【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及光学薄膜的，更具体地说，它涉及一种生物基叠层膜及其制备方法。
技术介绍
1、叠层膜技术是利用两种及以上不同光学特性的材料交替叠层得到。通过对膜层光学厚度的设计，可以使太阳光线在叠层膜中经过多个界面处的反射出现在不同波长范围。在此基础上，通过不同材料的匹配和膜层结构设计，越来越多的具有不同光学特性的薄膜正逐渐得到开发和应用，例如：红外反射膜、偏光反射膜等。
2、现阶段，叠层膜所用的树脂一般为石油化工产品，不具备生物降解性。随着叠层膜的用量日益增加，树脂回收存在难点，容易污染环境，不利于可持续发展。
技术实现思路
1、为了解决传统叠层膜均来源于石化原料，不够环保的问题，本申请提供一种生物基叠层膜及其制备方法，叠层膜具备可生物降解特性，还能够具备较低的雾度和优异的机械性能。
2、第一方面，本申请提供一种生物基叠层膜，采用如下的技术方案：
3、一种生物基叠层膜，由两种折射率不同的树脂交替叠层得到，其中一种树脂为生物基聚酯类树脂，两种树脂之间的折射率差值≥0.05，所述叠层膜对波长范围在300～1200nm的光线进行反射；
4、所述生物基聚酯类树脂为聚2,5-呋喃二甲酸乙二醇酯或聚羟基脂肪酸酯。
5、进一步的，所述叠层膜中的一种树脂为聚2,5-呋喃二甲酸乙二醇酯，另一种树脂选择聚甲基丙烯酸甲酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯-1,4-环已烷二甲醇酯或聚羟基脂肪酸酯。
6、进一步的，所述生物基叠层膜
7、进一步的，所述树脂的特性粘度为0.8～1.0dl/g。
8、进一步的，单层所述树脂光学厚度为20～200nm。
9、进一步的，所述生物基叠层膜在300～1200nm波长范围的会反射光谱曲线中，最高反射率和最低反射率差值在50%以上。
10、第二方面，本申请提供一种生物基叠层膜的制备方法，采用如下的技术方案：
11、一种生物基叠层膜的制备方法，包括如下步骤：
12、预处理：将两种树脂粒子进行真空干燥预结晶；
13、共挤成膜：预结晶处理后的树脂粒子分别熔融，进入分配器，共同挤出，挤出时的温度为255～265℃，得到铸片；
14、拉伸定型：将铸片进行拉伸，拉伸温度为95～105℃，拉伸结束后进入加热箱中定型，加热温度为105～115℃，得到生物基叠层膜。
15、进一步的，所述预处理步骤中，预结晶温度为120～140℃，预结晶真空度为0.1～1torr，预结晶时间为10～24h。
16、进一步的，所述拉伸定型步骤中，拉伸倍数为3～5倍，拉伸速率为30～50mm/s。
17、进一步的，所述拉伸定型步骤中加热箱的鼓风速度为60～80mm/s。
18、进一步的，所述拉伸定型步骤中加热箱的加热保温时间为70～90s。
19、本申请至少具备如下优势：
20、首先，本申请选择了特定的生物基聚酯类树脂作为叠层膜的主要原料之一。聚2,5-呋喃二甲酸乙二醇酯(pef)可以在微生物的作用下降解成二甲酸和呋喃乙二醇，聚羟基脂肪酸酯(pha)为生物基材料，两种树脂作为叠层膜的主要原料之一，赋予叠层膜可生物降解的特性，有利于生物基叠层膜后期的回收利用。
21、其次，传统多层聚2,5-呋喃二甲酸乙二醇酯的光线透过率差，通过采用此叠层技术，在适当温度下流延拉伸，叠层膜的两种树脂界面处反射光、叠层膜与空气界面处的反射光之间的光发生干涉，提高了叠层膜的透光率，从而解决了聚2,5-呋喃二甲酸乙二醇酯光线透过率差的问题。
22、再者，生物基聚酯类树脂中pef与pmma、pen、petg以及pha之间的折射率相差较大，满足光学应用场景需求。上述几种树脂的特性粘度相近，树脂在分配器中的流动速度相近，特性粘度大的树脂不易对特性粘度小的树脂进行拉伸，两种树脂的界面不易发生不规则畸变，叠层膜的透光率增加，有利于提升叠层膜的光学性能。
23、上述树脂中均含有酯基，相容性较好，层与层之间的结合力适中，树脂在熔融叠层时，两者界面的热应力和机械应力较好，叠层膜具有较好的力学性能；同时，由于树脂本身结构特性，树脂在熔融叠层时，两者界面的表面张力不同，不易产生相互扩散的情况。
24、最后，针对叠层膜的制备方法进行改进，先对树脂粒子进行预结晶处理，使得树脂粒子的分子排列更加有序，提高叠层膜的强度、刚度、耐热性、耐候性、耐化学腐蚀性等性能；控制挤出时的温度，挤出温度在此范围内时，粒料完全结晶，叠层膜之间产生气泡的概率降低，叠层膜的透光率提高，有助于叠层膜光学性能和力学性能的提升；控制拉伸温度以及加热箱温度，树脂的大分子链充分取向，结晶，使拉伸后的叠层膜的综合力学性能大幅提升，层间的结合力也会大大提高，兼顾了叠层膜的光学性能和力学性能提升。
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1.一种生物基叠层膜，其特征在于：由两种折射率不同的树脂交替叠层得到，其中一种树脂为生物基聚酯类树脂，两种树脂之间的折射率差值≥0.05，所述叠层膜对波长范围在300～1200nm的光线进行反射；
2.如权利要求1所述的一种生物基叠层膜，其特征在于：所述叠层膜中的一种树脂为聚2,5-呋喃二甲酸乙二醇酯，另一种树脂选择聚甲基丙烯酸甲酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯-1,4-环已烷二甲醇酯或聚羟基脂肪酸酯。
3.如权利要求1所述的一种生物基叠层膜，其特征在于：所述树脂的特性粘度为0.8～1.0dL/g。
4.如权利要求1所述的一种生物基叠层膜，其特征在于：所述生物基叠层膜交替叠层的层数为231～401层。
5.权利要求1-4任意一项所述的一种生物基叠层膜的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
6.如权利要求5所述的一种生物基叠层膜的制备方法，其特征在于：所述预处理步骤中，预结晶温度为120～140℃，预结晶真空度为0.1～1Torr，预结晶时间为10～24h。
7.如权利要求5所述的一种生物基叠层膜的
8.如权利要求5所述的一种生物基叠层膜的制备方法，其特征在于：所述拉伸定型步骤中加热箱的鼓风速度为60～80mm/s。
9.如权利要求5所述的一种生物基叠层膜的制备方法，其特征在于：所述拉伸定型步骤中加热箱的加热保温时间为70～90s。
...【技术特征摘要】
1.一种生物基叠层膜，其特征在于：由两种折射率不同的树脂交替叠层得到，其中一种树脂为生物基聚酯类树脂，两种树脂之间的折射率差值≥0.05，所述叠层膜对波长范围在300～1200nm的光线进行反射；
2.如权利要求1所述的一种生物基叠层膜，其特征在于：所述叠层膜中的一种树脂为聚2,5-呋喃二甲酸乙二醇酯，另一种树脂选择聚甲基丙烯酸甲酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯-1,4-环已烷二甲醇酯或聚羟基脂肪酸酯。
3.如权利要求1所述的一种生物基叠层膜，其特征在于：所述树脂的特性粘度为0.8～1.0dl/g。
4.如权利要求1所述的一种生物基叠层膜，其特征在于：所述生物基叠层膜交替叠层的层数为231～401层。
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【专利技术属性】
技术研发人员：汤文成，陈名扬，王利新，毛耀全，
申请(专利权)人：畅的新材料科技上海有限公司，
类型：发明
国别省市：
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