本發(fā)明屬于有機(jī)高分子化合物的制備領(lǐng)域，具體涉及一種力學(xué)性能和熱穩(wěn)定性均優(yōu)異的pcr-pet聚酯薄膜及其制備方法。

背景技術(shù)：

1、聚酯(pet)是生活中常見的一種用途廣泛、性能優(yōu)異的塑料，如飲料瓶、衣服、包裝膜等，pcr-pet是指消費(fèi)后回收的聚酯材料，pet飲料瓶為生產(chǎn)pcr-pet的主要原材料之一。pcr-pet相較于pet原生料存在雜質(zhì)多、粘度低等缺點(diǎn)，這是由于在回收再造粒過(guò)程中分子鏈斷裂、引入了雜質(zhì)。使用pcr-pet切片制備得到的聚酯薄膜往往力學(xué)性能和熱穩(wěn)定性較差，無(wú)法滿足正常產(chǎn)品的性能指標(biāo)。

2、專利號(hào)cn118082346a公開了一種基于pcr-pet的光學(xué)反射膜及其制備方法，該專利中pcr-pet用量較少(20％～40％)，使用了擴(kuò)鏈劑來(lái)提高pcr-pet分子量從而提升薄膜的力學(xué)強(qiáng)度，但容易出現(xiàn)晶點(diǎn)、凝膠點(diǎn)等，影響pcr-pet薄膜的外觀；固相增粘在一定程度能提升pcr-pet切片粘度，從而提升力學(xué)性能，但也會(huì)使pcr-pet切片顏色偏黃，以此制備的透明pcr-pet薄膜也會(huì)發(fā)黃，且薄膜的熱穩(wěn)定性未得到改善。專利cn115895208a公開了一種含有pcr-pet薄膜材料的pet復(fù)合材料及其制備方法與應(yīng)用，該專利中pcr-pet為消費(fèi)后回收的pet薄膜，主要通過(guò)添加玻纖、成核劑來(lái)改善薄膜力學(xué)性能、結(jié)晶性能等，體系中添加玻纖后存在容易堵塞過(guò)濾器、口模脹大現(xiàn)象明顯、薄膜公差難以調(diào)整的問(wèn)題，且未改善薄膜熱穩(wěn)定性。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種力學(xué)性能和熱穩(wěn)定性均優(yōu)異的pcr-pet聚酯薄膜及其制備方法，以至少實(shí)現(xiàn)提高pcr-pet聚酯薄膜的力學(xué)性能和熱穩(wěn)定性的目的。

2、本發(fā)明的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案得以實(shí)現(xiàn)的：

3、一種力學(xué)性能和熱穩(wěn)定性均優(yōu)異的pcr-pet聚酯薄膜，包括如下重量份組分：

4、80～99份pcr-pet切片和1～20份共聚酯母粒；

5、其中，所述pcr-pet切片是由消費(fèi)后回收的pet飲料瓶造粒制得；

6、所述共聚酯母粒的結(jié)構(gòu)式為：

7、

8、其中，m:n＝70～95:5～30。

9、本發(fā)明制備了主鏈含有酰胺結(jié)構(gòu)的共聚酯母粒，其酰胺結(jié)構(gòu)能形成分子鏈間氫鍵，如：pcr-pet中端羧基中-cooh和端羥基-oh與共聚酯母粒中-nh-之間形成氫鍵，共聚酯母粒中-nh-與自身-nh-形成氫鍵，共聚酯母粒中端羧基中-cooh和端羥基-oh與共聚酯母粒中-nh-之間形成氫鍵，以上氫鍵的形成增強(qiáng)了分子鏈間相互作用力，提升了pcr-pet薄膜拉伸強(qiáng)度、斷裂伸長(zhǎng)率和熱穩(wěn)定性，解決了pcr-pet切片制備過(guò)程中分子鏈斷裂導(dǎo)致的力學(xué)性能薄弱與熱穩(wěn)定性差的問(wèn)題，制備的透明pcr-pet薄膜不發(fā)黃，且外觀無(wú)晶點(diǎn)、凝膠等缺陷，大大提升了pet塑料回收再利用的產(chǎn)品品質(zhì)。

10、作為本技術(shù)的一些可實(shí)施方式，所述pcr-pet切片制備步驟如下：

11、a1、對(duì)回收的pet飲料瓶進(jìn)行分類，篩選出無(wú)膠標(biāo)簽的透明pet飲料瓶(如康師傅系列、統(tǒng)一系列等)，使用裁刀取下瓶身中間部分，將中間部分瓶身經(jīng)過(guò)破碎機(jī)制得瓶片，再使用清水清洗瓶片；

12、a2、將a1中制得的瓶片烘干，再通過(guò)造粒機(jī)擠出造粒，得到pcr-pet切片。

13、上述方案中，在制備pcr-pet切片過(guò)程中選取了無(wú)膠標(biāo)簽的pet飲料瓶，減少標(biāo)簽?zāi)z水等雜質(zhì)的引入；使用了pet飲料瓶中間部分瓶身，保證原料性能的均一性。

14、作為本技術(shù)的一些可實(shí)施方式，烘干溫度為100～160℃，烘干時(shí)間為4～8h；造粒機(jī)溫度為260～290℃。

15、作為本技術(shù)的一些可實(shí)施方式，所述共聚酯母粒熔點(diǎn)為242～252℃，玻璃化溫度為70～80℃。

16、作為本技術(shù)的一些可實(shí)施方式，所述共聚酯母粒制備方法如下：

17、b1、向容器里加入對(duì)羥基苯甲酸酯類、對(duì)羥基苯乙胺和甲醇鈉，在密閉體系下，控制體系壓力為3000pa以下，其后升溫至150～160℃，待反應(yīng)混合物完全液化后，保溫?cái)嚢?0～14h，得到初產(chǎn)物(此時(shí)的初產(chǎn)物為4-羥基-n-(4-羥基苯乙基)苯甲酰胺，純度為95％～98％，收率為96％～99％)，其后將初產(chǎn)物用甲苯在70～90℃下溶解，再置于-20～-10℃下重結(jié)晶，得到4-羥基-n-(4-羥基苯乙基)苯甲酰胺；反應(yīng)過(guò)程如下所示：

18、

19、其中，r為-ch3，-ch2ch3，-ch2ch2ch3，-ch(ch3)2中的一種。

20、b2、將1000質(zhì)量份對(duì)苯二甲酸、348～418質(zhì)量份乙二醇、102～617質(zhì)量份4-羥基-n-(4-羥基苯乙基)苯甲酰胺，0.25～0.35質(zhì)量份催化劑、0.05～0.1質(zhì)量份熱穩(wěn)定劑和0.05～0.5質(zhì)量份抗氧劑加入反應(yīng)器中，加壓到0.2mpa進(jìn)行反應(yīng)，當(dāng)反應(yīng)器內(nèi)溫度升至230～250℃、出水量為200～215質(zhì)量份時(shí)，升溫至275～285℃進(jìn)行縮聚，并開始緩慢抽真空2.5～4h，至反應(yīng)器內(nèi)余壓20～40pa、樹脂粘度為0.60～0.80dl/g時(shí)，充入氮?dú)獬隽?，得到共聚酯母粒?/p>

21、共聚酯母粒結(jié)構(gòu)式為：

22、

23、其中：m:n＝70～95:5～30。

24、作為本技術(shù)的一些可實(shí)施方式，步驟b1中，所述羥基苯甲酸酯類、對(duì)羥基苯乙胺和甲醇鈉三者摩爾比為1：1：0.1。

25、作為本技術(shù)的一些可實(shí)施方式，步驟b1中，對(duì)羥基苯甲酸酯類為對(duì)羥基苯甲酸甲酯、對(duì)羥基苯甲酸乙酯、對(duì)羥基苯甲酸丙酯、對(duì)羥基苯甲酸異丙酯中的任意一種。

26、作為本技術(shù)的一些可實(shí)施方式，步驟b2中，所述催化劑為三氧化二銻或乙二醇銻。

27、作為本技術(shù)的一些可實(shí)施方式，步驟b2中，所述熱穩(wěn)定劑為磷酸三苯酯或磷酸三甲酯。作為本技術(shù)的一些可實(shí)施方式，所述抗氧劑為抗氧劑168或抗氧劑330或抗氧劑1790或抗氧劑s-9228。

28、作為本技術(shù)的一些可實(shí)施方式，所述pet共聚聚酯母粒粘度為0.60dl/g或0.65dl/g或0.70dl/g或0.75dl/g或0.80dl/g。

29、此外，為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明還提供了一種力學(xué)性能和熱穩(wěn)定性均優(yōu)異的pcr-pet聚酯薄膜的制備方法，包括如下步驟：

30、s1、將80～99質(zhì)量份pcr-pet切片、1～20質(zhì)量份共聚酯母粒在溫度為150～170℃的條件下干燥2～4h后，然后經(jīng)擠出機(jī)在溫度255～280℃擠出，再經(jīng)溫度10～20℃冷鼓制成鑄片；

31、s2、將所述鑄片先在溫度60～90℃下進(jìn)行縱向拉伸3.0±0.5倍，然后經(jīng)2～5s冷卻至10～25℃，再在溫度125±20℃進(jìn)行橫向拉伸3.0±0.5倍，經(jīng)雙向拉伸的薄膜進(jìn)入電熱通道熱定型區(qū)，其中一區(qū)溫度為200～240℃、二區(qū)溫度為200～240℃、三區(qū)溫度為160～200℃，薄膜三區(qū)熱定型總時(shí)間為0.1～0.5min，經(jīng)過(guò)熱定型區(qū)的薄膜再在溫度60～80℃下冷卻0.1～0.5min，隨后在室溫下冷卻，最后電暈收卷，制得pcr-pet聚酯薄膜。

32、作為本技術(shù)的一些可實(shí)施方式，所述pcr-pet聚酯薄膜的厚度為0.05～0.35mm。

33、本發(fā)明的有益效果是：

34、本發(fā)明制備了主鏈含有酰胺結(jié)構(gòu)的共聚酯母粒，其酰胺結(jié)構(gòu)能形成分子鏈間氫鍵，如：pcr-pet中端羧基中-cooh和端羥基-oh與共聚酯母粒中-nh-之間形成氫鍵，共聚酯母粒中-nh-與自身-nh-形成氫鍵，共聚酯母粒中端羧基中-cooh和端羥基-oh與共聚酯母粒中-nh-之間形成氫鍵，以上氫鍵的形成增強(qiáng)了分子鏈間相互作用力，提升了pcr-pet薄膜拉伸強(qiáng)度、斷裂伸長(zhǎng)率和熱穩(wěn)定性，解決了pcr-pet切片制備過(guò)程中分子鏈斷裂導(dǎo)致的力學(xué)性能薄弱與熱穩(wěn)定性差的問(wèn)題，制備的透明pcr-pet薄膜不發(fā)黃，且外觀無(wú)晶點(diǎn)、凝膠等缺陷，大大提升了pet塑料回收再利用的產(chǎn)品品質(zhì)。

35、本發(fā)明制備工藝簡(jiǎn)單，工序簡(jiǎn)便，容易操作，實(shí)用性強(qiáng)。