一种增强pet/ptt合金及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及高分子材料技术领域，具体地说是一种增强PET/PTT合金及其制备方法。
【背景技术】
[0002]聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)是一种具有较高的熔融温度和玻璃化温度的结晶性聚合物，在一定的温度范围内保持优良的物理性能和力学性能，其耐疲劳性、耐摩擦性、耐老化性、电绝缘性特点极为突出，对大多数有机溶剂和酸较稳定，生产能耗较低，因而被广泛应用于合成纤维、薄膜和工程塑料等领域；但由于PET刚性较强使得材料韧性较差，结晶速度较慢，成型模具温度高及成型周期长等缺点，大大限制了其应用范围。聚对苯二甲酸丙二醇酯(PTT)是一种结晶速度快，融融温度和玻璃化温度较低的结晶性聚合物，具有特别优异的柔软性、弹性回复性，加工性能、电气性能、机械性能和尺寸的稳定性特点；PTT纤维保持了 PET纤维的优良的抗皱性和耐化学性，柔软性、抗日光性、耐污性、低静电性、易染色性、低吸水率并具有一定的抗水解稳定性等特点。但其模量较低、材料较软限制了 PTT使用范围。将PET与PTT共混制备的ΡΕΤ/ΡΤΤ合金，在性能上可以取长补短，同时还具有优良的成型加工、抗冲击、耐高温热老化、耐化学药品等优良性能。但未经改性的ΡΕΤ/ΡΤΤ合金却存在相容性不好、力学强度不稳定的问题，将大大限制了其的应用效果和应用领域。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于提供一种高强度和低成本的增强ΡΕΤ/ΡΤΤ合金及其制备方法。
[0004]本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:一种增强ΡΕΤ/ΡΤΤ合金，其组分按质量百分数配比为:ΡΕΤ 30%?60%、PTT 20%?30%、SMA 2%?4%、改性纳米碳纤维5%?15%、增韧剂5%?8%、纳米二氧化硅2%?10%、γ -氨丙基三甲氧基硅烷0.1%?0.5%、抗氧剂 1010 0.1% ?0.5%、抗氧剂 168 0.1% ?0.5%、PETS 0.1% ?1%。
[0005]所述PET为特征粘度为0.6?1.2dL/g的聚对苯二甲酸乙二醇酯。
[0006]所述PTT为特性黏度0.7?1.2dL/g的聚对苯二甲酸丙二醇酯。
[0007]所述SMA为相容剂苯乙烯接枝马来酸酐共聚物。
[0008]所述改性纳米碳纤维为表面经过质量含量达98%以上硫酸和质量含量达60%以上硝酸的混酸溶液氧化处理的纳米碳纤维。
[0009]所述增韧剂为乙烯-丙烯-二烯共聚物EPDM、乙烯-辛烯共聚物POE、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物SBS、丁腈橡胶NBR、热塑性聚氨酯弹性体TPU中的一种。
[0010]所述PETS为润滑剂季戊四醇硬脂酸酯。
[0011]上述的一种增强PET/PTT合金的制备方法，包括以下步骤:
(1)、将PET和PTT在强制空气循环烘箱中于110°C?120 °C温度下干燥6?8小时，将纳米二氧化硅于80°C?120°C温度下干燥30?45分钟，待用；
(2)、纳米碳纤维表面氧化处理:将纳米碳纤维加入体积比3:1的质量含量达98%以上硫酸和质量含量达60%以上硝酸的混酸溶液中，于60°C?90°C温度下超声处理15?60分钟，然后先后用氢氧化钠溶液中和、去离子水清洗4?8次，直至pH值不显酸性，再在120°C?150°C真空烘箱干燥12?36h，即得改性纳米碳纤维，待用；
(3)按重量配比称取干燥的纳米二氧化硅和γ-氨丙基三甲氧基硅烷，加入料筒温度在80°C?120°C的高速混合器中，在转速3000?4500转/分钟搅拌10?45分钟后，冷却至低于40°C出料待用；
(4)、按重量配比称取干燥的PET和PTT加入高速混合器中，同时按重量配比加入SMA、增韧剂、抗氧剂1010、抗氧剂168、PETS，并按重量配比加入步骤(2)得到的产物和步骤(3)得到的产物，使一起混合3?15分钟，待充分混合均匀后，出料；
(5)、将步骤(4)的出料加入双螺杆挤出机中，于210°C?280°C温度下经过熔融混炼、挤出造粒，即得本发明的一种增强PET/PTT合金。
[0012]本发明的有益效果是，本发明在兼具PET、PTT各自优点的同时，还明显提高了强度、刚度、模量、导电导热性等，而且加工性好，耐化学性强，适应性广，制备工艺简单，成本低，易于推广。
【具体实施方式】
[0013]下面结合具体实施例来进一步说明本发明的技术方案。
[0014]实施例1:
一种增强PET/PTT合金，其组分按质量百分数配比为:PET 60%,PTT 20%, SMA 2%、改性纳米碳纤维10%、EPDM 5%、纳米二氧化硅2%、γ -氨丙基三甲氧基硅烷0.1%、抗氧剂10100.1%、抗氧剂168 0.1%、PETS 0.7%，所述PET为特征粘度为0.6?1.2dL/g的聚对苯二甲酸乙二醇酯，所述PTT为特性黏度0.7?1.2dL/g的聚对苯二甲酸丙二醇酯，所述改性纳米碳纤维为表面经过质量含量达98%以上硫酸和质量含量达60%以上硝酸的混酸溶液氧化处理的纳米碳纤维。
[0015]制备方法:(1)、将PET和PTT在强制空气循环烘箱中于110°C?120°C温度下干燥6?8小时，将纳米二氧化硅于80°C?120°C温度下干燥30?45分钟，待用；(2)、纳米碳纤维表面氧化处理:将纳米碳纤维加入体积比3:1的质量含量达98%以上硫酸和质量含量达60%以上硝酸的混酸溶液中，于60°C?90°C温度下超声处理15?60分钟，然后先后用氢氧化钠溶液中和、去离子水清洗4?8次，直至pH值不显酸性，再在120°C?150°C真空烘箱干燥12?36h，即得改性纳米碳纤维，待用；(3)按重量配比称取干燥的纳米二氧化硅和γ-氨丙基三甲氧基硅烷，加入料筒温度在80°C?120°C的高速混合器中，在转速3000?4500转/分钟搅拌10?45分钟后，冷却至低于40°C出料待用；(4)、按重量配比称取干燥的PET和PTT加入高速混合器中，同时按重量配比加入SMA、EPDM、抗氧剂1010、抗氧剂168、PETS，并按重量配比加入步骤(2)得到的产物和步骤(3)得到的产物，使一起混合3?15分钟，待充分混合均匀后，出料；(5)、将步骤(4)的出料加入双螺杆挤出机中，于210°C?280°C温度下经过熔融混炼、挤出造粒，即得本发明的一种增强PET/PTT合金。
[0016]实施例2:
一种增强PET/PTT合金，其组分按质量百分数配比为:PET 32%,PTT 30%, SMA 4%、改性纳米碳纤维15%、POE 8%、纳米二氧化硅10%、γ -氨丙基三甲氧基硅烷0.2%、抗氧剂10100.2%、抗氧剂168 0.1%、PETS 0.5%，所述PET为特征粘度为0.6?1.2dL/g的聚对苯二甲酸乙二醇酯，所述PTT为特性黏度0.7?1.2dL/g的聚对苯二甲酸丙二醇酯，所述改性纳米碳纤维为表面经过质量含量达98%以上硫酸和质量含量达60%以上硝酸的混酸溶液氧化处理的纳米碳纤维。
[0017]制备方法:(1)、将PET和PTT在强制空气循环烘箱中于110°C?120°C温度下干燥6?8小时，将纳米二氧化硅于80°C?120°C温度下干燥30?45分钟，待用；(2)、纳米碳纤维表面氧化处理:将纳米碳纤维加入体积比3:1的质量含量达98%以上硫酸和质量含量达60%以上硝酸的混酸溶液中，于60°C?90°C温度下超声处理15?60分钟，然后先后用氢氧化钠溶液中和、去离子水清洗4?8次，直至pH值不显酸性，再在120°C?150°C真空烘箱干燥12?36h，即得改性纳米碳纤维，待用；(3)按重量配比称取干燥的纳米二氧化硅和γ-氨丙基三甲氧基硅烷，加入料筒温度在80°C?120°C的高速混合器中，在转速3000?4500转/分钟搅拌10?45分钟后，冷却至低于40°C出料待用；(4)、按重量配比称取干燥的PET和PTT加入高速混合器中，同时按重量配比加入SMA、POE、抗氧剂1010、抗氧剂168、PETS，并按重量配比加入步骤(2)得到的产物和步骤(3)得到的产物，使一起混合3?15分钟，待充分混合均匀后，出料；(5)、将步骤(4)的出料加入双螺杆挤出机中，于210°C?280°C温度下经过熔融混炼、挤出造粒，即得本发明的一种增强PET/PTT合金。
【主权项】
1.一种增强PET/PTT合金，其特征在于，其组分按质量百分数配比为:PET 30%?60%、PTT 20%?30%、SMA 2%?4%、改性纳米碳纤维5%?15%、增韧剂5%?8%、纳米二氧化硅2%?10%、γ -氨丙基三甲氧基硅烷0.1%?0.5%、抗氧剂1010 0.1%?0.5%、抗氧剂1680.1% ?0.5%、PETS 0.1% ?1%。
2.根据权利要求1所述的一种增强ΡΕΤ/ΡΤΤ合金，其特征在于，所述改性纳米碳纤维为表面经过质量含量达98%以上硫酸和质量含量达60%以上硝酸的混酸溶液氧化处理的纳米碳纤维。
3.根据权利要求1所述的一种增强ΡΕΤ/ΡΤΤ合金，其特征在于，所述增韧剂为乙烯-丙烯-二烯共聚物、乙烯-辛烯共聚物、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、丁腈橡胶、热塑性聚氨酯弹性体TPU中的一种。
4.根据权利要求1所述的一种增强ΡΕΤ/ΡΤΤ合金的制备方法，其特征在于，包括以下步骤: (1)、将PET和PTT在强制空气循环烘箱中于110°C?120 °C温度下干燥6?8小时，将纳米二氧化硅于80°C?120°C温度下干燥30?45分钟，待用； (2)、纳米碳纤维表面氧化处理:将纳米碳纤维加入体积比3:1的质量含量达98%以上硫酸和质量含量达60%以上硝酸的混酸溶液中，于60°C?90°C温度下超声处理15?60分钟，然后先后用氢氧化钠溶液中和、去离子水清洗4?8次，直至pH值不显酸性，再在120°C?150°C真空烘箱干燥12?36h，即得改性纳米碳纤维，待用； (3)按重量配比称取干燥的纳米二氧化硅和γ-氨丙基三甲氧基硅烷，加入料筒温度在80°C?120°C的高速混合器中，在转速3000?4500转/分钟搅拌10?45分钟后，冷却至低于40°C出料待用； (4)、按重量配比称取干燥的PET和PTT加入高速混合器中，同时按重量配比加入SMA、增韧剂、抗氧剂1010、抗氧剂168、PETS，并按重量配比加入步骤(2)得到的产物和步骤(3)得到的产物，使一起混合3?15分钟，待充分混合均匀后，出料； (5)、将步骤(4)的出料加入双螺杆挤出机中，于210°C?280°C温度下经过熔融混炼、挤出造粒，即得本发明的一种增强PET/PTT合金。
【专利摘要】本发明公开了一种增强PET/PTT合金及其制备方法。本发明的一种增强PET/PTT合金，其组分按质量百分数配比为：PET 30%～60%、PTT 20%～30%、SMA 2%～4%、改性纳米碳纤维5%～15%、增韧剂5%～8%、纳米二氧化硅2%～10%、γ-氨丙基三甲氧基硅烷0.1%～0.5%、抗氧剂1010 0.1%～0.5%、抗氧剂168 0.1%～0.5%、PETS 0.1%～1%。本发明的有益效果是，本发明在兼具PET、PTT各自优点的同时，还明显提高了强度、刚度、模量、导电导热性等，而且加工性好，耐化学性强，适应性广，制备工艺简单，成本低，易于推广。
【IPC分类】C08L75-04, C08L53-02, C08K9-02, C08L23-16, C08L35-06, C08L67-02, C08L9-02, C08L23-08, C08K13-06, C08K3-36, C08K7-06, C08K5-544
【公开号】CN104845269
【申请号】CN201410786748
【发明人】不公告发明人
【申请人】王妮娜
【公开日】2015年8月19日
【申请日】2014年12月18日