一种低收缩率高强度改性pet材料及其制备方法
【专利摘要】本发明属于高分子材料【技术领域】，涉及一种改性聚对苯二甲酸乙二醇酯材料及其制备方法。该材料由包含以下重量份的组分制成：PET40-60份，玻璃纤维20-30份，矿物填料10-30份，润滑剂0.3-0.6份，抗氧剂0.3-0.6份，偶联剂0.6-1份，成核剂0.2-0.7份。本发明的材料具有高强度，尺寸稳定性高等特点，制得的成品尺寸可控性强，使其适用范围得到更大的扩展。
【专利说明】一种低收缩率高强度改性PET材料及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明属于高分子材料【技术领域】，涉及一种改性聚对苯二甲酸乙二醇酯材料(PET)及其制备方法。
【背景技术】
[0002]聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)是一种综合性能优异的工程塑料。PET具有优良的机械性能、刚性高、硬度大、韧性好、耐冲击、耐摩擦、耐蠕变。耐化学性好，溶于甲酚、浓硫酸、硝基苯、三氯醋酸、氯苯酚，不溶于甲醇、乙醇、丙酮、烷烃等特点。其本身主要通过吹塑成为各种瓶，作为容器，及纺制成纤维应用。作为工程塑料其可替代尼龙及聚对苯二甲酸丁二醇酯在电子电器及汽车工业中应用。
[0003]另一方面，PET也有缺点，其结晶速率慢，本身强度不足以承担高强度应用要求，成型有一定收缩性。其在实际应用中受到安全性的制约。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于为克服现有技术中存在的缺陷而提供一种低收缩率高强度改性聚对苯二甲酸乙二醇酯材料及其制备方法。该材料具有高强度高模量，同时降低其收缩率，使其成型尺寸稳定。使其适用范围得到更大的扩展。
[0005]为实现上述目的，本发明采用以下技术方案:
[0006]一种改性聚对苯二甲酸乙二醇酯，由包含以下重量份的组分制成:
[0007]聚对苯二甲酸乙二醇酯40-60份，
[0008]矿物填料10-30份，
[0009]玻璃纤维20-30份，
[0010]其他助剂1.4-2.9份。
[0011]所述的助剂包括；润滑剂0.3-0.6份，抗氧剂0.3-0.6份，成核剂0.2-0.7份，偶联剂0.6-1份。
[0012]所述的矿物填料为1000目的云母粉、滑石粉、碳酸钙中的一种或一种以上。
[0013]所述的玻璃纤维为连续玻璃纤维，直径为10-15 μ m，优选为10_12μπι。
[0014]所述的润滑剂选自硬脂醇、硅酮或季戊四醇硬脂酸酯(PETS)中的一种或一种以上。
[0015]所述的抗氧剂选自四[β_ (3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]季戊四醇酯(抗氧剂1010)、β - (3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯(抗氧剂1076)或抗氧剂Ρ262 (抗氧剂Ρ262为受阻酚稳定剂与加工稳定剂亚磷酸酯复配而得的抗氧剂)中的一种或一种以上。
[0016]所述的成核剂选自饱和羧酸钠盐(成核剂NaVlOl)或乙烯/甲基丙烯酸共聚物的离聚物(成核剂Surlyn)中的一种或一种以上。
[0017]所述的偶联剂选自Y-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(偶联剂ΚΗ-570)或Y ~ (2, 3-环氧丙氧基)丙基二甲氧基硅烷中(偶联剂KH-560)的一种或一种以上。
[0018]一种上述改性聚对苯二甲酸乙二醇酯的制备方法，包括以下步骤:
[0019](I)按上述配比，称取PET40-60份，矿物填料10_30份，润滑剂0.3_0.6份，抗氧剂0.3-0.6份，偶联剂0.6-1份，成核剂0.2-0.7份，经高混机高速混匀；
[0020](2)将步骤(1)混合得到的混合物料倒入双螺杆挤出机主喂料口，再将20-30份玻璃纤维通过后端玻纤加入口加入，经螺杆挤出机拉条切粒得到产品。
[0021]所述的高混机的混合条件为转速为800-1000rpm，常温，混合时间为3_6min。
[0022]所述的双螺杆机的挤出温度为260_280°C。
[0023]与现有技术相比，本发明具有以下有益效果:
[0024]本发明提供一种低收缩率高强度聚对苯二甲酸乙二醇酯材料，该材料通过玻纤增强PET，同时通过成核剂的添加降低PET结晶温度，加快其结晶速度，使PET具有高强度高模量。通过矿物填料的添加，增强其尺寸的稳定性，保证其制品加工的稳定性。可以替代尼龙，PBT等工程塑料在电子电器及汽车等行业的应用，同时PET价格低廉，综合成本不高可以更大程度扩大器应用领域。
【具体实施方式】
[0025]以下结合实施例对本发明作进一步的说明。
[0026]以下实施例中对产品的测试标准都是按照ASTM标准测试。
[0027]实施例1
[0028](I)将60份PET，0.3份硅酮，0.1份抗氧剂1010、0.2份抗氧剂1076，0.2份成核剂Surlyn，0.6份偶联剂KH-570，20份云母粉用高混机高速混合，转速为800rpm，常温，混合时间为6min ；
[0029](2)将步骤(1)混合得到的混合料倒入螺杆挤出机主喂料口，再将20份连续玻璃纤维(直径为12 μ m)通过后端玻纤加入口加入，控制挤出机温度在260-280°C，将混合物料经双螺杆挤出机拉条切粒即可得到产品收缩率高强度聚对苯二甲酸乙二醇酯，产品相关性能测试见表1。
[0030]实施例2
[0031](I)将40份PET，30份滑石粉，0.3份润滑剂PETS，0.2份抗氧剂1010、0.4份抗氧剂1076，0.5份成核剂Surlyn，0.7份偶联剂KH-570，用高混机高速混合，转速为lOOOrpm，常温，混合时间为3min;
[0032](2)将步骤(1)混合得到的混合料倒入螺杆挤出机主喂料口，再将30份连续玻璃纤维(直径为12 μ m)通过后端玻纤加入口加入，控制挤出机温度在260-280°C，将混合物料经双螺杆挤出机拉条切粒即可得到产品收缩率高强度聚对苯二甲酸乙二醇酯。
[0033]实施例3
[0034](I)将50份PET，30份云母粉，0.3份硬脂醇，0.5份抗氧剂Ρ262，0.7份成核剂Surlyn，0.8份偶联剂KH-570，用高混机高速混合，转速为800rpm，常温，混合时间为6min ；
[0035](2)将步骤(1)混合得到的混合料倒入螺杆挤出机主喂料口，再将20份连续玻璃纤维(直径为12 μ m)通过后端玻纤加入口加入，控制挤出机温度在260-280°C，将混合物料经双螺杆挤出机拉条切粒即可得到产品改性聚对苯二甲酸乙二醇酯。
[0036]实施例4
[0037](I)将45份PET，25份碳酸钙，0.4份硅酮，0.2份抗氧剂1010，0.2份抗氧剂1076，
0.5份成核剂NaVlOl，1份偶联剂KH-560，用高混机高速混合，转速为900rpm，常温，混合时间为5min ；
[0038](2)将步骤(1)混合得到的混合料倒入螺杆挤出机主喂料口，再将30份连续玻璃纤维(直径为15 μ m)通过后端玻纤加入口加入，控制挤出机温度在260-280°C，将混合物料经双螺杆挤出机拉条切粒即可得到产品。
[0039]实施例5
[0040](I)将40份PET，30份云母粉，0.4份硅酮，0.4份抗氧剂1076，0.5份成核剂NaVlOL0.9份偶联剂KH-560，用高混机高速混合，转速为lOOOrpm，常温，混合时间为6min ；
[0041](2)将步骤(1)混合得到的混合料倒入螺杆挤出机主喂料口，再将30份连续玻璃纤维(直径为13 μ m)通过后端玻纤加入口加入，控制挤出机温度在260-280°C，将混合物料经双螺杆挤出机拉条切粒即可得到产品，产品相关性能测试见表1。
[0042]实施例6
[0043](I)将40份PET，30份碳酸钙，0.6份硬脂醇，0.3份抗氧剂1076，0.5份成核剂NaVlOl, 1份偶联剂KH-560，用高混机高速混合，转速为800rpm，常温，混合时间为4min ；
[0044](2)将步骤(1)混合得到的混合料倒入螺杆挤出机主喂料口，再将30份连续玻璃纤维(直径为?ο μ m)通过后端玻纤加入口加入，控制挤出机温度在260-280°C，将混合物料经双螺杆挤出机拉条切粒即可得到产品。
[0045]实施例7
[0046](I)将50份PET, 20份滑石粉，0.6份硬脂醇，0.3份抗氧剂1076，0.5份成核剂NaVlOll, 1份偶联剂KH-560，用高混机高速混合，转速为800rpm，常温，混合时间为4min ；
[0047](2)将步骤(1)混合得到的混合料倒入螺杆挤出机主喂料口，再将30份连续玻璃纤维(直径为?ο μ m)通过后端玻纤加入口加入，控制挤出机温度在260-280°C，将混合物料经双螺杆挤出机拉条切粒即可得到产品，产品相关性能测试见表1。
[0048]表1
[0049]
【权利要求】
1.一种改性聚对苯二甲酸乙二醇酯，其特征在于:由包含以下重量份的组分制成: 聚对苯二甲酸乙二醇酯40-60份， 矿物填料10-30份， 玻璃纤维20-30份， 助剂1.4-2.9份。
2.根据权利要求1所述的改性聚对苯二甲酸乙二醇酯，其特征在于:所述的矿物填料为1000目的云母粉、滑石粉、碳酸钙中的一种或一种以上。
3.根据权利要求1所述的改性聚对苯二甲酸乙二醇酯，其特征在于:所述的玻璃纤维为连续玻璃纤维，直径为10-15 μ m，优选为10-12 μ m。
4.根据权利要求1所述的改性聚对苯二甲酸乙二醇酯，其特征在于:所述的助剂包括；润滑剂0.3-0.6份，抗氧剂0.3-0.6份，成核剂0.2-0.7份，偶联剂0.6-1份。
5.根据权利要求4所述的改性聚对苯二甲酸乙二醇酯，其特征在于:所述的润滑剂选自硬脂醇、硅酮或季戊四醇硬脂酸酯中的一种或一种以上。
6.根据权利要求4所述的改性聚对苯二甲酸乙二醇酯，其特征在于:所述的抗氧剂选自四[β - (3，5- 二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]季戊四醇酯、β - (3，5- 二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯或抗氧剂Ρ262中的一种或一种以上。
7.根据权利要求4所述的改性聚对苯二甲酸乙二醇酯，其特征在于:所述的成核剂选自饱和羧酸钠盐或乙烯/甲基丙烯酸共聚物的离聚物中的一种或一种以上。
8.根据权利要求4所述的改性聚对苯二甲酸乙二醇酯，其特征在于:所述的偶联剂选自Y -甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷或Y _(2，3-环氧丙氧基)丙基三甲氧基硅烷中的一种或一种以上。
9.一种权利要求1-8中任一所述的改性聚对苯二甲酸乙二醇酯的制备方法，其特征在于:包括以下步骤: Cl)按权利要求1所述的配比，称取ΡΕΤ40-60份，矿物填料10-30份，润滑剂0.3-0.6份，抗氧剂0.3-0.6份，偶联剂0.6-1份，成核剂0.2-0.7份，经高混机高速混匀； (2)将步骤(1)混合得到的混合物料倒入双螺杆挤出机主喂料口，再将20-30份玻璃纤维通过后端玻纤加入口加入，经螺杆挤出机拉条切粒得到改性聚对苯二甲酸乙二醇酯。
10.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于:所述的高混机的混合条件为转速为800-1000rpm，常温，混合时间为3_6min ； 或所述的双螺杆机的挤出温度为260-280°C。
【文档编号】C08K7/14GK104177787SQ201310196420
【公开日】2014年12月3日 申请日期:2013年5月24日 优先权日:2013年5月24日
【发明者】杨桂生, 孙鹏 申请人:上海杰事杰新材料(集团)股份有限公司