[发明专利]强亲水性聚对苯二甲酸乙二醇酯透明薄膜及其制备方法

说明书

本发明提供了一种强亲水性聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)透明薄膜及其制备方法。该薄膜由PET与表面活性剂组成，表面活性剂与PET的质量之比为1:1000～10:100，利用表面活性剂改性PET薄膜，不仅保持了PET薄膜的高透明性，而且有效提高了其亲水性，降低了其在空气中对水的接触角，因此具有良好的应用前景，尤其适用于在潮湿、高雾气等环境中使用的透明防护、包装装饰、屏幕保护、光学级镜面表面保护等领域。

技术领域

本发明涉及聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜技术领域，尤其涉及一种强亲水性聚对苯二甲酸乙二醇酯透明薄膜及其制备方法。

背景技术

聚对苯二甲酸乙二醇酯是热塑性聚酯中的主要品种，简称PET，具有以下性能：(1)分子结构高度对称，具有一定的结晶取向能力，故而具有较高的成膜性；(2)具有良好的光学性能和耐候性，非晶态的PET具有良好的光学透明性；(3)具有优良的耐磨耗摩擦性、尺寸稳定性及电绝缘性。因此，PET薄膜(又名耐高温聚酯薄膜)具有优异的物理性能、化学性能、尺寸稳定性、透明性及可回收性，可广泛应用于磁记录、感光材料、电子、电气绝缘、工业用膜、包装装饰、屏幕保护、光学级镜面表面保护等领域。

在实际应用中，往往需要PET薄膜不仅具有高透明性，还兼具亲水性能以便于在潮湿、高雾气等环境中使用，例如当PET薄膜用于车窗、门窗表面的保护膜时，因薄膜的亲水性而具有防雾功能。

目前，多采用对PET薄膜进行改性以提高其亲水性，主要的改性方法包括化学接枝改性、紫外光辐照接枝改性、高能射线辐照接枝改性、等离子体处理接枝改性以及臭氧氧化改性等。但是，这些改性方法存在加工温度高、加工机械要求高、工艺条件复杂、仪器要求高等问题。

发明内容

针对上述技术关于PET薄膜的亲水性改性技术现状，本发明旨在提供了一种强亲水性聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)透明薄膜，该薄膜简单易制备，不仅具有高透明性，而且具有强亲水性。

为了实现上述技术目的，本发明人创新性地将表面活性剂加入PET中，利用表面活性剂改性PET薄膜的亲水性。其思路是：表面活性剂一般具有亲水端和亲油端，将表面活性剂2与PET基体1混合制备薄膜时，其亲油端趋向于伸入PET固相中，而亲水端则趋向于伸出PET，留在空气相中，因此形成图1所示的结构，正是由于薄膜表面存在该亲水端，能够大大提高薄膜的亲水性，降低其对水的接触角。同时，为了使PET薄膜兼具透明性与亲水性，需要协调表面活性剂与PET质量，因为一方面需要表面活性剂在PET薄膜的表面浓度达到最大以提高其亲水性，另一方面还需要控制表面活性剂质量，以免大量胶束态表面活性剂存在影响PET的强度和透光性能。经过大量实验反复验证，本发明人发现当表面活性剂与PET的质量之比为1:1000～10:100时，能够兼顾PET薄膜的透明性与亲水性。

即，本发明的技术方案是：一种强亲水性PET透明薄膜，由PET与表面活性剂组成，PET与表面活性剂的质量之比为1:1000～10:100。

所述的表面活性剂不限，包括阳离子型表面活性剂、阴离子型表面活性剂或非离子型表面活性剂。阳离子型表面活性剂包括但不限于十六烷基三甲基溴化铵、十四烷基三甲基氯化铵、十二烷基三甲基溴化铵等。阴离子型表面活性剂包括但不限于十二烷基苯磺酸钠、十六酸钠、十四烷基磺酸钠等。非离子型表面活性剂包括但不限于OP-10乳化剂、月桂醇聚氧乙烯醚等。

本发明还提供了一种强亲水性PET透明薄膜的制备方法，该方法将表面活性剂溶解在PET溶液中，得到混合溶液，然后将混合溶液涂布、流延或者喷涂在基体表面，最好干燥固化，即得到强亲水性PET透明薄膜。

PET溶液中的溶剂不限，该溶剂能够溶剂PET，包括但不限于苯酚与四氯乙烷的混合溶剂、邻氯苯酚、三氟乙酸等。