2003年，我國薄膜用聚酯產(chǎn)量為20萬噸，基本滿足了國內(nèi)BOPET生產(chǎn)企業(yè)對原料的需求。使用膜用聚酯切片的用戶主要分布在廣東、江蘇、上海、河南等地區(qū)。大部分直接生產(chǎn)薄膜加工燙金、復(fù)合、鍍鋁等包裝材料出廠，2003年中國聚酯薄膜市場需求結(jié)構(gòu)見圖1。我國可以生產(chǎn)膜級(jí)切片的廠家主要有儀征化纖、遼化、燕化、天化等企業(yè)，年產(chǎn)量在25萬噸左右，薄膜用聚酯已成為非纖用聚酯發(fā)展的一個(gè)重要方向。

2聚酯薄膜的生產(chǎn)與工藝

聚酯薄膜雙向拉伸又可以分為一次拉伸和兩次拉伸，比較多的采用后者，也就是使用擠出－縱橫逐次拉伸法。拉伸的溫度通常都是在聚酯的玻璃化溫度以上和熔點(diǎn)溫度以下，拉伸后的膜經(jīng)過熱定型，使得分子排列稱為固定的，稱為定型膜；不經(jīng)過熱定型，分子排列不固定的，則為收縮膜，這種膜加熱時(shí)可以快速收縮。

2.1聚酯薄膜的種類

根據(jù)取向度的異同和性能，聚酯薄膜可以分為平衡膜和強(qiáng)化膜。平衡膜是縱橫兩向取向基本相同，拉伸強(qiáng)度、相對熱收縮率相等；通常人們把兩個(gè)方向的拉伸強(qiáng)達(dá)到2.7～3Mpa時(shí)，就稱為超級(jí)平衡膜。強(qiáng)化膜是縱橫兩個(gè)方面中其中一個(gè)方向的取向度大于另一個(gè)方向的取向度，而且該方向的拉伸強(qiáng)度大于2.6MPa的稱為強(qiáng)化膜；拉伸強(qiáng)度大于4Mpa的，則稱為超級(jí)強(qiáng)化膜。

2.2聚酯薄膜的性能

摘要：本文簡述了聚酯薄膜的發(fā)展過程，介紹了BOPET膜的生產(chǎn)與工藝。重點(diǎn)敘述了普通PET光片、PET/PTT共混膜用聚酯、改性PET等薄膜用聚酯新產(chǎn)品的開發(fā)技術(shù)及應(yīng)用，探討膜用聚酯開發(fā)的市場前景。

關(guān)鍵詞：BOPET膜用聚酯開發(fā)

1前言

1948年英國帝國化學(xué)公司（I.C.I）和美國的杜邦公司（DUPONT）制出聚酯薄膜以來，并于1953年實(shí)現(xiàn)了雙向拉伸聚酯薄膜的工業(yè)化生產(chǎn)。雙向拉伸聚酯薄膜（BOPET）具有優(yōu)良的物理和化學(xué)特性，在電子、電器、磁記錄、包裝、裝潢、制版印刷和感光材料等方面具有廣泛的用途，在國內(nèi)市場應(yīng)用越來越多，特別是我國塑料包裝制品業(yè)發(fā)展迅猛，遠(yuǎn)高于國內(nèi)生產(chǎn)總值的增長速度，預(yù)計(jì)未來幾年塑料包裝制品生產(chǎn)總值年增長率將保持在10％以上。隨著包裝向高檔化發(fā)展，BOPET膜的產(chǎn)量和消費(fèi)量顯著增加，其中包裝薄膜是BOPET膜需求增長最快的應(yīng)用領(lǐng)域。截至2002年底，全國共有20余家BOPET薄膜生產(chǎn)企業(yè)，各類生產(chǎn)線25條，年產(chǎn)能力約11萬余噸。從2002年開始，國內(nèi)BOPET薄膜市場供需兩旺，增長迅速。與此同時(shí)，市場的迅速發(fā)展吸引了眾多新投資者，國內(nèi)有多家企業(yè)開始新建或擴(kuò)建BOPET生產(chǎn)線。下為2002～2006年國內(nèi)BOPET薄膜產(chǎn)能及預(yù)測表。

2003年，我國薄膜用聚酯產(chǎn)量為20萬噸，基本滿足了國內(nèi)BOPET生產(chǎn)企業(yè)對原料的需求。使用膜用聚酯切片的用戶主要分布在廣東、江蘇、上海、河南等地區(qū)。大部分直接生產(chǎn)薄膜加工燙金、復(fù)合、鍍鋁等包裝材料出廠，2003年中國聚酯薄膜市場需求結(jié)構(gòu)見圖1。我國可以生產(chǎn)膜級(jí)切片的廠家主要有儀征化纖、遼化、燕化、天化等企業(yè)，年產(chǎn)量在25萬噸左右，薄膜用聚酯已成為非纖用聚酯發(fā)展的一個(gè)重要方向。

2聚酯薄膜的生產(chǎn)與工藝

1生產(chǎn)原材料、配方以及工藝條件對生產(chǎn)影響的研究

1.1填料加入量的影響

填料的添加量影響木紋清晰度，但并不是越多越好。為了得到滿意的涂膜外觀和性能，必須確定合適的填料品種，同時(shí)還要考慮填料用量。填料用量較大有利于降低粉末涂料的產(chǎn)品成本和提高涂膜硬度等性能，但會(huì)降低涂膜的沖擊強(qiáng)度和致密性。

1.2不同廠家的聚酯樹脂的影響

在聚酯粉末涂料配方中，聚酯樹脂是粉末涂料和涂膜性能的主要成分。目前聚酯粉末涂料用聚酯樹脂的品種很多，而且不同廠家之間的價(jià)格和質(zhì)量的差別也很大，所以根據(jù)粉末涂料性能和涂裝工藝條件的要求選擇合適的樹脂品種是很重要的。不同廠家的聚酯樹脂其膠化時(shí)間、熔融水平流動(dòng)性均有一定的差別。有些樹脂的差別較大，這是因?yàn)椴煌瑥S家的聚酯樹脂在原材料成分、結(jié)構(gòu)、反應(yīng)活性、熔融黏度等方面均存在差別，導(dǎo)致粉末涂料之間的差別。因此為了得到涂膜性能滿意的產(chǎn)品，必須選擇合適的、相匹配、質(zhì)量穩(wěn)定的聚酯樹脂品種。

1.3羥烷基酰胺HAA固化劑的影響

試驗(yàn)方案制作200mm×100mm×2mm冷扎鋼板8塊，經(jīng)脫脂→水洗→除銹→水洗→表調(diào)→磷化→水洗→熱水洗→預(yù)烘烤→其中2塊靜電噴涂RAL7035環(huán)氧－聚酯粉末;同時(shí)脫脂處理并砂紙打磨100mm×50mm×0．5mm規(guī)格的馬口鐵板2塊噴涂RAL7035環(huán)氧－聚酯粉末，將兩個(gè)固化爐升溫至180℃，爐溫跟蹤儀3根導(dǎo)線連接在未噴涂的3塊冷軋板上，并采取高、中、低(具體位置以正常生產(chǎn)時(shí)工件的最大尺寸為參考)懸掛，另一根導(dǎo)線懸空至固化爐中部測試空氣溫度，對噴涂粉末的1塊試板和馬口鐵板懸掛于中間位置同爐溫跟蹤儀一起送入箱式固化爐中，溫度到達(dá)180℃計(jì)時(shí)20min。測試完用相同的方法將其余試板懸掛送U形通過固化爐，固化時(shí)間由鏈速控制(550r/min固化20min)。

試驗(yàn)結(jié)果及比較通過爐溫跟蹤儀的測試，箱式固化爐固化后冷軋板涂膜顏色明顯比U形通過式固化爐所固化涂膜發(fā)白。對兩塊冷軋板做劃格、附著力試驗(yàn)，未出現(xiàn)脫落;對馬口鐵板涂膜作50kg沖擊試驗(yàn)，涂膜未出現(xiàn)明顯裂紋。從爐溫跟蹤儀曲線看出噴涂工件在儀表顯示溫度達(dá)180℃，固化時(shí)間20min的情況下，通過式固化爐到達(dá)180℃實(shí)際平均時(shí)間為14min(見圖1)，箱式固化爐到達(dá)180℃溫度實(shí)際平均時(shí)間為10min(見圖2)。涂膜實(shí)際發(fā)生交聯(lián)固化的時(shí)間長短不一致及溫度均勻性差導(dǎo)致出現(xiàn)零件涂膜色差。

解決方法

(1)箱式固化爐設(shè)定溫度參數(shù)由原來的185℃提高到190℃，提高涂膜的實(shí)際固化時(shí)間。(2)由于箱式固化爐空間限制無法增加熱循環(huán)裝置，通過對箱式爐底部改造為軌道進(jìn)出烤爐，底部增加遠(yuǎn)紅外輻射器，輻射器上層覆蓋篦子進(jìn)行安全防護(hù)。這樣，減少了固化爐底部與高部的溫度差，使?fàn)t內(nèi)整體溫度相對均勻。(3)通過對設(shè)定參數(shù)的改進(jìn)及固化爐底部增加熱輻射器，改進(jìn)固化爐溫度的均勻性后，再一次采用上述方法用爐溫跟蹤儀進(jìn)行測試，從爐溫跟蹤儀曲線圖看出箱式爐實(shí)際固化溫度在180℃以上的時(shí)間基本與U形通過固化爐取得了一致，對兩烤爐固化試板涂膜顏色進(jìn)行對比，顏色光澤無明顯差異。

同一固化爐固化后薄厚冷軋板零件色差

1常見涂膜色差分析

一、導(dǎo)論

耐久性粉末涂料具有很好的耐光致老化與降解性能，它即可用于室內(nèi)制品的涂裝，也可用于室外制品的涂裝。為了得到良好的室外涂膜性能，粉末涂料所有組份包括交聯(lián)劑，必須具有良好的耐光致老化與降解性能。氨基樹脂交聯(lián)劑如密胺類樹脂具有優(yōu)異耐久性能而廣泛應(yīng)用于液體涂料工業(yè)；由于幾十年來良好的記錄，它們成為液體涂料的首選交聯(lián)劑，并且可得到低成本、耐久的、光穩(wěn)定的堅(jiān)硬涂膜。

Powderlink1174樹脂（氰特工業(yè)有限公司生產(chǎn)，以下簡稱1174）是另一種氨基樹脂交聯(lián)劑，它是以甘脲而不是以密胺為基礎(chǔ)的。人們都知道甘脲型氨基樹脂涂料具有優(yōu)異的室外耐久性能，而1174它主要是單體的四甲氧基甲基甘脲（TMMGU），它是高熔點(diǎn)的非粘性、不結(jié)塊、易粉碎的固體，特別適合于室外型耐久粉末涂料的配制。產(chǎn)品1174其熔點(diǎn)高于90℃，它的主要成份TMMGU結(jié)構(gòu)如圖一所示。本論文我們將對Powderkink1174固化的粉末涂料配方研究和開發(fā)的最新成果作一論述（1）。

二、Powderlink1174交聯(lián)劑和催化劑的特殊作用

在酸催化劑的存在下，氨基樹脂交聯(lián)劑包括1174，能夠和含有羥基、羧基、酰胺基、氨基甲酸酯、硫醇基及氨基官能團(tuán)的聚合物反應(yīng)并交聯(lián)。酸催化劑如PowderlinkMTSI催化劑（甲苯基甲基磺酰亞胺，氰特工業(yè)有限公司生產(chǎn)），可促進(jìn)TMMGU中甲氧基甲基官能團(tuán)與聚合物鏈上反應(yīng)性官能團(tuán)的交換反應(yīng)，形成交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)并生成甲醇。該反應(yīng)如圖二所示。前文中（2，3）我們討論了幾種有效催化劑，通過選擇不同的催化劑，使用1174可得到多種多樣的粉末涂料，如高光的、無光的和皺紋的粉末涂料。另外使用添加劑常?？梢愿淖冎付ㄋ岽呋瘎┑膹?qiáng)度，采用這種方式也可以使涂料的性能和外觀得到明顯的改善。我們發(fā)現(xiàn)使用磺酰亞胺催化劑MTSI，可以得到平滑的、無缺陷的、高光澤的厚膜涂料（4）。

三、高光澤無缺陷厚膜粉末涂料

Powderlink1174樹脂（氰特工業(yè)有限公司生產(chǎn)，以下簡稱1174）是另一種氨基樹脂交聯(lián)劑，它是以甘脲而不是以密胺為基礎(chǔ)的。人們都知道甘脲型氨基樹脂涂料具有優(yōu)異的室外耐久性能，而1174它主要是單體的四甲氧基甲基甘脲（TMMGU），它是高熔點(diǎn)的非粘性、不結(jié)塊、易粉碎的固體，特別適合于室外型耐久粉末涂料的配制。產(chǎn)品1174其熔點(diǎn)高于90℃，它的主要成份TMMGU結(jié)構(gòu)如圖一所示。本論文我們將對Powderkink1174固化的粉末涂料配方研究和開發(fā)的最新成果作一論述（1）。

二、Powderlink1174交聯(lián)劑和催化劑的特殊作用

在酸催化劑的存在下，氨基樹脂交聯(lián)劑包括1174，能夠和含有羥基、羧基、酰胺基、氨基甲酸酯、硫醇基及氨基官能團(tuán)的聚合物反應(yīng)并交聯(lián)。酸催化劑如PowderlinkMTSI催化劑（甲苯基甲基磺酰亞胺，氰特工業(yè)有限公司生產(chǎn)），可促進(jìn)TMMGU中甲氧基甲基官能團(tuán)與聚合物鏈上反應(yīng)性官能團(tuán)的交換反應(yīng)，形成交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)并生成甲醇。該反應(yīng)如圖二所示。前文中（2，3）我們討論了幾種有效催化劑，通過選擇不同的催化劑，使用1174可得到多種多樣的粉末涂料，如高光的、無光的和皺紋的粉末涂料。另外使用添加劑常常可以改變指定酸催化劑的強(qiáng)度，采用這種方式也可以使涂料的性能和外觀得到明顯的改善。我們發(fā)現(xiàn)使用磺酰亞胺催化劑MTSI，可以得到平滑的、無缺陷的、高光澤的厚膜涂料（4）。

三、高光澤無缺陷厚膜粉末涂料

對絕大多數(shù)最終用途來說，粉末涂層的典型膜厚不超過3密耳，近幾年來粉末涂料涂膜厚度的發(fā)展趨勢是趨于薄層化。很明顯如果1.5∽2密耳的涂層能得到同樣的外觀和保護(hù)效果，3∽4密耳的涂層就有點(diǎn)浪費(fèi)了。但是在某些用途中要求厚膜涂層，例如歐洲建筑涂料就有這種特殊要求。在歐洲建筑涂料要標(biāo)上“合格”標(biāo)簽需要經(jīng)過嚴(yán)格審批，合格涂料要求最低膜厚為2.4密爾(60微米)。為了達(dá)到上述膜厚，并考慮到法拉第屏蔽效應(yīng)(在工件某些區(qū)域粉末的靜電排斥效應(yīng))，施工者不得不噴涂得比所需膜厚更厚，偶爾膜厚高達(dá)5密耳，圖三描繪了這種情況。盡管用TMMGU和MTSI制造的粉末涂料固化時(shí)揮發(fā)份只有典型聚氨酯粉末涂料的一半左右（3），如果不使用助劑，甲醇的揮發(fā)將在膜比較厚(>3.5密耳)的地方造成針孔。為了使Powderlink1174粉末涂料能夠得到厚度大于5密耳的無缺陷涂膜，我們做了很多努力研究其配方。

為了膜厚達(dá)到3.5密耳的涂膜充分脫氣，防止針孔，1174粉末涂料必須有足夠的流動(dòng)性并且有足夠時(shí)間讓涂料在固化前充分‘愈合’其缺陷。粉末涂料，包括TMMGU粉末涂料固化時(shí)的流動(dòng)性和流度，都可以用流變儀方便地測定（5）。

一、導(dǎo)論

耐久性粉末涂料具有很好的耐光致老化與降解性能，它即可用于室內(nèi)制品的涂裝，也可用于室外制品的涂裝。為了得到良好的室外涂膜性能，粉末涂料所有組份包括交聯(lián)劑，必須具有良好的耐光致老化與降解性能。氨基樹脂交聯(lián)劑如密胺類樹脂具有優(yōu)異耐久性能而廣泛應(yīng)用于液體涂料工業(yè)；由于幾十年來良好的記錄，它們成為液體涂料的首選交聯(lián)劑，并且可得到低成本、耐久的、光穩(wěn)定的堅(jiān)硬涂膜。

Powderlink1174樹脂（氰特工業(yè)有限公司生產(chǎn)，以下簡稱1174）是另一種氨基樹脂交聯(lián)劑，它是以甘脲而不是以密胺為基礎(chǔ)的。人們都知道甘脲型氨基樹脂涂料具有優(yōu)異的室外耐久性能，而1174它主要是單體的四甲氧基甲基甘脲（TMMGU），它是高熔點(diǎn)的非粘性、不結(jié)塊、易粉碎的固體，特別適合于室外型耐久粉末涂料的配制。產(chǎn)品1174其熔點(diǎn)高于90℃，它的主要成份TMMGU結(jié)構(gòu)如圖一所示。本論文我們將對Powderkink1174固化的粉末涂料配方研究和開發(fā)的最新成果作一論述（1）。

二、Powderlink1174交聯(lián)劑和催化劑的特殊作用

在酸催化劑的存在下，氨基樹脂交聯(lián)劑包括1174，能夠和含有羥基、羧基、酰胺基、氨基甲酸酯、硫醇基及氨基官能團(tuán)的聚合物反應(yīng)并交聯(lián)。酸催化劑如PowderlinkMTSI催化劑（甲苯基甲基磺酰亞胺，氰特工業(yè)有限公司生產(chǎn)），可促進(jìn)TMMGU中甲氧基甲基官能團(tuán)與聚合物鏈上反應(yīng)性官能團(tuán)的交換反應(yīng)，形成交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)并生成甲醇。該反應(yīng)如圖二所示。前文中（2，3）我們討論了幾種有效催化劑，通過選擇不同的催化劑，使用1174可得到多種多樣的粉末涂料，如高光的、無光的和皺紋的粉末涂料。另外使用添加劑常常可以改變指定酸催化劑的強(qiáng)度，采用這種方式也可以使涂料的性能和外觀得到明顯的改善。我們發(fā)現(xiàn)使用磺酰亞胺催化劑MTSI，可以得到平滑的、無缺陷的、高光澤的厚膜涂料（4）。

三、高光澤無缺陷厚膜粉末涂料

一、掉塑發(fā)生機(jī)理

環(huán)氧聚酯粉末依靠靜電吸附到工件的磷化膜層后，在固化烘箱中產(chǎn)生熔融、膠化、流平、固化四個(gè)過程。其中，熔融、膠化、流平三個(gè)過程中的粉末出現(xiàn)液體特征，會(huì)滲入磷化膜形成的孔洞中，從而粉末層與磷化膜層緊密結(jié)合，那么，工件在受到很少外力作用下會(huì)出現(xiàn)塑層脫離鋼板磷化膜層的現(xiàn)象，出現(xiàn)掉塑問題。

二、掉塑影響原因

造成掉塑的因素有以下幾個(gè)方面：

1、磷化膜嚴(yán)重發(fā)黃、發(fā)花。在電子顯微鏡下觀察可以發(fā)現(xiàn)：發(fā)黃、發(fā)花的磷化膜層結(jié)晶不規(guī)則。

2、局部沒有磷化膜。這樣的膜層會(huì)造成掉塑。

一、掉塑發(fā)生機(jī)理

環(huán)氧聚酯粉末依靠靜電吸附到工件的磷化膜層后，在固化烘箱中產(chǎn)生熔融、膠化、流平、固化四個(gè)過程。其中，熔融、膠化、流平三個(gè)過程中的粉末出現(xiàn)液體特征，會(huì)滲入磷化膜形成的孔洞中，從而粉末層與磷化膜層緊密結(jié)合，那么，工件在受到很少外力作用下會(huì)出現(xiàn)塑層脫離鋼板磷化膜層的現(xiàn)象，出現(xiàn)掉塑。

二、掉塑原因

造成掉塑的因素有以下幾個(gè)方面：

1、磷化膜嚴(yán)重發(fā)黃、發(fā)花。在顯微鏡下觀察可以發(fā)現(xiàn)：發(fā)黃、發(fā)花的磷化膜層結(jié)晶不規(guī)則。

2、局部沒有磷化膜。這樣的膜層會(huì)造成掉塑。

一、導(dǎo)論

耐久性粉末涂料具有很好的耐光致老化與降解性能，它即可用于室內(nèi)制品的涂裝，也可用于室外制品的涂裝。為了得到良好的室外涂膜性能，粉末涂料所有組份包括交聯(lián)劑，必須具有良好的耐光致老化與降解性能。氨基樹脂交聯(lián)劑如密胺類樹脂具有優(yōu)異耐久性能而廣泛應(yīng)用于液體涂料工業(yè)；由于幾十年來良好的記錄，它們成為液體涂料的首選交聯(lián)劑，并且可得到低成本、耐久的、光穩(wěn)定的堅(jiān)硬涂膜。

Powderlink1174樹脂（氰特工業(yè)有限公司生產(chǎn)，以下簡稱1174）是另一種氨基樹脂交聯(lián)劑，它是以甘脲而不是以密胺為基礎(chǔ)的。人們都知道甘脲型氨基樹脂涂料具有優(yōu)異的室外耐久性能，而1174它主要是單體的四甲氧基甲基甘脲（TMMGU），它是高熔點(diǎn)的非粘性、不結(jié)塊、易粉碎的固體，特別適合于室外型耐久粉末涂料的配制。產(chǎn)品1174其熔點(diǎn)高于90℃，它的主要成份TMMGU結(jié)構(gòu)如圖一所示。本論文我們將對Powderkink1174固化的粉末涂料配方研究和開發(fā)的最新成果作一論述（1）。

二、Powderlink1174交聯(lián)劑和催化劑的特殊作用

在酸催化劑的存在下，氨基樹脂交聯(lián)劑包括1174，能夠和含有羥基、羧基、酰胺基、氨基甲酸酯、硫醇基及氨基官能團(tuán)的聚合物反應(yīng)并交聯(lián)。酸催化劑如PowderlinkMTSI催化劑（甲苯基甲基磺酰亞胺，氰特工業(yè)有限公司生產(chǎn)），可促進(jìn)TMMGU中甲氧基甲基官能團(tuán)與聚合物鏈上反應(yīng)性官能團(tuán)的交換反應(yīng)，形成交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)并生成甲醇。該反應(yīng)如圖二所示。前文中（2，3）我們討論了幾種有效催化劑，通過選擇不同的催化劑，使用1174可得到多種多樣的粉末涂料，如高光的、無光的和皺紋的粉末涂料。另外使用添加劑常?？梢愿淖冎付ㄋ岽呋瘎┑膹?qiáng)度，采用這種方式也可以使涂料的性能和外觀得到明顯的改善。我們發(fā)現(xiàn)使用磺酰亞胺催化劑MTSI，可以得到平滑的、無缺陷的、高光澤的厚膜涂料（4）。

三、高光澤無缺陷厚膜粉末涂料