8份、增塑劑5-10份、爽滑劑4-10份、改性竹纖維10-20份、填料5-10份、甲苯二異氰酸酯1-5份。

4、本發(fā)明中的可降解petg膠片克服了現(xiàn)有產(chǎn)品存在的缺陷，同時(shí)還具有很好的生物降解性能，力學(xué)性能好，光學(xué)性能良好，耐光老化性能良好；其中膠片本體采用可降解聚酯涂料，使得得到復(fù)合片材中petg切片層厚度為8.3~16.1%?時(shí)制得片材的效果能達(dá)到使用petg切片層厚度為20%左右時(shí)制得片材的熱合性能及低溫加工效果，減少了petg?切片的用量，大大降低了生產(chǎn)的成本。可降解聚酯涂料中添加爽滑劑，能有效降低膠片表面的摩擦系數(shù)，使其在使用過(guò)程中具備爽滑的觸感，比如在一些包裝應(yīng)用場(chǎng)景中，便于物品的裝入和取出，且能提升用戶操作的便利性；可降解聚酯以及改性竹纖維等原料的使用，使得膠片在廢棄后能在自然環(huán)境或特定條件下逐步降解，減少對(duì)環(huán)境的污染，符合環(huán)保要求。加入相容分散劑能促使不同極性、不同性質(zhì)的原料在涂料體系中均勻分散，確保如改性竹纖維、填料等與其他原料充分混合，避免出現(xiàn)團(tuán)聚等現(xiàn)象，從而保證涂料性能的均勻性；而增韌劑和增塑劑分別從增強(qiáng)韌性和改善柔韌性的角度與可降解聚酯、petg切片等協(xié)同作用，使得最終的膠片既能保持一定的強(qiáng)度又具有良好的可加工性和使用性能，適應(yīng)不同的應(yīng)用場(chǎng)景；爽滑劑的加入其在體系中獨(dú)立發(fā)揮降低表面摩擦系數(shù)的作用，與其他原料共同構(gòu)成的膠片本體和涂層結(jié)構(gòu)相配合，在不影響整體性能的基礎(chǔ)上賦予膠片爽滑的表面特性；改性竹纖維一方面可作為增強(qiáng)相提高膠片的強(qiáng)度等性能，另一方面其可降解的特性也有助于整個(gè)膠片的可降解性能提升，與可降解聚酯等原料在環(huán)保性能方面相互呼應(yīng)；填料可起到填充作用，降低成本的同時(shí)，根據(jù)填料自身的特性（如硬度、導(dǎo)熱性等）還可能對(duì)膠片的某些性能（如耐磨性、熱穩(wěn)定性等）進(jìn)行微調(diào)，并且在相容分散劑的作用下與其他原料良好配合。

5、優(yōu)選的，所述可降解聚酯是由聚對(duì)苯二甲酸丁二酸丁二醇酯、聚對(duì)苯二甲酸己二酸丁二醇酯、聚丁二酸-己二酸丁二酯、聚(已二酸丁二醇酯-共-2,5-呋喃二甲酸丁二醇酯)、聚(丁二酸丁二醇酯-共-2,5-呋喃二甲酸丁二醇酯)和聚丁二酸丁二醇酯-聚乳酸中的至少一種與聚乙醇酸、聚乳酸、聚乙交-丙交酯和聚乙交-己內(nèi)酯中的至少一種按照質(zhì)量比為0.8-1.2:0.6-10組成。

6、本發(fā)明中的可降解聚酯按照上述用量復(fù)配，共同作為生物可降解聚酯組合物的基體樹(shù)脂；其中，聚對(duì)苯二甲酸丁二酸丁二醇酯、聚對(duì)苯二甲酸己二酸丁二醇酯、聚丁二酸-己二酸丁二酯、聚(已二酸丁二醇酯-共-2,5-呋喃二甲酸丁二醇酯)、聚(丁二酸丁二醇酯-共-2,5-呋喃二甲酸丁二醇酯)或聚丁二酸丁二醇酯-聚乳酸作為聚酯a能夠提高組合物的韌性，聚乙醇酸、聚乳酸、聚乙交-丙交酯或聚乙交-己內(nèi)酯作為聚酯b能夠提高組合物的強(qiáng)度，使得聚酯組合物兼具高的韌性和高的強(qiáng)度，可以進(jìn)一步提升制得可降解聚酯的綜合性能；再者，可降解聚酯與petg切片兩者作為主要的基礎(chǔ)原料，共同構(gòu)建了膠片本體的基本框架，提供了一定的強(qiáng)度和韌性基礎(chǔ)，并且都具有可加工性，能在熱涂覆過(guò)程中形成連續(xù)的膜層結(jié)構(gòu)。

7、優(yōu)選的，所述petg切片為petgcr-5511和petg?cr-5531中的一種或兩種混合。

8、優(yōu)選的，所述相容分散劑為馬來(lái)酸酐共聚物微球。

9、優(yōu)選的，所述增韌劑是由對(duì)苯二甲酸乙二醇酯、間苯二甲酸乙二醇酯、乙二醇、乙二酸和硬脂酸酯按照質(zhì)量比為3-5:0.1-0.3:1-3:1-3:0.04-0.08組成。

10、優(yōu)選的，所述增塑劑為環(huán)氧大豆油和/與季戊四醇。

11、優(yōu)選的，所述爽滑劑為芥酸酰胺、乙撐雙硬脂酰胺、二氧化硅開(kāi)口爽滑母粒、石蠟、乙烯-醋酸乙烯共聚物、乙烯-丙烯酸共聚物中的至少一種。

12、優(yōu)選的，所述改性竹纖維包括如下重量份的原料：鄰苯二甲酸型不飽和聚酯樹(shù)脂4-8份、1,6-己二異氰酸酯1-5份、竹纖維30-60份、聚乙烯接枝馬來(lái)酸酐5-10份、氧化石墨烯1-5份、引發(fā)劑1-3份；所述引發(fā)劑為n,n-二甲基苯胺；

13、所述改性竹纖維通過(guò)如下方法制得：

14、a1、將竹纖維浸泡在質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1.0-1.5%的過(guò)氧化氫溶液中，調(diào)節(jié)溶液的ph值為10~12，浸置一段時(shí)間，然后放入鼓風(fēng)干燥箱，得到堿性過(guò)氧化氫預(yù)處理竹纖維，備用；

15、a2、按照重量份，將氧化石墨烯配置成濃度為0.1-0.4mg/ml的溶液，再將聚乙烯接枝馬來(lái)酸酐、引發(fā)劑和1,6-己二異氰酸酯混合均勻，然后將竹纖維加入混合體系攪拌均勻，真空加熱至90-140℃，并加壓至3.0-3.2mpa，處理20-40min，最后轉(zhuǎn)移至真空干燥箱中加熱至130-140℃下干燥3-7h，得到改性竹纖維。

16、本發(fā)明中經(jīng)過(guò)改性處理后，竹纖維的綜合性能有望得到提升。例如，可能提高其強(qiáng)度、韌性等機(jī)械性能，使其在作為材料使用時(shí)能更好地承受外力，拓展應(yīng)用范圍；改性過(guò)程有助于改善竹纖維與其他材料（如可能與之復(fù)合的聚酯等）之間的界面相容性，使得竹纖維在復(fù)合材料體系中能更好地與基體結(jié)合，從而提高復(fù)合材料的整體性能，減少因界面不相容導(dǎo)致的性能下降問(wèn)題。制備過(guò)程中預(yù)處理原理（a1步驟）：利用堿性過(guò)氧化氫溶液對(duì)竹纖維進(jìn)行浸泡處理，過(guò)氧化氫在堿性條件下（ph值為10-12）具有一定的氧化性，可對(duì)竹纖維表面進(jìn)行氧化處理，去除表面的一些雜質(zhì)、蠟質(zhì)等，同時(shí)可能在纖維表面引入一些活性官能團(tuán)（如羥基等），起到清潔和初步活化纖維表面的作用，為后續(xù)的改性處理奠定基礎(chǔ)；改性處理原理（a2步驟）：將氧化石墨烯配置成一定濃度的溶液，以便后續(xù)能均勻地與其他原料混合并作用于竹纖維，氧化石墨烯具有優(yōu)異的力學(xué)性能、電學(xué)性能等，可通過(guò)與竹纖維的復(fù)合賦予竹纖維新的性能特點(diǎn)；將聚乙烯接枝馬來(lái)酸酐、引發(fā)劑和1,6?-己二異氰酸酯混合后與竹纖維攪拌均勻，然后在真空、加熱及加壓條件下進(jìn)行反應(yīng)，聚乙烯接枝馬來(lái)酸酐可通過(guò)接枝反應(yīng)在竹纖維表面引入特定的官能團(tuán)，改善竹纖維的表面性質(zhì)；引發(fā)劑可引發(fā)相關(guān)的聚合反應(yīng)等，促使各原料之間發(fā)生化學(xué)反應(yīng)；1,6?-己二異氰酸酯能與竹纖維表面的活性官能團(tuán)以及其他原料中的官能團(tuán)發(fā)生反應(yīng)，形成化學(xué)鍵等連接，進(jìn)一步增強(qiáng)竹纖維的改性效果。最后通過(guò)真空干燥進(jìn)一步固化改性效果，去除水分等雜質(zhì)。具體的表面氧化反應(yīng)（a1）：在堿性過(guò)氧化氫溶液中，過(guò)氧化氫分解產(chǎn)生的活性氧物種（如羥基自由基等）可與竹纖維表面的有機(jī)物發(fā)生氧化反應(yīng)，反應(yīng)式可大致表示為（以纖維表面的某有機(jī)物r為例）：r?+?[o]（來(lái)自過(guò)氧化氫分解）→氧化產(chǎn)物，這個(gè)過(guò)程實(shí)現(xiàn)了竹纖維表面的初步改性，產(chǎn)生更多可供后續(xù)反應(yīng)的活性位點(diǎn)；接枝與交聯(lián)反應(yīng)（a2）：在引發(fā)劑作用下，聚乙烯接枝馬來(lái)酸酐分子中的雙鍵可被打開(kāi)，然后與竹纖維表面經(jīng)預(yù)處理后產(chǎn)生的活性官能團(tuán)（如羥基等）發(fā)生接枝反應(yīng)，形成化學(xué)鍵連接，可表示為：竹纖維-oh+聚乙烯接枝馬來(lái)酸酐（雙鍵打開(kāi)）→竹纖維-o-接枝產(chǎn)物。1,6?-己二異氰酸酯中的異氰酸酯基（-nco）具有很高的反應(yīng)活性，可與竹纖維表面的羥基以及聚乙烯接枝馬來(lái)酸酐等原料中的活性官能團(tuán)發(fā)生反應(yīng)，如與羥基反應(yīng)生成氨基甲酸酯鍵：-nco?+?oh?→?-nhcoo-，通過(guò)這樣的反應(yīng)實(shí)現(xiàn)了各原料之間的交聯(lián)，增強(qiáng)了竹纖維的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和性能。

17、優(yōu)選的，所述填料為二氧化硅、碳酸鈣、硅藻土、高嶺土、人造滑石、水合硅酸鎂中的至少一種。

18、本發(fā)明還提供了一種爽滑可降解petg膠片的制備方法，包括如下步驟：

19、s1、按照重量份，將可降解聚酯、petg切片、相容分散劑、增韌劑、增塑劑加入到混料機(jī)中混合10-20min，之后再將甲苯二異氰酸酯和改性竹纖維加入繼續(xù)混合攪拌20-40min，得到混合物a，備用；

20、s2、按照重量份，將爽滑劑加入混合物a加熱至30-60℃攪拌20-40min，得到混合物b，備用；

21、s3、將混合物b通過(guò)雙螺桿擠出機(jī)主喂，填料通過(guò)側(cè)喂，共混造粒；其中雙螺桿擠出機(jī)的溫度設(shè)置為：一區(qū)：190±5℃；二區(qū)：200±10℃；三區(qū)：220±10℃；四區(qū)：220±10℃；模頭溫度:220±10℃；螺桿轉(zhuǎn)速為300-380r/min；擠出、造粒得到可降解聚酯顆粒，備用；

22、s4、取pvc膜作為外層，將可降解聚酯顆粒熔融得到可降解聚酯涂料，將可降解聚酯涂料流延成型于pvc膜表面形成膠片本體，再將離型紙貼于膠片本體表面，得到爽滑可降解petg膠片。

23、本發(fā)明中的爽滑可降解petg膠片通過(guò)上述方法制得，而利用上述方法制得的可降解petg膠片克服了現(xiàn)有產(chǎn)品存在的缺陷，同時(shí)還具有很好的生物降解性能，力學(xué)性能好，光學(xué)性能良好，耐光老化性能良好。

24、其通過(guò)將可降解聚酯涂料熱涂覆在膠片本體上形成所需的膠片結(jié)構(gòu)，熱涂覆過(guò)程中，涂料中的各種原料在受熱狀態(tài)下相互融合、分布均勻，并在冷卻后形成一層連續(xù)、穩(wěn)定的膜層，與外層和內(nèi)層共同構(gòu)成完整的膠片；利用不同原料的特性來(lái)調(diào)控膠片的各項(xiàng)性能。例如增韌劑可增強(qiáng)膠片的韌性，防止其在使用過(guò)程中輕易破裂；增塑劑能改善膠片的柔韌性，使其更易于加工和適應(yīng)不同的使用環(huán)境。

25、本發(fā)明的有益效果在于：本發(fā)明的可降解petg膠片克服了現(xiàn)有產(chǎn)品存在的缺陷，同時(shí)還具有很好的生物降解性能，力學(xué)性能好，光學(xué)性能良好，耐光老化性能良好；其中膠片本體采用可降解聚酯涂料，使得得到復(fù)合片材中petg切片層厚度為8.3~16.1%?時(shí)制得片材的效果能達(dá)到使用petg切片層厚度為20%左右時(shí)制得片材的熱合性能及低溫加工效果，減少了petg?切片的用量，大大降低了生產(chǎn)的成本。

26、本發(fā)明一種爽滑可降解petg膠片的制備方法簡(jiǎn)單方便，對(duì)生產(chǎn)設(shè)備要求較低，成本低，利于工業(yè)化生產(chǎn)，同時(shí)可有效克服以往鋰離子電池存在的缺點(diǎn)。