一种刚韧阻燃PET打包带及制备方法与流程

本发明涉及一种新能源打包带，具体为一种刚韧阻燃pet打包带及制备方法。

背景技术：

1、pet打包带主要是以pet树脂为原料通过拉伸成型的一种聚酯打包带，俗称塑钢带，其强度高，可替代钢带、pp打包带，被广泛应用在包装型材行业。随着新能源行业的快速发展，在新能源汽车电池上也需要用到pet打包带，其通过添加阻燃材料，从而改善pet打包带的阻燃防火特性；通过添加增韧剂或弹性体等来改善打包带的脆性开裂问题。但是，增韧剂或弹性体的加入会导致打包带的强度下降、刚性降低。此外，行业内生产的打包带依然以单螺杆挤出机为主，单螺杆结构的不同对阻燃pet打包带的性能影响较大，尤其对打包带的韧性影响很大。

2、现有技术关于阻燃pet打包带的研究如下：专利申请cn110016210a公开了一种阻燃pet打包带的制备方法。将pet树脂、阻燃剂、阻燃协效剂、加工稳定剂和纳米增强剂混合，通过双螺杆挤出机挤出得到阻燃pet打包带。但是，上述专利提供的技术方案打包带的各种原料采用混合的方式，无法保证下料的均匀性；且该专利采用双螺杆制备，因双螺杆功率大，能耗高，熔压不稳，最终无法得到具有稳定尺寸、韧性好、和稳定阻燃性能的pet打包带。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种具备尺寸稳定，防火性能始终满足v0，电绝缘性能好的pet打包带，且刚性强，韧性好，打包带各向对折均不开裂，在新能源汽车电池模组上得到广泛应用，拓展了打包带的应用范围。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、一种刚韧阻燃pet打包带，所述pet打包带的材料是由pet树脂和pet阻燃母粒制备而成，其中pet阻燃母粒加入量占材料总重量的25-40％；所述pet阻燃母粒是由以下组分按重量份制备而成：pet树脂350-450份、复配阻燃剂450-550份、助剂20-30份、色粉30-50份。

4、进一步方案，所述pet阻燃母粒中复配阻燃剂为溴化环氧树脂、十溴二苯乙烷和三氧化二锑按照质量比为(2-3)：(2-3)：(1-1.5)组成，优选为2.5：2.5：1。

5、进一步方案，所述助剂包括抗氧剂、润滑剂、抗滴落剂。

6、具体的抗氧剂为季戊四醇酯类(抗氧剂1010)和耐高温亚磷酸酯类(抗氧剂608)，按质量比为1：1进行复配；润滑剂为硬脂酸酯类(润滑剂pets ap)，抗滴落剂为聚四氟乙烯。

7、所述色粉为钛白粉(金红石型，钛白粉r103，硬度6-6.5)。

8、本申请中原料pet树脂的相对粘度在0.6-1.0pa·s，优选相对粘度为0.8pa·s。

9、本发明的第二个发明目的是提供上述一种刚韧阻燃pet打包带的制备方法，其包括如下步骤：

10、(1)将pet树脂、复配阻燃剂、助剂和色粉混合后，通过双螺杆挤出机挤出，制备得到pet阻燃母粒；

11、(2)将pet阻燃母粒和pet树脂混合均匀，烘干得到混合料；

12、(3)将混合料通过单螺杆挤出机熔融，挤出毛丕带；

13、(4)将毛丕带冷却、加热、牵引拉伸、冷却、收卷、包装，得到一种刚韧阻燃pet打包带。

14、进一步方案，步骤(2)中烘干是指边搅拌边烘干，烘干的温度为130-160℃、时间为3-6h；所述混合料的水分控制在0.02％-0.05％。

15、本发明在烘干的同时搅拌，其目的是保证阻燃母粒与原料的均匀性。

16、单螺杆挤出机包括驱动装置、加热冷却装置、机筒、螺杆、换网器、熔体计量泵、模头。

17、进一步方案，步骤(3)中所述螺杆的总长度为2670mm，其包括下料输送段、压缩段和均化段；

18、所述下料输送段直径为60mm、长度为850mm；

19、所述压缩段的前段长度为850mm、直径呈锥形，其直径由60mm逐渐增大到80mm，压缩段的后端直径为80mm、长度为540mm；

20、所述均化段是由2个长度50mm和1个长度20mm的圆柱实体依次连接而成，其中圆柱实体中开有若干直径5mm且呈右旋状的圆孔。

21、进一步方案，步骤(3)中单螺杆挤出机各区段温度为：区段1温度230-250℃，区段2温度250-260℃，区段3温度250-260℃，区段4温度245-255℃，区段5温度245-255℃；

22、所述换网器的温度为245-255℃，熔体计量泵的温度245-255℃、流量为50-100kg/h；所述模头的温度为245-255℃。其中熔体计量泵保证熔体的稳定输出，换网器过滤掉熔体中可能存在的杂质及不溶物。

23、进一步方案，步骤(4)中，毛丕带冷却是用冷却水进行冷却，其冷却水的温度为40-50℃；

24、加热是指先在一牵引辊进行预热后，再进入烘箱中加热；

25、所述牵引拉伸是指依次经过二牵引辊及三牵引辊拉伸定型。

26、优选的，所述一牵引辊温度为150-170℃，烘箱温度为90-130℃，具体可根据毛丕带变细点的位置选择合适温度。

27、所述二、三牵引辊的温度为160-180℃，牵引拉伸比为4.3-4.4。

28、作为本发明进一步的方案：步骤(4)中冷却的温度为40-50℃，优选温度为45℃。

29、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

30、1、本申请采用pet阻燃母粒和pet树脂批混的方式，减少了pet树脂在双螺杆挤出机中的降解，从而提高了后期制备的打包带的强度。

31、2、pet阻燃母粒和pet树脂混合后烘干，烘干的同时开启烘料仓中搅拌功能，从而保证混合物料的均匀性，可以均匀稳定的下料，进而保证pet打包带的阻燃性能始终满足v0要求。

32、3、混合料通过单螺杆挤出机挤出成毛丕带，通过熔体计量泵的稳定输出，从而可以控制打包带的尺寸稳定性。

33、4、通过色粉的调整，可以提高阻燃打包带的硬度，进而提高阻燃打包带的刚性。

34、5、单螺杆挤出机的螺杆结构的调整，可以有效改善打包带的脆性断裂问题，提高了阻燃pet打包带的韧性。

技术特征：

1.一种刚韧阻燃pet打包带，其特征在于，所述pet打包带的材料是由pet树脂和pet阻燃母粒制备而成，其中pet阻燃母粒加入量占材料总重量的25-40％；所述pet阻燃母粒是由以下组分按重量份制备而成：pet树脂350-450份、复配阻燃剂450-550份、助剂20-30份、色粉30-50份。

2.根据权利要求1所述的一种刚韧阻燃pet打包带，其特征在于，所述pet阻燃母粒中复配阻燃剂为溴化环氧树脂、十溴二苯乙烷和三氧化二锑按照质量比为(2-3)：(2-3)：(1-1.5)组成。

3.根据权利要求2所述的一种刚韧阻燃pet打包带，其特征在于，所述溴化环氧树脂、十溴二苯乙烷和三氧化二锑的质量比为2.5：2.5：1。

4.根据权利要求1所述的一种刚韧阻燃pet打包带，其特征在于，所述助剂包括抗氧剂、润滑剂、抗滴落剂。

5.如权利要求1-4任一项所述的一种刚韧阻燃pet打包带的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于：步骤(2)中烘干是指边搅拌边烘干，烘干的温度为130-160℃、时间为3-6h；所述混合料的水分控制在0.02％-0.05％。

7.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于：步骤(3)中所述单螺杆挤出机的螺杆的总长度为2670mm，螺杆包括下料输送段、压缩段和均化段；

8.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于：步骤(3)中单螺杆挤出机各区段温度为：区段1温度230-250℃，区段2温度250-260℃，区段3温度250-260℃，区段4温度245-255℃，区段5温度245-255℃；

9.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于：步骤(4)中毛丕带冷却是用冷却水进行冷却，其冷却水的温度为40-50℃；

10.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于：所述一牵引辊温度为150-170℃，烘箱温度为90-130℃；

技术总结本发明公开了一种刚韧阻燃PET打包带及制备方法，PET打包带的材料是由PET树脂和PET阻燃母粒制备而成，其中PET阻燃母粒加入量占材料总重量的25‑40％；所述PET阻燃母粒是由以下组分按重量份制备而成：PET树脂350‑450份、复配阻燃剂450‑550份、助剂20‑30份、色粉30‑50份。将PET阻燃母粒与PET树脂混合后通过单螺杆挤出机挤出成毛丕带后，经冷却、加热、牵引拉伸、冷却、收卷、包装，得到一种刚韧阻燃PET打包带。本发明制备的PET打包带尺寸稳定，阻燃性能始终满足V0，且刚性强，韧性好，打包带各向对折均不开裂，被广泛应用在新能源汽车电池模组捆绑材料中。技术研发人员：周鑫,蒋超杰,吴璇,杨桂生,姚晨光受保护的技术使用者：合肥纳仕捷新能源科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/9/29