一种高透明改性聚酯及其制备方法
【专利摘要】本发明涉及一种高透明改性聚酯，其特征为在聚对苯二甲酸乙二酯中添加成核剂和成核促进剂，经双螺杆挤出机进行熔融造粒后制得成品；成核剂为长链线性饱和羧酸盐，碳链长度为C28～C32，成核剂在整个材料中的含量为0.05～5重量%；成核促进剂为聚乙二醇，聚乙二醇分子量为200～4000，成核促进剂在整个材料中的含量为0.1～0.5重量%。本发明还涉及该高透明改性聚酯的制备方法。本发明具有的优点是：能用于生产用于制造高透明、高光泽度制品时，同时具有聚酯的坚韧性，拉伸、抗冲击强度以及高光泽度、高透明性及硬度；且成本适中，有利于大规模的工业化生产。
【专利说明】 一种高透明改性聚酯及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种改性聚酯材料领域，具体地说涉及一种用于制造高透明、大壁厚制品的的高透明改性聚酯及其制备方法。
【背景技术】
[0002]聚对苯二甲酸乙二酯(PET)是一种常用的包装材料，它以对苯二甲酸和乙二醇为主要原料，经酯化、缩聚工艺制得。它具有优良的坚韧性，拉伸、抗冲击强度、耐磨性，电绝缘性。由于具有韧性佳、质量轻、不透气、耐酸碱等特点，近年成为汽水、果汁、碳酸饮料等之常用容器。
[0003]聚对苯二甲酸乙二酯大分子链内旋转形成多种复杂的空间构象和旋转异构体，并且链间相互缠绕，使得PET在常温下结晶速度较慢，因次可以用来制造透明的制品，但另一方面，PET的分子链结构具有高度得立构规整性，所有芳香环几乎处于同一个平面上，具有密集聚集的能力和结晶倾向。因此不能用于制造较厚的透明制品，同时PET制品表面光泽度相对较差，耐磨性不好，这些特点都限制了它的使用范围。
[0004]聚酯的结晶速率是由晶核形成及晶体长大两方面共同作用决定的。初始成核可以均相或非均相地发生。均相成核作用是大分子本身的聚集体取向而发生，均相成核通常先有一诱导期，然后结晶作用继续进行，晶体长大过程中结晶晶体数目少，晶粒大。当结晶聚合物内球晶直径大于光的半波长以及密度或折光指数存在不均匀时，皆会使透过的光线发生严重散射从而变得不透明。
[0005]如果在聚酯中加入某些成核剂，形成非均相成核作用，大分子链围绕着某成核剂晶格点发生初始取向排列形成微晶，微晶的数目和分布依赖于这些晶格点的含量和分布。研究表明，外来物质只有在能被高聚物浸润时才能发生异相成核，故晶核与熔体之间需要有特殊的相互作用。若这种相互作用很强，晶核立刻导致全程结晶作用，晶核数目维持恒量，生成的微晶尺寸均匀。与不加成核剂相比，所形成的球晶尺寸将小许多，结晶速率也将相应提高。球晶微细化有利于降低光散射现象，从而降低制品的雾度，改善其透明效果。
[0006]为了改善聚酯材料的透明性，拓展其在通用塑料领域的应用，有必要研制一种具有较快结晶速度、较大晶核密度以及较小晶核尺寸的改性聚酯，用于加工高壁厚、高透明的注塑制品。
【发明内容】
[0007]本发明的目的是提供一种能用于生产用于制造高透明、高光泽度制品的高透明改性聚酯；它同时具有聚酯的坚韧性，拉伸、抗冲击强度以及高光泽度、高透明性及硬度；且成本适中，有利于大规模的工业化生产和广泛的市场推广应用。
[0008]本发明的技术内容为:一种高透明改性聚酯，其特征为在聚对苯二甲酸乙二酯中添加成核剂和成核促进剂，经双螺杆挤出机进行熔融造粒后制得成品；成核剂为长链线性饱和羧酸盐，碳链长度为C28?C32，成核剂在整个材料中的含量为0.05?5重量％ ;成核促进剂为聚乙二醇，聚乙二醇分子量为200?4000，成核促进剂在整个材料中的含量为0.1?
0.5重量％。
[0009]在上述高透明改性聚酯中，长链线性饱和羧酸盐为羧酸钠、羧酸钾或羧酸钙，长链线性饱和羧酸盐在整个材料中的含量优选为0.1?0.5重量％，更优选为0.1?0.2重量％ ；聚乙二醇的分子量优选为1000?2000。
[0010]本发明的另一目的在于提供上述高透明改性聚酯的制备方法。
[0011]一种高透明改性聚酯的制备方法，其步骤如下
(1)、将成核剂、成核促进剂与聚酯切片在搅拌机中进行均匀混合得聚酯混合料，使成核剂在整个材料中的含量为0.05?5重量％、成核促进剂在整个材料中的含量为0.1?0.5
重量% ；
(2)、将上述的聚酯混合料经双螺杆挤出机进行挤出，双螺杆挤出机使用异向旋转螺杆，螺杆长径比为36?44 ;双螺杆挤出机的料筒温度设定为一段温度为215?225°C，二段温度为245?255°C三段温度为245?255°C，四段温度225?235°C，机头温度215?205°C，物料挤出后使用水对料条进行冷却，冷却后使用风机进行吹风干燥，最后切粒即得成品高透明改性聚酯。
[0012]本发明的聚酯材料的优点是同时具有较高的晶核密度，在注塑成型时可以使材料形成微小的球晶。使用本材料加工的制品具有优异的透明度、光泽度及力学性能；本发明使普通聚酯切片经过透明改性后不仅可承袭其质轻、价廉、卫生、耐高温、易加工成型等优点，而且明显改善了其透明性和表面光泽度；提高了透明制品的环境适应性，扩大了使用范围；其透明性和表面光泽度可与其他一些透明树脂(如PC、PS)相媲美，而性能价格比优于PC、PS等；用本材料加工的制品具有表面光泽度高、透明性好、成本适中的特点；可以部分替代玻璃材料的应用领域。
【具体实施方式】
[0013]下面结合具体实施例对本发明作进一步详细的说明。
[0014]例1、将10公斤PET切片(牌号为华润包装材料有限公司的CR8816)和10克羧酸钠(C30)、10克聚乙二醇(分子量为1000)放入20升的高速搅拌机中搅拌均匀得聚酯混合料；再将聚酯混合料经双螺杆挤出机进行挤出；双螺杆挤出机使用SHJ-30异向双螺杆挤出机，螺杆长径比40 ;料筒温度设定为一段温度为220°C，二段温度为250°C三段温度为250°C，四段温度230°C，机头温度200°C;物料挤出后使用水对料条进行冷却，冷却后使用风机进行吹风干燥，最后切粒即得成品高透明改性聚酯。
[0015]例2、将10公斤PET切片(牌号为华润包装材料有限公司的CR8816)和15克羧酸钠(C30)、20克聚乙二醇(分子量为1000)放入20升的高速搅拌机中搅拌均匀得聚酯混合料；再将聚酯混合料经双螺杆挤出机进行挤出；双螺杆挤出机使用SHJ-30异向双螺杆挤出机，螺杆长径比40 ;料筒温度设定为一段温度为220°C，二段温度为250°C三段温度为250°C，四段温度230°C，机头温度200°C;物料挤出后使用水对料条进行冷却，冷却后使用风机进行吹风干燥，最后切粒即得成品高透明改性聚酯。
【权利要求】
1.一种高透明改性聚酯，其特征为在聚对苯二甲酸乙二酯中添加成核剂和成核促进齐U，经双螺杆挤出机进行熔融造粒后制得成品；成核剂为长链线性饱和羧酸盐，碳链长度为C28?C32，成核剂在整个材料中的含量为0.05?5重量％ ;成核促进剂为聚乙二醇，聚乙二醇分子量为200?4000，成核促进剂在整个材料中的含量为0.1?0.5重量％。
2.根据权利要求1所述的脂环烃羧酸(酯)还原制备醇的方法，其特征在于长链线性饱和羧酸盐为羧酸钠、羧酸钾或羧酸钙，长链线性饱和羧酸盐在整个材料中的含量为0.1?0.5重量％ ;聚乙二醇的分子量为1000?2000。
3.根据权利要求2所述的脂环烃羧酸(酯)还原制备醇的方法，其特征在于长链线性饱和羧酸盐在整个材料中的含量为0.1?0.2重量％。
4.一种高透明改性聚酯的制备方法，其步骤如下 (1)、将成核剂、成核促进剂与聚酯切片在搅拌机中进行均匀混合得聚酯混合料，使成核剂在整个材料中的含量为0.05?5重量％、成核促进剂在整个材料中的含量为0.1?0.5重量% ； (2)、将上述的聚酯混合料经双螺杆挤出机进行挤出，双螺杆挤出机使用异向旋转螺杆，螺杆长径比为36?44 ;双螺杆挤出机的料筒温度设定为一段温度为215?225°C，二段温度为245?255°C三段温度为245?255°C，四段温度225?235°C，机头温度215?205°C，物料挤出后使用水对料条进行冷却，冷却后使用风机进行吹风干燥，最后切粒即得成品高透明改性聚酯。
【文档编号】C08K5/098GK104448736SQ201410819191
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2014年12月25日 优先权日:2014年12月25日
【发明者】朱振达, 宗建平, 陈小雷, 陈国康, 闽济权 申请人:华润包装材料有限公司, 珠海华润包装材料有限公司