BOPET薄膜，全名雙向拉伸聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯薄膜（Biaxially Oriented Polyethylene Terephthalate），是由對(duì)苯二甲酸和乙二醇反應(yīng)得到的聚酯樹(shù)脂制成的薄膜材料。
BOPET薄膜具有以下的性質(zhì)：
質(zhì)地透明，具有良好的光學(xué)性能，能夠提供較高的光學(xué)清晰度和折射率。
具有優(yōu)異的機(jī)械性能，如高強(qiáng)度、高韌性和耐沖擊性。優(yōu)異的熱穩(wěn)定性，耐高溫?zé)岱狻⒛偷蜏乜箖鲂阅堋?/span>
抗化學(xué)腐蝕性強(qiáng)，具有良好的耐酸、耐堿性。具有優(yōu)秀的屏蔽性能，可防止氧氣、水汽等外部物質(zhì)對(duì)包裝物的滲透和污染。
BOPET薄膜在以下領(lǐng)域：
印刷行業(yè)、電子行業(yè)、影視行業(yè)、光伏行業(yè)獲得廣泛應(yīng)用。
BOPET薄膜的制法主要分為兩個(gè)步驟：
拉伸和取向。將PET原料通過(guò)熔融方式制成片狀膜，然后通過(guò)一系列的拉伸和冷卻過(guò)程，使薄膜在縱向和橫向上均勻拉伸并取向，形成具有雙向拉伸性質(zhì)的BOPET薄膜。
一、BOPET的原料切片
BOPET生產(chǎn)用原料切片，無(wú)論是單層還是共擠復(fù)合膜，均使用兩種或多種切片原料，根據(jù)薄膜品種不同，幾種切片使用配比不相同。
第一種，含較高濃度添加劑的樹(shù)脂，主要用于改進(jìn)產(chǎn)品的性能或加性能，俗稱抗粘母粒切片，使用量約為10%~30%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))；
第二種，不含任何添加劑的超有光切片，俗稱光料或白切片，使用量為40%~90%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))；
第三種，廢膜制得的回收切片，俗稱回收料，使用為0~45%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))。在性能要求較高的薄膜品種生產(chǎn)時(shí)不添加回料，如電容膜。
第四種，特種功能薄膜除了使用上述三種原料切片外，還會(huì)使用具有特種功能的母粒切片，如抗靜電母粒、耐磨母粒、抗紫外母粒等。
膜用聚酯有光切片及抗粘母粒切片，一般采用 PTA 直接酯化法制備得到，膜級(jí)切片質(zhì)量指標(biāo)是引用纖維級(jí)的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，所以，有的膜級(jí)與纖維級(jí)不分牌號(hào)，共用相同質(zhì)量指標(biāo)。
膜級(jí)聚酯切片質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)國(guó)標(biāo)GB/T17932-2013，主要品質(zhì)指標(biāo)見(jiàn)表1和表2。
表1 膜級(jí)有光聚酯切片質(zhì)量指標(biāo)（GB/T 17932-2013）
表2 膜用母粒聚酯切片質(zhì)量指標(biāo)（GB/T 17932-2013）
二、抗粘母粒切片
與其他的塑料薄膜一樣，PET薄膜也要使用抗粘連添加劑，以解決薄膜生產(chǎn)及應(yīng)用過(guò)程中的粘連問(wèn)題。未加抗粘連劑的塑料薄膜在收卷過(guò)程和成卷后，膜層間受壓易發(fā)生“粘連”，膜越薄，粘連現(xiàn)象越厲害。粘連使后道加工使用困難，輕者使放卷展開(kāi)速度受到影響，嚴(yán)重時(shí)無(wú)法展開(kāi)使用。
一般根據(jù)薄膜用途、性能要求不同，在聚酯樹(shù)脂中加人不同種類的抗粘連劑。
抗粘連劑分為：無(wú)機(jī)類、有機(jī)類、熱固性有機(jī)高分子類、有機(jī)-無(wú)機(jī)復(fù)合類、有機(jī)硅樹(shù)脂類。常用抗粘劑一般以無(wú)機(jī)類、有機(jī)類為主。
對(duì)于光學(xué)性能要求高的薄膜，抗粘劑在起到防粘作用的同時(shí)，不能影響薄膜的性能，特別是光學(xué)性能，因而抗粘劑的折射率要與 PET的折射率1.64（25°）相接近，兩者的折射率越接近，則對(duì)薄膜的光學(xué)性能影響就越小。對(duì)于光學(xué)性能要求低的薄膜，可根據(jù)性能要求選擇相當(dāng)折射率的抗粘劑，常用抗粘劑的折射率如表3所示。
表3 幾種抗粘劑的折射率
PET聚酯薄膜中最常用的抗粘劑為 SiO2。SiO2是一種具有特殊粒子結(jié)構(gòu)形態(tài)和性能的松軟顆粒，一般由納米級(jí)的 SiO2靠添加劑自身的聚集能形成。SiO2粒子多孔有間隙、比表面積很大。
常用 SiO2的指標(biāo)如表 4所示。SiO2粒子在薄膜表面產(chǎn)生凸起，提高薄膜表面的粗糙度，達(dá)到抗黏結(jié)效果；聚合物在加工過(guò)程中大分子鏈的末端被SiO2顆粒的孔隙吸入減少分子間的纏繞，也從另一方面起到抗粘作用。
表4 常用SiO2的質(zhì)量指標(biāo)
SiO2抗粘劑粒徑主要有6.0μm、4.5μm、3.9μm、2.0μm，常用粒徑為3.9μm，不同粒徑用途不一樣，主要取決于薄膜的品種及加工要求。
抗粘母粒切片是在普通聚酯合成過(guò)程中加入一定含量的抗粘連劑，生產(chǎn)工藝與常規(guī)聚酯相同，常規(guī)指標(biāo)與普通膜級(jí)聚酯有光切片相當(dāng)。國(guó)內(nèi)各家母粒切片的質(zhì)量指標(biāo)如表5所示。母粒切片中SiO2的含量一般采用國(guó)標(biāo)GB/T14190-2017纖維級(jí)聚酯（PET）切片試驗(yàn)方法中所述灼燒法來(lái)粗略判斷。
表5 膜級(jí)抗粘母粒FG610質(zhì)量指標(biāo)（儀征化纖）
三、BOPET的切片基料
膜用聚酯切片，不論是白切片還是母粒，其性能直接關(guān)系制膜過(guò)程及制得薄膜的性能，無(wú)論哪個(gè)指標(biāo)的變化均對(duì)薄膜性能如霧度、拉伸強(qiáng)度、表面性能等產(chǎn)生相應(yīng)影響。
比如，黏度會(huì)影響擠出過(guò)程及薄膜的力學(xué)性能，DEG含量會(huì)影響切片熔點(diǎn)及擠出過(guò)程，端羧基會(huì)影響切片的熱穩(wěn)定性及薄膜的回用性能等。
表6 膜級(jí)基料切片F(xiàn)G600質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)（儀征化纖）
特性黏度 [η]
特性黏度是滿足薄膜力學(xué)性能要求和制定擠出拉伸工藝條件的重要依據(jù)之一。
黏度低時(shí)，熔體流動(dòng)較快，厚度均勻性較差，制得薄膜的強(qiáng)度較低；黏度較高時(shí)，熔體流動(dòng)性變差，流速較慢，擠出片材易出現(xiàn)條紋，拉伸應(yīng)力相對(duì)增加，能耗同時(shí)增大制得薄膜的強(qiáng)度并不能明顯增高。
膜用聚酯的特性黏度中心值一般為0.60~0.68dl/g，隨著薄膜應(yīng)用領(lǐng)域及產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的要求，黏度為0.7~0.8d/g的也有需求。
黏度測(cè)試采用國(guó)標(biāo)GB/T14190-2017中所述毛細(xì)管黏度計(jì)法。
熔點(diǎn) Tm
聚酯的熔點(diǎn)由品種及化學(xué)結(jié)構(gòu)決定，與二甘醇(DEG)含量密切相關(guān)。熔點(diǎn)低，表明合成反應(yīng)不均勻，副反應(yīng)較多，分子量分布不均勻，雜質(zhì)較多支化、凝膠物多，聚酯的耐熱性能下降。根據(jù)熔點(diǎn)可以粗略判斷聚酯的品質(zhì)，并設(shè)定擠出工藝溫度。
一般膜用聚酯的熔點(diǎn)在258~261℃。
熔點(diǎn)測(cè)試采用國(guó)標(biāo)GB/T14190-2017中所述顯微鏡法。
端羧基[COOH]含量
在PTA直接酯化路線中，端羧基的來(lái)源有兩個(gè)：一是由于熱裂解作用使鏈端基裂解、環(huán)化產(chǎn)生，二是未反應(yīng)的PTA殘留。端羧基含量大小表示樹(shù)脂熱降解、氧化降解、降解的程度。
羧基含量對(duì)聚酯的熔體流動(dòng)性及結(jié)晶性能有明顯的作用，同時(shí)會(huì)降低薄膜的絕緣性能，體積電阻降低對(duì)于高壓靜電吸附的成膜性是有利的。
端羧基某種程度上反映聚酯的分子量分布情況，分子量分布對(duì)高聚物體黏度和流動(dòng)行為有影響。一般膜用聚酯端羧基含量在25~40mol/t。端羧基測(cè)試采用國(guó)標(biāo)GB/T14190-2017中所述容量滴定法。
二甘醇 DEG
聚酯合成過(guò)程中由于原料乙二醇(EG)的分子間脫水反應(yīng)生成一縮乙二醇(DEG)，因而PET分子鏈中會(huì)含有DEG鏈段。
DEG的存在可導(dǎo)致熔點(diǎn)下降，熱穩(wěn)定性及光老化性能下降(C-O的鍵能最低)，一定量的DEG使分子鏈的柔性增大利于擠出，使聚酯結(jié)晶速率變慢利于拉伸，因面DEG含量不是越低越好，主要是要控制穩(wěn)定。
對(duì)于熱性能要求不高的薄膜產(chǎn)品生產(chǎn)時(shí)，切片的DEG含量可控制在1.2%左右，最高不超過(guò)1.5%，但對(duì)于絕緣材料用薄膜生產(chǎn)時(shí)，切片的DEG含量要求低些，在1.0%以下。
二甘醇測(cè)試采用國(guó)標(biāo)GB/T14190-2017中所述甲醇酯降解法。
灰分
聚酯中的灰分包括催化劑分解生成的金屬氧化物、機(jī)械雜質(zhì)及無(wú)機(jī)添加劑等。
灰分在加工過(guò)程中會(huì)影響結(jié)晶性能，影響薄膜性能指標(biāo)，嚴(yán)重的會(huì)影響拉伸過(guò)程，引起破膜。
由于催化劑用量較少，抗粘母粒切片用灰分含量來(lái)粗略判斷添加劑的含量。一般母粒切片的添加劑含量在3000mg/kg左右，光料灰分含量小于0.05%。
灰分測(cè)試采用國(guó)標(biāo)GB/T14190-2017中所述灼燒法。
水含量
聚酯在高溫下極易水解，進(jìn)入擠出機(jī)前需進(jìn)行干燥去除切片所吸附的絕大部分水分。一般控制指標(biāo)為小于0.4%。
切片中的水含量會(huì)影響到擠出的效果，如果水含量太高，擠出機(jī)排氣過(guò)程中不能完全脫去其中水分，擠出厚片中會(huì)出現(xiàn)氣泡，引起分子量下降，色澤發(fā)黃，嚴(yán)重的甚至影響成膜性。
切片的含水率直接影響干燥的效果，所以盡可能降低切片中的水含量。
水分測(cè)試采用國(guó)標(biāo)GB/T14190-2017中所述重量法。
凝聚粒子和雜質(zhì)粒子
凝聚粒子是指大于某個(gè)尺寸(10μm)的非聚酯粒子，主要是分散不好或凝聚的添加劑，也包括部分凝膠或炭化粒子，其數(shù)量以每毫克含有多少粒子來(lái)計(jì)算。
凝聚粒子越多，熔體過(guò)濾器就越易堵塞，切換周期縮短，影響產(chǎn)量及質(zhì)量，增加消耗。一般凝聚粒子的指標(biāo)為小于1.0個(gè)/mg。
雜質(zhì)粒子包括凝膠、黑點(diǎn)子、白點(diǎn)子等，其尺寸大于10μm，與熔體過(guò)濾器濾網(wǎng)孔徑相當(dāng)，有的甚至達(dá)到毫米級(jí)。雜質(zhì)粒子會(huì)嚴(yán)重影響成膜性及膜品質(zhì)指標(biāo)。
凝膠是交聯(lián)了的樹(shù)脂，無(wú)熔點(diǎn)、不溶于溶劑，呈淡黃或棕紅色膠粒狀，有彈性，在一定壓力下能夠穿過(guò)過(guò)濾網(wǎng)。
黑點(diǎn)子是樹(shù)脂深度熱氧化降解后形成的炭化物，也可能來(lái)自PTA的結(jié)垢。
白點(diǎn)子是高度結(jié)晶的PEI小顆粒，其結(jié)晶熔點(diǎn)遠(yuǎn)高于PET的熔點(diǎn)，在熔融加工過(guò)程中不能熔融。
有些廠家提出與雜質(zhì)粒子相應(yīng)的異色粒子指標(biāo)，為0個(gè)/100g。
凝聚粒子測(cè)試采用國(guó)標(biāo)GB/T14190-2017中所述顯微鏡法。
