一种工程塑料专用的PET/蒙脱土纳米复合材料及其制作方法与流程

文档序号:12582457阅读:328来源:国知局

本发明涉及高分子材料技术领域,具体涉及一种工程塑料专用的PET/蒙脱土纳米复合材料及其制作方法。



背景技术:

聚对苯二甲酸乙二酯(PET)是一种饱和线性热塑性工程塑料,其边料与废品可回收,其所含化学元素同纸张一样为碳、氢、氧,属可降解性塑料。PET瓶质轻、强度高、无色透明、表面光泽度高、呈玻璃状外观,可塑性和力学性能好,且无毒、无味。近年来,普通PET瓶已被广泛应用于碳酸类饮料、矿泉水及纯水的包装,成为全球最主要的饮料包装形式。然而,PET在应用方面存在一些制约因素:熔体强度差、结晶速率较慢、尺寸稳定性差,不能满足工业上快速注射成型的需要。加入成核剂虽有助于PET结晶速率的提高,但成核剂价格昂贵,成为制约其大规模应用的一个“瓶颈”。

蒙脱土(MMT)具有可膨润性和层间的阳离子可交换性。因此文献《PET/MMT纳米复合材料的制备及其在液体包装中的应用》巧妙地利用它的这两个特性,用经有机化处理的MMT对PET进行熔融插层共聚,制得PET/ MMT纳米复合材料,该复合材料的结晶速率快,对气体、液体的阻隔性好,强度、模量、热变形温度高,且透明、无毒、无味,不易破碎,完全可应用于茶饮料、油品及碳酸类饮料等液体的包装。

然而文中制得的PET/MMT纳米复合材料仅仅应用于液体包装,在工程塑料方面当用于汽车装饰、电子电器、机械零件等时其导电性能较差,抗静电效果不理想,在使用过程中易积灰甚至因静电而引发火灾等事故,因而需要进行改性。



技术实现要素:

本发明的目的就是提供一种工程塑料专用的PET/蒙脱土纳米复合材料及其制作方法,以克服现有技术的不足。

本发明的目的是这样实现的:

一种工程塑料专用的PET/蒙脱土纳米复合材料,其特征在于,由下列重量份的原料制成:PET树脂58-60、聚偏氟乙烯20-22、蒙脱土5-7、纳米氧化铝1.4-1.8、碳纤维6-8、锌粉0.7-0.9、苯骈三氮唑0.1-0.2、石膏纤维7-9、二茂铁甲酸1.8-2.5、甲基二乙醇胺6-8、十二烷基三甲基氯化铵1.5-1.8、适量水。

所述的一种工程塑料专用的PET/蒙脱土纳米复合材料的制备方法,其特征在于包括以下步骤:

(1)将蒙脱土加水制成悬浮液,在高速搅拌下升温至80-90℃,加入二茂铁甲酸、十二烷基三甲基氯化铵,在30分钟内逐渐升温至100℃,加入纳米氧化铝保持温度继续搅拌1-2小时,自然冷却至室温,过滤,洗涤至中性,真空干燥,研磨成超细粉体得改性蒙脱土;

(2)将锌粉超声分散于甲基二乙醇胺中,然后将所得混合液经雾化器均匀喷洒在石膏纤维表面,干燥得改性石膏纤维;

(3)将PET树脂、聚偏氟乙烯投入高速混合机中高速搅拌10-20分钟,加入步骤(1)、(2)物料及其他剩余成分高速搅拌30-40分钟,干燥后经单螺杆挤出机挤出得塑料母粒;

(4)将步骤(3)粒料经结晶、干燥后挤出塑化,再经模头制成片材,最后经冷却上光、牵引、切割出料。

所述步骤(1)悬浮液的浓度为4wt.%,其中搅拌速度为220-250r/min。

所述步骤(2)中的超声处理在频率为60kHz、超声功率为1000W、温度在65℃下进行。

所述步骤(3)高速搅拌速度为220-250r/min。

本发明有以下有益效果:本发明结合PET树脂、聚偏氟乙烯的优点,提高了复合材料的耐腐蚀、耐磨、耐冲击等性能,添加的碳纤维、锌粉复合到原料中制备的材料导电性好,抗静电效果显著,质轻强度高,用于工程塑料使用时其性能能够满足正常使用的同时,还更容易切割,具有极大的市场推广应用价值。

具体实施方式

所述的一种工程塑料专用的PET/蒙脱土纳米复合材料,其特征在于,由下列重量份的原料制成:PET树脂58、聚偏氟乙烯20、蒙脱土7、纳米氧化铝1.4、碳纤维8、锌粉0.7、苯骈三氮唑0.1、石膏纤维9、二茂铁甲酸2.5、甲基二乙醇胺8、十二烷基三甲基氯化铵1.5、适量水。

制作方法包括以下步骤:

(1)将蒙脱土加水制成悬浮液,在高速搅拌下升温至80-90℃,加入二茂铁甲酸、十二烷基三甲基氯化铵,在30分钟内逐渐升温至100℃,加入纳米氧化铝保持温度继续搅拌1-2小时,自然冷却至室温,过滤,洗涤至中性,真空干燥,研磨成超细粉体得改性蒙脱土;

(2)将锌粉超声分散于甲基二乙醇胺中,然后将所得混合液经雾化器均匀喷洒在石膏纤维表面,干燥得改性石膏纤维;

(3)将PET树脂、聚偏氟乙烯投入高速混合机中高速搅拌10-20分钟,加入步骤(1)、(2)物料及其他剩余成分高速搅拌30-40分钟,干燥后经单螺杆挤出机挤出得塑料母粒;

(4)将步骤(3)粒料经结晶、干燥后挤出塑化,再经模头制成片材,最后经冷却上光、牵引、切割出料。

所述步骤(1)悬浮液的浓度为4wt.%,其中搅拌速度为220-250r/min。

所述步骤(2)中的超声处理在频率为60kHz、超声功率为1000W、温度在65℃下进行。

所述步骤(3)高速搅拌速度为220-250r/min。

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