一种防水卷材用增韧型聚酯胎体膜及其制备方法
阅读说明：本技术 一种防水卷材用增韧型聚酯胎体膜及其制备方法 (Toughening type polyester matrix film for waterproof coiled material and preparation method thereof ) 是由 隋禄吉 隋欣欣 于 2021-06-15 设计创作，主要内容包括：本发明适用薄膜生产技术领域,提供一种防水卷材用增韧型聚酯胎体膜及其制备方法,所述增韧型聚酯胎体膜是通过乙二醇和对苯二甲酸为原料反应得到的,其特征在于,在乙二醇和对苯二甲酸的缩聚反应过程中还添加有抗氧剂、分散剂、抗紫外线剂,所述抗氧剂为高沸点抗氧剂,在缩聚反应过程中发生沸腾；本发明实施例中使得抗氧剂164、分散剂和抗紫外线剂同时添加到缩聚反应中,利于抗紫外线剂均匀的分散在反应釜中,从而可避免抗紫外线剂的聚集,利于缩聚反应的进行,有助于提高PET膜的质量,解决了现有的抗紫外线剂在反应中的分散不均,易使得反应体系中出现聚合不均的问题,降低PET膜的质量的问题。(The invention is suitable for the technical field of film production, and provides a toughened polyester matrix film for a waterproof coiled material and a preparation method thereof, wherein the toughened polyester matrix film is obtained by taking ethylene glycol and terephthalic acid as raw materials for reaction; according to the embodiment of the invention, the antioxidant 164, the dispersing agent and the ultraviolet resistant agent are simultaneously added into the polycondensation reaction, so that the ultraviolet resistant agent is uniformly dispersed in the reaction kettle, the aggregation of the ultraviolet resistant agent can be avoided, the polycondensation reaction is facilitated, the quality of the PET film is improved, the problems that the existing ultraviolet resistant agent is not uniformly dispersed in the reaction, the polymerization in the reaction system is not uniform easily caused, and the quality of the PET film is reduced are solved.)
技术领域
本发明属于薄膜生产技术领域，尤其涉及一种防水卷材用增韧型聚酯胎体膜及其制备方法。
背景技术
随着社会的不断发展，城市化和工业化的不断增长，国家建造基础设施也在不断的增长，则防水产品市场得到了快速的发展。防水产品可用在建筑的屋顶上，有效的防止漏水。
在防水产品中防水卷材应用广泛，防水卷材上有实用具有防水功能的胎体膜，现有的胎体膜中有使用HDPE膜和PET膜，HDPE膜具有良好的防渗、防腐、防潮性能，但现有的HDPE膜熔点约为110℃-130℃，不耐高温，限制了HDPE膜的推广使用。PET膜又名耐高温聚酯薄膜，机械强度大，耐冲击性优异，具有良好的耐热性和耐寒性，但是其防紫外线性能较差，随着长期的紫外线照射会降低PET膜拉伸性能，从而不利于PET膜的长期使用。现有在PET的合成过程中加入抗紫外线剂来提高PET膜的耐紫外线性能，现有部分纳米级的抗紫外线剂可加快PET合成中缩聚反应的速率，现有的抗紫外线剂在反应中的分散不均，易使得反应体系中出现聚合不均的问题，从而易导致整体粘度下降不易控制，降低PET膜的质量。
发明内容
本发明的目的在于提供一种防水卷材用增韧型聚酯胎体膜及其制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供一种防水卷材用增韧型聚酯胎体膜，所述增韧型聚酯胎体膜是通过乙二醇和对苯二甲酸为原料反应得到的，在乙二醇和对苯二甲酸的缩聚反应过程中还添加有抗氧剂、分散剂、抗紫外线剂，所述抗氧剂为高沸点抗氧剂，在缩聚反应过程中发生沸腾。
优选地，在乙二醇和对苯二甲酸的反应过程中还添加有助剂，所述助剂为抗菌剂、成核剂。
优选地，包括以下质量比的原料：
乙二醇：对苯二甲酸：抗氧剂：分散剂：抗紫外线剂＝40-60：40-60：3-5：2-4：3-5。
优选地，包括以下质量比的原料：
乙二醇、对苯二甲酸、抗氧剂、分散剂、抗紫外线剂＝45-55：45-55：3.5-4.5：2.5-3.5：3.5-4.5。
优选地，包括以下质量比的原料：
乙二醇、对苯二甲酸、抗氧剂164、分散剂、抗紫外线剂＝50：50：4：3：4。
优选地，所述抗氧剂为抗氧剂164。
优选地，所述抗紫外线剂为纳米二氧化钛和纳米氧化锌之间的混合物，且纳米二氧化钛和纳米氧化锌之间的质量比为1.4-1.6：1。
优选地，所述分散剂为聚乙二醇脂肪酸酯和脂肪酸甲酯之间的混合物，所述聚乙二醇脂肪酸酯和脂肪酸甲酯之间的质量比为1：1-1.2。
上述所述的一种防水卷材用增韧型聚酯胎体膜的制备方法，包括以下步骤：
在乙二醇搅拌的情况下，加入对苯二甲酸和成核剂，进行酯化反应，酯化反应结束，降压，降温，得到混合料B；
将抗氧剂164、分散剂、抗紫外线剂、抗菌剂进行搅拌混合均匀，得到混合料A，将混合料A加入到混合料B中，混合均匀，缓慢升温至260-265℃，每分钟升温3-5℃，经历低真空和高真空阶段，然后进行缩聚反应；
反应结束后出料、切粒、挤出成膜、进行双轴拉伸成膜。
基于上述防水卷材用增韧型聚酯胎体膜的制备方法制备而成的防水卷材。
综上所述，由于采用了上述技术方案，具有以下有益效果：
本发明提供了一种防水卷材用增韧型聚酯胎体膜及其制备方法，本发明实施例中使得抗氧剂、分散剂和抗紫外线剂同时添加到缩聚反应中，由于抗氧剂164在260-265℃下会发生沸腾，通过分散剂的作用有助于抗氧剂164和抗紫外线剂分散在反应釜内，通过抗氧剂的沸腾则利于抗紫外线剂进一步的均匀的分散在反应釜中，从而可避免抗紫外线剂的聚集，利于缩聚反应的进行，有助于提高PET膜的质量。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
现有在PET的合成过程中加入抗紫外线剂来提高PET膜的耐紫外线性能，现有部分纳米级的抗紫外线剂可加快PET合成中缩聚反应的速率，现有的抗紫外线剂在反应中的分散不均，易使得反应体系中出现聚合不均的问题，从而易导致整体粘度下降不易控制，降低PET膜的质量；本发明实施例中由于抗氧剂164在260-265℃下会发生沸腾，通过分散剂的作用有助于抗氧剂164和抗紫外线剂分散在反应釜内，通过抗氧剂的沸腾则利于抗紫外线剂进一步的均匀的分散在反应釜中，从而可避免抗紫外线剂的聚集，利于缩聚反应的进行，有助于提高PET膜的质量。
实施例1
将40g乙二醇加入反应釜中，在乙二醇搅拌的情况下，加入40g对苯二甲酸和1g成核剂，所述成核剂为水滑石粉，在0.2MPa,使得反应温度为240℃，反应2h，酯化反应结束，降压至常压，降温至220℃；
将3g抗氧剂164、2g分散剂、3g抗紫外线剂、1g抗菌剂进行混合，所述分散剂为乙烯基双硬脂酰胺和脂肪酸甲酯之间的混合物，本发明实施例中的脂肪酸甲酯选用异戊醇，所述乙烯基双硬脂酰胺和异戊醇之间的质量比为1：1；所述抗紫外线剂为纳米二氧化钛和纳米氧化锌之间的混合物，且纳米二氧化钛和纳米氧化锌之间的质量比为1.4：1；所述抗菌剂以硫酸银、硫酸锌为主原料，所述硫酸银、硫酸锌之间的质量比为0.8：1，以羟基磷酸锆钠为载体，所述羟基磷酸锆钠的质量为硫酸银、硫酸锌总质量的8倍，制成而成的无机抗菌剂，混合均匀得到混合料A；
将混合料A加入到结束酯化反应的反应釜中，混合均匀，缓慢升温至260℃，使得每分钟升温3℃，抗氧剂164会发生沸腾，通过分散剂和抗氧剂的沸腾则利于抗紫外线剂均匀的分散在反应釜中，从而可避免抗紫外线剂的聚集，经历低真空和高真空阶段，然后使得真空度为20Pa，使得反应釜内的温度为280℃，进行缩聚反应；
反应结束后出料、切粒、挤出成膜、进行双轴拉伸成膜。
实施例2
将45g乙二醇加入反应釜中，在乙二醇搅拌的情况下，加入45g对苯二甲酸和1.5g成核剂，所述成核剂为水滑石粉，在0.2MPa,使得反应温度为240℃，反应2h，酯化反应结束，降压至常压，降温至220℃；
将3.5g抗氧剂164、2.5g分散剂、3.5g抗紫外线剂、1.5g抗菌剂进行混合，所述分散剂为乙烯基双硬脂酰胺和脂肪酸甲酯之间的混合物，本发明实施例中的脂肪酸甲酯选用异戊醇，所述乙烯基双硬脂酰胺和异戊醇之间的质量比为1：1；所述抗紫外线剂为纳米二氧化钛和纳米氧化锌之间的混合物，且纳米二氧化钛和纳米氧化锌之间的质量比为1.4：1；所述抗菌剂以硫酸银、硫酸锌为主原料，所述硫酸银、硫酸锌之间的质量比为0.8：1，以羟基磷酸锆钠为载体，所述羟基磷酸锆钠的质量为硫酸银、硫酸锌总质量的8倍，制成而成的无机抗菌剂，混合均匀得到混合料A；
将混合料A加入到结束酯化反应的反应釜中，混合均匀，缓慢升温至260℃，每分钟升温3℃，抗氧剂164会发生沸腾，通过分散剂和抗氧剂的沸腾则利于抗紫外线剂均匀的分散在反应釜中，从而可避免抗紫外线剂的聚集，经历低真空和高真空阶段，然后使得真空度为20Pa，使得反应釜内的温度为280℃，进行缩聚反应；
反应结束后出料、切粒、挤出成膜、进行双轴拉伸成膜。
实施例3
将50g乙二醇加入反应釜中，在乙二醇搅拌的情况下，加入50g对苯二甲酸和2g成核剂，所述成核剂为水滑石粉，在0.25MPa,使得反应温度为243℃，反应2.5h，酯化反应结束，降压至常压，降温至220℃；
将4g抗氧剂164、3g分散剂、4g抗紫外线剂、2g抗菌剂进行混合，所述分散剂为乙烯基双硬脂酰胺和脂肪酸甲酯之间的混合物，本发明实施例中的脂肪酸甲酯选用异戊醇，所述乙烯基双硬脂酰胺和异戊醇之间的质量比为1：1；所述抗紫外线剂为纳米二氧化钛和纳米氧化锌之间的混合物，且纳米二氧化钛和纳米氧化锌之间的质量比为1.4：1；所述抗菌剂以硫酸银、硫酸锌为主原料，所述硫酸银、硫酸锌之间的质量比为0.9：1，以羟基磷酸锆钠为载体，所述羟基磷酸锆钠的质量为硫酸银、硫酸锌总质量的9倍，制成而成的无机抗菌剂，混合均匀得到混合料A；
将混合料A加入到结束酯化反应的反应釜中，混合均匀，缓慢升温至263℃，每分钟升温4℃，抗氧剂164会发生沸腾，通过分散剂和抗氧剂的沸腾则利于抗紫外线剂均匀的分散在反应釜中，从而可避免抗紫外线剂的聚集，经历低真空和高真空阶段，然后使得真空度为23Pa，使得反应釜内的温度为285℃，进行缩聚反应；
反应结束后出料、切粒、挤出成膜、进行双轴拉伸成膜。
实施例4
将55g乙二醇加入反应釜中，在乙二醇搅拌的情况下，加入55g对苯二甲酸和2.5g成核剂，所述成核剂为水滑石粉，在0.25MPa,使得反应温度为245℃，反应2.5h，酯化反应结束，降压至常压，降温至220℃；
将4.5g抗氧剂164、3.5g分散剂、4.5g抗紫外线剂、2.5g抗菌剂进行混合，所述分散剂为乙烯基双硬脂酰胺和脂肪酸甲酯之间的混合物，本发明实施例中的脂肪酸甲酯选用异戊醇，所述乙烯基双硬脂酰胺和异戊醇之间的质量比为1：1；所述抗紫外线剂为纳米二氧化钛和纳米氧化锌之间的混合物，且纳米二氧化钛和纳米氧化锌之间的质量比为1.4：1；所述抗菌剂以硫酸银、硫酸锌为主原料，所述硫酸银、硫酸锌之间的质量比为0.9：1，以羟基磷酸锆钠为载体，所述羟基磷酸锆钠的质量为硫酸银、硫酸锌总质量的9倍，制成而成的无机抗菌剂，混合均匀得到混合料A；
将混合料A加入到结束酯化反应的反应釜中，混合均匀，缓慢升温至263℃，每分钟升温4℃，抗氧剂164会发生沸腾，通过分散剂和抗氧剂的沸腾则利于抗紫外线剂均匀的分散在反应釜中，从而可避免抗紫外线剂的聚集，经历低真空和高真空阶段，然后使得真空度为23Pa，使得反应釜内的温度为285℃，进行缩聚反应；
反应结束后出料、切粒、挤出成膜、进行双轴拉伸成膜。
实施例5
将60g乙二醇加入反应釜中，在乙二醇搅拌的情况下，加入60g对苯二甲酸和3g成核剂，所述成核剂为水滑石粉，在0.3MPa,使得反应温度为240-250℃，反应3h，酯化反应结束，降压至常压，降温至220℃；
将5g抗氧剂164、4g分散剂、5g抗紫外线剂、3g抗菌剂进行混合，所述分散剂为乙烯基双硬脂酰胺和脂肪酸甲酯之间的混合物，本发明实施例中的脂肪酸甲酯选用异戊醇，所述乙烯基双硬脂酰胺和异戊醇之间的质量比为1：1；所述抗紫外线剂为纳米二氧化钛和纳米氧化锌之间的混合物，且纳米二氧化钛和纳米氧化锌之间的质量比为1.4：1；所述抗菌剂以硫酸银、硫酸锌为主原料，所述硫酸银、硫酸锌之间的质量比为1：1，以羟基磷酸锆钠为载体，所述羟基磷酸锆钠的质量为硫酸银、硫酸锌总质量的10倍，制成而成的无机抗菌剂，混合均匀得到混合料A；
将混合料A加入到结束酯化反应的反应釜中，混合均匀，缓慢升温至265℃，每分钟升温5℃，抗氧剂164会发生沸腾，通过分散剂和抗氧剂的沸腾则利于抗紫外线剂均匀的分散在反应釜中，从而可避免抗紫外线剂的聚集，经历低真空和高真空阶段，然后使得真空度为25Pa，使得反应釜内的温度为290℃，进行缩聚反应；
反应结束后出料、切粒、挤出成膜、进行双轴拉伸成膜。
实施例6
将50g乙二醇加入反应釜中，在乙二醇搅拌的情况下，加入50g对苯二甲酸和2g成核剂，所述成核剂为水滑石粉，在0.25MPa,使得反应温度为243℃，反应2.5h，酯化反应结束，降压至常压，降温至220℃；
将4g抗氧剂164、3g分散剂、4g抗紫外线剂、2g抗菌剂进行混合，所述分散剂为乙烯基双硬脂酰胺和脂肪酸甲酯之间的混合物，本发明实施例中的脂肪酸甲酯选用异戊醇，所述乙烯基双硬脂酰胺和异戊醇之间的质量比为1：1；所述抗紫外线剂为纳米二氧化钛和纳米氧化锌之间的混合物，且纳米二氧化钛和纳米氧化锌之间的质量比为1.4：1；所述抗菌剂以硫酸银、硫酸锌为主原料，所述硫酸银、硫酸锌之间的质量比为0.9：1，以羟基磷酸锆钠为载体，所述羟基磷酸锆钠的质量为硫酸银、硫酸锌总质量的10倍，制成而成的无机抗菌剂，混合均匀得到混合料A；
将混合料A加入到结束酯化反应的反应釜中，混合均匀，缓慢升温至265℃，每分钟升温5℃，抗氧剂164会发生沸腾，通过分散剂和抗氧剂的沸腾则利于抗紫外线剂均匀的分散在反应釜中，从而可避免抗紫外线剂的聚集，经历低真空和高真空阶段，然后使得真空度为25Pa，使得反应釜内的温度为285℃，进行缩聚反应；
反应结束后出料、切粒、挤出成膜、进行双轴拉伸成膜。
实施例7
本实施例与实施例6相比制备方法相同，部分数据不同，其不同之处在于，所述抗紫外线剂中纳米二氧化钛和纳米氧化锌之间的质量比为1.45：1。
实施例8
本实施例与实施例6相比制备方法相同，部分数据不同，其不同之处在于，所述抗紫外线剂中纳米二氧化钛和纳米氧化锌之间的质量比为1.5：1。
实施例9
本实施例与实施例6相比制备方法相同，部分数据不同，其不同之处在于，所述抗紫外线剂中纳米二氧化钛和纳米氧化锌之间的质量比为1.55：1。
实施例10
本实施例与实施例6相比制备方法相同，部分数据不同，其不同之处在于，所述抗紫外线剂中纳米二氧化钛和纳米氧化锌之间的质量比为1.6：1。
实施例11
本实施例与实施例6相比制备方法相同，部分原料不同，其不同之处在于，所述抗紫外线剂为纳米二氧化钛。
实施例12
本实施例与实施例6相比制备方法相同，部分原料不同，其不同之处在于，所述抗紫外线剂为纳米氧化锌。
实施例13
本实施例与实施例6相比制备方法相同，部分数据不同，其不同之处在于，所述分散剂中聚乙二醇脂肪酸酯和脂肪酸甲酯之间的质量比为1：1.05。
实施例14
本实施例与实施例6相比制备方法相同，部分数据不同，其不同之处在于，所述分散剂中聚乙二醇脂肪酸酯和脂肪酸甲酯之间的质量比为1：1.1。
实施例15
本实施例与实施例6相比制备方法相同，部分数据不同，其不同之处在于，所述分散剂中聚乙二醇脂肪酸酯和脂肪酸甲酯之间的质量比为1：1.15。
实施例16
本实施例与实施例6相比制备方法相同，部分数据不同，其不同之处在于，所述分散剂中聚乙二醇脂肪酸酯和脂肪酸甲酯之间的质量比为1：1.2。
实施例17
本实施例与实施例6相比制备方法相同，部分原料不同，其不同之处在于，所述抗菌剂为硫酸银。
实施例18
本实施例与实施例6相比制备方法相同，部分原料不同，其不同之处在于，所述抗菌剂为硫酸锌。
实施例19
本实施例与实施例6的制备方法相同，部分数据不同，其不同之处在于，在乙二醇和对苯二甲酸进行酯化反应后降温至180℃，添加的所述抗氧剂为抗氧剂TPP，将混合料A加入到结束酯化反应的反应釜中，混合均匀，缓慢升温至225℃，每分钟升温5℃，经历低真空和高真空阶段，然后使得真空度为25Pa，使得反应釜内的温度为285℃，进行缩聚反应；
反应结束后出料、切粒、挤出成膜、进行双轴拉伸成膜。
对比例1
本对比例与实施例8相比制备方法相同，部分数据不同，其不同之处在于，本对比例中混合料A中未添加有抗氧剂164。
对比例2
本对比例与实施例8相比制备方法相同，部分数据不同，其不同之处在于，本对比例中混合料A中未添加有分散剂。
对比例3
本对比例与实施例8相比制备方法相同，部分数据不同，其不同之处在于，本对比例中混合料A中未添加分散剂和抗氧剂164。
对比例4
本对比例与实施例8相比制备方法相同，部分原料不同，其不同之处在于，所述分散剂为聚乙二醇脂肪酸酯。
对比例5
本对比例与实施例8相比制备方法相同，部分原料不同，其不同之处在于，所述分散剂为脂肪酸甲酯。
PET切片粘度按照GB/T 14190-2017进行测试，结果如表1。
薄膜的拉伸强度按照GB/T 13541-1992进行测试，在80℃和经紫外线老化试验箱老化处理后的拉伸强度，检测10天后的拉伸强度，结果如表1。
表1
由表1可知，实施例8中添加有抗氧剂164和分散剂，所制备的PET切片粘度较高且PET膜的拉伸强度较高，抗紫外线能力较好。当未添加抗氧剂164时，PET切片粘度明显下降，则说明抗紫外线剂聚集，使得反应体系中出现聚合不均的情况，从而易导致整体粘度下降不易控制，同时也降低PET膜的拉伸强度；当未添加分散剂时抗紫外线剂分散效果不佳，同时也使得PET切片粘度下降，PET膜的拉伸强度下降。
综上所述：本发明提供了一种防水卷材用增韧型聚酯胎体膜及其制备方法，本发明实施例中使得抗氧剂164、分散剂和抗紫外线剂同时添加到缩聚反应中，由于抗氧剂164在260-265℃下会发生沸腾，通过分散剂的作用有助于抗氧剂164和抗紫外线剂分散在反应釜内，通过抗氧剂的沸腾则利于抗紫外线剂进一步的均匀的分散在反应釜中，从而可避免抗紫外线剂的聚集，利于缩聚反应的进行，有助于提高PET膜的质量。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
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