CN116814147B - 一种水性高爽滑抗静电涂布层的涂布液及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种水性高爽滑抗静电涂布层的涂布液及其制备方法，为了解决现有技术中存在的问题，综合提升聚酯热收缩膜的爽滑性和抗静电性，并实现利用在线涂布工艺加工薄膜，本发明以水性聚醚改性聚硅氧烷、纳米二氧化硅为爽滑材料，以荷花纤维改性的纳米石墨烯为抗静电材料，以聚乙烯吡咯烷酮为流平剂，以封闭型脂肪族聚异氰酸酯为交联剂，制备水性高爽滑抗静电涂布液，并采用在线涂布工艺生产一种高爽滑抗静电热收缩膜。
Description
技术领域
本发明属于高分子材料加工领域，尤其是涉及一种高爽滑抗静电涂布层的涂布液及其制备方法。
背景技术
聚酯热收缩膜，尤其是以聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）改性而来的聚对苯二甲酸乙二醇酯-1,4环己烷二甲醇酯（PETG）为原材料的PETG热收缩膜被广泛应用于瓶体标签领域。随着下游产品的需求变化，市场对PETG热收缩膜的性能提出了更加特性化的需求，如高爽滑性能、高抗静电性能等。爽滑性不足会影响套标速度和套标准确性。抗静电性能差会影响裁切速度，在高速裁切时造成裁切定位错误。同时，薄膜表面静电大易导致印刷时漏印、晕染等，还易吸附杂质，影响产品质量。当前，利用在线涂布将功能材料涂布在薄膜表面可以在对原料加工性能和热稳定性影响非常小的前提下，大幅提升薄膜的表面性能。因此，可以通过涂布方式提升PETG热收缩膜的爽滑性和抗静电性。
相关专利：一种铝塑薄膜爽滑涂布液及其涂布工艺 （CN110760259A）描述的以聚醚改性聚硅氧烷为流平剂，硅-聚氨酯共聚物、硅-丙烯酸共聚物为主体成分，以有机溶剂为载体的涂布液有效将低了聚酰胺-铝箔-聚丙烯薄膜的摩擦系数；抗静电涂料和高粘附、稳定性的抗静电离型膜及制备方法 （CN 113604088 A）选择单壁碳纳米管、双壁碳纳米管、多壁碳纳米管、石墨、炭黑为抗静电材料，乙烯基聚硅氧烷、氨基硅烷、乙烯基硅烷、异氰酸酯基硅烷为爽滑成份制备的涂布液有效降低了薄膜的表面电阻和离型力。但这两种涂布液均为非水性涂布液不适用于PETG热收缩膜在线涂布工艺。
发明内容
为了解决现有技术中存在的问题，综合提升聚酯热收缩膜的爽滑性和抗静电性，并实现利用在线涂布工艺加工薄膜，本发明以水性聚醚改性聚硅氧烷、纳米二氧化硅为爽滑材料，以荷花纤维改性的纳米石墨烯为抗静电材料，以聚乙烯吡咯烷酮为流平剂，以封闭型脂肪族聚异氰酸酯为交联剂，制备水性高爽滑抗静电涂布液，并采用在线涂布工艺生产一种高爽滑抗静电热收缩膜。
本发明提供一种水性高爽滑抗静电涂布层的涂布液，所述涂布液包含爽滑剂、抗静电剂、流平剂、交联剂，去离子水；所述抗静电剂为以荷花纤维改性的纳米石墨烯。
进一步，以重量份计，所述爽滑剂包含15~25份聚醚改性聚硅氧烷和0.3~0.5份纳米二氧化硅，所述纳米二氧化硅粒径在80~130 nm；所述抗静电剂包含0.9~1.5份的以荷花纤维改性的纳米石墨烯；所述流平剂包含5~10份的聚乙烯吡咯烷酮；所述交联剂包含15~20份的封闭型脂肪族聚异氰酸酯。
进一步，所述以荷花纤维改性的纳米石墨烯的制备方法包括以下步骤：
①取适量荷花茎，抽出纤维丝，自然风干脱去水分；
②将所得纤维丝浸泡在酒精溶液中2.0 hr，取出用去离子水清洗，脱去所述纤维丝表面的生物胶；
③将所述脱去生物胶的纤维丝放入烘箱内105℃烘干2.0 hr脱去水分，并研磨成荷花茎纤维细粉；
④以重量份计，取1~10份所述荷花茎纤维细粉，加入1份硅烷偶联剂KH560，搅拌均匀后超声波处理1.0 hr，即得改性荷花纤维细粉；
⑤以重量份计，取0.1~0.5份纳米石墨烯加入所述改性荷花纤维细粉中，搅拌均匀并使用超声波处理2.0 hr，即得所述以荷花纤维改性的纳米石墨烯。
本发明提供了上述涂布液的制备方法,包括以下步骤：
①以重量份计， 取5份甘油加入50份去离子水中，室温下搅拌0.5 hr，即得甘油-水溶液；
②以重量份计， 取0.9~1.5份所述以荷花纤维改性的纳米石墨烯加入上述甘油-水溶液中，90℃条件下搅拌1.0 hr。使用超声波混合1.0 hr，即得抗静电液；
③以重量份计，取15~25份聚醚改性聚硅氧烷、0.3~0.5份纳米二氧化硅及5~10份聚乙烯吡咯烷酮，加入到50份的去离子水中，60℃下搅拌0.5 hr，即得爽滑液；
④以重量份计，将所述抗静电液和爽滑液混合，90℃下搅拌0.5 hr。静置至室温后，加入15~20份的封闭型脂肪族异氰酸酯，继续搅拌0.5 hr，即得所述一种水性高爽滑抗静电涂布层的涂布液（使用时可根据需要，使用去离子水稀释15~20倍）。
本发明还提供了一种高爽滑抗静电聚酯热收缩膜,采用上述的涂布液，利用在线涂布工艺生产。
进一步，所述热收缩膜其结构由上表层、芯层、下表层和涂布层组成；以重量份计，所述上表层包含PETG切片77~83份、PET切片15~20份，开口剂2~3份；芯层包含PETG切片80~85份、PET切片15~20份；下表层包含PETG切片77~83份、PET切片份13~20份，抗水解剂2~5份；涂布层采用的涂布液为前叙的涂布液。
进一步，所述PETG切片的特性粘度为 0.765~0.795 dl·g-1，含水量≤ 0.2%，L值为54~58，b值为-1~2，所述开口剂为纳米二氧化硅；所述抗水解剂为聚碳化二亚胺粉料。
进一步，所述PET切片的特性粘度为0.630~0.660 dl·g-1，含水量≤ 0.2%，L值为54~58，b值为-1~3。
有益效果
①采用荷花纤维改性纳米石墨烯可以提升纳米石墨烯在涂布层中分散的均匀性。具体体现在：荷花纤维属于植物纤维，使用硅烷偶联剂KH560对其改性后可增加对纳米石墨烯的吸附性。涂布到PETG铸片上后，经横向拉伸，纤维会沿横向取向，从而带动纳米石墨烯均匀分散，减少纳米石墨烯的团聚，进而降低成品PETG薄膜表面掉粉。
②在涂布层中添加荷花纤维，可以促进油墨在PETG薄膜表面的渗透，从而提升印刷适性减少因薄膜表面光滑、摩擦系数低而导致印刷丢点等现象发生。
③纳米石墨烯具备良好的导电和导热性能，在成品PETG热收缩膜高速再加工过程中，既能够将产生的电荷快速泄露，又可以降低薄膜表面温度，从而进一步抑制静电作用并减缓热变形对加工尺寸的影响。
④聚醚改性聚硅氧烷可起到消泡剂、爽滑剂的作用，因此在涂布液中无需额外加入消泡剂。同时加入少量纳米二氧化硅的作用是将局部面摩擦转化为点摩擦，从而提升爽滑性能。
⑤在下表层中添加抗水解剂，可减少涂布液中水分对PETG的水解，有助于保持PETG膜的力学性能。
⑥所述高爽滑抗静电聚酯热收缩膜具备低摩擦系数和高抗静电性能。
附图说明
图1为高爽滑抗静电聚酯热收缩膜截面简图。
附图标记：1.上表层，2.芯层，3.下表层，4.涂布层，5.涂布层中的抗静电剂，6.涂布层中的纳米二氧化硅。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明进行详细说明，实施例中的份数均是以重量份计。
实施例一
常规聚酯热收缩膜的制备
①三层流延铸片机加热区各区间温度从下料口至模口从200 ℃上升至240 ℃，模头温度为240~245℃；辅挤出机与主挤出机下料速度为1:1.5~2.0，辅挤出机与主挤出机计量泵速度为1:2.0~2.5；横拉温度为85~90℃，定型温度为75~80℃；单向拉伸，且横向拉伸比为4.0。
②将上表层的PETG切片77份、PET切片20份、开口剂3份，芯层的PETG切片80份、PET切片20份，下表层的PETG切片77份、PET切片份20份、开口剂3份分别加入三层流延铸片机的三个相应挤出机中。进行铸片、拉伸，并经分切后，制成常规聚酯热收缩膜。
实施例二
1.制备以荷花纤维改性纳米石墨烯
①取适量荷花茎，抽出纤维丝，自然风干脱去水分；
②将所得纤维丝浸泡在酒精溶液中2.0 hr，取出用去离子水清洗，脱去所述纤维丝表面的生物胶；
③将所述脱去生物胶的纤维丝放入烘箱内105℃烘干2.0 hr脱去水分，并研磨成荷花茎纤维细粉；
④取1份所述荷花茎纤维细粉，加入1份硅烷偶联剂KH560，搅拌均匀后超声波处理1.0 hr，即得改性荷花纤维细粉；
⑤取0.5份纳米石墨烯加入所述改性荷花纤维细粉中，搅拌均匀并使用超声波处理2.0 hr，即得改性纳米石墨烯。
2. 配置涂布液
①取5份甘油加入50份去离子水中，室温下搅拌0.5 hr，即得甘油-水溶液。
②取0.5份改性纳米石墨烯加入上述甘油-水溶液，90℃条件下搅拌1.0 hr。使用超声波混合1.0 hr，即得抗静电液。
③取25份所述聚醚改性聚硅氧烷、0.3份纳米二氧化硅及5份聚乙烯吡咯烷酮，加入到50份的去离子水中，60℃下搅拌0.5 hr，即得爽滑液。
④将所述抗静电液和爽滑液混合，90℃下搅拌0.5 hr。静置至室温后，加入15份的封闭型脂肪族异氰酸酯，继续搅拌0.5 hr，即得水性高爽滑抗静电涂布液。
3. 制备高爽滑抗静电聚酯热收缩膜
①三层流延铸片机加热区各区间温度从下料口至模口从200 ℃上升至240 ℃，模头温度为240~245℃；辅挤出机与主挤出机下料速度为1:1.5~2.0，辅挤出机与主挤出机计量泵速度为1:2.0~2.5；横拉温度为85~90℃，定型温度为75~80℃；单向拉伸，且横向拉伸比为4.0。
② 将上表层的PETG切片77份、PET切片20份、开口剂3份，芯层的PETG切片80份、PET切片20份，下表层的PETG切片77份、PET切片份20份、抗水解剂3份分别加入三层流延铸片机的三个相应挤出机中。将上述涂布液使用去离子水稀释20倍，加入在线涂布机中。进行铸片、涂布、拉伸，并经分切后，制成所述高爽滑抗静电聚酯热收缩膜。
实施例三
1.制备以荷花纤维改性纳米石墨烯
①取适量荷花茎，抽出纤维丝，自然风干脱去水分；
②将所得纤维丝浸泡在酒精溶液中2.0 hr，取出用去离子水清洗，脱去所述纤维丝表面的生物胶；
③将所述脱去生物胶的纤维丝放入烘箱内105℃烘干2.0 hr脱去水分，并研磨成荷花茎纤维细粉；
④取1份所述荷花茎纤维细粉，加入1份硅烷偶联剂KH560，搅拌均匀后超声波处理1.0 hr，即得改性荷花纤维细粉；
⑤取0.5份纳米石墨烯加入所述改性荷花纤维细粉中，搅拌均匀并使用超声波处理2.0 hr，即得改性纳米石墨烯。
2. 配置涂布液
①取5份甘油加入50份去离子水中，室温下搅拌0.5 hr，即得甘油-水溶液。
②取0.9份改性纳米石墨烯加入上述甘油-水溶液，90℃条件下搅拌1.0 hr。使用超声波混合1.0 hr，即得抗静电液。
③取25份所述聚醚改性聚硅氧烷、0.3份纳米二氧化硅及5份聚乙烯吡咯烷酮，加入到50份的去离子水中，60℃下搅拌0.5 hr，即得爽滑液。
④将所述抗静电液和爽滑液混合，90℃下搅拌0.5 hr。静置至室温后，加入15份的封闭型脂肪族异氰酸酯，继续搅拌0.5 hr，即得水性高爽滑抗静电涂布液。
3. 制备高爽滑抗静电聚酯热收缩膜
①三层流延铸片机加热区各区间温度从下料口至模口从200 ℃上升至240 ℃，模头温度为240~245℃；辅挤出机与主挤出机下料速度为1:1.5~2.0，辅挤出机与主挤出机计量泵速度为1:2.0~2.5；横拉温度为85~90℃，定型温度为75~80℃；单向拉伸，且横向拉伸比为4.0。
②将上表层的PETG切片77份、PET切片20份、开口剂3份，芯层的PETG切片80份、PET切片20份，下表层的PETG切片77份、PET切片份20份、抗水解剂3份分别加入三层流延铸片机的三个相应挤出机中。将上述涂布液使用去离子水稀释20倍，加入在线涂布机中。进行铸片、涂布、拉伸，并经分切后，制成所述高爽滑抗静电聚酯热收缩膜。
实施例四
1.制备以荷花纤维改性纳米石墨烯
①取适量荷花茎，抽出纤维丝，自然风干脱去水分；
②将所得纤维丝浸泡在酒精溶液中2.0 hr，取出用去离子水清洗，脱去所述纤维丝表面的生物胶；
③将所述脱去生物胶的纤维丝放入烘箱内105℃烘干2.0 hr脱去水分，并研磨成荷花茎纤维细粉；
④取1份所述荷花茎纤维细粉，加入1份硅烷偶联剂KH560，搅拌均匀后超声波处理1.0 hr，即得改性荷花纤维细粉；
⑤取0.5份纳米石墨烯加入所述改性荷花纤维细粉中，搅拌均匀并使用超声波处理2.0 hr，即得改性纳米石墨烯。
2. 配置涂布液
①取5份甘油加入50份去离子水中，室温下搅拌0.5 hr，即得甘油-水溶液。
②取1.5份改性纳米石墨烯加入上述甘油-水溶液，90℃条件下搅拌1.0 hr。使用超声波混合1.0 hr，即得抗静电液。
③取25份所述聚醚改性聚硅氧烷、0.3份纳米二氧化硅及5份聚乙烯吡咯烷酮，加入到50份的去离子水中，60℃下搅拌0.5 hr，即得爽滑液。
④将所述抗静电液和爽滑液混合，90℃下搅拌0.5 hr。静置至室温后，加入15份的封闭型脂肪族异氰酸酯，继续搅拌0.5 hr，即得水性高爽滑抗静电涂布液。
3. 制备高爽滑抗静电聚酯热收缩膜
①三层流延铸片机加热区各区间温度从下料口至模口从200 ℃上升至240 ℃，模头温度为240~245℃；辅挤出机与主挤出机下料速度为1:1.5~2.0，辅挤出机与主挤出机计量泵速度为1:2.0~2.5；横拉温度为85~90℃，定型温度为75~80℃；单向拉伸，且横向拉伸比为4.0。
②将上表层的PETG切片77份、PET切片20份、开口剂3份，芯层的PETG切片80份、PET切片20份，下表层的PETG切片77份、PET切片份20份、抗水解剂3份分别加入三层流延铸片机的三个相应挤出机中。将上述涂布液使用去离子水稀释20倍，加入在线涂布机中。进行铸片、涂布、拉伸，并经分切后，制成所述高爽滑抗静电聚酯热收缩膜。
实施例五
1.制备以荷花纤维改性纳米石墨烯
①取适量荷花茎，抽出纤维丝，自然风干脱去水分；
②将所得纤维丝浸泡在酒精溶液中2.0 hr，取出用去离子水清洗，脱去所述纤维丝表面的生物胶；
③将所述脱去生物胶的纤维丝放入烘箱内105℃烘干2.0 hr脱去水分，并研磨成荷花茎纤维细粉；
④取1份所述荷花茎纤维细粉，加入1份硅烷偶联剂KH560，搅拌均匀后超声波处理1.0 hr，即得改性荷花纤维细粉；
⑤取0.5份纳米石墨烯加入所述改性荷花纤维细粉中，搅拌均匀并使用超声波处理2.0 hr，即得改性纳米石墨烯。
2. 配置涂布液
①取5份甘油加入50份去离子水中，室温下搅拌0.5 hr，即得甘油-水溶液。
②取2.0份改性纳米石墨烯加入上述甘油-水溶液，90℃条件下搅拌1.0 hr。使用超声波混合1.0 hr，即得抗静电液。
③取25份所述聚醚改性聚硅氧烷、0.3份纳米二氧化硅及5份聚乙烯吡咯烷酮，加入到50份的去离子水中，60℃下搅拌0.5 hr，即得爽滑液。
④将所述抗静电液和爽滑液混合，90℃下搅拌0.5 hr。静置至室温后，加入15份的封闭型脂肪族异氰酸酯，继续搅拌0.5 hr，即得水性高爽滑抗静电涂布液。
3. 制备高爽滑抗静电聚酯热收缩膜
①三层流延铸片机加热区各区间温度从下料口至模口从200 ℃上升至240 ℃，模头温度为240~245℃；辅挤出机与主挤出机下料速度为1:1.5~2.0，辅挤出机与主挤出机计量泵速度为1:2.0~2.5；横拉温度为85~90℃，定型温度为75~80℃；单向拉伸，且横向拉伸比为4.0。
②将上表层的PETG切片77份、PET切片20份、开口剂3份，芯层的PETG切片80份、PET切片20份，下表层的PETG切片77份、PET切片份20份、抗水解剂3份分别加入三层流延铸片机的三个相应挤出机中。将上述涂布液使用去离子水稀释20倍，加入在线涂布机中。进行铸片、涂布、拉伸，并经分切后，制成所述高爽滑抗静电聚酯热收缩膜。
实施例六
1.制备以荷花纤维改性纳米石墨烯
①取适量荷花茎，抽出纤维丝，自然风干脱去水分；
②将所得纤维丝浸泡在酒精溶液中2.0 hr，取出用去离子水清洗，脱去所述纤维丝表面的生物胶；
③将所述脱去生物胶的纤维丝放入烘箱内105℃烘干2.0 hr脱去水分，并研磨成荷花茎纤维细粉；
④取1份所述荷花茎纤维细粉，加入1份硅烷偶联剂KH560，搅拌均匀后超声波处理1.0 hr，即得改性荷花纤维细粉；
⑤取0.5份纳米石墨烯加入所述改性荷花纤维细粉中，搅拌均匀并使用超声波处理2.0 hr，即得改性纳米石墨烯。
2. 配置涂布液
①取5份甘油加入50份去离子水中，室温下搅拌0.5 hr，即得甘油-水溶液。
②取1.5份改性纳米石墨烯加入上述甘油-水溶液，90℃条件下搅拌1.0 hr。使用超声波混合1.0 hr，即得抗静电液。
③取10份所述聚醚改性聚硅氧烷、0.3份纳米二氧化硅及5份聚乙烯吡咯烷酮，加入到50份的去离子水中，60℃下搅拌0.5 hr，即得爽滑液。
④将所述抗静电液和爽滑液混合，90℃下搅拌0.5 hr。静置至室温后，加入15份的封闭型脂肪族异氰酸酯，继续搅拌0.5 hr，即得水性高爽滑抗静电涂布液。
3. 制备高爽滑抗静电聚酯热收缩膜
①三层流延铸片机加热区各区间温度从下料口至模口从200 ℃上升至240 ℃，模头温度为240~245℃；辅挤出机与主挤出机下料速度为1:1.5~2.0，辅挤出机与主挤出机计量泵速度为1:2.0~2.5；横拉温度为85~90℃，定型温度为75~80℃；单向拉伸，且横向拉伸比为4.0。
②将上表层的PETG切片77份、PET切片20份、开口剂3份，芯层的PETG切片80份、PET切片20份，下表层的PETG切片77份、PET切片份20份、抗水解剂3份分别加入三层流延铸片机的三个相应挤出机中。将上述涂布液使用去离子水稀释20倍，加入在线涂布机中。进行铸片、涂布、拉伸，并经分切后，制成所述高爽滑抗静电聚酯热收缩膜。
实施例七
1.制备以荷花纤维改性纳米石墨烯
①取适量荷花茎，抽出纤维丝，自然风干脱去水分；
②将所得纤维丝浸泡在酒精溶液中2.0 hr，取出用去离子水清洗，脱去所述纤维丝表面的生物胶；
③将所述脱去生物胶的纤维丝放入烘箱内105℃烘干2.0 hr脱去水分，并研磨成荷花茎纤维细粉；
④取1份所述荷花茎纤维细粉，加入1份硅烷偶联剂KH560，搅拌均匀后超声波处理1.0 hr，即得改性荷花纤维细粉；
⑤取0.5份纳米石墨烯加入所述改性荷花纤维细粉中，搅拌均匀并使用超声波处理2.0 hr，即得改性纳米石墨烯。
2. 配置涂布液
①取5份甘油加入50份去离子水中，室温下搅拌0.5 hr，即得甘油-水溶液。
②取1.5份改性纳米石墨烯加入上述甘油-水溶液，90℃条件下搅拌1.0 hr。使用超声波混合1.0 hr，即得抗静电液。
③取30份所述聚醚改性聚硅氧烷、0.5份纳米二氧化硅及5份聚乙烯吡咯烷酮，加入到50份的去离子水中，60℃下搅拌0.5 hr，即得爽滑液。
④将所述抗静电液和爽滑液混合，90℃下搅拌0.5 hr。静置至室温后，加入15份的封闭型脂肪族异氰酸酯，继续搅拌0.5 hr，即得水性高爽滑抗静电涂布液。
3. 制备高爽滑抗静电聚酯热收缩膜
①三层流延铸片机加热区各区间温度从下料口至模口从200 ℃上升至240 ℃，模头温度为240~245℃；辅挤出机与主挤出机下料速度为1:1.5~2.0，辅挤出机与主挤出机计量泵速度为1:2.0~2.5；横拉温度为85~90℃，定型温度为75~80℃；单向拉伸，且横向拉伸比为4.0。
②将上表层的PETG切片77份、PET切片20份、开口剂3份，芯层的PETG切片80份、PET切片20份，下表层的PETG切片77份、PET切片份20份、抗水解剂3份分别加入三层流延铸片机的三个相应挤出机中。将上述涂布液使用去离子水稀释20倍，加入在线涂布机中。进行铸片、涂布、拉伸，并经分切后，制成所述高爽滑抗静电聚酯热收缩膜。
实施例八
1.制备以荷花纤维改性纳米石墨烯
①取适量荷花茎，抽出纤维丝，自然风干脱去水分；
②将所得纤维丝浸泡在酒精溶液中2.0 hr，取出用去离子水清洗，脱去所述纤维丝表面的生物胶；
③将所述脱去生物胶的纤维丝放入烘箱内105℃烘干2.0 hr脱去水分，并研磨成荷花茎纤维细粉；
④取1份所述荷花茎纤维细粉，加入1份硅烷偶联剂KH560，搅拌均匀后超声波处理1.0 hr，即得改性荷花纤维细粉；
⑤取0.5份纳米石墨烯加入所述改性荷花纤维细粉中，搅拌均匀并使用超声波处理2.0 hr，即得改性纳米石墨烯。
2. 配置涂布液
①取5份甘油加入50份去离子水中，室温下搅拌0.5 hr，即得甘油-水溶液。
②取1.5份改性纳米石墨烯加入上述甘油-水溶液，90℃条件下搅拌1.0 hr。使用超声波混合1.0 hr，即得抗静电液。
③取25份所述聚醚改性聚硅氧烷、0.5份纳米二氧化硅及5份聚乙烯吡咯烷酮，加入到50份的去离子水中，60℃下搅拌0.5 hr，即得爽滑液。
④将所述抗静电液和爽滑液混合，90℃下搅拌0.5 hr。静置至室温后，加入15份的封闭型脂肪族异氰酸酯，继续搅拌0.5 hr，即得水性高爽滑抗静电涂布液。
3. 制备高爽滑抗静电聚酯热收缩膜
①三层流延铸片机加热区各区间温度从下料口至模口从200 ℃上升至240 ℃，模头温度为240~245℃；辅挤出机与主挤出机下料速度为1:1.5~2.0，辅挤出机与主挤出机计量泵速度为1:2.0~2.5；横拉温度为85~90℃，定型温度为75~80℃；单向拉伸，且横向拉伸比为4.0。
②将上表层的PETG切片77份、PET切片20份、开口剂3份，芯层的PETG切片80份、PET切片20份，下表层的PETG切片77份、PET切片份20份、抗水解剂3份分别加入三层流延铸片机的三个相应挤出机中。将上述涂布液使用去离子水稀释20倍，加入在线涂布机中。进行铸片、涂布、拉伸，并经分切后，制成所述高爽滑抗静电聚酯热收缩膜。
实施例九
1.制备以荷花纤维改性纳米石墨烯
①取适量荷花茎，抽出纤维丝，自然风干脱去水分；
②将所得纤维丝浸泡在酒精溶液中2.0 hr，取出用去离子水清洗，脱去所述纤维丝表面的生物胶；
③将所述脱去生物胶的纤维丝放入烘箱内105℃烘干2.0 hr脱去水分，并研磨成荷花茎纤维细粉；
④取1份所述荷花茎纤维细粉，加入1份硅烷偶联剂KH560，搅拌均匀后超声波处理1.0 hr，即得改性荷花纤维细粉；
⑤取0.5份纳米石墨烯加入所述改性荷花纤维细粉中，搅拌均匀并使用超声波处理2.0 hr，即得改性纳米石墨烯。
2. 配置涂布液
①取5份甘油加入50份去离子水中，室温下搅拌0.5 hr，即得甘油-水溶液。
②取1.5份改性纳米石墨烯加入上述甘油-水溶液，90℃条件下搅拌1.0 hr。使用超声波混合1.0 hr，即得抗静电液。
③取25份所述聚醚改性聚硅氧烷、0.6份纳米二氧化硅及5份聚乙烯吡咯烷酮，加入到50份的去离子水中，60℃下搅拌0.5 hr，即得爽滑液。
④将所述抗静电液和爽滑液混合，90℃下搅拌0.5 hr。静置至室温后，加入15份的封闭型脂肪族异氰酸酯，继续搅拌0.5 hr，即得水性高爽滑抗静电涂布液。
3. 制备高爽滑抗静电聚酯热收缩膜
①三层流延铸片机加热区各区间温度从下料口至模口从200 ℃上升至240 ℃，模头温度为240~245℃；辅挤出机与主挤出机下料速度为1:1.5~2.0，辅挤出机与主挤出机计量泵速度为1:2.0~2.5；横拉温度为85~90℃，定型温度为75~80℃；单向拉伸，且横向拉伸比为4.0。
②将上表层的PETG切片77份、PET切片20份、开口剂3份，芯层的PETG切片80份、PET切片20份，下表层的PETG切片77份、PET切片份20份、抗水解剂3份分别加入三层流延铸片机的三个相应挤出机中。将上述涂布液使用去离子水稀释20倍，加入在线涂布机中。进行铸片、涂布、拉伸，并经分切后，制成所述高爽滑抗静电聚酯热收缩膜。
实施例效果对比：
1. 抗静电性：
①选取上述实施例所制备的热收缩薄膜上厚度误差较低的部位，裁剪出100×100mm 的样品，每种薄膜裁剪6张。
②任选上述的一张裁切好的薄膜，用透明胶带粘贴并竖直悬挂。
③取一张上述裁切好的薄膜，平铺在玻璃桌面上，并使用由羊毛制成的毛巾均匀快速摩擦薄膜15次。
④立刻将上述经摩擦过的薄膜贴附在悬挂的薄膜上。
⑤以贴附好时间为节点开始计时，并以脱落时间为终点，停止计时。计算起止时间差为t（单位：min），每种薄膜测三次，并求出t的平均值T，以T为参考判断抗静电性能，T越小，薄膜抗静电性能越好。
注：试验环境温度为25℃，相对湿度为60%，实验过程中佩戴橡胶手套。
抗静电性对比结果
从抗静电性对比结果可以看出，随着抗静电剂含量的增加，所得薄膜的抗静电性能得到提升。当抗静电剂含量过低时，抗静电效果不明显。而当抗静电剂含量过高时，由于纳米石墨烯透光性能较差，会影响薄膜的光学性能。爽滑剂含量变化也会引起抗静电性能的变化，但影响不大。
2. 摩擦性：
根据国标《GBT10006-2021塑料薄膜和薄片摩擦系数测定》，使用摩擦系数仪测试实施例的摩擦系数μ s /μ k ，结果如下表：
摩擦系数对比结果
从摩擦系数对比结果可以看出，随着爽滑剂用量的增加，摩擦系数降低，但当爽滑剂用量太低时，爽滑效果不明显。而当爽滑剂用量过高时，尽管摩擦系数较低，但薄膜表面涂层物质发生了迁移。此外，改性纳米石墨烯的含量增加也会引起摩擦系数的微量降低。
Claims (3)
1.一种高爽滑抗静电聚酯热收缩膜，其特征在于，所述热收缩膜其结构由上表层、芯层、下表层和涂布层组成；以重量份计，所述上表层包含PETG切片77~83份、PET切片15~20份，开口剂2~3份；芯层包含PETG切片80~85份、PET切片15~20份；下表层包含PETG切片77~83份、PET切片份13~20份，抗水解剂2~5份；各涂布层采用的涂布液为：包含爽滑剂、抗静电剂、流平剂、交联剂，去离子水；所述抗静电剂为以荷花纤维改性的纳米石墨烯；以重量份计，所述爽滑剂包含15~25份聚醚改性聚硅氧烷和0.3~0.5份纳米二氧化硅，所述纳米二氧化硅粒径在80~130 nm；所述抗静电剂包含0.9~1.5份的以荷花纤维改性的纳米石墨烯；所述流平剂包含5~10份的聚乙烯吡咯烷酮；所述交联剂包含15~20份的封闭型脂肪族聚异氰酸酯；所述以荷花纤维改性的纳米石墨烯的制备方法包括以下步骤：
①取适量荷花茎，抽出纤维丝，自然风干脱去水分；
②将所得纤维丝浸泡在酒精溶液中2.0 h，取出用去离子水清洗，脱去所述纤维丝表面的生物胶；
③将脱去生物胶的纤维丝放入烘箱内105℃烘干2.0 h脱去水分，并研磨成荷花茎纤维细粉；
④以重量份计，取1~10份所述荷花茎纤维细粉，加入1份硅烷偶联剂KH560，搅拌均匀后超声波处理1.0 h，即得改性荷花纤维细粉；
⑤以重量份计，取0.1~0.5份纳米石墨烯加入所述改性荷花纤维细粉中，搅拌均匀并使用超声波处理2.0 h，即得所述以荷花纤维改性的纳米石墨烯；
所述涂布液的制备方法,包括以下步骤：
①以重量份计， 取5份甘油加入50份去离子水中，室温下搅拌0.5 h，即得甘油-水溶液；
②以重量份计， 取0.9~1.5份所述以荷花纤维改性的纳米石墨烯加入上述甘油-水溶液中，90℃条件下搅拌1.0 h，使用超声波混合1.0 h，即得抗静电液；
③以重量份计，取15~25份聚醚改性聚硅氧烷、0.3~0.5份纳米二氧化硅及5~10份聚乙烯吡咯烷酮，加入到50份的去离子水中，60℃下搅拌0.5 h，即得爽滑液；
④以重量份计，将所述抗静电液和爽滑液混合，90℃下搅拌0.5 h，静置至室温后，加入15~20份的封闭型脂肪族异氰酸酯，继续搅拌0.5 h，即得所述的涂布液。
2.如权利要求1所述一种高爽滑抗静电聚酯热收缩膜，其特征在于，所述PETG切片的特性粘度为 0.765~0.795 dl·g-1，含水量≤ 0.2%，L值为54~58，b值为-1~2，所述开口剂为纳米二氧化硅；所述抗水解剂为聚碳化二亚胺粉料。
3.如权利要求2所述一种高爽滑抗静电聚酯热收缩膜，其特征在于，所述PET切片的特性粘度为0.630~0.660 dl·g-1，含水量≤ 0.2%，L值为54~58，b值为-1~3。
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|---|
| 石墨烯基防静电聚酯薄膜的制备;郑云霞;李超;许丽丽;王辉;刘洋;;信息记录材料(第12期);11-17 * |
| 郑云霞 ; 李超 ; 许丽丽 ; 王辉 ; 刘洋 ; .石墨烯基防静电聚酯薄膜的制备.信息记录材料.2019,(第12期),11-17. * |
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