快速結(jié)晶及高沖擊強(qiáng)度的pet復(fù)合物及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】：
[0001]本發(fā)明屬于PET復(fù)合材料及其制備技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種快速結(jié)晶及高沖擊強(qiáng) 度的PET復(fù)合物及其制備方法。
【背景技術(shù)】：
[0002]聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯，簡(jiǎn)稱PET，為極性和能夠結(jié)晶的高聚物。PET主要是由對(duì)苯 二甲酸二甲酯(DMT)或由對(duì)苯二甲酸(TPA)與乙二醇(EG)通過(guò)逐步聚合反應(yīng)制備而成。PET 的分子結(jié)構(gòu)式為：
[0004] PET價(jià)格便宜且具有優(yōu)良的物理化學(xué)性能和力學(xué)性能，在較寬的溫度范圍內(nèi)能夠 保持優(yōu)良的耐疲勞性、耐摩擦性、耐老化性、電絕緣性等。此外，PET耐有機(jī)溶劑和無(wú)機(jī)酸，且 生產(chǎn)能耗低，加工性良好，因此被廣泛應(yīng)用于合成纖維、薄膜、醫(yī)藥和日用品等領(lǐng)域。
[0005] 雖然PET的拉伸性能和彎曲性能優(yōu)良，然而，由于PET的沖擊韌性不足，且PET分子 鏈結(jié)構(gòu)中亞甲基鏈序列結(jié)構(gòu)短，苯環(huán)的剛性共扼結(jié)構(gòu)顯著阻礙了分子鏈段的運(yùn)動(dòng)，降低了 分子鏈段的運(yùn)動(dòng)活性，導(dǎo)致PET在加工過(guò)程中存在結(jié)晶速率慢、模溫高、成型周期長(zhǎng)、尺寸穩(wěn) 定性差等缺點(diǎn)。因此在一定程度上限制了 PET作為工程塑料的應(yīng)用。

【發(fā)明內(nèi)容】
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[0006] 有鑒于此，為了解決PET在加工過(guò)程中結(jié)晶速率慢以及制品沖擊強(qiáng)度差的問(wèn)題，有 必要提供一種快速結(jié)晶及高沖擊強(qiáng)度的PET復(fù)合物及其相應(yīng)的制備方法，以達(dá)到拓寬PET在 工程塑料方面應(yīng)用的目的。
[0007] -種快速結(jié)晶及高沖擊強(qiáng)度的PET復(fù)合物，包括以下原料及原料的重量百分比： PET: 99.2 ~99.98% 苯基磷酸鹽: 0~0.6%
[0008] 主抗氧劑： 0.01~0.1 % 輔抗氧劑： 0.01~0.1%。
[0009]所述的苯基磷酸鹽金屬離子為鈣、鎂、鋇、鋅、鋁、鋰中的一種或幾種的組合，本發(fā) 明的苯基磷酸鹽采用苯基磷酸鋅TMC-210，其化學(xué)結(jié)構(gòu)式為：
[0011] -種快速結(jié)晶及高沖擊強(qiáng)度的PET復(fù)合物的制備方法，包括以下工藝步驟：
[0012] 將PET粒料、TMC-210、主抗氧劑和輔抗氧劑分別置于真空干燥箱中進(jìn)行烘干處理， 干燥箱內(nèi)的烘烤溫度為85°C~95°C，烘烤時(shí)間為11小時(shí)~13小時(shí)；
[0013] 將干燥好的TMC-210、主抗氧劑和輔抗氧劑混合至均勻，形成混合物A待用，然后向 PET粒料上面滴加適量液體石蠟，將混合物A投入到PET粒料中，并攪拌均勻，使TMC-210、主 抗氧劑和輔抗氧劑均勻地粘到PET粒料基體的表面，得到PET混合物；
[0014] 將PET混合物投入到雙螺桿擠出機(jī)中，經(jīng)過(guò)熔融擠出、拉條和風(fēng)冷過(guò)程后，切粒備 用；
[0015] 將上述經(jīng)過(guò)雙螺桿擠出機(jī)加工出的粒料投入到微型錐形雙螺桿擠出機(jī)中再次擠 出，然后進(jìn)入注塑機(jī)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)樣條的制備，即得快速結(jié)晶及高沖擊強(qiáng)度的PET復(fù)合物。
[0016] 上述中所用的PET粒料、TMC-210、主抗氧劑和輔抗氧劑的重量百分比分別為： PET 粒料： 99,2~99.98% TMC-210: 0 ~0.6%
[0017] 主抗氧劑： 001~0.1% 輔抗氧劑: 〇.〇1~αι%。
[0018] 上述快速結(jié)晶及高沖擊強(qiáng)度的PET復(fù)合物的制備方法中，所用的主抗氧劑為主抗 氧劑1010，其化學(xué)分子式為：C73H1Q8O12，所用的輔抗氧劑為抗氧劑168，其分子式為： Cl4H21〇3Po
[0019] 上述快速結(jié)晶及高沖擊強(qiáng)度的PET復(fù)合物的制備方法中，所用的雙螺桿擠出機(jī)的 工作溫度范圍為250~270°C，所述反應(yīng)擠出螺桿的轉(zhuǎn)速為100r/min，喂料速率為5r/min。
[0020] 上述快速結(jié)晶及高沖擊強(qiáng)度的PET復(fù)合物的制備方法中，所用的微型錐形雙螺桿 擠出機(jī)的工作溫度范圍為260~270°C，反應(yīng)擠出螺桿轉(zhuǎn)速為25r/min;制備標(biāo)準(zhǔn)樣條所采用 注塑機(jī)的注塑頭溫度為270°C，模具溫度為35°C。
[0021] 采用上述技術(shù)方案，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)：
[0022]本發(fā)明提供的快速結(jié)晶及高沖擊強(qiáng)度的PET復(fù)合物由DSC測(cè)試和缺口沖擊強(qiáng)度測(cè) 試結(jié)果得出，本發(fā)明所述的PET復(fù)合物中PET的結(jié)晶速率大幅度提高，結(jié)晶溫度提高了 25°C， 復(fù)合物的沖擊強(qiáng)度提高了 12倍，有效地改善了 PET的結(jié)晶能力和抗沖擊性能。在很大程度上 拓寬了 PET在工程塑料領(lǐng)域的應(yīng)用。
[0023]本發(fā)明提供的快速結(jié)晶及高沖擊強(qiáng)度的PET復(fù)合物的制備方法是通過(guò)熔融共混 法，制備方法過(guò)程簡(jiǎn)單，生產(chǎn)工藝易于控制。
[0024] 本發(fā)明所用的原料TMC-210對(duì)TOT的結(jié)晶起到了顯著的成核作用，有效地加快了 PET的結(jié)晶速率，與PET專用成核劑相比性價(jià)比更高，從而所用的TMC-210原料很大程度上降 低了生產(chǎn)的成本。
【具體實(shí)施方式】：
[0025] 本發(fā)明提供的快速結(jié)晶及高沖擊強(qiáng)度的PET復(fù)合物通過(guò)以下實(shí)施例獲得，且本發(fā) 明還提供了一種對(duì)比例：
[0026]對(duì)比例一，將PET粒料、主抗氧劑1010以及輔抗氧劑168于真空干燥箱中烘干12小 時(shí)，溫度設(shè)置為90°C ;將干燥好的0.04% (質(zhì)量百分比）的主抗氧劑1010，0.08 % (質(zhì)量百分 比）的輔抗氧劑168混合均勻，然后向99.88% (質(zhì)量百分比）的PET粒料上面滴加數(shù)滴液體石 蠟，將混合好的質(zhì)量百分比為0.04%的主抗氧劑1010，質(zhì)量百分比為0.08%的輔抗氧劑168 投入到PET基體中，攪拌均勻，使抗氧劑均勻地粘到PET基體的表面，將混合物投入到雙螺桿 擠出機(jī)中，經(jīng)熔融擠出、拉條、風(fēng)冷，最后切粒以備用。
[0027] 擠出機(jī)各段溫度設(shè)置為：一區(qū)至十區(qū)溫度分別為260°C，260°C，270°C，270°C，270 °C，270°C，270°C，265°C，255°C，255°C，機(jī)頭溫度為 250°C。
[0028]將切好的粒料再一次投入到微型錐形雙螺桿擠出機(jī)中，然后擠出、注塑成標(biāo)準(zhǔn)樣 條，進(jìn)行DSC測(cè)試和力學(xué)性能測(cè)試。
[0029] 微型擠出機(jī)溫度設(shè)置為I-IV區(qū)，分別為260°C，270°C，270°C，260°C;注塑機(jī)溫度設(shè) 置為:注塑頭溫度270°C，模具溫度35°C。
[0030] 該P(yáng)ET復(fù)合物經(jīng)DSC測(cè)試其結(jié)晶溫度為193°C，在等溫結(jié)晶溫度為230°C時(shí)，結(jié)晶度 達(dá)到100 %所需的時(shí)間為45.6分鐘，沖擊強(qiáng)度經(jīng)測(cè)試為0.127KJ/m2。
[0031 ]實(shí)施例一，將PET粒料、TMC-210、主抗氧劑1010以及輔抗氧劑168于真空干燥箱中 烘干12小時(shí)，溫度設(shè)置為90°C;將干燥好的0.2 % (質(zhì)量百分比）的TMC-210，0.04% (質(zhì)量百 分比）的主抗氧劑1010，0.08 % (質(zhì)量百分比）的輔抗氧劑168混合均勻，然后向99.68 % (質(zhì) 量百分比）的PET粒料上面滴加數(shù)滴液體石蠟，將混合好的質(zhì)量百分比為0.2%的TMC-210， 質(zhì)量百分比為〇. 04%的主抗氧劑1010，質(zhì)量百分比為0.08%的輔抗氧劑168投入到PET基體 中，攪拌均勻，使抗氧劑均勻地粘到PET基體的表面，將混合物投入到雙螺桿擠出機(jī)中，經(jīng)熔 融擠出、拉條、風(fēng)冷，最后切粒以備用。
[0032] 擠出機(jī)各段溫度設(shè)置為：一區(qū)至十區(qū)溫度分別為260°C，260°C，270°C，270°C，270 °C，270°C，270°C，265°C，255°C，255°C，機(jī)頭溫度為 250°C。
[0033]將切好的粒料再一次投入到微型錐形雙螺桿擠出機(jī)中，然后擠出、注塑成標(biāo)準(zhǔn)樣 條，進(jìn)行DSC測(cè)試和力學(xué)性能測(cè)試。
[0034] 微型擠出機(jī)溫度設(shè)置為I-IV區(qū)，分別為260°C，270°C，270°C，260°C;注塑機(jī)溫度設(shè) 置為:注塑頭溫度270°C，模具溫度35°C。
[0035] 該P(yáng)ET復(fù)合物經(jīng)DSC測(cè)試其結(jié)晶溫度為215°C，在等溫結(jié)晶溫度為230°C時(shí)，結(jié)晶度 達(dá)到100 %所需的時(shí)間為27.5分鐘，沖擊強(qiáng)度經(jīng)測(cè)試為1.43KJ/m2。