一种高光泽耐热abs/pet瓶片复合材料及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及高分子化合物的组合物，尤其涉及一种高光泽耐热ABS/PET瓶片复合 材料及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET)，因其化学、物理性质等综合性能优良、价格低廉，不 仅广泛应用在纤维生产中，在饮料瓶生产中其使用量也相当大。然而PET在食用液体软包 装领域的广泛应用，带来了大量废旧PET饮料瓶的回收问题。随着PET用量的逐渐增加， PET瓶回收的量也逐渐增加。据统计，PET瓶片的平均回收利用率为20. 4%，其回收利用率 高的国家如瑞士、德国和日本等分别为1〇〇%、49%和46%，而我国仅为1.7%。目前，回收 的PET瓶片大部分是"降级利用"，即用来生产低档纤维、薄膜和非食用包装瓶等，例如将回 收的PET瓶片主要用于一些低档次的聚酯（PET)的短纤维的纺丝；而"升级利用"用作高性 能工程塑料的仅占8. 4%左右。所以，针对回收的PET瓶片，需要进一步扩展其应用的领域 和广品，以提尚其广品附加值。
[0003] 随着家电行业的快速发展和人们消费要求的不断提升，在某些应用领域，要求注 塑制品不仅具有优异的抗冲击韧性，而且还要求具有极高的表面光泽，例如：应用于平板液 晶电视的边框、底座，笔记本电脑外壳以及音响壳体等制品，常规的单一 ABS树脂体系则难 以满足以上要求，于是人们进行了高光泽ABS的开发，如专利CN102532788A，CN101531801A 等，采用ABS与PET或PMM等共混来改善ABS的表面光泽，但是在改善其光泽的同时为了 还保持ABS的韧性，通常则需要加入一定量的增韧剂，但这将不可避免地降低韧性高光泽 ABS合金树脂的耐热性，而耐热性往往是ABS合金树脂体系应用中的一个很重要的指标。通 常为改善ABS合金树脂体系较差的耐热性而添加的耐热剂，往往会导致复合材料的韧性下 降；为提高其光泽度而添加的其他组分，却往往会导致其复合材料的韧性下降，耐热性也得 不到提高。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的在于提供一种高光泽耐热ABS/PET瓶片复合材料及其制备方法，该 高光泽耐热ABS/PET瓶片复合材料机械强度高、尺寸稳定性好、光泽度高，同时保持了 ABS 树脂的高韧性，还提高了 ABS树脂的耐热性，大大拓宽了 ABS的应用范围，其制备方法简单， 易于加工制备。
[0005] 为了实现本发明的目的，采用的技术方案为：
[0006] 一种高光泽耐热ABS/PET瓶片复合材料，其特征在于，其组成为下述重量份数的 各物质：
[0007] ABS树脂100份，ABS高胶粉10~20份，
[0008] PET瓶片20~40份，相容剂2~20份，
[0009] 耐热改性剂5~25份，抗氧剂0. 1~1份和润滑剂0. 1~1份。
[0010] 作为进一步优选，上述各物质按照下述重量份数配置：
[0011] ABS树脂100份，ABS高胶粉10~15份，
[0012] PET瓶片20~30份，相容剂5~10份，
[0013] 耐热改性剂10~15份，抗氧剂0. 1~0. 5份和润滑剂0. 1~0. 5份。
[0014] 其中，上述相容剂，具体选择为苯乙烯-丙烯腈-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物， 其熔融指数于试验温度200°C、负荷5kg的条件下为6~9g/10min，且其中的甲基丙烯酸缩 水甘油酯（GM)的重量百分含量为1. 8%~2. 2%。由于PET属于极性较强的原料，而ABS 属于弱极性的原料，两者单纯混合则不易相容，反而容易出现分层现象；该相容剂中组分苯 乙烯-丙烯腈与ABS相容性好，而组分甲基丙烯酸缩水甘油酯可以与PET端基反应，完全相 容；该相容剂同时对PET瓶片和ABS树脂具有很好的相容性，解决了二者混合时易分层而不 相容的技术难题，能制备出高光泽韧性好的新型复合材料。
[0015] 上述耐热改性剂，具体选择为苯乙烯-N-苯基马来酰亚胺-丙烯腈共聚物，其中 N-苯基马来酰亚胺的重量百分含量为20 %~40%，优选为30 %~40%。该耐热改性剂改 善ABS树脂的耐热性突出，同时与ABS树脂相容性好，不容易析出影响其表面光泽，进而提 高了复合材料的耐热性。
[0016] 上述抗氧剂，具体选择为由主抗氧剂和辅助抗氧剂，按照重量比为2 : 1~3 : 1 的配比组成的混合物，其中，所述主抗氧剂为抗氧剂1010或抗氧剂1098,优选为抗氧剂 1010 ;所述辅助抗氧剂为抗氧剂168。或者上述抗氧剂，直接选择为抗氧剂1010或抗氧剂 1098。所选抗氧剂能防止该复合材料在加工过程中原料的氧化降解，以避免引起产品颜色 变差、性能下降，有效保证了产品外观颜色的稳定，以适应不同的使用要求。
[0017] 上述润滑剂，具体选择为乙撑双硬脂酰胺、硬脂酸钙、硬脂酸锌、聚氧化乙烯蜡或 润滑剂TAF中的至少一种。添加润滑剂可使复合材料容易加工，能避免加工过程中容易出 现断条的现象。
[0018] 作为进一步优化，上述ABS树脂为苯乙烯-丁二烯-丙烯腈共聚物，其中，丙烯腈 的重量百分含量为18%~24%。该ABS树脂可选择为最普通常用的牌号，作为改性原料其 光泽度、韧性、耐热性等材料性能，具有较好的综合性能。
[0019] 上述ABS高胶粉为苯乙烯-丁二烯-丙烯腈共聚物，其中，橡胶的重量百分含量为 50 %~70%，优选为50 %~60%。该组分主要是保持复合材料具有比较高的韧性。
[0020] 上述PET瓶片的原料，选择为在常规PET聚合过程中加入重量百分含量为2%~ 4%的间苯二甲酸进行共聚合所得的共聚产物，且上述PET瓶片原料的透光率至少为80%， 特性粘数为0. 70~0. 80dl/g，优选为0. 72~0. 75dl/g。上述PET瓶片为外观颜色呈白 色透明的PET切片，其切片规格选择为3~IOmmX 3~10mm，优选5~8mmX 5~8mm。该 PET瓶片原料的分子结构与普通的PET分子结构略有差别：该PET瓶片原料的分子结构中 含有少量的间苯二甲酸结构，以此来破坏PET分子链的链结构规整性，使其结晶变慢，并 增加 PET瓶片的透明性，这一特点对提高复合材料的光泽度大有益处，而且其特性粘数为 0. 70~0. 80dl/g比普通的PET瓶片的特性粘数（0. 64~0. 66dl/g)高。该PET瓶片可采 用回收的PET瓶片。
[0021] 上述高光泽耐热ABS/PET瓶片复合材料的制备方法，是采用上述用量的各物质， 并按照以下步骤进行的：
[0022] 1)将所述PET瓶片在真空烘箱中，分为两个阶段进行干燥：其第一阶段是在70~ 74°C的条件下干燥1. 5~2. 5h，优选2~2. 5h ;其第二阶段是在130~135°C的条件下干 燥4~6h，优选5~6h。该步骤中第一阶段是在70~74°C的条件下干燥，主要是为了除去 PET瓶片表面的水，同时进行预结晶，以避免后阶段干燥粘连；第二阶段是在130~135°C 的条件下干燥4~6h，主要是为了除去结晶水，彻底干燥。如不干燥彻底，含水则容易引起 PET分子量下降，进而降低了产品的力学性能，影响了其表面光泽。
[0023] 2)按照所述比例将所述ABS树脂、所述ABS高胶粉、干燥后所得的PET瓶片与所述 相容剂、所述耐热改性剂、所述抗氧剂和所述润滑剂混合至少5~8分钟使其混合均匀；
[0024] 3)于双螺杆挤出机的主喂料口处，加入经所述步骤2)中混合均匀的各物质，熔融 挤出，挤出物料经冷却、风干、切粒、干燥后，即得高光泽耐热ABS/PET瓶片复合材料；其中， 双螺杆挤出机的温度设定范围为230~255°C，螺杆转速为300~400rpm，真空度为-0. 5~ 1.0 Kgf/cm2。
[0025] 作为再进一步明确，上述双螺杆挤出机的各区温度分别为：
[0026] 一区温度：230 ~235°C，二区温度：235 ~240°C，
[0027] 三区温度：240~245°C，四区温度：245~250°C，
[0028] 五区温度：250~255°C，六区温度：255~253°C，
[0029] 七区温度：253~250°C。该温度设置分布合理，若温度再高，则易引起ABS分解； 若温度低，