一種具有玻纖增強和核殼結構增韌的pet復合材料的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種具有玻纖增強和核殼結構增韌的PET復合材料，其組分按質量百分數(shù)配比為：PET60%～80%、無機粒子5%～15%、二異氰酸酯1%～2%、丁二醇2%～4%、玻璃纖維10%～25%、相容劑3%～8%、成核劑0.5%～2%、分散劑0.1%～2%、抗氧劑0.1%～1%。本發(fā)明的有益效果是，與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明采用二異氰酸酯與丁二醇在混合機中攪拌和加成聚合生成聚氨酯橡膠彈性體并在無機粒子表面包覆，形成以無機粒子為核、彈性體為殼的核殼結構，使其很好地結合和發(fā)揮各自優(yōu)點，對PET起到良好的協(xié)同增強增韌效果，同時采用玻纖增強進一步提高了PET的力學性能和耐熱性能等。
【專利說明】—種具有玻纖增強和核殼結構增韌的PET復合材料

【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及高分子材料【技術領域】，具體地說是一種具有玻纖增強和核殼結構增韌的PET復合材料。

【背景技術】
[0002]聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)具有強度高、耐磨性好、回彈性佳、成本低等特點，因此在紡織品中占有相當大的比重，同時PET又是性能優(yōu)良用途廣泛的工程塑料。但純PET材料的力學性能、耐熱性和沖擊性能較差，而且結晶速率慢，成型加工困難。因此，PET通常需要通過增韌、增強和結晶促成等方法改進其加工性和物性等。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于提供一種具有玻纖增強和核殼結構增韌的PET復合材料。
[0004]本發(fā)明解決其技術問題所采用的技術方案是:一種具有玻纖增強和核殼結構增韌的PET復合材料，其組分按質量百分數(shù)配比為:PET 60%?80%、無機粒子5%?15%、二異氰酸酯1%?2%、丁二醇2%?4%、玻璃纖維10%?25%、相容劑3%?8%、成核劑0.5%?2%、分散劑0.1%?2%、抗氧劑0.1%?1%。
[0005]所述的無機粒子為粒徑在0.01 μ m?5 μ m之間的碳酸鈣、氧化鈣、二氧化硅、云母、高嶺土和娃藻土中的一種。
[0006]所述的玻璃纖維為表面經(jīng)硅烷偶聯(lián)劑處理過的無堿玻璃纖維。
[0007]所述的相容劑為乙烯-甲基丙烯酸縮水甘油酯共聚物(E-GMA)、乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸縮水甘油酯三元共聚物(E-MA-GMA)、馬來酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物(POE-g-MAH)、馬來酸酐接枝苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物(SEBS-g-MAH)中的一種。
[0008]所述的成核劑為滑石粉、氧化鎂、乙烯-甲基丙烯酸鈉離子聚合物、硬脂酸鈉中的一種。
[0009]所述的分散劑為季戊四醇硬脂酸酯、TAS-2A分散劑、乙撐雙硬酯酰胺(EBS)中的一種。
[0010]所述的抗氧劑為受阻酚抗氧劑1010或1076與亞磷酸酯類抗氧劑168的復配物。
[0011]上述的一種具有玻纖增強和核殼結構增韌的PET復合材料的制備方法，包括以下步驟:
(1)將PET在130°C?150°C下干燥3?4小時，含水率控制在0.03%以下，待用；
(2)按重量配比稱取無機粒子和丁二醇，加入混合機低速攪拌0.5?15分鐘，然后再加入二異氰酸酯高速攪拌10?60分鐘，使充分加成聚合與包覆；
(3)然后加入按重量配比稱取干燥處理后的PET以及相容劑、成核劑、分散劑和抗氧齊U，并在混合機中高速攪拌5?30分鐘；
(4)再將上述混合均勻的物料加入雙螺桿擠出機的主喂料口，將按重量配比稱取的經(jīng)過硅烷偶聯(lián)劑處理過的玻璃纖維從雙螺桿擠出機的側喂料口加入，加工溫度控制在270°C?290°C，通過雙螺桿擠出機的擠出物料經(jīng)冷卻、風干、切粒、干燥后即得本發(fā)明的一種具有玻纖增強和核殼結構增韌的PET復合材料。
[0012]本發(fā)明的有益效果是，與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明采用二異氰酸酯與丁二醇在混合機中攪拌和加成聚合生成聚氨酯橡膠彈性體并在無機粒子表面包覆，形成以無機粒子為核、彈性體為殼的核殼結構，使其很好地結合和發(fā)揮各自優(yōu)點，對PET起到良好的協(xié)同增強增韌效果，同時采用玻纖增強進一步提高了 PET的力學性能和耐熱性能等。

【具體實施方式】
[0013]下面結合具體實施例來進一步說明本發(fā)明的技術方案。
[0014]實施例1:
一種具有玻纖增強和核殼結構增韌的PET復合材料，其組分按質量百分數(shù)配比為:PET63%、粒徑在0.01 μ m?5 μ m之間的碳酸鈣10%、二異氰酸酯1.5%、丁二醇3%、表面經(jīng)硅烷偶聯(lián)劑處理過的無堿玻璃纖維15%、乙烯-甲基丙烯酸縮水甘油酯共聚物(E-GMA) 5%、滑石粉1.5%、季戊四醇硬脂酸酯0.8%、受阻酚抗氧劑1010與亞磷酸酯類抗氧劑168的復配物0.2%。
[0015]制備方法:(1)將PET在130°C?150°C下干燥3?4小時，含水率控制在0.03%以下，待用；(2)按重量配比稱取粒徑在0.01 μ m?5 μ m之間的碳酸鈣和丁二醇，加入混合機低速攪拌0.5?15分鐘，然后再加入二異氰酸酯高速攪拌10?60分鐘，使充分加成聚合與包覆；(3)然后加入按重量配比稱取干燥處理后的PET以及乙烯-甲基丙烯酸縮水甘油酯共聚物(E-GMA)、滑石粉、季戊四醇硬脂酸酯和受阻酚抗氧劑1010與亞磷酸酯類抗氧劑168的復配物，并在混合機中高速攪拌5?30分鐘；(4)再將上述混合均勻的物料加入雙螺桿擠出機的主喂料口，將按重量配比稱取的經(jīng)過硅烷偶聯(lián)劑處理過的無堿玻璃纖維從雙螺桿擠出機的側喂料口加入，加工溫度控制在270°C?290°C，通過雙螺桿擠出機的擠出物料經(jīng)冷卻、風干、切粒、干燥后即得本發(fā)明的一種具有玻纖增強和核殼結構增韌的PET復合材料。
[0016]實施例2:
一種具有玻纖增強和核殼結構增韌的PET復合材料，其組分按質量百分數(shù)配比為:PET73%、粒徑在0.01 μ m?5 μ m之間的氧化鈣8%、二異氰酸酯1%、丁二醇2%、表面經(jīng)硅烷偶聯(lián)劑處理過的無堿玻璃纖維10%、乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸縮水甘油酯三元共聚物(E-MA-GMA) 4%、氧化鎂1%、TAS-2A分散劑0.6%、受阻酚抗氧劑1010與亞磷酸酯類抗氧劑168的復配物0.4%。
[0017]制備方法:(1)將PET在130°C?150°C下干燥3?4小時，含水率控制在0.03%以下，待用；(2)按重量配比稱取粒徑在0.01 μ m?5 μ m之間的氧化鈣和丁二醇，加入混合機低速攪拌0.5?15分鐘，然后再加入二異氰酸酯高速攪拌10?60分鐘，使充分加成聚合與包覆；(3)然后加入按重量配比稱取干燥處理后的PET以及乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸縮水甘油酯三元共聚物(E-MA-GMA)、氧化鎂、TAS-2A分散劑和受阻酚抗氧劑1010與亞磷酸酯類抗氧劑168的復配物，并在混合機中高速攪拌5?30分鐘；(4)再將上述混合均勻的物料加入雙螺桿擠出機的主喂料口，將按重量配比稱取的經(jīng)過硅烷偶聯(lián)劑處理過的無堿玻璃纖維從雙螺桿擠出機的側喂料口加入，加工溫度控制在270°C?290°C，通過雙螺桿擠出機的擠出物料經(jīng)冷卻、風干、切粒、干燥后即得本發(fā)明的一種具有玻纖增強和核殼結構增韌的PET復合材料。
[0018]實施例3:
一種具有玻纖增強和核殼結構增韌的PET復合材料，其組分按質量百分數(shù)配比為:PET60%、粒徑在0.01 μ m?5 μ m之間的高嶺土 15%、二異氰酸酯2%、丁二醇4%、表面經(jīng)硅烷偶聯(lián)劑處理過的無堿玻璃纖維10%、馬來酸酐接枝苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物(SEBS-g-MAH) 6%、乙烯-甲基丙烯酸鈉離子聚合物1.5%、乙撐雙硬酯酰胺(EBS) 1%、受阻酚抗氧劑1076與亞磷酸酯類抗氧劑168的復配物0.5%。
[0019]制備方法:(1)將PET在130°C?150°C下干燥3?4小時，含水率控制在0.03%以下，待用；(2)按重量配比稱取粒徑在0.01 μ m?5 μ m之間的高嶺土和丁二醇，加入混合機低速攪拌0.5?15分鐘，然后再加入二異氰酸酯高速攪拌10?60分鐘，使充分加成聚合與包覆；(3)然后加入按重量配比稱取干燥處理后的PET以及馬來酸酐接枝苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物(SEBS-g-MAH)、乙烯-甲基丙烯酸鈉離子聚合物、乙撐雙硬酯酰胺(EBS)和受阻酚抗氧劑1076與亞磷酸酯類抗氧劑168的復配物，并在混合機中高速攪拌5?30分鐘；(4)再將上述混合均勻的物料加入雙螺桿擠出機的主喂料口，將按重量配比稱取的經(jīng)過硅烷偶聯(lián)劑處理過的無堿玻璃纖維從雙螺桿擠出機的側喂料口加入，加工溫度控制在270°C?290°C，通過雙螺桿擠出機的擠出物料經(jīng)冷卻、風干、切粒、干燥后即得本發(fā)明的一種具有玻纖增強和核殼結構增韌的PET復合材料。
【權利要求】
1.一種具有玻纖增強和核殼結構增韌的PET復合材料，其特征在于，其組分按質量百分數(shù)配比為:PET 60%?80%、無機粒子5%?15%、二異氰酸酯1%?2%、丁二醇2%?4%、玻璃纖維10%?25%、相容劑3%?8%、成核劑0.5%?2%、分散劑0.1%?2%、抗氧劑0.1%?1%。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種具有玻纖增強和核殼結構增韌的PET復合材料，其特征在于，所述的無機粒子為粒徑在0.01 μ m?5 μ m之間的碳酸鈣、氧化鈣、二氧化硅、云母、高嶺土和硅藻土中的一種。
3.根據(jù)權利要求1所述的一種具有玻纖增強和核殼結構增韌的PET復合材料，其特征在于，所述的相容劑為乙烯-甲基丙烯酸縮水甘油酯共聚物(E-GMA)、乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸縮水甘油酯三元共聚物(E-MA-GMA)、馬來酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物(POE-g-MAH)、馬來酸酐接枝苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物(SEBS-g-MAH)中的一種。
4.根據(jù)權利要求1所述的一種具有玻纖增強和核殼結構增韌的PET復合材料，其特征在于，所述的成核劑為滑石粉、氧化鎂、乙烯-甲基丙烯酸鈉離子聚合物、硬脂酸鈉中的一種。
5.根據(jù)權利要求1所述的一種具有玻纖增強和核殼結構增韌的PET復合材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟: (1)將PET在130°C?150°C下干燥3?4小時，含水率控制在0.03%以下，待用； (2)按重量配比稱取無機粒子和丁二醇，加入混合機低速攪拌0.5?15分鐘，然后再加入二異氰酸酯高速攪拌10?60分鐘，使充分加成聚合與包覆； (3)然后加入按重量配比稱取干燥處理后的PET以及相容劑、成核劑、分散劑和抗氧齊U，并在混合機中高速攪拌5?30分鐘； (4)再將上述混合均勻的物料加入雙螺桿擠出機的主喂料口，將按重量配比稱取的經(jīng)過硅烷偶聯(lián)劑處理過的玻璃纖維從雙螺桿擠出機的側喂料口加入，加工溫度控制在270°C?290°C，通過雙螺桿擠出機的擠出物料經(jīng)冷卻、風干、切粒、干燥后即得本發(fā)明的一種具有玻纖增強和核殼結構增韌的PET復合材料。
【文檔編號】B29C47/92GK104341733SQ201310324745
【公開日】2015年2月11日 申請日期:2013年7月30日 優(yōu)先權日:2013年7月30日
【發(fā)明者】殷海英, 張正 申請人:青島欣展塑膠有限公司