專利名稱：一種發(fā)泡pet板材切片及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及屬于高分子材料領(lǐng)域，具體涉及一種發(fā)泡PET板材切片及其制備方法。
背景技術(shù)：
對于廣大的消費(fèi)者來說，聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)最熟悉、最廣泛的應(yīng)用是 PET瓶，而這只不過是這種輕質(zhì)、可循環(huán)的熱塑性塑料的一個應(yīng)用。發(fā)泡PET作為芯材將向我們展示許許多多的應(yīng)用可能性。在工業(yè)應(yīng)用中，最常見的夾心材料是PVC、SAN、PMI、BALSA木和蜂窩。創(chuàng)新性的PET芯材展示了密度和穩(wěn)定性之間的有趣比率——它質(zhì)輕、穩(wěn)定但柔韌性好，且耐壓強(qiáng)度高，可耐高溫。從中長期角度看，如果一個制造企業(yè)想跟上全球市場競爭的步伐，它就必須抓住新的市場發(fā)展機(jī)遇，開發(fā)新材料。而用于復(fù)合材料應(yīng)用的發(fā)泡PET夾芯材料必將滿足這方面的市場需求。發(fā)泡PET芯材是發(fā)泡PET材料中的高端產(chǎn)品，是應(yīng)用最為廣闊，附加值最高，也是技術(shù)要求最高的PET發(fā)泡產(chǎn)品之一。發(fā)泡PET材料的應(yīng)用領(lǐng)域廣闊，涉及能源、航空航天、船舶、交通運(yùn)輸、建筑等領(lǐng)域。目前，國內(nèi)生產(chǎn)的發(fā)泡PET板材切片基本還是處于空白階段。雖然國內(nèi)對PET發(fā)泡技術(shù)已開始研究，但尚處于實(shí)驗(yàn)室研究階段，關(guān)于新型發(fā)泡PET制品的專利還極少。關(guān)于發(fā)泡PET方面的專利技術(shù)，到目前為止，基本上還是掌握在國外發(fā)達(dá)國家手中，如美國、日本、意大利、瑞士等，所以PET發(fā)泡技術(shù)、產(chǎn)品和原料基本上還是被國外壟斷。發(fā)泡PET的優(yōu)點(diǎn)
(1)理想的尺寸穩(wěn)定性，對氧氣、二氧化碳和水汽有良好的阻隔性，優(yōu)良的耐磨性；
(2)較高的閉孔率；
(3)熱穩(wěn)定性較好，其最高工作溫度約200°C，遠(yuǎn)高于PS、PU、PVC泡沫的工作溫度；
(4)力學(xué)性能高于PS、PU泡沫和玻璃泡沫；
(5)吸水性低于PS、PU泡沫；
(6)水汽擴(kuò)散阻止系數(shù)比彈性體泡沫高10倍，比某些塑料泡沫材料高100倍。發(fā)泡PET的熔體強(qiáng)度和流動性對穩(wěn)定形成氣泡的發(fā)泡工藝是至關(guān)重要的。由于熔體強(qiáng)度和流動性原因，尚無合適的加工工藝及設(shè)備使得發(fā)泡PET產(chǎn)品在國內(nèi)推廣。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種發(fā)泡PET板材切片，本發(fā)明的另一個目的是提供所述發(fā)泡PET板材切片的制備方法。本發(fā)明提供的發(fā)泡PET板材切片由100份瓶級PET，加入O. I 5份擴(kuò)鏈劑、O. I 10份流動促進(jìn)劑及O. I 5份抗氧劑混合均勻后擠出切粒，再經(jīng)過固相聚合增粘后制得。優(yōu)選地，上述擴(kuò)鏈劑為高活性反應(yīng)基團(tuán)丙烯酸聚酯多元共聚物或高活性環(huán)氧樹月旨，流動性促進(jìn)劑為聚醚多元醇類或脂肪族多元醇，抗氧劑為亞磷酸酯類與多元受阻酚類混合物。上述瓶級PET的特性粘度值為0· 5 I. O dl/g。本發(fā)明還提供一種發(fā)泡PET板材切片的制備方法，包括以下步驟
(1)100份瓶級PET在13(Tl50°C下干燥5 8小時；
(2)在干燥后的PET中加入O.I 5份擴(kuò)鏈劑、O. I 10份流動促進(jìn)劑及O. I 5份抗氧劑，混合均勻擠出造粒；
(3)在150 170°C下，將造粒后的切片放在結(jié)晶床中干燥2 4小時，然后在真空轉(zhuǎn) 鼓中220 240°C，真空度10 50Pa下，反應(yīng)4 8小時出料制得。優(yōu)選地，上述擴(kuò)鏈劑為高活性反應(yīng)基團(tuán)丙烯酸聚酯多元共聚物或高活性環(huán)氧樹月旨，加入PET中起到防止水解，提高特性粘度，增長鏈段及熔體強(qiáng)度等功能；流動性促進(jìn)劑為聚醚多元醇類或脂肪族多元醇；抗氧劑為亞磷酸酯類與多元受阻酚類混合物。為了達(dá)到更好的混合效果，優(yōu)選地，步驟(2)中加入擴(kuò)鏈劑后混合8 12min，再加入流動促進(jìn)劑及抗氧劑。上述瓶級PET的特性粘度值為0· 5 I. O dl/g。在上述制備方法中，通過擴(kuò)鏈劑將瓶級PET切片的強(qiáng)度及粘度提高，并形成網(wǎng)狀支化交聯(lián)結(jié)構(gòu)。使得PET特性粘度提高O. I 2dl/g，熔融指數(shù)達(dá)到5 15g/10min、特性粘度達(dá)到I 2dl/g。在上述制備方法中，PET樹脂和擴(kuò)鏈劑等其他助劑要充分混合均勻，避免局部交聯(lián)過度，造成PET的發(fā)黃及料條過硬損傷設(shè)備。極少量的水分(20 50PPm)也會使PET的特性粘度發(fā)生很大的降解，因此無論在擴(kuò)鏈前還是固相增粘前都要進(jìn)行充分的干燥，瓶級PET優(yōu)選在150°C下干燥6小時，最好使用連續(xù)高溫除濕的料斗型干燥器。上述擴(kuò)鏈反應(yīng)使用平行雙螺桿擠出機(jī)，溫度優(yōu)選為220°C -260°C -270°C -260V,在反應(yīng)過程中要避免過度剪切及局部溫度過高，以防PET分子降解，造成特性粘度和熔體強(qiáng)度的下降。上述方法中通過對配料比例的控制和反應(yīng)工藝的控制，以控制聚酯端羧基與高活性反應(yīng)基團(tuán)的交聯(lián)度，提高并控制PET分子量及特性粘度在一定的范圍內(nèi)。然后經(jīng)過固相增粘工藝最終得到滿足發(fā)泡工藝熔體強(qiáng)度的PET切片。利用固相增粘工藝增長分子鏈，進(jìn)一步加大熔體強(qiáng)度。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明有以下有益效果
(I)本發(fā)明采用擴(kuò)鏈劑中度交聯(lián)PET形成網(wǎng)狀支化結(jié)構(gòu)，再經(jīng)固相增粘增大分子鏈長度后提高瓶級PET熔體強(qiáng)度，使發(fā)泡PET板材切片的特性粘度達(dá)到O. 8 I. 2dl/g，熔融指數(shù) MFI=5 30g/10min。(2)制備發(fā)泡PET切片采用兩步法來提高PET熔體強(qiáng)度和粘度，能夠得到優(yōu)異的PET發(fā)泡原料切片。所采取的手段一、加入多官能團(tuán)高活性擴(kuò)鏈劑，使得PET變成交聯(lián)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，提高熔體強(qiáng)度；二、通過固相增粘工藝將每一個網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的分子鏈結(jié)合，增大分子量，進(jìn)一步提高并控制熔體強(qiáng)度和特性粘度。


圖I為本發(fā)明制備方法的流程示意圖。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例I
PET瓶級切片100份，于140 150°C干燥5小時，干燥后的PET樹脂和高活性反應(yīng)基團(tuán)丙烯酸聚酯多元共聚物O. 6份在高混機(jī)中混合lOmin，然后加入聚醚多元醇及亞磷酸酯類與多元受阻酚類混合物形成的抗氧劑各O. I份混合均勻。在用雙螺桿擠出機(jī)在240 280 °C下擠出、切粒、干燥，打包備用。將干燥后的切片在160 170°C結(jié)晶床中干燥2 3小時，然后在真空轉(zhuǎn)鼓中220 240°C，真空度20 50Pa下固相縮聚4 8小時后出料打包。其中擠出機(jī)溫度設(shè)置220°C240°C 260°C 265°C 265°C 270°C 270°C 265°C ；口模260。。。實(shí)施例2
PET瓶級切片100份，于130 140°C干燥8小時，干燥后的PET樹脂和高活性環(huán)氧樹脂擴(kuò)鏈劑O. 4份在高混機(jī)中混合lOmin，然后加入聚醚多元醇及亞磷酸酯類與多元受阻酚類混合物形成的抗氧劑各O. I份混合均勻。在用雙螺桿擠出機(jī)在250 270°C下擠出、切粒、干燥,打包備用。將干燥后的切片在150 170°C結(jié)晶床中干燥2 3小時，然后在真空轉(zhuǎn)鼓中220 240°C，真空度20 50Pa下固相縮聚4 8小時后出料打包。其中擠出機(jī)溫度設(shè)置220°C240°C 260°C 265°C 270°C 270°C 270°C 265°C ；口模265°C ο
實(shí)施例3
PET瓶級切片100份，于130 140°C干燥8小時，干燥后的PET樹脂和高活性環(huán)氧樹脂擴(kuò)鏈劑O. 3份在高混機(jī)中混合lOmin，然后加入聚醚多元醇及亞磷酸酯類與多元受阻酚類混合物形成的抗氧劑O. I份混合均勻。在用雙螺桿擠出機(jī)在250 270°C下擠出、切粒、干燥，打包備用。將干燥后的切片在150 170°C結(jié)晶床中干燥2 3小時，然后在真空轉(zhuǎn)鼓中220 240°C，真空度20 50Pa下固相縮聚4 8小時后出料打包。其中擠出機(jī)溫度設(shè)置220°C240°C 260°C 265°C 270°C 270°C 270°C 265°C ；口模260。。。實(shí)施例4
經(jīng)過實(shí)驗(yàn)對比，選取實(shí)施例2作為最終配比進(jìn)行固相增粘工藝，具體產(chǎn)品性能參數(shù)如
下
表I擴(kuò)鏈反應(yīng)、增粘后切片的性能比較
權(quán)利要求
1.一種發(fā)泡PET板材切片，其特征在于所述發(fā)泡PET板材切片是由100份瓶級PET，加入0. I 5份擴(kuò)鏈劑、0. I 10份流動促進(jìn)劑及0. I 5份抗氧劑混合均勻后擠出切粒，再經(jīng)過固相聚合增粘后制得。
2.如權(quán)利要求I所述的發(fā)泡PET板材切片，其特征在于所述擴(kuò)鏈劑為高活性反應(yīng)基團(tuán)丙烯酸聚酯多元共聚物或高活性環(huán)氧樹脂。
3.如權(quán)利要求I所述的發(fā)泡PET板材切片，其特征在于所述流動性促進(jìn)劑為聚醚多元醇類或脂肪族多元醇。
4.如權(quán)利要求I所述的發(fā)泡PET板材切片，其特征在于所述抗氧劑為亞磷酸酯類與多元受阻酚類混合物。
5.一種發(fā)泡PET板材切片的制備方法，其特征在于包括以下步驟 (1)100份瓶級？￡1'在130 1501下干燥5 8小時； (2)在干燥后的PET中加入0.I 5份擴(kuò)鏈劑、0. I 10份流動促進(jìn)劑及0. I 5份抗氧劑，混合均勻擠出造粒； (3)在150 170°C下，將造粒后的切片放在結(jié)晶床中干燥2 4小時，然后在真空轉(zhuǎn)鼓中220 240°C，真空度10 50Pa下，反應(yīng)4 8小時出料制得。
6.如權(quán)利要求5所述的制備方法，其特征在于所述擴(kuò)鏈劑為高活性反應(yīng)基團(tuán)丙烯酸聚酯多元共聚物或高活性環(huán)氧樹脂。
7.如權(quán)利要求5所述的制備方法，其特征在于所述流動性促進(jìn)劑為聚醚多元醇類或脂肪族多元醇中的一種。
8.如權(quán)利要求5所述的制備方法，其特征在于所述抗氧劑為亞磷酸酯類與多元受阻酚類混合物。
9.如權(quán)利要求5 8中任一項(xiàng)所述的制備方法，其特征在于所述瓶級PET切片特性粘度值為0. 5 1.0 dl/g。
10.如權(quán)利要求51中任一項(xiàng)所述的制備方法，其特征在于步驟(2)中加入擴(kuò)鏈劑后混合8"l2min,再加入流動促進(jìn)劑及抗氧劑。
全文摘要
本發(fā)明涉及屬于高分子材料領(lǐng)域，具體涉及一種發(fā)泡PET板材切片及其制備方法。一種發(fā)泡PET板材切片，由100份瓶級PET，加入0.1～5份擴(kuò)鏈劑、0.1～10份流動促進(jìn)劑及0.1～5份抗氧劑混合均勻后擠出切粒，再經(jīng)過固相聚合增粘后制得。本發(fā)明采用擴(kuò)鏈劑中度交聯(lián)PET形成網(wǎng)狀支化結(jié)構(gòu)，再經(jīng)固相增粘增大分子鏈長度后提高瓶級PET熔體強(qiáng)度，使發(fā)泡PET板材切片的特性粘度達(dá)到0.8～1.2dl/g，熔融指數(shù)MFI=5～30g/10min。
文檔編號C08K5/13GK102807743SQ201210263248
公開日2012年12月5日 申請日期2012年7月27日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月27日
發(fā)明者梁志成 申請人:廣東聯(lián)塑科技實(shí)業(yè)有限公司