氧化石墨烯改性pet材料的制备方法_2

文档序号:9284995阅读:来源:国知局
后经输送栗21进入到终缩聚釜3中,终缩聚釜3中反应结束 后,聚合体经输送栗31去切粒。
[0024] 本实施例中的乙二醇回流机构包括工艺塔11、回流冷凝器12及回流栗13,回流冷 凝器12的进液端和进气端分别与工艺塔11的出气端和回流端连接,回流栗13则与工艺塔 11的出液端连接。
[0025] 本实施例中的乙二醇蒸喷真空机构包括三级蒸喷机构、第一冷凝器81、第二冷凝 器82、蒸发器47、真空栗96,三级蒸喷机构包括依次连接的一级喷射器41、一级冷凝器42、 二级喷射器43、二级冷凝器44、三级喷射器45及三级冷凝器46 ;第一冷凝器81 -端与预 缩聚釜2连接,另一端与二级喷射器43连接,第二冷凝器82 -端与终缩聚釜3连接,另一 端与一级喷射器41连接,蒸发器47分别与一级喷射器41、二级喷射器43及三级喷射器45 连接,真空栗96与三级冷凝器46连接。
[0026] 实施例2
[0027] 如实施例1的作法,但精对苯二甲酸(PTA) 14. 7KG、间苯二甲酸(IPA)O. 3KG(添加 量2 % mol)、乙二醇(EG) 6. 795KG、二甘醇0· 359Kg (添加量3 % mol),氧化石墨烯/水/乙 二醇溶液80. 64g (氧化石墨烯添加量IOOppm)。对所制成的基础切片烘干,在PET拉丝机上 进行牵引拉伸,进行各项检测,其结果详见表1所示。
[0028] 实施例3
[0029] 如实施例1的作法,但氧化石墨烯/水/乙二醇溶液806. 4g (氧化石墨烯添加量 1000 ppm)。对所制成的基础切片烘干,在PET拉丝机上进行牵引拉伸,进行各项检测,其结 果详见表1所示。
[0030] 实施例4
[0031] 如实施例1的作法,但氧化石墨烯/水/乙二醇溶液1612. 8g(氧化石墨烯添加量 2000ppm)。对所制成的基础切片烘干,在PET拉丝机上进行牵引拉伸,进行各项检测,其结 果详见表1所示。
[0032] 实施例5
[0033] 如实施例1的作法,但不添加氧化石墨烯/水/乙二醇溶液。对所制成的基础切 片烘干,在PET拉丝机上进行牵引拉伸,进行各项检测,其结果详见表1所示。
[0034] 结果
[0035] 经过比较表1所示的实施例1~5,可以得到以下结论:
[0036] 氧化石墨烯的添加量增多,材料的力学性能会提升,但达到一定程度又会下降。石 墨稀的添加量应当适量。
[0037] 表1各实施例所得复合聚酯材料的性能
[0038]
【主权项】
1. 一种氧化石墨烯改性PET材料的制备方法,其特征在于包括如下步骤: 将精对苯二甲酸、二元酸、乙二醇、二元醇与氧化石墨烯水和乙二醇的溶液先调制成浆 体,其中醇和酸的摩尔比为I. 1~1. 25 ;再将浆体输送至酯化反应釜进行第一阶段酯化反 应;酯化反应温度介于250~265°C,氮气氛围下,酯化相对压力介于O~0. 3MPa,酯化反应 时间介于3~6小时,酯化反应釜出口的酯化率大于或等于92% ;在酯化反应结束后添加 催化剂; 将上述酯化反应制成的单体,预缩聚釜进行第二阶段缩聚反应;预缩聚的料温介于 265~275°C ;绝对压力介于1~30KPa,时间介于1~L 5小时; 将上述预缩聚反应后的低聚合物,输送至终缩聚槽进一步进行缩聚反应,提高固有粘 度至至少0. 60dl/g ;终缩聚反应的温度介于275~282°C;终聚釜的真空压力低于130Pa绝 对压力,反应的时间介于1~2小时; 上述终缩聚反应完成后的聚合体,以熔体栗连续输送至一组喷条板,挤出的胶条以冷 水急冷经切粒机切成非结晶性聚酯切片。2. 根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于所述的氧化石墨烯水和乙二醇的溶液 通过如下步骤配制: 氢氧化钠与去离子水、乙二醇在常温下配制成溶液,称取的氧化石墨烯分散到上述溶 液中,超声波分散,溶液中氧化石墨烯重量百分比小于〇. 1%~4%,溶液pH值12~13,前 述的乙二醇与水的体积比为1:1~1:10。3. 根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于所述的氧化石墨烯的添加量占物料总 重量的5~5000ppm。4. 根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于所述的二元酸为间苯二甲酸、呋喃二 甲酸、己二酸、长链形二元酸或者芳香族二元酸中的至少一种,添加量为摩尔比以精对苯二 甲酸计介于〇~20%,前述的长链形二元酸和芳香族二元酸碳原子数大于4。5. 根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于所述的二元醇为二甘醇、三甘醇、聚乙 二醇、碳原子数大于4的长链形二元醇中的至少一种,添加量为摩尔比以乙二醇计介于0~ 10%〇6. 根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于所述的催化剂为Sb (III)的醋酸盐或 链烷酸盐、Sb(III)及Ge(IV)的氧化物和Ti (OR)4中的至少一种,其中,R是碳原子数为 2~12的烷基基团,所述催化剂添加量为物料总重量的Ippm~200ppm。
【专利摘要】一种氧化石墨烯改性PET材料的制备方法,其特征在于包括如下步骤:将精对苯二甲酸、二元酸、乙二醇、二元醇与氧化石墨烯水和乙二醇的溶液先调制成浆体,酯化反应釜出口的酯化率大于或等于92%;在酯化反应结束后添加催化剂;将上述酯化反应制成的单体,预缩聚釜进行第二阶段缩聚反应;预缩聚的料温介于265~275℃;绝对压力介于1~30KPa,时间介于1~1.5小时,将上述预缩聚反应后的低聚合物,输送至终缩聚槽进一步进行缩聚反应,提高固有粘度至至少0.60dl/g。与现有技术相比,本发明的优点在于:在物料中添加适当比例的氧化石墨烯,特性粘度、断裂强度、断裂伸长率明显得到改善,极大的拓宽了PET的应用面。
【IPC分类】C08G63/78, C08G63/183, C08K3/04
【公开号】CN105017511
【申请号】CN201510514154
【发明人】郑兵, 邱增明, 章延举, 肖海军, 沈志刚
【申请人】浙江万凯新材料有限公司
【公开日】2015年11月4日
【申请日】2015年8月20日
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