本發(fā)明涉及聚酯材料，具體為一種抗沖擊發(fā)泡聚酯材料及其制備方法。

背景技術(shù)：

1、在塑料行業(yè)，尤其是包裝、汽車內(nèi)飾以及電子電器領(lǐng)域，對(duì)材料的綜合性能要求越來越高。其中，發(fā)泡聚酯材料因其輕質(zhì)、保溫、隔音等特性而備受青睞。然而，傳統(tǒng)的發(fā)泡聚酯材料，如聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯（polyethylene?terephthalate，pet），盡管具有良好的機(jī)械性能和耐化學(xué)性，但在阻燃性和抗沖擊性方面表現(xiàn)相對(duì)較弱，限制了其在更廣泛領(lǐng)域的應(yīng)用。

2、為了提升pet材料的抗沖擊性能，研究人員通常采用聚氨酯（polyurethane,?pu）對(duì)其進(jìn)行增韌改性。聚氨酯是一種具有良好彈性和柔韌性的高分子材料，能夠顯著提高基體材料的韌性。然而，這種方法雖然可以有效改善pet的抗沖擊性能，但也伴隨著材料強(qiáng)度的下降，這對(duì)于一些需要同時(shí)具備高強(qiáng)度和高韌性的應(yīng)用場(chǎng)合來說是一個(gè)挑戰(zhàn)。

3、因此，申請(qǐng)人制備了一種抗沖擊發(fā)泡聚酯材料來解決上述問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為解決現(xiàn)有的技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種抗沖擊發(fā)泡聚酯材料，所述抗沖擊發(fā)泡聚酯材料是將tpee、高強(qiáng)度聚氨酯、阻燃pet混合反應(yīng)后進(jìn)行發(fā)泡得到；所述阻燃pet是將六(4-氨基苯氧基)環(huán)三磷腈、對(duì)苯二甲酸、乙二醇混合反應(yīng)得到。

2、進(jìn)一步的，所述高強(qiáng)度聚氨酯將聚醚多元醇、3-羥基環(huán)戊酮、異氰酸酯三聚體混合反應(yīng)得到。

3、進(jìn)一步的，所述異氰酸酯三聚體包括六亞甲基二異氰酸酯三聚體、2,4-甲苯二異氰酸酯三聚體、異佛爾酮二異氰酸酯三聚體中的任意一項(xiàng)或多項(xiàng)。

4、本發(fā)明還提供了一種抗沖擊發(fā)泡聚酯材料的制備方法，其特征在于，包括以下制備步驟：

5、將阻燃pet、高強(qiáng)度聚氨酯、tpee、碳酸鈉混合，隨后在50℃下超聲2~4h后，隨后加入到雙階雙螺桿擠出發(fā)泡機(jī)組中發(fā)泡，且喂料速度為200kg/h，其中二氧化碳的注入速率為3.5kg/h，同時(shí)，控制整個(gè)機(jī)組溫度為：上階機(jī)230℃、275℃、275℃、275℃、275℃；下階機(jī)220℃、190℃、170℃、170℃、170℃；機(jī)頭溫度160℃。

6、進(jìn)一步的，所述阻燃pet、高強(qiáng)度聚氨酯、tpee、碳酸鈉的質(zhì)量比為1：0.2~0.4：0.1：1.2~1.6。

7、進(jìn)一步的，所述高強(qiáng)度聚氨酯的制備方法如下：氮?dú)鈼l件下，將真空脫水的聚醚多元醇、3-羥基環(huán)戊酮混合，在500~700r/min轉(zhuǎn)速下攪拌20~40min，隨后升溫至70℃，滴加聚醚多元醇物質(zhì)的量0.8~1倍的異氰酸酯三聚體，繼續(xù)升溫至80℃并攪拌2h，隨后溶解于聚醚多元醇質(zhì)量4~6倍的二氯甲烷中，并依次加入氯化汞、碘，室溫下攪拌40~70min，此時(shí)，環(huán)戊酮羰基的鄰位氯化，得到高強(qiáng)度聚氨酯。

8、進(jìn)一步的，所述真空脫水的聚醚多元醇、3-羥基環(huán)戊酮、氯化汞、碘的摩爾比為1：0.4~0.6：0.2~0.3：0.4~0.6。

9、進(jìn)一步的，所述聚醚多元醇采用聚醚?n220。

10、進(jìn)一步的，所述阻燃pet的制備步驟如下：氮?dú)獗Ｗo(hù)條件下，將對(duì)苯二甲酸、六(4-氨基苯氧基)環(huán)三磷腈依次溶于對(duì)苯二甲酸質(zhì)量4~5倍的dmf中，升溫至180~190℃，攪拌反應(yīng)2h，隨后繼續(xù)依次加入乙二醇、鈦酸四丁酯，升溫至250~260℃，攪拌反應(yīng)2~4h后升溫至270℃并在20min內(nèi)抽真空進(jìn)行預(yù)縮聚，2h后縮聚結(jié)束，得到阻燃pet。

11、進(jìn)一步的，所述對(duì)苯二甲酸、六(4-氨基苯氧基)環(huán)三磷腈、乙二醇、鈦酸四丁酯的摩爾比為11~13：1：5~7：0.01~0.03。

12、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果如下：

13、本發(fā)明的抗沖擊發(fā)泡聚酯材料，先將聚醚多元醇、3-羥基環(huán)戊酮、異氰酸酯三聚體混合反應(yīng)得到高強(qiáng)度聚氨酯；再將六(4-氨基苯氧基)環(huán)三磷腈、對(duì)苯二甲酸、乙二醇混合反應(yīng)，得到阻燃pet；然后將tpee、高強(qiáng)度聚氨酯、阻燃pet混合反應(yīng)后進(jìn)行發(fā)泡，得到抗沖擊發(fā)泡聚酯材料，本發(fā)明制備的一種抗沖擊發(fā)泡聚酯材料抗沖擊性、阻燃性較好，強(qiáng)度較高。

14、首先，將六(4-氨基苯氧基)環(huán)三磷腈、對(duì)苯二甲酸、乙二醇混合反應(yīng)制備阻燃pet，六(4-氨基苯氧基)環(huán)三磷腈不僅可以提升阻燃pet的阻燃性，還能構(gòu)成超支化結(jié)構(gòu)的pet，增強(qiáng)了阻燃pet的力學(xué)性能。

15、其次，將聚醚多元醇、3-羥基環(huán)戊酮、異氰酸酯三聚體混合反應(yīng)得到高強(qiáng)度聚氨酯，其中，聚合后引入氯化汞、碘，可以使環(huán)戊酮中羰基的鄰位氯化，在聚氨酯中引入五元環(huán)，可以增強(qiáng)聚氨酯的強(qiáng)度。

16、最后，將高強(qiáng)度聚氨酯、阻燃pet混合反應(yīng)后進(jìn)行發(fā)泡，得到抗沖擊發(fā)泡聚酯材料，聚氨酯穿入阻燃pet的空腔，其分子鏈支鏈上的羰基的鄰位氯化的環(huán)戊酮與阻燃pet上的未反應(yīng)掉的苯甲酸反應(yīng)，生成苯甲酸(?2-氧代環(huán)戊基)?酯的同時(shí)，高強(qiáng)度聚氨酯、阻燃pet形成互穿網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，增強(qiáng)了抗沖擊發(fā)泡聚酯材料的抗紫外老化性能和抗沖擊性能。

技術(shù)特征：

1.一種抗沖擊發(fā)泡聚酯材料，其特征在于，所述抗沖擊發(fā)泡聚酯材料是將tpee、高強(qiáng)度聚氨酯、阻燃pet混合反應(yīng)后進(jìn)行發(fā)泡得到；所述阻燃pet是將六(4-氨基苯氧基)環(huán)三磷腈、對(duì)苯二甲酸、乙二醇混合反應(yīng)得到；所述高強(qiáng)度聚氨酯將聚醚多元醇、3-羥基環(huán)戊酮、異氰酸酯三聚體混合反應(yīng)得到；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的抗沖擊發(fā)泡聚酯材料，其特征在于，所述異氰酸酯三聚體包括六亞甲基二異氰酸酯三聚體、2,4-甲苯二異氰酸酯三聚體、異佛爾酮二異氰酸酯三聚體中的任意一項(xiàng)或多項(xiàng)。

3.一種如權(quán)利要求1~2任一項(xiàng)所述的抗沖擊發(fā)泡聚酯材料的制備方法，其特征在于，包括以下制備步驟：

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的抗沖擊發(fā)泡聚酯材料的制備方法，其特征在于，所述阻燃pet、高強(qiáng)度聚氨酯、tpee、碳酸鈉的質(zhì)量比為1：0.2~0.4：0.1：1.2~1.6。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的抗沖擊發(fā)泡聚酯材料的制備方法，其特征在于，所述高強(qiáng)度聚氨酯的制備方法如下：氮?dú)鈼l件下，將真空脫水的聚醚多元醇、3-羥基環(huán)戊酮混合，在500~700r/min轉(zhuǎn)速下攪拌20~40min，隨后升溫至70℃，滴加聚醚多元醇物質(zhì)的量0.8~1倍的異氰酸酯三聚體，繼續(xù)升溫至80℃并攪拌2h，隨后溶解于聚醚多元醇質(zhì)量4~6倍的二氯甲烷中，并依次加入氯化汞、碘，室溫下攪拌40~70min，得到高強(qiáng)度聚氨酯。

6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的抗沖擊發(fā)泡聚酯材料的制備方法，其特征在于，所述阻燃pet的制備步驟如下：氮?dú)獗Ｗo(hù)條件下，將對(duì)苯二甲酸、六(4-氨基苯氧基)環(huán)三磷腈依次溶于對(duì)苯二甲酸質(zhì)量4~5倍的dmf中，升溫至180~190℃，攪拌反應(yīng)2h，隨后繼續(xù)依次加入乙二醇、鈦酸四丁酯，升溫至250~260℃，攪拌反應(yīng)2~4h后升溫至270℃并在20min內(nèi)抽真空進(jìn)行預(yù)縮聚，2h后縮聚結(jié)束，得到阻燃pet。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的抗沖擊發(fā)泡聚酯材料的制備方法，其特征在于，所述對(duì)苯二甲酸、六(4-氨基苯氧基)環(huán)三磷腈、乙二醇、鈦酸四丁酯的摩爾比為11~13：1：5~7：0.01~0.03。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種抗沖擊發(fā)泡聚酯材料及其制備方法，涉及聚酯材料技術(shù)領(lǐng)域；本發(fā)明的抗沖擊發(fā)泡聚酯材料，先將聚醚多元醇、3?羥基環(huán)戊酮、異氰酸酯三聚體混合反應(yīng)得到高強(qiáng)度聚氨酯；再將六(4?氨基苯氧基)環(huán)三磷腈、對(duì)苯二甲酸、乙二醇混合反應(yīng)，得到阻燃PET；然后將TPEE、高強(qiáng)度聚氨酯、阻燃PET混合反應(yīng)后進(jìn)行發(fā)泡，得到抗沖擊發(fā)泡聚酯材料，本發(fā)明制備的一種抗沖擊發(fā)泡聚酯材料抗沖擊性、阻燃性、抗紫外老化性較好，強(qiáng)度較高。

技術(shù)研發(fā)人員：瞿一鋒
受保護(hù)的技術(shù)使用者：江蘇和時(shí)利新材料股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/6