快速结晶及高冲击强度的pet复合物及其制备方法
【技术领域】：
[0001]本发明属于PET复合材料及其制备技术领域，特别涉及一种快速结晶及高冲击强 度的PET复合物及其制备方法。
【背景技术】：
[0002]聚对苯二甲酸乙二醇酯，简称PET，为极性和能够结晶的高聚物。PET主要是由对苯 二甲酸二甲酯(DMT)或由对苯二甲酸(TPA)与乙二醇(EG)通过逐步聚合反应制备而成。PET 的分子结构式为：
[0004] PET价格便宜且具有优良的物理化学性能和力学性能，在较宽的温度范围内能够 保持优良的耐疲劳性、耐摩擦性、耐老化性、电绝缘性等。此外，PET耐有机溶剂和无机酸，且 生产能耗低，加工性良好，因此被广泛应用于合成纤维、薄膜、医药和日用品等领域。
[0005] 虽然PET的拉伸性能和弯曲性能优良，然而，由于PET的冲击韧性不足，且PET分子 链结构中亚甲基链序列结构短，苯环的刚性共扼结构显著阻碍了分子链段的运动，降低了 分子链段的运动活性，导致PET在加工过程中存在结晶速率慢、模温高、成型周期长、尺寸稳 定性差等缺点。因此在一定程度上限制了 PET作为工程塑料的应用。
【发明内容】
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[0006] 有鉴于此，为了解决PET在加工过程中结晶速率慢以及制品冲击强度差的问题，有 必要提供一种快速结晶及高冲击强度的PET复合物及其相应的制备方法，以达到拓宽PET在 工程塑料方面应用的目的。
[0007] -种快速结晶及高冲击强度的PET复合物，包括以下原料及原料的重量百分比： PET: 99.2 ~99.98% 苯基磷酸盐: 0~0.6%
[0008] 主抗氧剂： 0.01~0.1 % 辅抗氧剂： 0.01~0.1%。
[0009]所述的苯基磷酸盐金属离子为钙、镁、钡、锌、铝、锂中的一种或几种的组合，本发 明的苯基磷酸盐采用苯基磷酸锌TMC-210，其化学结构式为：
[0011] -种快速结晶及高冲击强度的PET复合物的制备方法，包括以下工艺步骤：
[0012] 将PET粒料、TMC-210、主抗氧剂和辅抗氧剂分别置于真空干燥箱中进行烘干处理， 干燥箱内的烘烤温度为85°C~95°C，烘烤时间为11小时~13小时；
[0013] 将干燥好的TMC-210、主抗氧剂和辅抗氧剂混合至均匀，形成混合物A待用，然后向 PET粒料上面滴加适量液体石蜡，将混合物A投入到PET粒料中，并搅拌均匀，使TMC-210、主 抗氧剂和辅抗氧剂均匀地粘到PET粒料基体的表面，得到PET混合物；
[0014] 将PET混合物投入到双螺杆挤出机中，经过熔融挤出、拉条和风冷过程后，切粒备 用；
[0015] 将上述经过双螺杆挤出机加工出的粒料投入到微型锥形双螺杆挤出机中再次挤 出，然后进入注塑机进行标准样条的制备，即得快速结晶及高冲击强度的PET复合物。
[0016] 上述中所用的PET粒料、TMC-210、主抗氧剂和辅抗氧剂的重量百分比分别为： PET 粒料： 99,2~99.98% TMC-210: 0 ~0.6%
[0017] 主抗氧剂： 001~0.1% 辅抗氧剂: 〇.〇1~αι%。
[0018] 上述快速结晶及高冲击强度的PET复合物的制备方法中，所用的主抗氧剂为主抗 氧剂1010，其化学分子式为：C73H1Q8O12，所用的辅抗氧剂为抗氧剂168，其分子式为： Cl4H21〇3Po
[0019] 上述快速结晶及高冲击强度的PET复合物的制备方法中，所用的双螺杆挤出机的 工作温度范围为250~270°C，所述反应挤出螺杆的转速为100r/min，喂料速率为5r/min。
[0020] 上述快速结晶及高冲击强度的PET复合物的制备方法中，所用的微型锥形双螺杆 挤出机的工作温度范围为260~270°C，反应挤出螺杆转速为25r/min;制备标准样条所采用 注塑机的注塑头温度为270°C，模具温度为35°C。
[0021] 采用上述技术方案，本发明具有以下优点：
[0022]本发明提供的快速结晶及高冲击强度的PET复合物由DSC测试和缺口冲击强度测 试结果得出，本发明所述的PET复合物中PET的结晶速率大幅度提高，结晶温度提高了 25°C， 复合物的冲击强度提高了 12倍，有效地改善了 PET的结晶能力和抗冲击性能。在很大程度上 拓宽了 PET在工程塑料领域的应用。
[0023]本发明提供的快速结晶及高冲击强度的PET复合物的制备方法是通过熔融共混 法，制备方法过程简单，生产工艺易于控制。
[0024] 本发明所用的原料TMC-210对TOT的结晶起到了显著的成核作用，有效地加快了 PET的结晶速率，与PET专用成核剂相比性价比更高，从而所用的TMC-210原料很大程度上降 低了生产的成本。
【具体实施方式】：
[0025] 本发明提供的快速结晶及高冲击强度的PET复合物通过以下实施例获得，且本发 明还提供了一种对比例：
[0026]对比例一，将PET粒料、主抗氧剂1010以及辅抗氧剂168于真空干燥箱中烘干12小 时，温度设置为90°C ;将干燥好的0.04% (质量百分比）的主抗氧剂1010，0.08 % (质量百分 比）的辅抗氧剂168混合均匀，然后向99.88% (质量百分比）的PET粒料上面滴加数滴液体石 蜡，将混合好的质量百分比为0.04%的主抗氧剂1010，质量百分比为0.08%的辅抗氧剂168 投入到PET基体中，搅拌均匀，使抗氧剂均匀地粘到PET基体的表面，将混合物投入到双螺杆 挤出机中，经熔融挤出、拉条、风冷，最后切粒以备用。
[0027] 挤出机各段温度设置为：一区至十区温度分别为260°C，260°C，270°C，270°C，270 °C，270°C，270°C，265°C，255°C，255°C，机头温度为 250°C。
[0028]将切好的粒料再一次投入到微型锥形双螺杆挤出机中，然后挤出、注塑成标准样 条，进行DSC测试和力学性能测试。
[0029] 微型挤出机温度设置为I-IV区，分别为260°C，270°C，270°C，260°C;注塑机温度设 置为:注塑头温度270°C，模具温度35°C。
[0030] 该PET复合物经DSC测试其结晶温度为193°C，在等温结晶温度为230°C时，结晶度 达到100 %所需的时间为45.6分钟，冲击强度经测试为0.127KJ/m2。
[0031 ]实施例一，将PET粒料、TMC-210、主抗氧剂1010以及辅抗氧剂168于真空干燥箱中 烘干12小时，温度设置为90°C;将干燥好的0.2 % (质量百分比）的TMC-210，0.04% (质量百 分比）的主抗氧剂1010，0.08 % (质量百分比）的辅抗氧剂168混合均匀，然后向99.68 % (质 量百分比）的PET粒料上面滴加数滴液体石蜡，将混合好的质量百分比为0.2%的TMC-210， 质量百分比为〇. 04%的主抗氧剂1010，质量百分比为0.08%的辅抗氧剂168投入到PET基体 中，搅拌均匀，使抗氧剂均匀地粘到PET基体的表面，将混合物投入到双螺杆挤出机中，经熔 融挤出、拉条、风冷，最后切粒以备用。
[0032] 挤出机各段温度设置为：一区至十区温度分别为260°C，260°C，270°C，270°C，270 °C，270°C，270°C，265°C，255°C，255°C，机头温度为 250°C。
[0033]将切好的粒料再一次投入到微型锥形双螺杆挤出机中，然后挤出、注塑成标准样 条，进行DSC测试和力学性能测试。
[0034] 微型挤出机温度设置为I-IV区，分别为260°C，270°C，270°C，260°C;注塑机温度设 置为:注塑头温度270°C，模具温度35°C。
[0035] 该PET复合物经DSC测试其结晶温度为215°C，在等温结晶温度为230°C时，结晶度 达到100 %所需的时间为27.5分钟，冲击强度经测试为1.43KJ/m2。