专利名称：一种滑石粉-聚酯复合材料及其制备方法
技术领域：
本发明涉及高分子复合材料领域，尤其是涉及一种滑石粉-聚酯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)是热塑性聚酯中最主要的品种，耐蠕变及疲劳性能好，表面硬度高，机械性能与热固性塑料相近，被广泛用于纤维、薄膜。但是PET热变形温度低，结晶速率低，尺寸稳定性差，限制了其在工程塑料中的广泛应用。滑石粉主要成分是水合硅酸镁，具有较稳定的层片状结构，是一种我国分布广泛的无机矿物材料。滑石粉广泛应用于塑料的填充改性，具有提高塑料机械性能、耐热性、阻隔性、尺寸稳定性，降低塑料的翘曲性、降低成本的作用。近年来发现超细滑石粉作为PET的结晶成核剂具有促进成核的效果。崔正等在《PET/滑石粉复合材料结晶性能、热性能和力学性能研究》(《中国塑料》第23卷第11期)中发现在PET中添加0.5%超细滑石粉后，热变形温度、拉伸强度、弯曲强度均有提高；杨庆泉等在《PA66/PET/滑石粉复合材料研究》(《中国塑料》第22卷第7期)中发现添加5% 10%滑石粉后，复合材料的热变形温度和力学性能均有提高。目前滑石粉作为成核剂是与已有的PET原料进行共混重新造粒，需要进行后加工，本发明将滑石粉表面以偶联剂处理，在原料合成阶段与PET原位包覆共聚，制得结晶性能好的复合材料。
发明内容
本发明提供一种相容性高、偶联剂用量小、原位包覆共聚的滑石粉-聚酯复合材料及其制备方法。本发明的目的可以通过以下技术方案来实现:一种滑石粉-聚酯复合材料，其特征在于，该材料由包含以下重量份的组分制成:活性滑石粉0.1-10 ；对苯二甲酸(PTA)70-80 ；乙二醇(EG)20-30 ；催化剂0.01-1;添加剂0.01-1。所述的活性滑石粉是通过以下方法制备而成:将I重量份的偶联剂、10-100的重量份的乙二醇和0.1 10重量份的水进行混合,用酸调节pH值为I 6,进行水解0 1小时，得到偶联剂水解液，将该偶联剂水解液与30 1000重量份的滑石粉混合，混合时间为5 lOmin，得到经偶联剂活化的活性滑石粉。所述的滑石粉粒径目数不低于1200目，优选6000-10000目；所述的偶联剂为
N- (β -氨乙基-氨丙基二甲氧基娃烧或乙烯基二乙氧基娃烧；所述的用酸调节pH值所用的酸包括草酸、盐酸或硫酸中的一种或多种。所述的催化剂为醋酸锑或三氧化二锑。所述的添加剂为二异丙基胺。所述的对苯二甲酸为单体精制的对苯二甲酸。一种滑石粉-聚酯复合材料的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤:将活性滑石粉0.1-10重量份与70-80重量份的对苯二甲酸、20-30重量份的乙二醇进行搅拌混合，形成稳定的悬浮体，加入催化剂0.01-1重量份，升温至70-90°C，真空脱水至水含量<1.0%,再升温至220 240°C酯化6-10小时，加入添加剂0.01-1重量份，并在240_260°C抽真空至真空度为SOPa以下，聚合反应1-3小时，即得产品。与现有技术相比，本发明产品的制备包括滑石粉的偶联剂涂敷活化、活性滑石粉与有机单体进行接枝聚合、经一系列处理制得滑石粉-聚酯复合材料，滑石粉表面由偶联剂涂敷可有效改善滑石粉与PET树脂的亲和能力。制得的滑石粉-聚酯复合材料，形成滑石粉与聚对苯二甲酸乙二醇酯之间经偶联剂共价键相连的特殊结构，该结构的形成可有效提高滑石粉与聚对苯二甲酸乙二醇酯的表面亲和力。同时滑石粉在PET中起到异相成核作用，提高PET的结晶性能，从而提高了 PET的热性能、强度和刚度。
具体实施例方式下面结合具体实 施例对本发明进行详细说明。实施例1取0.2g偶联剂乙烯基三乙氧基硅烷、5g乙二醇、Ig水配置的溶液，用草酸调节pH值为6，水解I小时，与200g过1250目筛的滑石粉共混5min，得经偶联剂活化的滑石粉，备用。取活化滑石粉41.9g，加入PTA290g，EG129g，催化剂醋酸锑0.13g，混合搅拌。抽水至水含量小于I %后，开始升温到70°C进行酯化反应。常压下在220 240°C酯化8个小时后，加入添加剂二异丙基胺0.0lg，抽真空至真空度为80Pa以下，在240°C聚合反应3小时，即得到所需要的PET/滑石粉复合材料。所得复合材料性能见表I。实施例2取0.2g偶联剂Ν-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷、5g乙二醇、Ig水配置的溶液，用草酸调节PH值为6，水解I小时，与200gl0000目粒径的滑石粉共混5min，得经偶联剂活化的滑石粉，备用。取活化滑石粉16g，加入PTA290g，EG129g，催化剂醋酸锑0.13g，混合搅拌。抽水至水含量小于I %后，开始升温到90°C进行酯化反应。常压下在220 240°C酯化8小时后，加入添加剂二异丙基胺0.0lg，抽真空至真空度为80Pa以下，在250°C聚合反应3小时，即得到所需要的PET/滑石粉复合材料。所得复合材料性能见表I。对比例以市场现有的聚酯材料作对比，牌号PET CZ328，产地江阴兴业。以PET CZ328材料或自制滑石粉-PET复合材料在注塑机中制样，温度设置为2600C，2600C，2550C，255°C，样条测试结果如下:表1:实施例各产品性能测试结果:
权利要求
1.一种滑石粉-聚酯复合材料，其特征在于，该材料由包含以下重量份的组分制成: 活性滑石粉 0.1-10 ； 对苯二甲酸 70-80; 乙二醇20-30 ； 催化剂0.01-1 ； 添加剂0.01-1。
2.根据权利要求1所述的一种滑石粉-聚酯复合材料，其特征在于，所述的活性滑石粉是通过以下方法制备而成:将I重量份的偶联剂、10-100的重量份的乙二醇和0.1 10重量份的水进行混合，用酸调节PH值为I 6，进行水解O I小时，得到偶联剂水解液，将该偶联剂水解液与30 1000重量份的滑石粉混合，混合时间为5 lOmin，得到经偶联剂活化的活性滑石粉。
3.根据权利要求2所述的一种滑石粉-聚酯复合材料，其特征在于，所述的滑石粉粒径目数不低于1200目；所述的偶联剂为Ν-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷或乙烯基三乙氧基硅烷；所述的用酸调节PH值所用的酸包括草酸、盐酸或硫酸中的一种或多种。
4.根据权利要求3所述的一种滑石粉-聚酯复合材料，其特征在于，所述的滑石粉粒径目数为6000-10000目。
5.根据权利要求1所述的一种滑石粉-聚酯复合材料，其特征在于，所述的催化剂为醋酸锑或三氧化二锑。
6.根据权利要 求1所述的一种滑石粉-聚酯复合材料，其特征在于，所述的添加剂为二异丙基胺。
7.根据权利要求1所述的一种滑石粉-聚酯复合材料，其特征在于，所述的对苯二甲酸为单体精制的对苯二甲酸。
8.—种如权利要求1所述的滑石粉-聚酯复合材料的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤:将活性滑石粉0.1-10重量份与70-80重量份的对苯二甲酸、20-30重量份的乙二醇进行搅拌混合，形成稳定的悬浮体，加入催化剂0.01-1重量份，升温至70-90°C，真空脱水至水含量< 1.0%，再升温至220 240°C酯化6-10小时，加入添加剂0.01-1重量份，并在240-260°C抽真空至真空度为80Pa以下，聚合反应1_3小时，即得产品。
全文摘要
本发明涉及一种滑石粉-聚酯复合材料及其制备方法，该方法包括以下步骤(1)将1重量份的偶联剂、10-100重量份的乙二醇和0.1～10重量份的水进行混合，用酸调节pH值为1～6，水解0～1小时；(2)将偶联剂水解液与30～1000重量份的滑石粉混合，混合时间为5min，得到活性滑石粉；(3)将活性滑石粉0.1-10重量份与70-80重量份的对苯二甲酸、20-30重量份的乙二醇进行搅拌混合，加入催化剂0.01-1重量份，升温至70～90℃，真空脱水至水含量＜1.0％，再升温至220～240℃酯化6-10小时，加入添加剂0.01-1重量份，并在240℃～260℃抽真空至真空度为80Pa以下，聚合反应1-3小时，即得产品。
文档编号C08G63/183GK103102475SQ201110356560
公开日2013年5月15日 申请日期2011年11月11日 优先权日2011年11月11日
发明者费彬 申请人:合肥杰事杰新材料股份有限公司