一种低萃取电机膜及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种低萃取电机膜及其制备方法，其包括以下步骤：将原料对苯二甲酸和乙二醇进行酯化反应后，再在复合催化剂存在下进行缩聚反应得到聚酯树脂，所述聚酯树脂经过挤出切片、熔融挤出、铸片和双向拉伸成膜制得所述低萃取电机膜，所述复合催化剂为稀土MOFs接枝三丁基锡吡啶磺酸盐的复合物，对苯二甲酸和催化剂的质量比为100:0.01～0.10。本发明专利技术的低萃取电机膜制备方法，有效降低了电机聚酯薄膜中低聚物的含量，减少低聚物在电机运行过程中的析出，延长电机的使用寿命。延长电机的使用寿命。

【技术实现步骤摘要】
一种低萃取电机膜及其制备方法


[0001]本专利技术涉及膜材料的
，尤其涉及一种低萃取电机膜及其制备方法。

技术介绍

[0002]随着生活水平的日益提高，空调、冰箱、冷柜等家电产品被广泛应用。作为家电产品重要的零部件之一电机马达，其需要在高温和绝缘的条件下保持长期的稳定运行。因此，通常将具有高长期耐热指数、绝缘性能优良等高性能的双向拉伸聚酯薄膜应用于耐热绝缘马达。
[0003]然而在聚酯合成过程中，低聚物是聚酯聚合过程及降解过程中生成主要副产物，主要成分为环状三聚物。而这些低聚物的存在对双向拉伸成膜会带来一定的不良影响，在成膜过程中，由于低聚物会粘附在薄膜上，导致内膜污染，从而在薄膜表面上形成雾点，影响膜的品质。另外，聚酯薄膜应用于电机运行时，这些低聚物在电机运行过程中会慢慢析出，造成电机堵塞，绝缘失效。同时，电机的运行温度较高，因加热处理而导致的低聚物的析出愈发严重。因此在对电机聚酯薄膜的耐高温性能提出要求的同时，也要求聚酯薄膜中的低聚物含量控制在一定范围之内，即低萃取聚酯薄膜。因此减少聚酯薄膜中低聚物含量的研究也就成为行业内研究的重点。

技术实现思路

[0004]鉴于以上现有技术的不足之处，本专利技术提供了一种低萃取电机膜及其制备方法，以便能有效降低电机聚酯薄膜中低聚物的含量，减少低聚物在电机运行过程中的析出，延长电机的使用寿命。
[0005]为达到以上目的，本专利技术采用的技术方案为：
[0006]一种低萃取电机膜的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：将原料对苯二甲酸和乙二醇进行酯化反应后，再在复合催化剂存在下进行缩聚反应得到聚酯树脂，所述聚酯树脂经过挤出切片、熔融挤出、铸片和双向拉伸成膜制得所述低萃取电机膜，所述复合催化剂为稀土MOFs接枝三丁基锡吡啶磺酸盐的复合物，对苯二甲酸和催化剂的质量比为100:0.01～0.10。通过复合催化剂稀土MOFs接枝三丁基锡吡啶磺酸盐在聚合生产中既做催化剂又做热氧稳定剂的作用，能降低聚酯在成膜过程中的热降解，能有效降低电机膜中低萃取物的含量，以减少双向拉伸成膜时的影响。
[0007]优选地，所述复合催化剂的制备方法为：将三丁基锡吡啶磺酸盐溶解于四氢呋喃中，然后加入改性稀土MOFs，在60～90℃下反应24～48h，反应结束后过滤，将产物用四氢呋喃洗净后，在90～100℃下真空干燥12～24h，得到稀土MOFs接枝三丁基锡吡啶磺酸盐的复合物，所述三丁基锡吡啶磺酸盐和四氢呋喃的质量体积比为0.05～0.15g/mL，所述改性稀土MOFs与三丁基锡吡啶磺酸盐的质量比为1.5～3：1。
[0008]优选地，所述改性稀土MOFs的制备方法为：将稀土MOFs和硅烷偶联剂3
‑
溴丙基三甲氧基硅烷加入至乙酸乙酯中，在70～90℃下反应6～48h，反应结束后过滤，将产物用乙酸
乙酯洗净后，在90～100℃下真空干燥12～24h，得到改性稀土MOFs，所述稀土MOFs与3
‑
溴丙基三甲氧基硅烷的质量比为1.5～3：1。
[0009]优选地，所述稀土MOFs的制备方法为：将硝酸镧和2,2'
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二羟基
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1,1'
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联萘
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3,3'
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二甲酸溶于混合溶液中，搅拌25～35min后装入高压釜，在90～110℃下水热反应18～24h，冷却到室温，用甲醇洗涤，并在沸甲醇中煮10～20h，真空干燥后得到稀土MOFs，其中，所述混合溶液包括质量比为15～30：1：1的二甲基亚砜、1
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丙醇和去离子水，所述硝酸镧与所述混合溶液的质量体积比为0.03～0.05g/mL，所述硝酸镧与2,2'
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二羟基
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1,1'
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联萘
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3,3'
‑
二甲酸的摩尔比为2：1。以2,2'
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二羟基
‑
1,1'
‑
联萘
‑
3,3'
‑
二甲酸作为金属有机框架(MOFs)的有机配体，利用其所带的羧基官能团与稀土镧离子进行自组装形成网络结构。
[0010]优选地，所述三丁基锡吡啶磺酸盐的制备方法为：将4
‑
(2
‑
溴乙基)吡啶与三丁基锡氨基磺酸盐加入至甲苯中，在50～80℃下搅拌回流至得到微黄色固体沉淀，将所述微黄色固体沉淀，真空抽滤后洗涤，在60～80℃真空干燥6～24h后得到三丁基锡吡啶磺酸盐，所述4
‑
(2
‑
溴乙基)吡啶、三丁基锡氨基磺酸盐与甲苯的摩尔比为1：1：3～10。
[0011]本申请复合催化剂稀土MOFs接枝三丁基锡吡啶磺酸盐对高性能电机膜的制备起了关键作用。稀土MOFs为含有多羟基结构的金属有机框架材料，其易于与硅烷偶联剂反应得到改性MOFs。改性MOFs上的溴基与三丁基锡吡啶磺酸盐通过化学键紧密连接。因此，复合催化剂稀土MOFs接枝三丁基锡吡啶磺酸盐具有孔隙率好、密度低、不容易失活、易分离且环境友好等优点，同时带来了巨大的比表面积，增加了活性位点，充分地发挥了催化剂的催化性能。
[0012]优选地，所述酯化反应的具体步骤为：将100份对苯二甲酸、60～65份乙二醇和0.1～0.2份醋酸钴混合均匀，设置酯化反应的反应温度为200～250℃，反应压力为0.1～0.2MPa，酯化反应出水量高于对苯二甲酸与乙二醇理论完全反应出水量的95％，停止反应。添加醋酸钴不仅有利于酯化反应的进行，而且作为抑醚剂可减少缩聚阶段乙二醇的醚化。
[0013]优选地，所述缩聚反应的具体步骤为：向酯化反应后的物料中再加入10～15份第三单体，复合催化剂添加量为0.01～0.1份，缩聚反应温度为240～270℃，压力为100～1000Pa，反应时间为30～60min，反应结束冷却后得到聚酯树脂。
[0014]优选地，所述第三单体为1
‑
氟
‑
2,3
‑
丙二醇和/或2,2
‑
二氟
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1,3
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丙二醇。第三单体含氟丙二醇的加入，增加了聚酯树脂结构的稳定性，并有助于抑制聚酯树脂高分子结构的水解过程，从而降低了聚酯树脂中低聚物的含量。
[0015]优选地，所述熔融挤出过程中，还加入甲基笼型倍半硅氧烷、二苯并
‑
24
‑
冠醚
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8、纳米碳酸钙与聚酯树脂共同熔融挤出，设置熔融温度为275～285℃，熔融时间为3～7min。添加的甲基笼型倍半硅氧烷、二苯并
‑
24
‑
冠醚
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8进一步提高了聚酯树脂在高温熔融挤出过程中的热稳定性，抑制聚酯树脂水解和降解过程；纳米碳酸钙则其他补强和润滑作用。
[0016]本专利技术的另外一方面是提供一种低萃取电机膜，其采用如上述低萃取电机膜的制备方本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种低萃取电机膜的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：将原料对苯二甲酸和乙二醇进行酯化反应后，再在复合催化剂存在下进行缩聚反应得到聚酯树脂，所述聚酯树脂经过挤出切片、熔融挤出、铸片和双向拉伸成膜制得所述低萃取电机膜，所述复合催化剂为稀土MOFs接枝三丁基锡吡啶磺酸盐的复合物，对苯二甲酸和催化剂的质量比为100:0.01～0.10。2.如权利要求1所述的低萃取电机膜的制备方法，其特征在于，所述复合催化剂的制备方法为：将三丁基锡吡啶磺酸盐溶解于四氢呋喃中，然后加入改性稀土MOFs，在60～90℃下反应24～48h，反应结束后过滤，将产物用四氢呋喃洗净后，在90～100℃下真空干燥12～24h，得到稀土MOFs接枝三丁基锡吡啶磺酸盐的复合物，所述三丁基锡吡啶磺酸盐和四氢呋喃的质量体积比为0.05～0.15g/mL，所述改性稀土MOFs与三丁基锡吡啶磺酸盐的质量比为1.5～3：1。3.如权利要求1所述的低萃取电机膜的制备方法，其特征在于，所述改性稀土MOFs的制备方法为：将稀土MOFs和硅烷偶联剂3
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溴丙基三甲氧基硅烷加入至乙酸乙酯中，在70～90℃下反应6～48h，反应结束后过滤，将产物用乙酸乙酯洗净后，在90～100℃下真空干燥12～24h，得到改性稀土MOFs，所述稀土MOFs与3
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溴丙基三甲氧基硅烷的质量比为1.5～3：1。4.如权利要求1所述的低萃取电机膜的制备方法，其特征在于，所述稀土MOFs的制备方法为：将硝酸镧和2,2'
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二羟基
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1,1'
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联萘
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3,3'
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二甲酸溶于混合溶液中，搅拌25～35min后装入高压釜，在90～110℃下水热反应18～24h，冷却到室温，用甲醇洗涤，并在沸甲醇中煮10～20h，真空干燥后得到稀土MOFs，其中，所述混合溶液包括质量比为15～30：1：1的二甲基亚砜、1
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丙醇和去离子水，所述硝酸镧与所述混合溶液的质量体积比为0.03～0.05g/mL，所述硝酸镧与2,2'
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二羟基
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1,1...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘勤学，王郑聊，颜子富，范家华，
申请(专利权)人：宁波勤邦新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：