專利名稱：一種耐高溫阻燃增強(qiáng)聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(pet)及其制備方法和用途的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于高分子工程塑料及其成型加工領(lǐng)域，具體涉及一種增強(qiáng)聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯及其制備方法和用途。
背景技術(shù)：
聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)是當(dāng)今產(chǎn)量最大的熱塑性聚酯，由其自身具有力學(xué)強(qiáng)度高、耐熱性高、耐化學(xué)藥品性好、電氣絕緣性優(yōu)異、成本低的優(yōu)點(diǎn)，廣泛用于纖維紡絲、 吹瓶、薄膜等工業(yè)，然而其結(jié)晶速度慢、干燥條件苛刻、成型周期長、成型模溫高、受熱后極易翹曲、低模溫下制件表面粗糙的缺陷，限制其在工程塑料上的應(yīng)用，以至其在工程塑料上的用量處于成本較高的聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯(PBT)之后。玻璃纖維增強(qiáng)PET (PET/GF)是通過在PET中添加玻璃纖維，使得PET的剛性、耐熱性、耐藥品性、電氣性能和耐候性有顯著的提高，但PET/GF仍然具有普通PET產(chǎn)品固有的成型模溫高的缺陷。PET/GF成型模溫與所選擇的成核劑密切相關(guān)。國外企業(yè)均選用了不同的成核劑以降低成型模溫，如美國杜邦公司用了沙林樹脂做成核劑，日本東洋紡織公司單獨(dú)用滑石粉作為成核劑。以上企業(yè)生產(chǎn)的PET/GF雖然性能很好，但都售價(jià)較高，而國產(chǎn)的PET/GF由于原材料的問題總是或多或少存在如耐熱較低、韌性較差等缺陷。因此有必要開發(fā)低成本且具有與進(jìn)口產(chǎn)品及PBT相當(dāng)?shù)男阅艿腜ET/GF材料。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種成本低，但性能與進(jìn)口產(chǎn)品性能相當(dāng)?shù)母邷刈枞荚鰪?qiáng)聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯。本發(fā)明的具體技術(shù)方案如下—種耐高溫阻燃增強(qiáng)聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯，其原料配方(重量)為主料聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯40-55份；輔料阻燃劑14-20份；成核劑0.2-3份；結(jié)晶促進(jìn)劑2-4份；抗氧劑0.3-0. 5 份；潤滑劑0.4-0.6份；增強(qiáng)劑20-；35 份；水解穩(wěn)定劑0.1-1份；光穩(wěn)定劑0.1-0. 3份；增韌劑2-4份；
擴(kuò)鏈劑0.1-1. 5 份。所述聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯的密度為1.35-1. 38，熔點(diǎn)為255465，特性粘度 0. 6-0. 9。所述阻燃劑為復(fù)配阻燃劑，是溴代苯乙烯、磷氮阻燃劑、三氧化二銻、五氧化二銻、 銻酸鈉中兩種復(fù)配。所述成核劑為鈉離子聚合物。該成核劑以更小的尺寸均勻分散于PET基體中，從而獲得更高的結(jié)晶度、更小的晶球尺寸、更規(guī)整的晶球排布，使得本發(fā)明具有優(yōu)異的剛性及耐熱性能。所述結(jié)晶促進(jìn)劑是二月桂酸酯，該結(jié)晶促進(jìn)劑加快了成核劑的成核速度，降低了 PET的結(jié)晶溫度，增加了 PET鏈的相互滑移；從而獲得很好的流動(dòng)性和較低模溫結(jié)晶能力， 縮短了成型周期。所述抗氧劑為復(fù)合抗氧劑，是1010、168、1076、626、1425、1222其中兩種。所述潤滑劑是脂肪鹽、硅油、TAF中其中一種。所述增強(qiáng)劑是無堿玻纖。所述光穩(wěn)定劑是UV531、UV3411和770中其中一種。所述增韌劑是乙烯-丙烯酸酯-甲基丙烯酸縮水甘油酯三聚物(PTW)。所述水解穩(wěn)定劑是碳化二亞胺。所述擴(kuò)鏈劑是均苯四酸二酐、苯并雙噁唑(PBO) 其中一種。上述水解穩(wěn)定劑和擴(kuò)鏈劑有效解決了高溫下由于水分存在引起的酯鍵斷裂、分子量降低、特性粘度下降問題；降低了 PET材料苛刻的干燥條件的同時(shí)，有效保證了 PET材料在250°C以上加工時(shí)，水分引起的降解，保證了 PET材料的分子量、特性粘度的穩(wěn)定，從而使本發(fā)明具有很好的機(jī)械性能及穩(wěn)定性。一種制備耐高溫阻燃增強(qiáng)聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)的方法，包括以下步驟(1)準(zhǔn)確稱取主料和輔料各組分的數(shù)量；(2)主料在120°C的干燥機(jī)內(nèi)干燥5-12小時(shí)；(3)將主料和除增強(qiáng)劑以外的輔料放入高速攪拌機(jī)內(nèi)攪拌5-7分鐘；(4)在雙螺桿擠出機(jī)主喂料口中喂入充分混合均勻的主料和輔料，在玻纖口或側(cè)喂料機(jī)喂入增強(qiáng)劑，通過雙螺桿擠出機(jī)擠出，擠出機(jī)設(shè)置第一區(qū)M048(TC，第二區(qū) 240-2800C，第三區(qū) 240-280°C，第四區(qū) 240_280°C，第五區(qū) 240_280°C，第六區(qū) 240_280°C，第七區(qū)240-280°C，第八區(qū)240-280°C，第九區(qū)240_280°C，第十區(qū)240_280°C ；雙螺桿擠出機(jī)主機(jī)轉(zhuǎn)速30-45Hz，主喂料轉(zhuǎn)速20-35Hz ；(5)拉條經(jīng)水冷、風(fēng)干、切粒、干燥、稱重、包裝得成品。所述耐高溫阻燃增強(qiáng)聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)作為節(jié)能燈材料的應(yīng)用。本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明采用鈉離子聚合物作為成核劑、碳化二亞胺作為水解穩(wěn)定劑、均苯四酸二酐和PBO作為擴(kuò)鏈劑、二月桂酸酯作為結(jié)晶促進(jìn)劑，經(jīng)雙螺桿擠出機(jī)加工而得一種耐高溫阻燃增強(qiáng)PET節(jié)能燈專用料，可以代替目前市場(chǎng)上廣泛使用的PBT節(jié)能燈材料。本發(fā)明在達(dá)到阻燃要求及保留PET原有優(yōu)勢(shì)物性的基礎(chǔ)上，降低了成型模溫，擁有比傳統(tǒng)PBT節(jié)能燈材料更優(yōu)異的耐高溫性能、相當(dāng)?shù)某尚椭芷冢稍飾l件也大大改善，相對(duì)于進(jìn)口 PET/GF，在性能相當(dāng)?shù)那闆r下，成本更低。


圖1為產(chǎn)品主要性能指標(biāo)及國內(nèi)外PET、PBT材料的對(duì)比；圖2為本發(fā)明產(chǎn)品的加工制造流程圖。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1準(zhǔn)確稱取45份的聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)、2份鈉離子聚合物、12份溴化苯乙烯、4份五氧化二銻、30份無堿玻纖、0. 2份1010,0. 3份1425,0. 1份UV531、0. 5份TAF、 0. 5份碳化二亞胺、0. 3份均PB0、2份二月桂酸酯和3份PTW。PET在120°C的干燥機(jī)內(nèi)干燥5-12小時(shí)，將干燥后的主料和除無堿玻纖以外的輔料在高速攪拌機(jī)內(nèi)攪拌5-7分鐘； 在雙螺桿擠出機(jī)主喂料中喂入充分混合均勻的主料和輔料，在玻纖口或側(cè)喂料機(jī)中喂入無堿玻纖，擠出機(jī)設(shè)置第一區(qū)240-280°C，第二區(qū)240-280°C，第三區(qū)240_280°C，第四區(qū) 240-2800C，第五區(qū) 240-280°C，第六區(qū) 240_280°C，第七區(qū) 240_280°C，第八區(qū) 240_280°C，第九區(qū)240-280°C，第十區(qū)240-280°C ；雙螺桿擠出機(jī)主機(jī)轉(zhuǎn)速30_45Hz，主喂料轉(zhuǎn)速20_35Hz ； 拉條經(jīng)水冷、風(fēng)干、切粒、干燥、稱重、包裝得成品。實(shí)施例2準(zhǔn)確稱取45份的聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)、3份鈉離子聚合物、12份溴化苯乙烯、4份三氧化二銻、30份無堿玻纖、0. 2份1010、0. 2份1425、0. 1份UV3411、0. 4份硅油、 0. 1份碳化二亞胺、0. 5份均苯四酸二酐、2份二月桂酸酯和2. 8份PTW。PET在120°C的干燥機(jī)內(nèi)干燥5-12小時(shí)。將除無堿玻纖以外的主料和輔料在高速攪拌機(jī)內(nèi)攪拌5-7分鐘；在雙螺桿擠出機(jī)主喂料中喂入充分混合均勻的主料和輔料，在玻纖口或側(cè)喂料機(jī)中喂入無堿玻纖，雙螺桿擠出機(jī)設(shè)置第一區(qū)240-280°C，第二區(qū)240-280°C，第三區(qū)240_280°C，第四區(qū) 240-2800C，第五區(qū) 240-280°C，第六區(qū) 240_280°C，第七區(qū) 240_280°C，第八區(qū) 240_280°C，第九區(qū)240-280°C，第十區(qū)240-280°C ；雙螺桿擠出機(jī)主機(jī)轉(zhuǎn)速30_45Hz主喂料轉(zhuǎn)速20_35Hz ； 拉條經(jīng)水冷、風(fēng)干、切粒、干燥、稱重、包裝得成品。實(shí)施例3準(zhǔn)確稱取輔料45份的聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)、2份鈉離子聚合物、12份溴化苯乙烯、4份銻酸鈉、30份無堿玻纖、0. 2份1010,0. 3份1425,0. 2份光穩(wěn)定劑770,0. 5 份TAF、0. 3份碳化二亞胺、0. 5份均苯四酸二酐、2份二月桂酸酯和3份PTW。PET在120°C 的干燥機(jī)內(nèi)干燥5-12小時(shí)。將干燥后的主料和除無堿玻纖以外的輔料在高速攪拌機(jī)內(nèi)攪拌5-7分鐘；在雙螺桿擠出機(jī)主喂料中喂入充分混合均勻的主料和輔料，在玻纖口或側(cè)喂料機(jī)中喂入無堿玻纖，雙螺桿擠出機(jī)設(shè)置第一區(qū)240-280°C，第二區(qū)240-280°C，第三區(qū) 240-2800C，第四區(qū) 240-280°C，第五區(qū) 240_280°C，第六區(qū) 240_280°C，第七區(qū) 240_280°C，第八區(qū)240-280°C，第九區(qū)240-280°C，第十區(qū)240_280°C ；雙螺桿擠出機(jī)主機(jī)轉(zhuǎn)速30_45Hz，主喂料轉(zhuǎn)速20-35HZ ；拉條經(jīng)水冷、風(fēng)干、切粒、干燥、稱重、包裝得成品。實(shí)施例4準(zhǔn)確稱取輔料40份的聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)、3份鈉離子聚合物、10份溴化苯乙烯、4份三氧化二銻、33. 5份無堿玻纖、0. 2份1010、0. 3份168、0. 3份光穩(wěn)定劑770、0. 5 份TAF、1份碳化二亞胺、1. 2份PB0、2份二月桂酸酯和4份PTW。PET在120°C的干燥機(jī)內(nèi)干燥5-12小時(shí)。將干燥后的主料和除無堿玻纖以外的輔料在高速攪拌機(jī)內(nèi)攪拌5-7分鐘；在雙螺桿擠出機(jī)主喂料中喂入充分混合均勻的主料和輔料，在玻纖口或側(cè)喂料機(jī)中喂入無堿玻纖，雙螺桿擠出機(jī)設(shè)置第一區(qū)240-280°C，第二區(qū)240-280°C，第三區(qū)240_280°C，第四區(qū) 240-2800C，第五區(qū) 240-280°C，第六區(qū) 240_280°C，第七區(qū) 240_280°C，第八區(qū) 240_280°C，第九區(qū)240-280°C，第十區(qū)240-280°C ；雙螺桿擠出機(jī)主機(jī)轉(zhuǎn)速30_45Hz，主喂料轉(zhuǎn)速20_35Hz ； 拉條經(jīng)水冷、風(fēng)干、切粒、干燥、稱重、包裝得成品。實(shí)施例5準(zhǔn)確稱取輔料52份的聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)、0. 2份鈉離子聚合物、15. 6份溴化苯乙烯、4份三氧化二銻、20份無堿玻纖、0. 2份1010、0. 3份168、0. 1份UV531、0. 5份 TAFU份碳化二亞胺、0. 1份PB0、4份二月桂酸酯和2份PTW。PET在120°C的干燥機(jī)內(nèi)干燥5-12小時(shí)。將干燥后的主料和除無堿玻纖以外的輔料在高速攪拌機(jī)內(nèi)攪拌5-7分鐘；在雙螺桿擠出機(jī)主喂料中喂入充分混合均勻的主料和輔料，在玻纖口或側(cè)喂料機(jī)中喂入無堿玻纖，雙螺桿擠出機(jī)設(shè)置第一區(qū)240-280°C，第二區(qū)240-280°C，第三區(qū)240_280°C，第四區(qū) 240-2800C，第五區(qū) 240-280°C，第六區(qū) 240_280°C，第七區(qū) 240_280°C，第八區(qū) 240_280°C，第九區(qū)240-280°C，第十區(qū)240-280°C ；雙螺桿擠出機(jī)主機(jī)轉(zhuǎn)速30_45Hz，主喂料轉(zhuǎn)速20_35Hz ； 拉條經(jīng)水冷、風(fēng)干、切粒、干燥、稱重、包裝得成品。以上所述，僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，故不能依此限定本發(fā)明實(shí)施的范圍，即依本發(fā)明專利范圍及說明書內(nèi)容所作的等效變化與修飾，皆應(yīng)仍屬本發(fā)明涵蓋的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種耐高溫阻燃增強(qiáng)聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯，其特征在于原料配方為 主料聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯40-55重量份；輔料阻燃劑14-20重量份；成核劑0. 2-3重量份；結(jié)晶促進(jìn)劑2-4重量份；抗氧劑0. 3-0. 5重量份；潤滑劑0. 4-0. 6重量份；增強(qiáng)劑20-35重量份；水解穩(wěn)定劑0. 1-1重量份；光穩(wěn)定劑0. 1-0. 3重量份；增韌劑2-4重量份；擴(kuò)鏈劑0. 1-1. 5重量份。
2.如權(quán)利要求1所述的一種耐高溫阻燃增強(qiáng)聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯，其特征在于所述聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯的密度為1. 35-1. 38，熔點(diǎn)為255465，特性粘度0. 6-0. 9。
3.如權(quán)利要求1所述的一種耐高溫阻燃增強(qiáng)聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯，其特征在于所述阻燃劑為復(fù)配阻燃劑，是溴化苯乙烯、磷氮阻燃劑、三氧化二銻、五氧化二銻、銻酸鈉中兩種復(fù)配。
4.如權(quán)利要求1所述的一種耐高溫阻燃增強(qiáng)聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯，其特征在于所述成核劑為鈉離子聚合物。
5.如權(quán)利要求1所述的一種耐高溫阻燃增強(qiáng)聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯，其特征在于所述結(jié)晶促進(jìn)劑是二月桂酸酯。
6.如權(quán)利要求1所述的一種耐高溫阻燃增強(qiáng)聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯，其特征在于所述抗氧劑為復(fù)合抗氧劑，是抗氧劑1010、抗氧劑168、抗氧劑1076、抗氧劑626、抗氧劑1425、 抗氧劑1222其中兩種。
7.如權(quán)利要求1所述的一種耐高溫阻燃增強(qiáng)聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯，其特征在于所述潤滑劑是脂肪鹽、硅油、TAF中其中一種。
8.如權(quán)利要求1所述的一種耐高溫阻燃增強(qiáng)聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯，其特征在于所述增強(qiáng)劑是無堿玻纖。
9.如權(quán)利要求1所述的一種耐高溫阻燃增強(qiáng)聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯，其特征在于所述水解穩(wěn)定劑是碳化二亞胺。
10.如權(quán)利要求1所述的一種耐高溫阻燃增強(qiáng)聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯，其特征在于所述光穩(wěn)定劑是UV531、UV3411和光穩(wěn)定劑770中其中一種。
11.如權(quán)利要求1所述的一種耐高溫阻燃增強(qiáng)聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯，其特征在于所述增韌劑是乙烯-丙烯酸酯-甲基丙烯酸縮水甘油酯三聚物(PTW)。
12.如權(quán)利要求1所述的一種耐高溫阻燃增強(qiáng)聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯，其特征在于所述擴(kuò)鏈劑是均苯四酸二酐、苯并雙噁唑(PBO)其中一種。
13.一種制備權(quán)利要求1所述耐高溫阻燃增強(qiáng)聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯的方法，其特征在于包括以下步驟(1)按權(quán)利要求1準(zhǔn)確稱取主料和輔料各組分的數(shù)量；(2)主料在120°C的干燥機(jī)內(nèi)干燥5-12小時(shí)；(3)將主料和除增強(qiáng)劑以外的輔料放入高速攪拌機(jī)內(nèi)攪拌5-7分鐘；(4)在雙螺桿擠出機(jī)主喂料口中喂入充分混合均勻的主料和輔料，在玻纖口或側(cè)喂料機(jī)喂入增強(qiáng)劑，通過雙螺桿擠出機(jī)擠出，擠出機(jī)設(shè)置第一區(qū)240-280°C，第二區(qū) 240-2800C，第三區(qū) 240-280°C，第四區(qū) 240_280°C，第五區(qū) 240_280°C，第六區(qū) 240_280°C，第七區(qū)240-280°C，第八區(qū)240-280°C，第九區(qū)240_280°C，第十區(qū)240_280°C ；雙螺桿擠出機(jī)主機(jī)轉(zhuǎn)速30-45Hz，主喂料轉(zhuǎn)速20-35Hz ；(5)拉條經(jīng)水冷、風(fēng)干、切粒、干燥、稱重、包裝得成品。
14.權(quán)利要求1所述的一種耐高溫阻燃增強(qiáng)聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯作為節(jié)能燈材料的應(yīng)用。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種耐高溫阻燃增強(qiáng)聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯及其制備方法和用途，是采用鈉離子聚合物作為成核劑、碳化二亞胺作為水解穩(wěn)定劑、均苯四酸二酐和PBO作為擴(kuò)鏈劑、二月桂酸酯作為結(jié)晶促進(jìn)劑，經(jīng)雙螺桿擠出機(jī)加工而得一種耐高溫阻燃增強(qiáng)PET節(jié)能燈專用料，可以代替目前市場(chǎng)上廣泛使用的PBT節(jié)能燈材料。本發(fā)明的產(chǎn)品在達(dá)到阻燃要求及保留PET原有優(yōu)勢(shì)物性的基礎(chǔ)上，降低了成型模溫，擁有比傳統(tǒng)PBT節(jié)能燈材料更優(yōu)異的耐高溫性能，相對(duì)于進(jìn)口PET/GF，在性能相當(dāng)?shù)那闆r下，成本更低。
文檔編號(hào)C08K5/1539GK102453313SQ20111028155
公開日2012年5月16日 申請(qǐng)日期2011年9月20日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月20日
發(fā)明者丁家德, 汪泳洋, 趙勤寬 申請(qǐng)人:福建奧峰科技有限公司