专利名称：：一种聚对苯二甲酸乙二醇酯的复合成核剂及其制备方法
技术领域：
：本发明涉及一种成核剂，具体地涉及一种聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)的复合成核剂。
背景技术：
：成核剂是一种用来改变不完全结晶聚合物树脂的结晶度，加快其结晶速率的加工改性助剂，其作用是通过往聚合物熔体中加人某些结晶物质，使熔体在较高温度下异相成核，提高结晶速率，同时使聚合物在高温下易于固化脱模，从而縮短加工周期，并提高制品质量。成核剂在聚合物加工过程中的应用，即可增大异相成核的发生几率，改善加工性能，又可同时提高制品的应用性能。聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)塑料来源广泛，价格便宜，性能优良所以其使用量逐年增多，由于PET分子中有苯环结构而使其运动性较差，加工时一般需加入增塑剂来降低玻璃化温度，增加流动性，同时加入成核剂以增快其结晶速率，从而改善PET的加工条件，扩大应用范围。目前国内大多数PET改性工程塑料产品与国外知名品牌相比(如杜邦FR530)，在快结晶、低模温、耐热性、高韧性和回收再生等方面都存在大小不等的差距，致使国外产品在中高端市场占有显著的优势，近年来，国内为改变这一状况进行过不少的研究与开发，但市面的产品中性能卓越者颇少见。这其中重要原因是国内PET的成核体系还不够完善，与国外存在一定差距。目前使用的成核剂种类很多，有无机成核剂、有机成核剂和高分子成核剂，它们都有一定的成核效果，但都存在着一定程度上的不足。
发明内容本发明的目的在于提供一种聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)的复合成核剂，以解决现有技术中存在的上述问题。在加入本发明提供的复合成核剂之后，可以达到PET材料快结晶、低模温、高耐热的效果。本发明的另一目的是提供一种上述复合成核剂的制备方法。本发明提供的技术方案如下—种聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)的复合成核剂，其特征在于，它包括以下重量配比的组份超细矿粉1030份、固态聚乙二醇(PEG)1040份、离子键聚合物2050份和苯甲酸钠盐540份。在推荐的实施例中，所述超细矿粉为滑石粉、硫酸钡、硅酸钙或硅酸镁中的至少一种，且滑石粉、硫酸钡、硅酸钙或硅酸镁的最大粒径均小于等于lOym。在推荐的实施例中，所述的离子键聚合物为乙烯/甲基丙烯酸锌盐离聚物、乙烯/甲基丙烯酸锂盐离聚物或乙烯/丙烯酸钠盐离聚物。在推荐的实施例中，所述苯甲酸钠盐为苯甲酸钠、对苯二甲酸甲酯单羧酸钠或对羟基苯甲酸钠。在推荐的实施例中，所述聚乙二醇的分子量分布在200020000之间。—种聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)复合成核剂的制备方法，其特征在于将上述重量配比的超细矿粉、离子键聚合物、聚乙二醇和苯甲酸钠盐加入球磨机中球磨成均匀的粉状产品后，过100目筛网获得。在推荐的实施例中，球磨机球磨的速率为30450转/分钟，球磨时间为15小时。与现有技术相比，本发明具有如下的特点1)本发明制备的PET复合成核剂可用于所有的PET复合材料，包括PET加纤、PET加纤阻燃、PET/PBT合金等材料的成核体系；2)该复合成核剂克服了单种成核剂的不足，结合了各类成核剂的优点，具有成核效果好、用量小、分散性好、有利于PET材料性能的提高；3)只需添加占PET复合材料总重量O.51%的复合成核剂，就可以达到PET材料快结晶、低模温、高耐热的效果。具体实施方式实施例1称取最大粒径小于2iim的滑石粉20g、PEG-200010g、乙烯/丙烯酸钠盐离聚物(美国杜邦Surlyn1601)40g和苯甲酸钠30g，倒入球磨机中，在球磨机以150转/分钟球磨2小时后，过100目筛网后得到粉状的PET复合成核剂。实施例2称取最大粒径小于5iim的超细硫酸钡30g、PEG-400020g、乙烯/甲基丙烯酸锌盐离聚物(美国杜邦Surlyn8920)20g和对苯二甲酸甲酯单羧酸钠10g，倒入球磨机中，在球磨机以450转/分钟球磨1小时后，过100目筛网后得到粉状的PET复合成核剂。实施例3称取最大粒径小于10iim的硅酸钙20g、PEG-600020g、乙烯/丙烯酸钠盐离聚物(美国杜邦Surlyn1601)30g和对羟基苯甲酸钠40g，在球磨机以300转/分钟球磨4小时后，过IOO目筛网后得到粉状的PET复合成核剂。实施例4称取最大粒径小于2iim的硅酸镁30g、PEG-1000010g、乙烯/甲基丙烯酸锌盐离聚物(美国杜邦Surlyn8920)40g和对苯二甲酸甲酯单羧酸钠20g，倒入球磨机中，在球磨机以250转/分钟球磨1.5小时后，过100目筛网后得到粉状的PET复合成核剂。实施例5称取最大粒径小于2iim的硅酸镁10g，PEG-200040g，乙烯/甲基丙烯酸锌盐离聚物(美国杜邦Surlyn8920)50g和苯甲酸钠5g，倒入球磨机中，在球磨机以50转/分钟球磨5小时后，过100目筛网后得到粉状的PET复合成核剂。试验例本试验例考察了实施例1实施例5中制得的复合成核剂在PET工程塑料中的应用效果按表1的配方用量称量PET树脂、抗氧剂1010、抗氧剂168、北京玻纤和实施例14实施例5中制得的复合成核剂，将PET、抗氧剂1010、抗氧剂168和复合成核剂经高速混合机混合均匀后加入TE-34型双螺杆挤出机中，再从挤出机的玻纤口加入玻纤(玻纤使用量约占配方总重量的30%)后挤出造粒，挤出温度为24(TC。然后将所得料粒经ST125型注塑机注塑成标准样条，注塑温度为25(TC。所得的样条分别为O号(不添加复合成核剂)、1号(添加实施例1复合成核剂)、2号(添加实施例2复合成核剂)、3号(添加实施例3复合成核剂)、4号(添加实施例4复合成核剂)和5号(添加实施例5复合成核剂)。表1PET复合材料的配方/g<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>分别将05号样条按ASTMD638标准测试试样拉伸强度，按ASTMD256标准测试试样简支梁缺口冲击强度，按ASTM790标准测试试样弯曲模量，按ASTMD648标准测试热变形温度，并对05号试样进行DSC测试，所得结果列于表2。表26种PET复合材料试样的性能拉仲强度沖击强度^曲模5:热变形温热纟,V品温冷结品&L平峰高，峰宽<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>从表2可以看出使用本发明实施例1的复合成核剂，得到的PET复合材料的拉伸强度提高12.5X，冲击强度提高8.3%，弯曲模量提高11.8%，热变形温度提高35°C，DSC数据中，热结晶温度提高25°C，冷结晶峰消失，半峰高0.44丽/mg，半峰宽减小19.7°C。使用本发明实施例2的复合成核剂，得到的PET复合材料的拉伸强度提高14.2%，冲击强度提高8.3%，弯曲模量提高14.3%，热变形温度提高40°C，DSC数据中，热结晶温度提高3(TC，冷结晶峰消失，半峰高0.42丽/mg，半峰宽减小21.4°C。使用本发明实施例3的复合成核剂，得到的PET复合材料的拉伸强度提高8.3%，冲击强度提高6.7%，弯曲模量提高10.1%，热变形温度提高38°C，DSC数据中，热结晶温度提高32t:，冷结晶峰消失，半峰高0.33丽/mg，半峰宽减小21.2°C。使用本发明实施例4的复合成核剂，得到的PET复合材料的拉伸强度提高15.8%，冲击强度提高13.3%，弯曲模量提高20.1%，热变形温度提高36°C，DSC数据中，热结晶温度提高36t:，冷结晶峰消失，半峰高0.51丽/mg，半峰宽减小20.4°C。使用本发明实施例5的复合成核剂，得到的PET复合材料的拉伸强度提高8.3%，冲击强度提高6.7%，弯曲模量提高11.7%，热变形温度提高31°C，DSC数据中，热结晶温度提高3rC，冷结晶峰消失，半峰高0.43丽/mg，半峰宽减小20.8°C。从表2的数据可总结，使用本发明的PET复合成核剂，可以明显提高复合材料的力学性能，而且有利于PET结晶性能的完善，从而达到快结晶、低模温、高耐热的性能。上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。权利要求一种聚对苯二甲酸乙二醇酯的复合成核剂，其特征在于，它包括以下重量配比的组份超细矿粉10～30份、固态聚乙二醇10～40份、离子键聚合物20～50份和苯甲酸钠盐5～40份。2.根据权利要求1中所述的一种聚对苯二甲酸乙二醇酯的复合成核剂，其特征在于所述超细矿粉为滑石粉、硫酸钡、硅酸钙或硅酸镁中的至少一种，且滑石粉、硫酸钡、硅酸钙或硅酸镁的最大粒径均小于等于10ym。3.根据权利要求2中所述的一种聚对苯二甲酸乙二醇酯的复合成核剂，其特征在于所述的离子键聚合物为乙烯/甲基丙烯酸锌盐离聚物、乙烯/甲基丙烯酸锂盐离聚物或乙烯/丙烯酸钠盐离聚物。4.根据权利要求3中所述的一种聚对苯二甲酸乙二醇酯的复合成核剂，其特征在于所述苯甲酸钠盐为苯甲酸钠、对苯二甲酸甲酯单羧酸钠或对羟基苯甲酸钠。5.根据权利要求4中所述的一种聚对苯二甲酸乙二醇酯的复合成核剂，其特征在于所述聚乙二醇的分子量分布在200020000之间。6.—种聚对苯二甲酸乙二醇酯复合成核剂的制备方法，其特征在于将权利要求1、2、3、4或5中重量配比的超细矿粉、离子键聚合物、聚乙二醇和苯甲酸钠盐加入球磨机中球磨成均匀的粉状产品后，过100目筛网获得。7.根据权利要求6中所述的一种聚对苯二甲酸乙二醇酯复合成核剂的制备方法，其特征在于所述球磨机球磨的速率为30450转/分钟，球磨时间为15小时。全文摘要本发明提供了一种聚对苯二甲酸乙二醇酯的复合成核剂及其制备方法，该复合成核剂包括以下重量配比的组份超细矿粉10～30份、固态聚乙二醇(PEG)10～40份、离子键聚合物20～50份和苯甲酸钠盐5～40份。在加入本发明提供的复合成核剂之后，可以达到PET材料快结晶、低模温、高耐热的效果。文档编号C08K3/34GK101709121SQ20091030965公开日2010年5月19日申请日期2009年11月13日优先权日2009年11月13日发明者刘希荣,黄志勤申请人:厦门德丰行塑胶工业有限公司