本發(fā)明屬于塑料加工領(lǐng)域，具體涉及一種用于數(shù)碼打印膠片的PET片材及其制備方法。
背景技術(shù)：
數(shù)碼打印膠片是由PVC、PET等片材與吸墨涂層組成，是一種用于印刷、個(gè)性化證卡等領(lǐng)域的材料。由于PET具有較好的物理性能及環(huán)保型，日益為市場(chǎng)青睞。目前市場(chǎng)上的數(shù)碼打印膠片用PET基本是透明或半透明的，白色PET由于遮光率不夠、且機(jī)械加工性能(如銑槽、沖切)差很難滿足使用要求。
中國(guó)專利CN 102134378A公開(kāi)了片材用可控結(jié)晶聚酯復(fù)合材料，該專利是通過(guò)添加結(jié)晶成核等劑來(lái)提高片材的耐熱性。該方法雖然可以滿足微波爐、烤箱等的耐熱要求，但并未對(duì)PET機(jī)械加工性能做出說(shuō)明。中國(guó)專利CN1028087741B公開(kāi)了一種聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯膜材及制備方法，該方法通過(guò)添加增白劑、成核劑、遮光劑等降低了材料的透光率，滿足了LED燈具及其他電子產(chǎn)品對(duì)透光率的要求。但這種方法由于加入了大量的無(wú)機(jī)填料，大大降低的材料的韌性，斷裂伸長(zhǎng)率最大只有7.6%，無(wú)法用作數(shù)碼打印膠片基材。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明目的是提供一種用于數(shù)碼打印膠片的PET片材及其制備方法，通過(guò)MMA改性TiO2，使TiO2形成爪式結(jié)構(gòu)，在熔融狀態(tài)下，使PET中的三氧化二銻與TiO2結(jié)合形成核殼結(jié)構(gòu)，形成無(wú)機(jī)增韌結(jié)構(gòu)，提高材料耐熱性、力學(xué)性能，同時(shí)降低三氧化二銻活性，減少PET在熔融狀態(tài)下的降解，進(jìn)而提高基材綜合性能。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)手段為：
一種用于數(shù)碼打印膠片的PET片材，采用下列配方制備得到：
PET樹(shù)脂 100份
改性TiO2 12-15份
抗氧劑 1-2份
色母 1-5份；
其中，所述改性TiO2每個(gè)TiO2分子含有4個(gè)甲基丙烯酸甲酯官能團(tuán)。
所述的PET樹(shù)脂為超有光PET樹(shù)脂，特性粘度為0.70-0.80dl/g，三氧化二銻含量為0.1-0.2%。
所述的改性TiO2通過(guò)如下方法制備：
將金紅石型TiO2加入高速分散機(jī)中，加入甲基丙烯酸甲酯MMA，高速攪拌，溫度控制在55-60℃，攪拌20-25分鐘后低速攪拌，紫外光燈照射使甲基丙烯酸甲酯與TiO2反應(yīng)，反應(yīng)時(shí)間25-30分鐘，其中TiO2與甲基丙烯酸甲酯的摩爾比為1:4.2～4.4。
所述用于數(shù)碼打印膠片的PET片材的制備方法，包括如下步驟：
1）改性TiO2的制備：將TiO2加入高速分散機(jī)中，加入甲基丙烯酸甲酯MMA，高速攪拌，溫度控制在55-60℃，攪拌20-25分鐘后低速攪拌，紫外光燈照射使甲基丙烯酸甲酯與TiO2反應(yīng)，反應(yīng)時(shí)間25-30分鐘得改性TiO2；
2）將PET樹(shù)脂、改性TiO2、抗氧劑和色母混合投入擠出機(jī)，熔體經(jīng)過(guò)濾器、熔體泵、模具、三輥壓光機(jī)冷卻定型，制得PET片材。
步驟1）中TiO2與甲基丙烯酸甲酯的摩爾比為1:4.2～4.4。
步驟1）中所述高速攪拌轉(zhuǎn)速為5000-6000rpm，低速攪拌轉(zhuǎn)速為30-60rpm。
步驟1）中所述紫外光燈功率為20-30KW。
步驟2）中擠出機(jī)擠出溫度為250-270℃；熔體泵溫度為265-270℃、模具溫度為265-270℃。
步驟2）中三輥壓光機(jī)上輥40-45℃、三輥壓光機(jī)中輥25-30℃、三輥壓光機(jī)下輥25-30℃。
所述高速攪拌轉(zhuǎn)速為5000-6000rpm，低速攪拌轉(zhuǎn)速為30-60rpm。
色母用于調(diào)整PET片材L、A、B值，使材料用于數(shù)碼打印片時(shí)具有合適的底色。
有益效果：
采用改性TiO2與PET制備數(shù)碼打印片用PET片材，使PET片材無(wú)需通過(guò)額外的增韌劑就具備優(yōu)異的力學(xué)性能，通過(guò)PET中的引發(fā)劑三氧化二銻與改性TiO2相互作用，起到了成核劑、穩(wěn)定劑作用，提高了材料耐熱性并降低材料加工過(guò)程中的降解。優(yōu)異的力學(xué)性能、耐熱性、遮光性及機(jī)械加工性能更適用于數(shù)碼打印膠片。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合實(shí)施例進(jìn)一步解釋本發(fā)明，但實(shí)施例并不對(duì)本發(fā)明做任何形式的限定。為了便于對(duì)比，片材厚度均為180μm。其中超有光樹(shù)脂PET樹(shù)脂來(lái)源儀征化纖，特性粘度為0.71 dl/g。
實(shí)施例1
超有光PET樹(shù)脂 100份
改性TiO2 12份
抗氧劑1010 1份
色母 1份；
所述的改性TiO2通過(guò)如下方法制備：
將金紅石型TiO2加入高速分散機(jī)中，加入甲基丙烯酸甲酯MMA，高速攪拌，溫度控制在60℃，攪拌20分鐘后低速攪拌，使用20W紫外光燈照射使甲基丙烯酸甲酯與TiO2反應(yīng)，反應(yīng)時(shí)間25分鐘，其中TiO2與甲基丙烯酸甲酯的摩爾比為1: 4.4。
制備完成后取樣采用溴化法測(cè)定甲基丙烯酸甲酯的含量，溴值為138.2g，換算后每個(gè)TiO2分子平均含有4.14個(gè)甲基丙烯酸甲酯官能團(tuán)。
用于數(shù)碼打印膠片的PET片材的制備方法：將PET樹(shù)脂、改性鈦白粉、抗氧劑、色母分別加入各自料倉(cāng)，通過(guò)失重稱計(jì)量混合投入擠出機(jī)，熔體經(jīng)過(guò)濾器、熔體泵、模具、三輥壓光機(jī)冷卻定型，制得PET片材。對(duì)應(yīng)溫度分別為擠出機(jī)250-270℃、熔體泵265℃、模具265℃、三輥壓光機(jī)上輥40℃、三輥壓光機(jī)中輥30℃、三輥壓光機(jī)下輥25℃。
實(shí)施例2
超有光PET樹(shù)脂 100份
改性TiO2 15份
抗氧劑168 2份
色母 5份
所述的改性TiO2通過(guò)如下方法制備：
將金紅石型TiO2加入高速分散機(jī)中，加入甲基丙烯酸甲酯MMA，高速攪拌，溫度控制在55℃，攪拌25分鐘后低速攪拌，使用20W紫外光燈照射使甲基丙烯酸甲酯與TiO2反應(yīng)，反應(yīng)時(shí)間30分鐘，其中TiO2與甲基丙烯酸甲酯的摩爾比為1:4.2。
制備完成后取樣采用溴化法測(cè)定甲基丙烯酸甲酯的含量，溴值為125.9g，換算后每個(gè)TiO2分子平均含有3.78個(gè)甲基丙烯酸甲酯官能團(tuán)
用于數(shù)碼打印膠片的PET片材的制備方法：將PET樹(shù)脂、改性鈦白粉、抗氧劑、色母分別加入各自料倉(cāng)，通過(guò)失重稱計(jì)量混合投入擠出機(jī)，熔體經(jīng)過(guò)濾器、熔體泵、模具、三輥壓光機(jī)冷卻定型，制得PET片材。對(duì)應(yīng)溫度分別為擠出機(jī)250-270℃、熔體泵270℃、模具270℃、三輥壓光機(jī)上輥45℃、三輥壓光機(jī)中輥25℃、三輥壓光機(jī)下輥30℃。
實(shí)施例3
超有光PET樹(shù)脂 100份
改性TiO2 13份
抗氧劑1010 1.5份
色母 3份
所述的改性TiO2通過(guò)如下方法制備：
將金紅石型TiO2加入高速分散機(jī)中，加入甲基丙烯酸甲酯MMA，高速攪拌，溫度控制在58℃，攪拌22分鐘后低速攪拌，使用25W紫外光燈照射使甲基丙烯酸甲酯與TiO2反應(yīng)，反應(yīng)時(shí)間27分鐘，其中TiO2與甲基丙烯酸甲酯的摩爾比為1:4.3。
制備完成后取樣采用溴化法測(cè)定甲基丙烯酸甲酯的含量，溴值為137.1g，換算后每個(gè)TiO2分子平均含有4.11個(gè)甲基丙烯酸甲酯官能團(tuán)。
用于數(shù)碼打印膠片的PET片材的制備方法：將PET樹(shù)脂、改性鈦白粉、抗氧劑、色母分別加入各自料倉(cāng)，通過(guò)失重稱計(jì)量混合投入擠出機(jī)，熔體經(jīng)過(guò)濾器、熔體泵、模具、三輥壓光機(jī)冷卻定型，制得PET片材。對(duì)應(yīng)溫度分別為擠出機(jī)250-270℃、熔體泵268℃、模具267℃、三輥壓光機(jī)上輥402℃、三輥壓光機(jī)中輥258℃、三輥壓光機(jī)下輥28℃。
按照專利CN 102134378A（對(duì)比試驗(yàn)1） 及 CN1028087741B（對(duì)比試驗(yàn)2）技術(shù)方案實(shí)施，檢測(cè)結(jié)果如表1。
表1 對(duì)比例及實(shí)施例樣品的物理性能
從檢測(cè)結(jié)果可以看出，本專利所得片材拉伸強(qiáng)度、斷裂伸長(zhǎng)率優(yōu)于對(duì)比例，遮光好、粘度降小、機(jī)械加工性能好，適于數(shù)碼打印片制作。