一种耐磨耐刮擦型PET材料及其制备方法与流程

本申请属于pet材料，具体涉及一种耐磨耐刮擦型pet材料及其制备方法。

背景技术：

1、聚对苯二甲酸乙二醇酯因透明度较高，而被广泛应用于包装、电子等领域。由于pet结晶缓慢、收缩率高，因此对模具温度的控制要求较高。再者，pet制品在使用、运输过程中，容易磨损，导致制品外观受到破坏，影响客户的美感体验。

2、针对上述技术方案，本发明人发现，为了改善pet的力学性能和耐磨性等，一般通过添加硅灰石等耐磨材料进行改性，但是硅灰石材料在使用过程中，由于其添加至pet树脂材料中易出现分散不均匀的现象，受到拉伸破坏后，分散不均匀的地方首先被破坏，造成拉伸强度下降。

技术实现思路

1、为了克服现有pet材料阻燃改性制备的材料其耐磨耐刮擦性改性的方案会造成材料力学性能降低的缺陷，本申请提供一种耐磨耐刮擦型pet材料及其制备方法，采用如下的技术方案：

2、第一方面，本申请提供一种耐磨耐刮擦型pet材料，采用如下的技术方案：

3、一种耐磨耐刮擦型pet材料，包括以下重量份物质：pet树脂25～40份；纳米层状无机颗粒0～8份；抗氧化剂0～0.5份；偶联剂0～0.5份；增韧剂0～5份；所述纳米层状无机矿物颗粒包括纳米层状无机矿物颗粒或纳米层状双金属氢氧化物中的至少一种。

4、通过上述技术方案，本申请选用纳米层状无机颗粒作为主要的改性材料，由于为层片状的颗粒添加至pet树脂中能对pet结晶具有促进作用，为异相成核提供晶核生成区，结晶后的pet复合材料的晶粒相对于纯pet材料的晶粒而言，晶粒更加细小的同时，使pet材料的耐磨耐刮擦性能进一步提高。

5、进一步地，所述耐磨耐刮擦型pet材料还包括6～15重量份多孔无机颗粒，所述多孔无机颗粒包括硅藻土、蛭石或伊利石中的至少一种。

6、通过上述技术方案，本申请优选多孔无机颗粒为负载材料，当将纳米层状无机矿物颗粒直接添加pet树脂中进行制备的过程中，多孔无机颗粒能有效负载纳米层状无机矿物颗粒，改善其分散性能不佳的缺陷，同时多孔无机颗粒能与pet材料形成良好的相容性，从而进一步改善制备的pet复合材料的耐磨性能。

7、进一步地，所述耐磨耐刮擦型pet材料还包括3～8重量份的碳酸钙晶须。

8、通过上述技术方案，本申请通过添加碳酸钙晶须与纳米层状无机矿物颗粒协同，对pet材料进行改性，由于因为碳酸钙晶须的长纤维状结构和缠结效果，能使其进一步缠结多孔无机颗粒纳米层状无机矿物颗粒，提高了改性材料之间的结合强度；

9、在此基础上，本申请选用的碳酸钙晶须具有良好的强度和硬度，进一步改善了pet材料表面的硬度和耐磨性能，同时添加至pet表面的纳米层状无机矿物颗粒能在材料表面形成润滑保护层，进一步减缓pet材料的磨损，从而进一步改善其耐磨耐刮擦性能。

10、进一步地，所述纳米层状无机矿物颗粒包括纳米蒙脱石颗粒或纳米高岭土颗粒中的至少一种。

11、进一步地，所述纳米层状双金属氢氧化物包括镍铝层状双金属氢氧化物或镁铝层状双金属氢氧化物中的至少一种。

12、第二方面，本申请提供一种耐磨耐刮擦型pet材料的制备方法，采用如下的技术方案：

13、一种耐磨耐刮擦型pet材料的制备方法，包括以下制备步骤：

14、先将硅烷偶联剂与硬脂酸混合制备的复合改性剂、纳米层状无机颗粒、多孔无机颗粒和碳酸钙晶须混合并置于搅拌机中，收集混合物并与三分之一质量的pet树脂搅拌混合并置于双螺杆挤出机中，设置参数并挤出造粒，收集得预处理基体颗粒；

15、将预处理基体颗粒、抗氧化剂、偶联剂、增韧剂置于搅拌装置中，搅拌混合收集得混合料，将混合料置于调节双螺杆挤出机中，设置参数并挤出造粒，制备得pet粒子；

16、将pet粒子置于注塑机中，按尺寸要求注塑即可制备得所述耐磨耐刮擦型pet材料。

17、通过上述技术方案，本申请通过优化耐磨耐刮擦型pet材料的制备工艺，本申请选用复合改性剂先对改性材料进行表面改性处理，一方面复合改性剂中的硬脂酸能对碳酸钙晶须颗粒、多孔无机颗粒和纳米层状无机颗粒表面改性，改善其分散性能；

18、另一方面，复合改性剂中的硅烷类偶联剂能有效水解生成的硅醇与在碳酸钙晶须颗粒和纳米层状无机颗粒表面的羟基反应，并在其表面形成偶联剂分子膜，达到表面有机化的目的，改善其分散性能，从而进一步提高了pet树脂材料的力学性能和耐磨耐刮擦性能。

19、进一步地，所述双螺杆挤出计中设置参数为：温度1区：260℃、2区：265℃、3区：270℃、4区：270℃、5区：270℃、6区：270℃、7区：270℃、8区：265℃、模头区：260℃，双螺杆挤出机转速220～250r/min、喂料机转速10～15r/min。

20、本申请能产生的有益效果包括：

21、第一、本申请选用纳米层状无机颗粒作为主要的改性材料，由于为层片状的颗粒添加至pet树脂中能对pet结晶具有促进作用，为异相成核提供晶核生成区，结晶后的pet复合材料的晶粒相对于纯pet材料的晶粒而言，晶粒更加细小的同时，使pet材料的耐磨耐刮擦性能进一步提高。

22、第二、本申请优选多孔无机颗粒为负载材料，当将纳米层状无机矿物颗粒直接添加pet树脂中进行制备的过程中，多孔无机颗粒能有效负载纳米层状无机矿物颗粒，改善其分散性能不佳的缺陷，同时多孔无机颗粒能与pet材料形成良好的相容性，从而进一步改善制备的pet复合材料的耐磨性能。

23、第三、本申请通过优化耐磨耐刮擦型pet材料的制备工艺，本申请选用复合改性剂先对改性材料进行表面改性处理，一方面复合改性剂中的硬脂酸能对碳酸钙晶须颗粒、多孔无机颗粒和纳米层状无机颗粒表面改性，改善其分散性能；

24、另一方面，复合改性剂中的硅烷类偶联剂能有效水解生成的硅醇与在碳酸钙晶须颗粒和纳米层状无机颗粒表面的羟基反应，并在其表面形成偶联剂分子膜，达到表面有机化的目的，改善其分散性能，从而进一步提高了pet树脂材料的力学性能和耐磨耐刮擦性能。

技术特征：

1.一种耐磨耐刮擦型pet材料，其特征在于，包括以下重量份物质：

2.根据权利要求1所述的一种耐磨耐刮擦型pet材料，其特征在于，所述耐磨耐刮擦型pet材料还包括6～15重量份多孔无机颗粒，所述多孔无机颗粒包括硅藻土、蛭石或伊利石中的至少一种。

3.根据权利要求1所述的一种耐磨耐刮擦型pet材料，其特征在于，所述耐磨耐刮擦型pet材料还包括3～8重量份的碳酸钙晶须。

4.根据权利要求1所述的一种耐磨耐刮擦型pet材料，其特征在于，所述纳米层状无机矿物颗粒包括纳米蒙脱石颗粒或纳米高岭土颗粒中的至少一种。

5.根据权利要求1所述的一种耐磨耐刮擦型pet材料，其特征在于，所述纳米层状双金属氢氧化物包括镍铝层状双金属氢氧化物或镁铝层状双金属氢氧化物中的至少一种。

6.根据权利要求1～5任一项所述的一种耐磨耐刮擦型pet材料的制备方法，其特征在于，包括以下制备步骤：

7.根据权利要求6所述的一种耐磨耐刮擦型pet材料的制备方法，其特征在于，所述双螺杆挤出计中设置参数为：温度1区：260℃、2区：265℃、3区：270℃、4区：270℃、5区：270℃、6区：270℃、7区：270℃、8区：265℃、模头区：260℃，双螺杆挤出机转速220～250r/min、喂料机转速10～15r/min。

技术总结
本申请属于PET材料技术领域，具体涉及一种耐磨耐刮擦型PET材料及其制备方法。一种耐磨耐刮擦型PET材料，包括以下重量份物质：PET树脂25～40份；纳米层状无机颗粒0～8份；抗氧化剂0～0.5份；偶联剂0～0.5份；增韧剂0～5份；所述纳米层状无机矿物颗粒包括纳米层状无机矿物颗粒或纳米层状双金属氢氧化物中的至少一种。本申请选用纳米层状无机颗粒作为主要的改性材料，由于为层片状的颗粒添加至PET树脂中能对PET结晶具有促进作用，为异相成核提供晶核生成区，结晶后的PET复合材料的晶粒相对于纯PET材料的晶粒而言，晶粒更加细小的同时，使PET材料的耐磨耐刮擦性能进一步提高。

技术研发人员：周会鹏,宫玉辉
受保护的技术使用者：江苏中科聚合新材料产业技术研究院有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15