专利名称：聚酯材料自增韧、增强的方法
技术领域：
本发明属于高分子材料的固态加工领域，特别是一种通过单面辊动轮、板压成型获得定向均匀自增韧、增强聚酯材料的方法。
背景技术：
高聚物加工中为了增加材料的力学性能，往往需要向其中加入第二、甚至第三组分。在加入组分进行复合(共混)过程中，又需要考虑组分间的相容性，这些多重因素的影响往往导致材料的强度和韧性难以兼顾，从而限制了共混改性的发展。近几十年由金属加工发展起来，并逐渐应用于聚合物加工的固态加工成型渐渐吸引了人们的研究，这种方法不 用添加其他组分进行共混，简化了加工过程。概括的说固态加工成型就是在外加力场的作用下，处在熔点以下的聚合物产生固态流动，从而在力的作用下，高分子内部结构出现沿流动方向的排列，从而形成分子链、结晶等不同尺度上的取向，从而通过直接的加工得到自增韧、增强的材料，固态加工包括固态挤出[李鹏，黄锐，中国塑料，1999，12(43-49)]、拉伸和辊压等。其中固态拉伸是获得高强聚合材料的最简单的方法，它是在低于熔点的条件下，对材料进行拉伸比为数倍、乃至几十倍的拉伸，从而获得高度取向的聚合物材料。辊压通常用来制取高取向度的薄膜和片材，固态的聚合物片材或细条，通过一系列加热的辊筒辊压，发生固态变形和取向，得到具有很高模量和强度的制品。但几十年来，主流的高聚物加工设备还仅限于熔融加工(注塑机、挤出机等)，这主要是固态加工方法设备复杂、效率低下、自动化程度低等因素。
发明内容
本发明的目的是提供一种简单的聚酯材料自增韧、增强的方法。本发明的技术方案是聚酯材料自增韧、增强的方法，它的步骤如下
(1)将聚酯材料在高聚物成型加工设备中得到聚酯材料片材，所述聚酯材料为主链全部或部分是由羧基与羟基缩聚形成的聚合物；
(2)将聚酯材料片材加工成需要的形状，并升高聚酯材料片材温度到加工温度进行单面辊动、板压，所述聚酯材料片材受到的压强为l_13000MPa，受到单次恒定压力的时间为20-8000s ；
(3)将聚酯材料片材进行热处理，热处理的温度在聚酯材料的熔点以下，时间为600min之内。所述聚酯材料为聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯或聚萘二甲酸丁二醇酯。所述步骤(I)中高聚物成型加工设备为注塑机、挤出机、硫化机或模压机。所述步骤(2)中聚酯材料片材受到的压强为300_750MPa，受到单次恒定压力的时间为 200-600S。
所述步骤(3)中热处理为张紧热处理或松弛热处理。所述步骤(3)中热处理的温度为聚酯材料的玻璃化温度与熔点之间。本发明的有益效果是在单面辊动、板压过程中，原来聚合物片材中无规的分子链在外力的作用下进行排列，形成了有序的取向结构，提高了材料的力学性能。
图I是单面辊动、板压加工聚酯装置示意图。
具体实施例方式聚酯材料自增韧、增强的方法，它的步骤如下 (1)将聚酯材料在高聚物成型加工设备中得到聚酯材料片材，所述聚酯材料为主链全部或部分是由羧基与羟基缩聚形成的聚合物；
(2)将聚酯材料片材加工成需要的形状，并升高聚酯材料片材温度到加工温度进行单面辊动、板压，所述聚酯材料片材受到的压强为l_13000MPa，受到单次恒定压力的时间为20-8000s ；
(3)将聚酯材料片材进行热处理，消除内应力，提高使用中的稳定性，热处理的温度在聚酯材料的熔点以下，时间为600min之内。所述聚酯材料为聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯或聚萘二甲酸丁二醇酯。所述步骤(I)中高聚物成型加工设备为注塑机、挤出机、硫化机或模压机。所述步骤(2)中聚酯材料片材受到的压强为300_750MPa，受到单次恒定压力的时间为 200-600s。所述步骤(3)中热处理为张紧热处理或松弛热处理。所述步骤(3)中热处理的温度为聚酯材料的玻璃化温度与熔点之间。实施例I
将PET片材剪切为50mmX IOmmX4mm的长方体形状，放入凹模IOmm宽的腔体中；在140°C、并控制上面辊动轮的水平移动速度使PET的受压时间为300s，改变压力，测试片材的力学性能(见表I)。表I不同压强时材料的力学性能
权利要求
1.聚酯材料自增韧、增强的方法，其特征在于，它的步骤如下 (1)将聚酯材料在高聚物成型加工设备中得到聚酯材料片材，所述聚酯材料为主链全部或部分是由羧基与羟基缩聚形成的聚合物； (2)将聚酯材料片材加工成需要的形状，并升高聚酯材料片材温度到加工温度进行单面辊动、板压，所述聚酯材料片材受到的压强为l_13000MPa，受到单次恒定压力的时间为20-8000s ； (3)将聚酯材料片材进行热处理，热处理的温度在聚酯材料的熔点以下，时间为600min之内。
2.根据权利要求I所述的聚酯材料自增韧、增强的方法，其特征在于所述聚酯材料为聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯或聚萘二甲酸丁二醇酯。
3.根据权利要求I所述的聚酯材料自增韧、增强的方法，其特征在于所述步骤(I)中高聚物成型加工设备为注塑机、挤出机、硫化机或模压机。
4.根据权利要求I所述的聚酯材料自增韧、增强的方法，其特征在于所述步骤(2)中聚酯材料片材受到的压强为300-750MPa，受到单次恒定压力的时间为200-600s。
5.根据权利要求I所述的聚酯材料自增韧、增强的方法，其特征在于所述步骤(3)中热处理为张紧热处理或松弛热处理。
6.根据权利要求I所述的聚酯材料自增韧、增强的方法，其特征在于所述步骤(3)中热处理的温度为聚酯材料的玻璃化温度与熔点之间。
全文摘要
本发明公开了一种聚酯材料自增韧、增强的方法，它的步骤如下(1)将聚酯材料在高聚物成型加工设备中得到聚酯材料片材，所述聚酯材料为主链全部或部分是由羧基与羟基缩聚形成的聚合物；(2)将聚酯材料片材加工成需要的形状，并升高聚酯材料片材温度到加工温度进行单面辊动、板压，所述聚酯材料片材受到的压强为1-13000MPa，受到单次恒定压力的时间为20-8000s；(3)将聚酯材料片材进行热处理，热处理的温度在聚酯材料的熔点以下，时间为600min之内。在单面辊动、板压过程中，原来聚合物片材中无规的分子链在外力的作用下进行排列，形成了有序的取向结构，提高了材料的力学性能。
文档编号B29C71/00GK102825804SQ20121033581
公开日2012年12月19日 申请日期2012年9月12日 优先权日2012年9月12日
发明者杨凯, 焦明立 申请人:中原工学院