一种海洋回收的PET及无卤阻燃复合材料及其制备方法与流程

本发明属于高分子材料，具体涉及一种海洋回收的pet及无卤阻燃复合材料及其制备方法。

背景技术：

1、海洋占到地球表面的70％，是我们这个蓝色星球文明的核心标志，而海洋垃圾对海洋的生态危害极大，根据海洋会议(the ocean conference)统计，海洋垃圾主要由塑料垃圾组成，占漂浮型垃圾的100％，而每年至少有800万吨塑料进入海样，相当于每分钟向海样倾倒一卡车垃圾。如果没有任何变化，到2025年海洋中每3吨鱼中就有1吨塑料垃圾，到2050年塑料垃圾的重量将超过鱼类。但是塑料是人类大量使用的材料，自然界产物还无法替代，而其生产、消费和丢弃的数量又特别巨大，丢弃后的普通塑料难以降解，一旦流入海洋只能被分解为更小碎片，对海洋环境造成更长期的影响。

2、基于国际社会的共识和相关政策法规以及品牌方的“溢价回收”，践行环保理念变得具备相当的商业价值，其中高值化的回收再利用趋海塑料是此商业链条上的明珠。世界主要国家和相关行业的头部企业也宣布和表达了把海洋回收材料使用到自有品牌产品里面。

3、其中pet(聚对苯二甲酸乙二醇酯)是一种使用非常广泛的高分子材料，很多都是一次性使用产生大量废弃pet，对海洋中废弃的pet进行高质化回收利用具有非常重要的意义。而由于pet这种聚酯类材料交易受到光和热的作用，也较容易水解，其使用后再回收性能劣化较多，需要进行处理才能进行高质化利用。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明的目的在于提供一种海洋回收的pet及无卤阻燃复合材料。

2、为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：一种海洋回收的pet及无卤阻燃复合材料，所述海洋聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)的来源为树脂，所述复合材料为聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、玻璃纤维、玻璃微珠、复合阻燃剂、增韧剂、扩链剂、酯交换抑制剂、相容剂、成核剂，及加工助剂。

3、进一步地，按百分比计算，聚对苯二甲酸乙二醇酯5％-50％，聚对苯二甲酸丁二醇酯0％-45％，玻璃纤维25％-35％，玻璃微珠0.5％-3％，复合阻燃剂15％-18％，增韧剂1％-3％，扩链剂0％-0.3％，酯交换抑制剂0％-0.5％，成核剂0％-0.5％，加工助剂0％-1％，相容剂

4、进一步地，所述复合阻燃剂为聚磷酸三聚氰胺、二乙基次膦酸铝，及硼酸锌中的一种或多种混合物；所述玻璃微珠为采用软化学法制备，直径0.3-0.8mm；所述增韧剂为丙烯酸酯类增韧剂，具体为甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯三元共聚物。

5、进一步地，所述增韧剂还可以为核-壳结构的丙烯酸酯类增韧剂，具体选用丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯中的一种单体的均聚物或更多种单体的共聚物为壳。

6、进一步地，所述聚对苯二甲酸乙二醇酯的粘度为0.55-0.7dl/g，所述聚对苯二甲酸丁二醇酯采用粘度为0.8-1.0dl/g的原生树脂。

7、进一步地，所述聚对苯二甲酸乙二醇酯经反应釜热反应增粘处理，处理后的粘度为0.7-0.8dl/g。

8、进一步地，所述扩链剂为分子量介于3000-10000的聚醚多元醇；所述酯交换抑制剂为烷基磷酸酯；所述成核剂为长链线性饱和羧酸钠盐；所述加工助剂为抗氧剂、增塑剂、色粉中的一种或多种混合。

9、进一步地，所述复合材料还可以包含其他助剂，具体为抗氧剂、紫外线吸收剂、阻燃协效剂、抗静电剂、颜料、杀菌剂、耐磨剂、润滑剂、脱模剂、增韧剂、增强剂、增塑剂、抗冲击改性剂中的一种或多种混合。

10、进一步地，所述扩链剂需在加工时进行反应性挤出，挤出时螺杆转速小于290rpm。

11、进一步地，一种海洋回收的pet及无卤阻燃复合材料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤，

12、s1、对聚对苯二甲酸乙二醇酯进行增粘处理；

13、s2、将聚对苯二甲酸乙二醇酯与其它经高速混合；

14、s3、将物料在双螺杆内反应性挤出；

15、s4、牵引切粒。

16、本发明的有益效果在于：

17、1、本发明所提供的无卤阻燃玻纤增强海洋再生pet改性复合材料，具有良好的加工性能，是一种适宜注塑成型的高分子复合材料，制备的制件具备优秀的阻燃、高强、尺寸安定、外观良好的特征，利用聚合物改性技术制备的复合材料颗粒可用于电脑内部风扇骨架、扇叶、电器出风口扇片、电机等绕阻骨架等组件。

18、2、本发明通过热处理增粘和反应性寄出的方式克服了海洋再生pet材料由于降解导致的产品性能劣化的不利因素。在增粘处理过程中部分因老化断链的活性末端如端羟基和羧基进行脱水缩聚，在反应性挤出过程中部分未闭合的端基继续与富含羧羟基的扩链剂进一步进行反应增长分子量，以此提高材料的强度和韧性。

19、本发明的其他优点、目标和特征将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上对本领域技术人员而言是显而易见的，或者本领域技术人员可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。

技术特征：

1.一种海洋回收的pet及无卤阻燃复合材料，所述海洋聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)的来源为树脂，其特征在于：所述复合材料为聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、玻璃纤维、玻璃微珠、复合阻燃剂、增韧剂、扩链剂、酯交换抑制剂、相容剂、成核剂，及加工助剂。

2.根据权利要求1所述的一种海洋回收的pet及无卤阻燃复合材料，其特征在于：按百分比计算，聚对苯二甲酸乙二醇酯5％-50％，聚对苯二甲酸丁二醇酯0％-45％，玻璃纤维25％-35％，玻璃微珠0.5％-3％，复合阻燃剂15％-18％，增韧剂1％-3％，扩链剂0％-0.3％，酯交换抑制剂0％-0.5％，成核剂0％-0.5％，加工助剂0％-1％，相容剂2-5％。

3.根据权利要求2所述的一种海洋回收的pet及无卤阻燃复合材料，其特征在于：所述复合阻燃剂为聚磷酸三聚氰胺、二乙基次膦酸铝，及硼酸锌中的一种或多种混合物；所述玻璃微珠为采用软化学法制备，直径0.3-0.8mm；所述增韧剂为丙烯酸酯类增韧剂，具体为甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯三元共聚物。

4.根据权利要求1或2所述的一种海洋回收的pet及无卤阻燃复合材料，其特征在于：所述增韧剂还可以为核-壳结构的丙烯酸酯类增韧剂，具体选用丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯中的一种单体的均聚物或更多种单体的共聚物为壳。

5.根据权利要求1所述的一种海洋回收的pet及无卤阻燃复合材料，其特征在于：所述聚对苯二甲酸乙二醇酯的粘度为0.55-0.7dl/g，所述聚对苯二甲酸丁二醇酯采用粘度为0.8-1.0dl/g的原生树脂。

6.根据权利要求5所述的一种海洋回收的pet及无卤阻燃复合材料，其特征在于：所述聚对苯二甲酸乙二醇酯经反应釜热反应增粘处理，处理后的粘度为0.7-0.8dl/g。

7.根据权利要求1所述的一种海洋pet的回收及玻纤增强、无卤阻燃复合材料，其特征在于：所述扩链剂为分子量介于3000-10000的聚醚多元醇；所述酯交换抑制剂为烷基磷酸酯；所述成核剂为长链线性饱和羧酸钠盐；所述加工助剂为抗氧剂、增塑剂、色粉中的一种或多种混合。

8.根据权利要求1所述的一种海洋回收的pet及无卤阻燃复合材料，其特征在于：所述复合材料还可以包含其他助剂，具体为抗氧剂、紫外线吸收剂、阻燃协效剂、抗静电剂、颜料、杀菌剂、耐磨剂、润滑剂、脱模剂、增韧剂、增强剂、增塑剂、抗冲击改性剂中的一种或多种混合。

9.根据权利要求1-8任一所述的一种海洋回收的pet及无卤阻燃复合材料，还包括一种海洋回收的pet及无卤阻燃复合材料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤，

10.根据权利要求9所述的一种海洋回收的pet及无卤阻燃复合材料的制备方法，其特征在于：所述物料挤出时的螺杆转速小于290rpm。

技术总结
本发明公开了一种海洋回收的PET及无卤阻燃复合材料，属于高分子材料技术领域；所述海洋聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)的来源为树脂，其特征在于：所述复合材料为聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、玻璃纤维、玻璃微珠、复合阻燃剂、增韧剂、扩链剂、酯交换抑制剂、相容剂、成核剂，及加工助剂；本发明所提供的无卤阻燃玻纤增强海洋再生PET改性复合材料，具有良好的加工性能，是一种适宜注塑成型的高分子复合材料，制备的制件具备优秀的阻燃、高强、尺寸安定、外观良好的特征，利用聚合物改性技术制备的复合材料颗粒可用于电脑内部风扇骨架、扇叶、电器出风口扇片、电机等绕阻骨架等组件。

技术研发人员：孙天举,叶晓光,谢启秋,游苏丽
受保护的技术使用者：润业（重庆）新材料有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/22