一种PET高韧耐寒剂及其制备方法与流程

本发明涉及加工助剂的，尤其是涉及一种pet高韧耐寒剂及其制备方法。

背景技术：

1、聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)是一种常见的聚合物材料，根据不同的粘度体系可以作为纤维或工程塑料使用。pet的力学性能优异，有很强的刚性，但韧性较差，断裂伸长率低，一般缺口冲击在1-2kj/m2，断裂伸长率在10-100％左右，因此pet增韧是pet改性研究的重要方向。

2、目前常见的增韧剂主要为cpe、acr、abs等弹性体，它们能一定程度上提高塑料的抗冲击强度，改善塑料片材的韧性，但是这类弹性体一般都与pet相容性并不良好，需要先进行表面处理，否则难以充分分散在pet体系中，提升不大，而且由于此类弹性体增韧剂的耐低温性较差，低温时会失去韧性，并会导致整体变硬变脆，从而使pet片材无法在低温的环境下保持较高的抗冲击强度。

技术实现思路

1、为了改善增韧剂在pet中的相容性和分散性，并且提高增韧剂的耐低温性，使其在低温环境下仍能充分保持增对pet的增韧效果，预防制品在低温环境下发硬变脆，本技术提供一种pet高韧耐寒剂及其制备方法。

2、第一方面，本技术提供的一种pet高韧耐寒剂采用如下的技术方案：

3、一种pet高韧耐寒剂，包括以下重量份原料：

4、pet基料：65-80份；

5、增韧弹性凝胶颗粒：20-35份；

6、含poe弹性体的相容剂：0.8-1.2份；

7、抗氧化剂：1.8-3份；

8、过氧化二叔丁基：0.2-0.3份；

9、其中，所述增韧弹性凝胶颗粒包括有机硅油在室温下经过初步交联固化，并经过破碎后制成，所述增韧弹性凝胶颗粒的平均粒径在2-5mm；

10、所述抗氧化剂包括抗氧化剂1010或抗氧化剂168中的任意一种或两种混合。

11、通过采用上述技术方案，利用pet基料作为载体，能有效改善pet高韧耐寒剂在pet中的相容性和分散性，而共混一定比例的增韧弹性凝胶颗粒和含pom弹性体的相容剂，能有效提高pet高韧耐寒剂的增韧抗寒效果，使其在低温环境下仍能充分保持增对pet的增韧效果。而且含pom弹性体的相容剂能有效提高增韧弹性凝胶颗粒与pet基料的相容性和结合强度，不仅有利于使增韧弹性凝胶颗粒在pet基料充分起到增韧抗寒效果，使制得的pet高韧耐寒剂具有优异的性能，而且有利于使pet高韧耐寒剂能长时间放置，不易丧失增韧抗寒效果。其次，在pet高韧耐寒剂高温制备母粒的过程中，配合过氧化二叔丁基的催化，增韧弹性凝胶颗粒能进一步交联固化，不仅有利于进一步提高增韧弹性凝胶颗粒的强度，而且有利于提高增韧弹性凝胶颗粒与pet基料之间的结合强度，从而有利于进一步提高pet高韧耐寒剂的增韧效果。

12、可选的，所述增韧弹性凝胶颗粒包括以下重量份原料：

13、乙烯基封端甲基苯基硅氧烷：20-30份；

14、苯基含氢硅油：0.8-1.5份；

15、铂催化剂：0.08-0.12份；

16、气相法白炭黑：15-30份；

17、所述乙烯基封端甲基苯基硅氧烷的结构式如下：

18、

19、其中，me为甲基，ph为苯基，m＝1-8，n＝25-35；

20、所述苯基含氢硅油的活性氢质量分数为0.08％-0.1％。

21、通过采用上述技术方案，利用乙烯基封端甲基苯基硅氧烷作为主体交联固化形成增韧弹性凝胶，能有效提高增韧弹性凝胶颗粒自身耐寒性，使增韧弹性凝胶颗粒在低温环境下仍具有良好的韧性，不易变硬发脆，有利于使制得的pet高韧耐寒剂在低温环境下充分保持对pet树脂的增韧效果。

22、可选的，所述增韧弹性凝胶颗粒的包括以下制备步骤：

23、a1、将乙烯基封端甲基苯基硅氧烷、苯基含氢硅油、铂催化剂以及气相法白炭黑充分共混，然后静止在湿度为40％-80％的室温环境下24-30h，得到增韧弹性凝胶；

24、a2、将步骤a1中得到的增韧弹性凝胶放在60-70℃的环境中进行风干2-3h，然后破碎，得到平均粒径在2-5mm范围内的增韧弹性凝胶颗粒。

25、通过采用上述技术方案，增韧弹性凝胶颗粒的制备方法简单，无需复杂的设备仪器，有利于节省设备成本，适合工业上批量生产。

26、可选的，所述乙烯基封端甲基苯基硅氧烷的m＝2-4。

27、通过采用上述技术方案，当m＝2-4的范围时，乙烯基封端甲基苯基硅氧烷中的苯基含量较低，此时由乙烯基封端甲基苯基硅氧烷的耐低温性能较好，从而有利于提高增韧弹性凝胶颗粒的耐低温性能，有利于提高pet高韧耐寒剂的增韧抗寒效果。

28、可选的，所述气相法白炭黑在共混添加前经过疏水化处理，所述疏水化处理包括以下步骤：

29、b1、将气相法白炭黑浸泡在一定浓度的酸性溶液中，加热至60-75℃，充分搅拌反应1-2h，过滤得到滤渣，再利用清水将滤渣充分浸泡洗涤和过滤，直至滤液呈中性，得到的滤渣为酸蚀气相法白炭黑；

30、b2、将步骤b1中得到的酸蚀气相法白炭黑加入开口反应器中，在连续搅拌的条件下缓慢滴加六甲基二硅氮烷，并继续搅拌反应1-2h，最后通过常温减压-加热减压-通入氮气同时减压等操作，脱除反应器中残留的气体，得到疏水化处理的气相法白炭黑。

31、通过采用上述技术方案，先利用一定浓度的酸性溶液对气相法白炭黑进行酸蚀处理，能充分除去气相法白炭黑表面附着的金属离子，并在气相法白炭黑的表面产生酸蚀的凹坑，增加了气相法白炭黑的比表面积，使气相法白炭黑在疏水化处理时能与六甲基二硅氮烷充分接触反应，从而能将气相法白炭黑表面的羟基反应掉，不仅有利于减少气相法白炭黑自身团聚的现象，而且还能提高气相法白炭黑与乙烯基甲基苯基硅氧烷之间相容性和分散性，使气相法白炭黑能充分对增韧弹性凝胶颗粒起到补强作用，有利于提高pet高韧耐寒剂的增韧效果。

32、可选的，所述含poe弹性体的相容剂为改性马来酸酐接枝poe共聚物，所述改性马来酸酐接枝poe共聚物的改性包括的以下步骤：

33、c1、将poe-g-mah、gma以及dop充分混合，然后通过熔融挤出造粒，得到改性马来酸酐接枝poe共聚物。

34、通过采用上述技术方案，当含poe弹性体的相容剂中添加了gma和dop时，gma分子中活泼的乙烯基以及有离子性反应的环氧基会结合在poe-g-mah上，使相容剂具有更多反应位点，有利于改善相容剂的增容效果，使相容剂能与增韧弹性凝胶颗粒充分反应，进一步提高增韧弹性凝胶颗粒与pet基料之间相容性以及结合强度，而dop的加入能进一步软化poe-g-mah，有利于使poe-g-mah具有更好的韧性和耐寒性。

35、可选的，所述poe-g-mah、gma以及dop的重量比为1：(0.4-0.6)：(0.06-0.12)。

36、通过采用上述技术方案，当poe-g-mah、gma以及dop按照1：(0.4-0.6)：(0.06-0.12)比例配合共混，能使相容剂不仅具有对增韧弹性凝胶颗粒更好的增容效果，而且自身也具有一定的增韧抗寒效果，再配合增韧弹性凝胶颗粒混合时能产生一定的协同作用，有利于进一步提高pet高韧耐寒剂的增韧抗寒效果。

37、可选的，所述抗氧化剂包括由抗氧化剂1010和抗氧化剂168按比例混合，所述抗氧化剂1010与所述抗氧化剂168的混合重量比为1：(1.25-1.4)。

38、通过采用上述技术方案，当pet高韧耐寒剂中的抗氧化剂由抗氧化剂1010和抗氧化剂168以1：(1.25-1.4)的重量比混合时，两者不同的抗氧化机制和作用方式能在pet高韧耐寒剂的体系中产生一定的协同作用，从而使制得的pet高韧耐寒剂具有更好的抗氧化性和耐老化性，在经过多长时间后仍具有良好增韧以及抗寒作用，有利于pet高韧耐寒剂长时间放置。

39、第二方面，本技术提供的一种pet高韧耐寒剂的制备方法采用如下的技术方案：

40、一种pet高韧耐寒剂的制备方法，包括以下制备步骤：

41、s1、先将pet基料按照(3.5-4)：(1-1.5)的比例分成ai料和bi料，然后将ai料与增韧弹性凝胶颗粒、含poe弹性体的相容剂充分混合搅拌得到aii料，将bi料与过氧化二叔丁基充分混合搅拌，得到bii料；

42、s2、将步骤s1中得到的aii料、bii料以及抗氧化剂充分混合，然后通过熔融挤出制粒，得到pet高韧耐寒剂的塑料母粒。

43、通过采用上述技术方案，将ai料与增韧弹性凝胶颗粒、含poe弹性体的相容剂充分混合搅拌，而将bi料与过氧化二叔丁基充分混合搅拌，不仅能使增韧弹性凝胶颗粒能以凝胶状的充分包覆pet基料，而且能有效预防过氧化二叔丁基对增韧弹性凝胶颗粒在搅拌过程中进行催化交联，预防增韧弹性凝胶颗粒进一步交联硬化后与pet基料的分散以及结合不良，影响制得的pet高韧耐寒剂的性能效果。

44、第三方面，本技术提供的一种高韧耐寒pet片材采用如下的技术方案：

45、一种高韧耐寒pet片材，包括pet树脂以及pet高韧耐寒剂，所述pet高韧耐寒剂选用上述的一种pet高韧耐寒剂，所述pet高韧耐寒剂的添加量为所述pet树脂添加量的0.3％-0.8％。

46、通过采用上述技术方案，只需在pet树脂中添加少量的pet高韧耐寒剂，便能改善熔体的韧性和耐寒性，不仅使片材制品的抗冲击强度和低温抗冲击强度得到明显改善，预防pet片材在低温环境下发硬变脆，而且pet高韧耐寒剂的添加量较低，能减少对透明制品的透明度影响，有利于适用在透明制品的低温增韧上。

47、综上所述，本技术技术方案中至少具备以下任意一项有益效果：

48、1、通过利用pet基料作为载体，能有效改善pet高韧耐寒剂在pet中的相容性和分散性，而共混一定比例的增韧弹性凝胶颗粒和含pom弹性体的相容剂，能有效提高pet高韧耐寒剂的增韧抗寒效果，使其在低温环境下仍能充分保持增对pet的增韧效果。

49、2、通过对气相法白炭黑进行疏水化处理，不仅有利于减少气相法白炭黑自身团聚的现象，而且还能提高气相法白炭黑与乙烯基甲基苯基硅氧烷之间相容性和分散性，使气相法白炭黑能充分对增韧弹性凝胶颗粒起到补强作用，提高增韧弹性凝胶颗粒的韧性，从而有利于提高pet高韧耐寒剂的增韧效果。