一种耐候聚酯切片及其制备方法与流程

本发明涉及材料，尤其涉及一种耐候聚酯切片及其制备方法。

背景技术：

1、聚酯是由多元醇和多元酸缩聚而得的聚合物总称，一般为将二元酸、二元醇和添加剂调成浆料后通过直接酯化法制成成品聚酯，该成品聚酯因其优良的物理机械性能、价格低廉、可循环利用等优点，在食品包装，纺织领域广泛应用。因其低廉的价格，目前聚酯材料已经成为全球用量最大的材料之一，但作为一种有机物其存在易燃、易产生静电的缺陷，阻碍了聚酯材料的进一步发展。作为改进，现有技术中公开了通过添加抗静电剂和阻燃剂的方法来改善聚酯材料的抗静电性和阻燃性，这种方法不改变聚酯生产工艺，品种更换灵活，适用面较广，但需要解决其分散性、界面相容性和毒性等问题；材料阻燃抗静电后整理具有工艺简单、成本低等优点，但缺乏阻燃和抗静电持久性，且阻燃剂和抗静电剂使用量较多，对材料的强度、手感、色泽、透气性等影响较大；在聚酯材料长期使用过程中，阻燃剂和抗静电剂会发生溶解或渗析现象，从而减短材料使用寿命。

2、聚合生产得到的聚酯原料一般加工成约4×5×2毫米左右的片状颗粒，通称聚酯切片。作为生产原料主要用于纤维，各类容器、包装材料、薄膜、胶片、工程塑料等领域，这类材料还存在抗紫外老化性能和耐候性差的缺陷。

3、基于上述情况，本发明提出了一种耐候聚酯切片及其制备方法。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种耐候聚酯切片及其制备方法。

2、为实现上述目的，本发明提供一种耐候聚酯切片，所述耐候聚酯切片由以下重量百分比的原料制备而成：聚酯树脂96~98wt%、大分子硅烷偶联剂改性非金属氮化物：2~4wt%。

3、优选地，所述聚酯树脂包括聚对苯二甲酸乙二酯、聚对苯二甲酸丁二酯、聚对苯二甲酸二烯丙酯、聚对羟基苯甲酸酯的其中一种。

4、优选地，所述大分子硅烷偶联剂改性非金属氮化物为使聚乳酸与硅烷偶联剂形成大分子硅烷聚合物，再以大分子硅烷聚合物改性非金属氮化物所得。

5、优选地，所述硅烷偶联剂为含有氮原子的硅烷偶联剂。

6、优选地，所述含有氮原子的硅烷偶联剂为含有哌嗪基的硅烷偶联剂。

7、优选地，所述含有哌嗪基的硅烷偶联剂为n-（哌嗪基乙基）-3-氨基丙基甲基二甲氧基硅烷、3-哌嗪基丙基甲基二甲氧基硅烷的其中一种。

8、优选地，所述非金属氮化物为氮化硅或氮化硼的其中一种或两种以上的组合。

9、优选地，所述氮化硅的平均粒径为20~30nm，比表面积为93~95m2/g，晶型为非晶型。

10、优选地，所述大分子硅烷偶联剂改性非金属氮化物的制备方法包括如下步骤：

11、（1）取聚乳酸以质量体积比为1:15~20ml加入二氯甲烷，加热至110~120℃ 使聚乳酸彻底溶解，再以聚乳酸质量比为1:2~3加入硅烷偶联剂和过氧化苯甲酰，在110~120℃下反应2~3h得到大分子硅烷偶联剂-g-pla；

12、（2）取纳米氮化硅粉体以质量体积比为1:100~150ml 加入无水乙醇，搅拌均匀后再以纳米氮化硅粉体质量比为1:4~5加入大分子硅烷偶联剂-g-pla，升温至85~90℃下加热回流3h~4h，过滤，晾干、研磨、过筛，得到改性氮化硅粗粉体；

13、（3）用 n，n-二甲基甲酰胺作提取剂，油浴温度(165 ±3) ℃，对改性氮化硅粗粉体索氏提取12~13h，50 ~55℃真空干燥至恒重，即得大分子硅烷偶联剂改性非金属氮化物。

14、本发明还提供一种耐候聚酯切片的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：

15、（1）取聚酯树脂、大分子硅烷偶联剂改性非金属氮化物以100~150rpm均匀混合10~15min；

16、（2）上述混合后的材料加入挤出设备，设定挤出设备各温区及机头温度分别为180℃、185℃、185℃、190℃、190℃、195℃、195℃、200℃、205℃、210℃，设置挤出工艺参数分别为喂料速率10r/min、主机转速350r/min及切粒速率400r/min；

17、（3）螺杆挤出，并通过牵引过水、风冷、切片，获得耐候聚酯切片。

18、与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

19、1.本发明通过在聚酯树脂中加入大分子硅烷偶联剂改性非金属氮化物，能大幅度地增强聚酯树脂材料的耐候性，其中使用大分子硅烷偶联剂改性非金属氮化物随后与聚酯树脂共混，能有效提高聚酯树脂与非金属氮化物之间的面结合力，从而提升其耐候性能。

20、2.本发明的制备方法、操作方便，易于大规模生产，且质量稳定。

21、3.本发明原材料在国内充足，价格适宜，使其规模化生产没有太高的成本限制。

技术特征：

1.一种耐候聚酯切片，其特征在于，所述耐候聚酯切片由以下重量百分比的原料制备而成：聚酯树脂96~98wt%、大分子硅烷偶联剂改性非金属氮化物：2~4wt%。

2.根据权利要求1所述的耐候聚酯切片，其特征在于，所述聚酯树脂包括聚对苯二甲酸乙二酯、聚对苯二甲酸丁二酯、聚对苯二甲酸二烯丙酯、聚对羟基苯甲酸酯的其中一种。

3.根据权利要求1所述的耐候聚酯切片，其特征在于，所述大分子硅烷偶联剂改性非金属氮化物为使聚乳酸与硅烷偶联剂形成大分子硅烷聚合物，再以大分子硅烷聚合物改性非金属氮化物所得。

4.根据权利要求3所述的耐候聚酯切片，其特征在于，所述硅烷偶联剂为含有氮原子的硅烷偶联剂。

5.根据权利要求4所述的耐候聚酯切片，其特征在于，所述含有氮原子的硅烷偶联剂为含有哌嗪基的硅烷偶联剂。

6.根据权利要求5所述的耐候聚酯切片，其特征在于，所述含有哌嗪基的硅烷偶联剂为n-（哌嗪基乙基）-3-氨基丙基甲基二甲氧基硅烷、3-哌嗪基丙基甲基二甲氧基硅烷的其中一种。

7.根据权利要求3所述的耐候聚酯切片，其特征在于，所述非金属氮化物为氮化硅或氮化硼的其中一种或两种以上的组合。

8.根据权利要求7所述的耐候聚酯切片，其特征在于，所述氮化硅的平均粒径为20~30nm，比表面积为93~95m2/g，晶型为非晶型。

9.根据权利要求3所述的耐候聚酯切片，其特征在于，所述大分子硅烷偶联剂改性非金属氮化物的制备方法包括如下步骤：

10.根据权利要求1~9任一所述的耐候聚酯切片的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：

技术总结
本发明涉及材料技术领域，尤其涉及一种耐候聚酯切片及其制备方法。所述耐候聚酯切片由以下重量百分比的原料制备而成：聚酯树脂96~98wt%、大分子硅烷偶联剂改性非金属氮化物：2~4wt%。本发明通过在聚酯树脂中加入大分子硅烷偶联剂改性非金属氮化物，能大幅度地增强聚酯树脂材料的耐候性，其中使用大分子硅烷偶联剂改性非金属氮化物随后与聚酯树脂共混，能有效提高聚酯树脂与非金属氮化物之间的面结合力，从而提升其耐候性能。

技术研发人员：罗志毅,成士华,王桂庆
受保护的技术使用者：江苏伊尔曼新材料有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13