一种耐高低温改性PET材料及其制备方法与流程

文档序号:36321234发布日期:2023-12-08 21:40阅读:41来源:国知局

本发明涉及高分子材料,尤其涉及一种耐高低温改性pet材料及其制备方法。


背景技术:

1、pet聚酯树脂作为最早实现工业的线型热塑性聚合物之一,因其具有优异的力学性能、物理性能和热性能,以及较好的耐酸、碱、溶剂特性,被广泛应用于塑料包装、电子电器、汽车、仪表等领域。然而,市面上的普通pet材料还或多或少存在力学强度不高,韧性不足,耐高低温性能和耐老化性能有待进一步提高的技术缺陷。

2、为了解决上述问题,现有的方法是通过添加各种功能助剂对普通pet材料进行改性,改性后的pet材料能在一定程度上改善耐高低温性能、机械力学性能和耐老化性能。然而,由于大量单一功能的助剂的添加不仅会影响材料的加工流动性,还会由于不同功能的助剂之间的拮抗作用,使得助剂功能没能充分运用。除此之外,市面上的改性pet材料还由于相容性问题,使得制成的产品在长期使用过程中会出现外渗现象,造成产品性能稳定性差,使用寿命短的缺陷。

3、如,申请号为200810208104.6的中国发明专利公开了一种具有耐高低温性能的热塑性聚酯弹性体及其制备方法,主要由芳香族二甲酸二甲酯、α,ω-二醇、端羟基聚二甲基硅氧烷和扩链剂组成。扩链剂是用来将聚二甲基硅氧烷两端活性较弱的羟基转变为高活性的异氰酸酯基。由于在聚酯分子链中引入更加稳定和柔顺的硅氧键,材料的耐高、低温性能,抗氧化性能均大幅提高,其玻璃化转变温度较一般聚酯弹性体低40℃,能够在零下80℃的环境中长期使用。最高使用温度可以达到250℃,比一般聚酯弹性体温度高30℃。而且,成本比硅酮低。所以该产品具有广阔的市场发展前景。然而,该材料机械力学性能、阻燃性和耐老化性能仍然有待进一步提高。

4、因此,开发一种耐高低温性能佳,耐热老化性能足,机械力学性能和阻燃性好的耐高低温改性pet材料及其制备方法符合实现需求,具有广泛的市场价值和应用前景,对促进pet材料领域的发展具有非常重要的意义。


技术实现思路

1、本发明的目的是克服现有技术的不足,提供一种耐高低温性能佳,耐热老化性能足,机械力学性能和阻燃性好的耐高低温改性pet材料及其制备方法。

2、本发明可以通过以下技术方案来实现:

3、根据本发明所述的一种耐高低温改性pet材料,由如下按重量份的原料制成:pet树脂70-80份、聚2,3,5,6-四氟对苯二甲酸1,4-环己烷二甲醇酯8-10份、五氧化二磷1-2份、多聚磷酸0.3-0.6份、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸5-8份、异丙烯基硼酸频哪醇酯1-3份、甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷1-3份、玻璃纤维10-15份、2-乙烯基嘧啶1-3份、抗氧剂0.1-0.5份、润滑剂0.2-0.5份、相容剂0.5-1份、引发剂0.1-0.3份。

4、优选的,所述引发剂为过氧化苯甲酸叔丁酯。

5、优选的,所述相容剂为相容剂ko-311。

6、优选的,所述润滑剂为硬脂酸锌、乙二醇双硬脂酸酯中的至少一种。

7、优选的,所述抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂168、抗氧剂1076中的至少一种。

8、优选的,所述玻璃纤维为无碱玻璃纤维,其平均直径为3-8微米,长径比为(30-90):1。

9、优选的,所述pet树脂为中国厦门腾龙dsr tl-103、中国浙江万凯wk811、中国海南逸盛石化ys-w01中的至少一种。

10、优选的,所述聚2,3,5,6-四氟对苯二甲酸1,4-环己烷二甲醇酯的制备方法,包括如下步骤:将1,4-环己烷二甲醇、2,3,5,6-四氟对苯二甲酸、催化剂加入到高沸点溶剂中,在115-135℃下搅拌2-4小时,得到反应溶液,然后将该反应溶液转移到高压反应釜中,用惰性气体置换釜内空气,接着在常压下130-160℃下搅拌反应4-6小时,再减压至50-100pa,升温至280-300℃,保温保压搅拌反应10-16小时,反应结束后冷却至室温,在水中沉出,再用乙醇洗涤沉出的聚合物3-6次,后旋蒸除去乙醇,最后置于真空干燥中85-95℃下干燥至恒重,得到聚2,3,5,6-四氟对苯二甲酸1,4-环己烷二甲醇酯。

11、优选的,所述1,4-环己烷二甲醇、2,3,5,6-四氟对苯二甲酸、催化剂、高沸点溶剂的摩尔比为1:1:(0.5-1):(8-15);所述催化剂为钛酸四丁酯、对甲苯磺酸、乙酸锑中的至少一种;所述高沸点溶剂为二甲亚砜;所述惰性气体为氮气、氦气、氖气、氩气中的任意一种。

12、本发明的另一个目的,在于提供一种所述耐高低温改性pet材料的制备方法,包括如下步骤:将各原料按重量份混合均匀后,得到混合物料,然后将混合物料加入到双螺杆挤出机中挤出成型,得到耐高低温改性pet材料。

13、优选的,所述挤出成型的温度为210-260℃,所述双螺杆挤出机的螺杆转速为280-350rpm。

14、相比于现有技术,本发明的有益效果为:

15、(1)本发明公开的耐高低温改性pet材料的制备方法,采用常规设备即可实现,无需复杂的工艺和设备,耗能低,制备效率和良品率高,操作方便,易于实现工业化大规模生产。

16、(2)本发明公开的耐高低温改性pet材料,由如下按重量份的原料制成:pet树脂70-80份、聚2,3,5,6-四氟对苯二甲酸1,4-环己烷二甲醇酯8-10份、五氧化二磷1-2份、多聚磷酸0.3-0.6份、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸5-8份、异丙烯基硼酸频哪醇酯1-3份、甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷1-3份、玻璃纤维10-15份、2-乙烯基嘧啶1-3份、抗氧剂0.1-0.5份、润滑剂0.2-0.5份、相容剂0.5-1份、引发剂0.1-0.3份。通过各原料之间的相互配合共同作用,使得制成的产品耐高低温性能佳,耐热老化性能足,机械力学性能和阻燃性好,使用寿命长。

17、(3)本发明公开的耐高低温改性pet材料,通过各原料之间的相互配合作用,在材料分子结构中形成多重互穿网络结构,同时还引入pet、四氟苯、环己烷、酰胺、硼酸频哪醇酯、三乙氧基硅烷和嘧啶结构,这些结构在电子效应、位阻效应和共轭效应等多重作用下,使得制成的pet树脂耐高低温性能、耐老化性能、机械力学性能和阻燃性进一步改善,使用寿命进一步延长。



技术特征:

1.一种耐高低温改性pet材料,其特征在于,由如下按重量份的原料制成:pet树脂70-80份、聚2,3,5,6-四氟对苯二甲酸1,4-环己烷二甲醇酯8-10份、五氧化二磷1-2份、多聚磷酸0.3-0.6份、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸5-8份、异丙烯基硼酸频哪醇酯1-3份、甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷1-3份、玻璃纤维10-15份、2-乙烯基嘧啶1-3份、抗氧剂0.1-0.5份、润滑剂0.2-0.5份、相容剂0.5-1份、引发剂0.1-0.3份。

2.根据权利要求1所述的耐高低温改性pet材料,其特征在于,所述引发剂为过氧化苯甲酸叔丁酯。

3.根据权利要求1所述的耐高低温改性pet材料,其特征在于,所述相容剂为相容剂ko-311。

4.根据权利要求1所述的耐高低温改性pet材料,其特征在于,所述润滑剂为硬脂酸锌、乙二醇双硬脂酸酯中的至少一种。

5.根据权利要求1所述的耐高低温改性pet材料,其特征在于,所述抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂168、抗氧剂1076中的至少一种。

6.根据权利要求1所述的耐高低温改性pet材料,其特征在于,所述玻璃纤维为无碱玻璃纤维,其平均直径为3-8微米,长径比为(30-90):1。

7.根据权利要求1所述的耐高低温改性pet材料,其特征在于,所述pet树脂为中国厦门腾龙dsr tl-103、中国浙江万凯wk811、中国海南逸盛石化ys-w01中的至少一种。

8.根据权利要求1所述的耐高低温改性pet材料,其特征在于,所述聚2,3,5,6-四氟对苯二甲酸1,4-环己烷二甲醇酯的制备方法,包括如下步骤:将1,4-环己烷二甲醇、2,3,5,6-四氟对苯二甲酸、催化剂加入到高沸点溶剂中,在115-135℃下搅拌2-4小时,得到反应溶液,然后将该反应溶液转移到高压反应釜中,用惰性气体置换釜内空气,接着在常压下130-160℃下搅拌反应4-6小时,再减压至50-100pa,升温至280-300℃,保温保压搅拌反应10-16小时,反应结束后冷却至室温,在水中沉出,再用乙醇洗涤沉出的聚合物3-6次,后旋蒸除去乙醇,最后置于真空干燥中85-95℃下干燥至恒重,得到聚2,3,5,6-四氟对苯二甲酸1,4-环己烷二甲醇酯。

9.根据权利要求8所述的耐高低温改性pet材料,其特征在于,所述1,4-环己烷二甲醇、2,3,5,6-四氟对苯二甲酸、催化剂、高沸点溶剂的摩尔比为1:1:(0.5-1):(8-15);所述催化剂为钛酸四丁酯、对甲苯磺酸、乙酸锑中的至少一种;所述高沸点溶剂为二甲亚砜;所述惰性气体为氮气、氦气、氖气、氩气中的任意一种。

10.一种根据权利要求1-9任一项所述耐高低温改性pet材料的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:将各原料按重量份混合均匀后,得到混合物料,然后将混合物料加入到双螺杆挤出机中挤出成型,得到耐高低温改性pet材料;所述挤出成型的温度为210-260℃,所述双螺杆挤出机的螺杆转速为280-350rpm。


技术总结
本发明提供了一种耐高低温改性PET材料,涉及高分子材料技术领域,由如下按重量份的原料制成:PET树脂70‑80份、聚2,3,5,6‑四氟对苯二甲酸1,4‑环己烷二甲醇酯8‑10份、五氧化二磷1‑2份、多聚磷酸0.3‑0.6份、2‑丙烯酰胺基‑2‑甲基丙磺酸5‑8份、异丙烯基硼酸频哪醇酯1‑3份、甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷1‑3份、玻璃纤维10‑15份、2‑乙烯基嘧啶1‑3份、抗氧剂0.1‑0.5份、润滑剂0.2‑0.5份、相容剂0.5‑1份、引发剂0.1‑0.3份。该耐高低温改性PET材料耐高低温性能佳,耐热老化性能足,机械力学性能和阻燃性好。

技术研发人员:张新星,赵汉彬,章明月
受保护的技术使用者:江苏宸之光新材料科技有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/1/15
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