专利名称：聚对苯二甲酸乙二醇酯复合材料及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种聚对苯二甲酸乙二醇酯(r-PET)复合材料及其制备方法，特别是一种以回收的聚对苯二甲酸乙二醇酯为主要成分的复合材料及其制备方法。
背景技术：
聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)是目前使用量最大的塑料品种之一，在包装、化纤、工程塑料等领域中占有重要地位，其中，PET瓶由于质轻、透明、强度高而获得广泛应用，且未来数年将持续更加强劲的增长势头。但由于废弃的PET瓶不能自发降解，它的大量使用带来了严重的环境污染和资源浪费问题，因此对废旧PET瓶的回收再利用已经成为当今社会的一个共识。而回收的废旧PET又存在着性能下降的不足，所以，如何增强r-PET、提高r-PET的阻燃性能，将是再利用r-PET所要面临的首要问题。增强r_PET并提高r_PET的阻燃性能最有效、经济的手段是添加增强剂和阻燃剂。其中，添加纳米增强剂与阻燃剂是获得 高性能阻燃复合材料的重要方法之一。
发明内容
本发明的目的之一在于提供一种以回收的聚对苯二甲酸乙二醇酯为主要成分的复合材料，以解决回收的废旧聚对苯二甲酸乙二醇酯存在的强度和阻燃性下降的问题。本发明的目的之二在于提供该复合材料的制备方法。为达到上述目的，本发明的机理为滑石粉主要成分为含水的硅酸镁，分子式为Mg3[Si4O10] (OH)2，属单斜晶系，晶体呈假六方或菱形的片状，无色透明或白色，硬度1，比重2. 7 2. 8。滑石具有润滑性、抗黏、助流、耐火性、抗酸性、绝缘性、熔点高、化学性不活泼、遮盖力良好、柔软、光泽好、吸附力强等优良的物理、化学特性。由于滑石的结晶构造是呈层状的，所以具有易分裂成鳞片的趋向和特殊的滑润性。正是因为滑石粉的优良物理、化学特性，将其添加到r-PET中，一方面可促进r-PET的成核、结晶，对r_PET起到纳米增强的作用；另一方面，由于滑石粉与其它阻燃剂具有阻燃协效作用，因而可提高r-PET的阻燃性能。纳米蒙脱土用作阻燃材料具有添加量小、阻燃协同能力好的特点。此外，它还能提高聚合物的物理性能，改善物料的加工性能。纳米滑石粉、纳米蒙脱土与阻燃剂复配使用可以提高阻燃效率。根据上述机理，本发明采用下述技术方案
一种聚对苯二甲酸乙二醇酯复合材料，其特征在于该复合材料的组成及重量份数为
回收的聚对苯二甲酸乙二醇酯6(T80份
复配阻燃剂2(T40份
复配抗氧剂0. ro. 5份
增韧剂广5份
扩链剂0. ro. 3份
上述的回收的聚对苯二甲酸乙二醇酯复合材料的特性粘度为0. 6dL/g"0. 8 dL/g，含水量低于0. 05%。上述的复配阻燃剂为无机/有机复配阻燃剂，其中，无机组分占84 92份，为纳米滑石粉、纳米蒙脱土中的至少一种；所述的有机组分占8 16份，为氰尿酸三聚氰胺、N，N-双-(2-羟乙基)氨甲基膦酸二乙酯或聚苯基膦酸二苯偶氮酯。上述的纳米滑石粉的粒径为500nnTl00nm。上述的复配抗氧剂为Irganox 168和Irganox 1010重量比为1:1的混合物。
上述的增韧剂为乙烯-醋酸乙烯共聚物EVA和热塑性弹性体TPE中的至少一种。上述的扩链剂为均苯二酐PMDA、对苯酚二羟基乙醚HQEE或3，3’- 二氯-4，4’- 二氨基甲烷MOCA。一种制备上述的聚对苯二甲酸乙二醇酯复合材料的方法，其特征在于该方法具有如下工艺过程将上述各组分充分混合后，加入双螺杆挤出机中熔融挤出，挤出机的温度设定如下一区温度24(T260°C，二区温度245 265°C，三区温度250 270°C，四区温度255 275°C，五区温度255 280°C，六区温度255 280°C，七区温度255 280°C，八区温度255 280°C，九区温度255 280°C，机头温度245 265°C ;真空度不高于-0. 08Pa ;挤出物料经冷却、风干、切粒，干燥后，即得到聚对苯二甲酸乙二醇酯复合材料。本发明将纳米技术与高分子材料结合，利用纳米滑石粉、纳米改性蒙脱土和有机阻燃剂作为复配阻燃剂与r-PET熔融共混通过双螺杆挤出，得到一种纳米增强、阻燃的r-PET复合材料。本发明的优点是将纳米粒子与r-PET复合，既可增强r-PET，又能提高r_PET的阻燃性能，且在燃烧的过程中无熔滴现象。此外，该产品价格低廉，可广泛应用于室外建筑、非食品包装等注塑产品的生产。
具体实施例方式将特性粘度在0. 6dL/g 0. 8 dL/g范围内的r_PET原料置于烘箱中，110°C下干燥至含水量低于0. 05%，然后按下表样品的配方进行备料。将r-PET与各种助剂在高速混合机中充分混合后，加入双螺杆挤出机中熔融挤出。配比广3挤出机的温度(°C)设定为一区250 ;二区255 ;三区260 ;四区260 ;五区260 ;七区260 ;八区260 ;九区260 ;机头加热温度(°C) :250，真空度-0.08Pa，挤出造粒。配比4挤出机的温度(°C )设定为一区245;二区250;三区255;四区260;五区260 ;七区260 ;八区260 ;九区260 ;机头加热温度(°C) :250，真空度-0. 08Pa，挤出造粒。配比5挤出机的温度(°C )设定为一区240 ; 二区245;三区250;四区255;五区260 ;七区260 ;八区260 ;九区260 ;机头加热温度(°C ):250，真空度-0. 08Pa，挤出造粒。挤出物料经冷却、风干、切粒，干燥后，即得一种纳米增强、阻燃的r-PET复合材料。样品的配方如下表
权利要求
1.一种聚对苯二甲酸乙二醇酯复合材料，其特征在于该复合材料的组成及重量份数为 回收的聚对苯二甲酸乙二醇酯6(Γ80份 复配阻燃剂2(Γ40份 复配抗氧剂O. Γ0. 5份增韧剂广5份 扩链剂O. Γ0. 3份。
2.根据权利要求I所述的聚对苯二甲酸乙二醇酯复合材料，其特征在于所述的回收的聚对苯二甲酸乙二醇酯复合材料的为O. 6dL/g^0. 8 dL/g，含水量低于O. 05%。
3.根据权利要求I所述的聚对苯二甲酸乙二醇酯复合材料，其特征在于所述的复配阻燃剂为无机/有机复配阻燃剂，其中，无机组分占8Γ92份，有机组分占8 16份； 所述的无机组分为纳米滑石粉、纳米蒙脱土中的至少一种； 所述的有机组分为氰尿酸三聚氰胺、N，N-双-(2-羟乙基)氨甲基膦酸二乙酯或聚苯基勝酸~■苯偶氣酷。
4.根据权利要求3所述的聚对苯二甲酸乙二醇酯复合材料，其特征在于所述的纳米滑石粉的粒径为500nnTl00nm。
5.根据权利要求I所述的聚对苯二甲酸乙二醇酯复合材料，其特征在于所述的复配抗氧剂为Irganox 168和Irganox 1010重量比为1:1的混合物。
6.根据权利要求I所述的聚对苯二甲酸乙二醇酯复合材料，其特征在于所述的增韧剂为乙烯-醋酸乙烯共聚物EVA和热塑性弹性体TPE中的至少一种。
7.根据权利要求I所述的聚对苯二甲酸乙二醇酯复合材料，其特征在于所述的扩链剂为均苯二酐PMDA、对苯酚二羟基乙醚HQEE或3，3’ - 二氯-4，4’ - 二氨基甲烷MOCA。
8.一种制备根据权利要求广7种任一项所述的聚对苯二甲酸乙二醇酯复合材料的方法，其特征在于该方法具有如下工艺过程将上述各组分充分混合后，加入双螺杆挤出机中熔融挤出，挤出机的温度设定如下 一区温度24(T260°C，二区温度245 265 °C，三区温度250 270 °C，四区温度255 275°C，五区温度255 280°C，六区温度255 280°C，七区温度255 280°C，八区温度255 280°C，九区温度255 280°C，机头温度245 265°C ;真空度不高于-O. 08Pa ;挤出物料经冷却、风干、切粒，干燥后，即得到聚对苯二甲酸乙二醇酯复合材料。
全文摘要
本发明涉及一种聚对苯二甲酸乙二醇酯(r-PET)复合材料。它是由60~80份的r-PET、20~40份的复配阻燃剂、0.1~0.5份的复配抗氧剂、1~5份的增韧剂和0.1~0.3份的扩链剂组成，其中复配阻燃剂为无机/有机复配阻燃剂。其制备方法是将r-PET与各种助剂在高速混合机中充分混合后，加入双螺杆挤出机中挤出造粒。本发明的产品具有优异的阻燃性能、增强的力学性能与较好的加工性能，可广泛应用于室外建筑、非食品包装等注塑产品的生产。
文档编号B29B9/06GK102627840SQ201210108969
公开日2012年8月8日 申请日期2012年4月16日 优先权日2012年4月16日
发明者丁鹏, 唐圣福, 宋娜, 施利毅, 苏双双 申请人:上海大学