专利名称：回收吹塑pet为基材的超韧工程塑料的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种超韧塑性材料，具体地说，涉及一种以回收吹塑PET为基材的超韧工程塑料。
背景技术：
随着饮料工业的蓬勃发展，PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)瓶的应用也越来越广泛，用量也迅速增加。由此带来的是大量废弃PET瓶带来的白色污染，从节约能源和资源、保护环境的角度来看，废弃PET瓶的回收具有十分重要的意义。中国目前高粘度PET的年产量已经达到120万吨，PET饮料瓶的需求量预计到2005年将大于60万吨。
目前国内对于回收PET的研究都局限于再生造粒后纺丝或裂解成低分子化合物，作为聚和原料或生产热熔胶、涂料和不饱和聚酯树脂等，其中大部分用来纺丝，用作服装等的面料。大量的回收料的高价值利用进展缓慢，例如与新树脂复合成为3层结构、回收料的单体化等等均由于成本或者技术原因难以推广应用。因此，开发新的有关技术势在必行。基于回收PET塑料的高聚物塑性体的研究可以解决由于PET大量使用带来的环境污染问题，同时得到性能优良、具有重大经济效益和社会效益的新型材料。
聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)是对苯二甲酸与乙二醇的缩聚物，也称为聚酯。其平均相对分子量为20,000～30,000。它是一种高结晶聚合物，熔点260℃，具有优良的力学性能，高冲击强度和耐磨损性、耐蠕变性，并且刚性高、硬度大、吸水性小及尺寸稳定性好。
PET作为工程塑料具有高强度、高刚性、好的耐热性、优良的尺寸稳定性、耐化学药品性等综合性能，在电子电气部件、机械、汽车部件等领域得到广泛应用。我国PET工程塑料是一个新兴产业，用PET生产工程塑料几乎是空白，生产工程塑料的主要原料仍采用聚对苯二甲酸丁二酯(PBT)，然而PBT工程塑料造价高。随着我国国民经济的发展，国内各行业对工程塑料的需求增长很快，特别是汽车领域对性能优良工程塑料有大量需求，而我国又具有丰富的PET原料、这些为PET工程塑料的开发利用提供了良好发展空间。
发明内容
本发明目的在于，提供一种以回收吹塑PET为基材、具有超常的韧性和塑性，可在室温下像金属一样进行塑性加工的超韧工程塑料，填补现有技术中的空白。
本发明所说的超韧工程塑料，其以包括，回收吹塑聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚碳酸酯(PC)和苯乙烯/乙烯/丁二烯/苯乙烯共聚物(SEBS)为原料，在机械剪切力场作用下，于60～240℃固相反应挤出制得；其中以100重量份数的回收吹塑聚对苯二甲酸乙二醇酯为基准，聚碳酸酯的用量为5～15重量份数，苯乙烯/乙烯/丁二烯/苯乙烯共聚物的用量为10～20重量份数；所说的机械剪切力场的剪切强度为1～30MPa。
在本发明中，所说的回收吹塑聚对苯二甲酸乙二醇酯可采用(但不限于)回收的PET瓶碎片；所说的机械剪切力场可通过使用哈克流变仪、磨盘机、单螺杆挤出机、双螺杆挤出机、行星螺杆挤出机、锥形螺杆挤出机、连续混练机、密练机、Z形捏合机或其它任何一种市售的能产生机械剪切力作用的混合设备来实现；优选的固相反应挤出温度为100～240℃，最佳为150～240℃。
此外，为获得不同黏度的材料，在固相反应挤出时可加入端部含不饱和键的反应性扩链剂，如(但不限于)4，4’-二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)或下列式(1)～式(3)所示化合物中一种，反应性扩链剂的用量为0.1～10重量份数(以100重量份数的回收吹塑聚对苯二甲酸乙二醇酯为基准)。
O＝C＝N-(CH2)6-N＝C＝O(1)
以上所用物品除回收吹塑聚对苯二甲酸乙二醇酯外均为市售品。
具体实施例方式
将回收PET瓶片和PC于100～120℃干燥4～20小时，然后将PET瓶片、PC、SEBS和MDI按上述配比混合后在100～240℃下，于双螺杆挤出机中固相反应挤出即得本发明所述的工程塑料。
本发明所述的工程塑料具有如下优点(1)可塑性好，拉伸强度54.7MPa(GB1040)，成型加工比较容易，可以通过注塑、热压等普通手段保持PET在加工过程中形成的结晶和取向形态，可根据要求做成复杂形状；(2)耐冲击力学性能优良，缺口冲击强度62.8kJ/m2(GB1043[4J])，无缺口冲击强度不断(GB1043[50J])，可以在室温下进行挤压、冲压成型制备安全帽等产品，同时具有与金属类似的低温延展性与低温塑性，可以用金属加工的方法进行加工。
(3)弯曲±180°多次反复折叠不断裂，弯曲强度79.7MPa(GB9341)用钉子钉入没有裂纹，牢度也与木材相当。
(4)热变形温度＞110℃，耐高温性能优良。
本发明所述的工程塑料除可用于建筑材料、手机外壳外，还可利用该材料的成型、加工、耐冲击以及吸振等特性，开发其在汽车部件、电子器件等方面的应用。
以下结合实施例对本发明作进一步说明，其目的仅在于更好理解本发明目的，而非限制本发明的保护范围。
实施例1取回收PET瓶片9.490Kg，PC(出光石油化学株式会社)4.790Kg，SEBS(日本旭化成株式会社)1.620Kg，PET和PC于100℃下真空干燥20小时，SEBS真空干燥处理。干燥后在高速混合机中将以上物料混合，加入MDI(商品名为MR-200，日本聚氨酯公司产品)30克。物料在高速混合机中高速混合10分钟后挤出。挤出机各段温度设定为150℃，150℃，150℃，150℃，150℃，240℃，240℃，240℃，主机螺杆转速为45rpm，喂料转速为10rpm。挤出共混物在注射前于100℃下真空干燥20小时后经注射成型。注射温度为270℃，265℃，265℃，260℃。其性能测试结果为拉伸强度43.24MPa，断裂伸长率264.84％，弯曲强度61.86MPa，冲击强度无缺口均未断，缺口50.6KJ/m2。
实施例2取回收PET瓶片7.2Kg，PC选用粘度较低的TEIJIN 1225Y级PC(日本帝人化成株式会社)2.2Kg，SEBS(日本旭化成株式会社)0.8Kg，PET和PC于100℃下真空干燥20小时，SEBS真空干燥处理。干燥后在高速混合机中将以上物料混合。加入双酚A二环氧甘油醚(DGEBA，其结构如前文式(3)所示，Aldrich化学公司产品)500克，物料在高速混合机中高速混合10分钟后挤出。挤出机各段温度设定为100℃，100℃，100℃，100℃，100℃，150℃，150℃，主机螺杆转速为150rpm，喂料转速为10rpm。挤出共混物在注射前于100℃下真空干燥20小时。注射温度为190～230℃，注射压力70～100MPa，模温40℃。其性能测试结果为拉伸强度48.35MPa，断裂伸长率199.67％，弯曲强度75.5MPa，冲击强度无缺口未断，缺口65.81KJ/m2。
权利要求
1.一种工程塑料，其以包括，回收吹塑聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚碳酸酯和苯乙烯/乙烯/丁二烯/苯乙烯共聚物为原料，在机械剪切力场作用下，于60～240℃固相反应挤出制得；其中以100重量份数的回收吹塑聚对苯二甲酸乙二醇酯为基准，聚碳酸酯的用量为5～15重量份数，苯乙烯/乙烯/丁二烯/苯乙烯共聚物的用量为10～20重量份数；所说的机械剪切力场的剪切强度为1～30MPa。
2.如权利要求1所述的工程塑料，其特征在于，其中在固相反应挤出时还可加入端部含不饱和键的反应性扩链剂，以100重量份数的回收吹塑聚对苯二甲酸乙二醇酯为基准，反应性扩链剂的用量为0.1～10重量份数。
3.如权利要求2所述的工程塑料，其特征在于，其中所说的反应性扩链剂为4，4’-二苯基甲烷二异氰酸酯，或下列式(1)～式(3)所示化合物中一种，O＝C＝N-(CH2)6-N＝C＝O(1)
4.如权利要求3所述的工程塑料，其特征在于，其中固相反应挤出的温度为100～240℃。
5.如权利要求1～4所述的任意一种工程塑料，其特征在于，其中机械剪切力场可通过使用哈克流变仪、磨盘机、单螺杆挤出机、双螺杆挤出机、行星螺杆挤出机、锥形螺杆挤出机、连续混练机、密练机、Z形捏合机或其它任何一种市售的能产生机械剪切力作用的混合设备来实现。
全文摘要
本发明涉及一种以回收吹塑PET为基材的工程塑料，其以包括，回收吹塑聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚碳酸酯和苯乙烯/乙烯/丁二烯/苯乙烯共聚物为原料，在机械剪切力场作用下，于60～240℃固相反应挤出制得。本发明所述的工程塑料具有可塑性好及耐冲击力学性能优良等优点，其除可用于建筑材料、手机外壳外，还可利用该材料的成型、加工、耐冲击以及吸振等特性，开发其在汽车部件、电子器件等方面的应用。
文档编号B29C47/00GK1654521SQ200510023658
公开日2005年8月17日 申请日期2005年1月27日 优先权日2005年1月27日
发明者郭卫红, 吴驰飞, 高原冀, 李滨耀, 殷国蓉, 汤先文, 张喜亮, 李慧 申请人:华东理工大学