專利名稱：Pet復(fù)合材料、其制備方法和應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于導(dǎo)光板材料技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種PET復(fù)合材料、其制備方法和應(yīng)用。
背景技術(shù)：
導(dǎo)光板設(shè)計原理源于筆記本電腦的液晶顯示屏，是將線光源轉(zhuǎn)變?yōu)槊婀庠吹母呖萍籍a(chǎn)品。運用LCD顯示屏及筆記本電腦的背光模組技術(shù)，透過導(dǎo)光點的高光線傳導(dǎo)率，經(jīng)電腦對導(dǎo)光點計算，使導(dǎo)光板光線折射成面光源均光狀態(tài)制造成型。導(dǎo)光板技術(shù)的成熟應(yīng)用，是近年來液晶顯示技術(shù)迅猛發(fā)展的重要因素之一。導(dǎo)光板基材主要是采用的是抗UV級的PMMA或PC改性工程塑料，要求材料必須白度高，遮光度高，耐溫性能良好，成品具有超薄、超亮、導(dǎo)光均勻、節(jié)能、環(huán)保、無暗區(qū)、耐用、不易黃化、安裝維修簡單快捷等鮮明特點。但現(xiàn)有的抗UV級的PMMA或PC改性工程塑料造價高。PET (聚對苯二甲酸乙二酯)材料是一種綜合性能優(yōu)異的塑料，在較寬的溫度范圍內(nèi)具有優(yōu)良的物理機(jī)械性能，長期使用溫度可達(dá)130°C，電絕緣性優(yōu)良，甚至在高溫高頻下，其電性能仍較好。因其價格便宜，所以廣泛用做纖維、薄膜、聚酯瓶等。PET工程塑料化一種以來都是國內(nèi)外競相開發(fā)的熱點，近年來發(fā)展迅速，尤其是在電氣線圈骨架，美容美發(fā)器上等應(yīng)用日趨成熟。若能將PET應(yīng)用在科技含量高的導(dǎo)光板材料上，不僅能降低導(dǎo)光板的材料原料成本，而且對于PET工程塑料化的推廣和發(fā)展，都具有舉足輕重的意義。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明提供一種能夠用于導(dǎo)光板的PET復(fù)合材料，解決現(xiàn)有導(dǎo)光板復(fù)合材料成本高的問題。 本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的，一種PET復(fù)合材料，包括如下重量分?jǐn)?shù)的組分PET24 ~ 93 份
遮光劑I ~ 30份 光穩(wěn)定劑0.1-2#
增強劑5 ~ 40份
成核劑0.1 ~3份
阻燃劑5 ~ 20份 偶聯(lián)劑0.1 ~ I份。以及，
上述PET復(fù)合材料制備方法，包括如下步驟稱取上述PET、遮光劑、光穩(wěn)定劑、增強劑、成核劑、阻燃劑及偶聯(lián)劑；將該增強劑、遮光劑混合得到第一混合物，向該第一混合物中加入偶聯(lián)劑，混合得到第二混合物，向該第二混合物中加入PET、光穩(wěn)定劑、阻燃劑及成核劑，混合得到第三混合物；將該第三混合物融融擠出，得到PET復(fù)合材料。本發(fā)明進(jìn)一步提供上述PET復(fù)合材料在導(dǎo)光板中的應(yīng)用。本發(fā)明PET復(fù)合材料，通過遮光劑及穩(wěn)定劑對PET進(jìn)行改性，使得復(fù)合材料的導(dǎo)光率和白度大大增加；通過增強劑和成核劑對PET進(jìn)行改性，使得復(fù)合材料的機(jī)械性能及耐高溫性能顯著提升；通過使用偶聯(lián)劑，使PET和各填料之間的相容性大大增加，使PET復(fù)合材料的機(jī)械性能及耐高溫性能大大增加；PET復(fù)合材料通過上述各填料的改性作用，其各項性能能夠達(dá)到導(dǎo)光板的要求，完全適于做導(dǎo)光板材料。本發(fā)明PET復(fù)合材料制備方法，操作簡單，成本低廉，非常適于工業(yè)化生產(chǎn)；填料先加偶聯(lián)劑活化處理后，再加其它組分，可大大增強偶聯(lián)效果。
具體實施例方式為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合實施例，對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。本發(fā)明實施例提供一種PET復(fù)合材料，包括如下重量分?jǐn)?shù)的組分PET24 93 份
遮光劑I ~ 30份 穩(wěn)定劑0.1-2# 增強劑5 ~ 40份 成核劑O I ~ 3份
阻燃劑5 ~ 20份
偶聯(lián)劑O I ~ I份。該實施例PET復(fù)合材料中的PET樹脂具有較多的優(yōu)良性能，但是對于導(dǎo)光板(與用于導(dǎo)光板的PC)來說，其導(dǎo)光率、白度、耐高溫性及整體機(jī)械性能達(dá)不到要求。通過使用遮光劑和穩(wěn)定劑的改性作用，PET復(fù)合材料的導(dǎo)光率及白度能夠大大提升；通過增強劑和成 核劑的改性作用，PET復(fù)合材料的耐高溫性能和整體機(jī)械性能大大增強；通過偶聯(lián)劑的改性作用，PET與上述各填料之間的相容性顯著增加，實現(xiàn)PET復(fù)合材料的機(jī)械性能及耐高溫性能進(jìn)一步提升。經(jīng)過改性后的PET復(fù)合材料，耐溫性能好、初始白度佳，遮光性能優(yōu)異，可代替PC或PMMA，同時使成本大大降低。具體地，上述實施例PET為纖維級聚對苯二甲酸乙二酯，其相對粘度為O. 6 I. 2，在具體實施例中，該聚對苯二甲酸乙二酯的相對粘度為O. 6,0. 8,1. 2等。通過使用上述相對粘度的PET，能夠使上述各填料更好的分散于復(fù)合材料中。通過使用纖維級的PET，利用其結(jié)晶度高，使其改性效果增加。該遮光劑選自金紅石型二氧化鈦，其粒徑為10 20微米。二氧化鈦具有優(yōu)異的白色著色率和遮光率，能夠大大增強PET的導(dǎo)光率和白度。該光穩(wěn)定劑聚合型高分子量三嗪受阻胺光穩(wěn)定劑，如UV3346，UV3529，Tinuvin119，HA-88。此類穩(wěn)定劑具有優(yōu)異的抗熱老化性和抗UV性能，并且與PET高度相容，加入光穩(wěn)定劑后PET復(fù)合材料的光穩(wěn)定性能得到大大改善，實現(xiàn)復(fù)合材料的遮光率及白度的穩(wěn)定顯著提升。該增強劑為復(fù)合增強纖維-晶須硅，優(yōu)選直徑在5-20微米，長度50-100微米的晶須硅，由于PET在融融擠出過程中會發(fā)生結(jié)晶，通過在PET中加入晶須硅，特別是上述直徑和長度的晶須硅，晶須硅存在于PET結(jié)晶中，能更好地增加材料的韌性和延展性，同時又提高了復(fù)合材料的機(jī)械強度和熱變型溫度。該晶須硅的重量分?jǐn)?shù)為5 40份，優(yōu)選為10 30，例如，10份、15份、25份、30份、35份，而該PET的重量分?jǐn)?shù)為24 93份，相對于PET的重量分?jǐn)?shù)來說，晶須硅的用量既能夠使復(fù)合材料的耐高溫性能及機(jī)械性能增加，又不至于太多而造成負(fù)面影響。該成核劑選自超細(xì)滑石粉，該成核劑的粒徑為5000 10000目，通過使用上述粒徑的成核劑，能夠有效的提高PET的結(jié)晶速率和結(jié)晶程度，從而使復(fù)合材料的熱穩(wěn)定性及機(jī)械性能得到提升。增強劑與成核劑都具備增剛增韌和增加耐熱的作用，增強劑是通過其纖維狀結(jié)構(gòu)分散于樹脂中產(chǎn)生作用，而成核劑是促進(jìn)樹脂結(jié)晶并提高結(jié)晶度來產(chǎn)生作用的。該阻燃劑為聚溴化苯乙烯和銻酸鈉的混合物，重量配比為2 4 :1，優(yōu)選3 :1。聚溴化苯乙烯是優(yōu)異的耐高溫耐黃變阻燃劑，而銻酸鈉是PET優(yōu)良的非降解協(xié)效阻燃劑，兩者相互作用能使材料達(dá)到阻燃UL94 VO級別而幾乎不影響物理機(jī)械性能。該偶聯(lián)劑為異丙基烷基苯磺酞酸酯，該偶聯(lián)劑的重量分?jǐn)?shù)為O. I I份，例如，O. 4份、O. 6份、O. 7份。通過在體系中加入偶聯(lián)劑，使得PET和上述各個填料之間的相容性能得到明顯改善，提高填料的填充率和分散性，使得PET復(fù)合材料的機(jī)械性能和耐高溫性能得到改善。同時，該偶聯(lián)劑為耐熱和抗黃變的偶聯(lián)劑，加入后不會影響PET復(fù)合材料的導(dǎo)光率和白度。本發(fā)明實施例進(jìn)一步提供上述PET復(fù)合材料制備方法，包括如下步驟
步驟SOI，提供原料稱取上述PET、遮光劑、光穩(wěn)定劑、增強劑、成核劑、阻燃劑及偶聯(lián)劑；步驟S02，混合將該增強劑、遮光劑混合得到第一混合物，向該第一混合物中加入偶聯(lián)劑，混合得到第二混合物，向該第二混合物中加入PET、光穩(wěn)定劑、阻燃劑及成核劑，混合得到第三混合物；步驟S03，融融擠出將該第三混合物融融擠出，得到PET復(fù)合材料。步驟SOl中，該PET、遮光劑、光穩(wěn)定劑、增強劑、成核劑、阻燃劑及偶聯(lián)劑和前述相同，在此不重復(fù)闡述。步驟S02中，將該增強劑和遮光劑置于高速攪拌機(jī)中攪拌2 5分鐘，混合均勻，得到第一混合物；然后向該第一混合物中加入該偶聯(lián)劑，繼續(xù)攪拌10 20分鐘，混合均勻，得到第二混合物；然后向該第二混合物中加入PET、光穩(wěn)定劑、成核劑、阻燃劑，繼續(xù)攪拌3 10分鐘，混合均勻，得到第三混合物；步驟S03中，將步驟S02所得到的第三混合物加入至單螺桿擠出機(jī)或雙螺桿擠出機(jī)及的喂料口中，將該第三混合物融融擠出，擠出處理的工藝條件為一區(qū)溫度240 260 °C，二區(qū)溫度250 270 °C，三區(qū)溫度260 280 °C，四區(qū)溫度25(T280°C，機(jī)頭溫度料26(T290°C，筒停留時間為I 2分鐘，熔體壓力l(T20MPa。融融擠出后造粒，得到PET復(fù)合材料。本發(fā)明實施例PET復(fù)合材料制備方法，成本低廉，操作簡單，非常適于工業(yè)化生產(chǎn)，所生產(chǎn)出來的PET復(fù)合材料，具有優(yōu)良的耐高溫和機(jī)械性能、良好的導(dǎo)光率和白度，能夠替代PC或PMMA應(yīng)用于導(dǎo)光板中，使導(dǎo)光板的成本顯著下降。本發(fā)明實施例進(jìn)一步提供上述PET復(fù)合材料在導(dǎo)光板中的應(yīng)用。以下結(jié)合具體實施例對上述PET復(fù)合材料及其制備方法進(jìn)行詳細(xì)闡述。實施例I本發(fā)明實施例PET復(fù)合材料包括如下重量分?jǐn)?shù)的組分，PET55.4 份
晶須娃5份
二氧化欽25份
PBS/銻酸鈉(3:1)12份
UV33460.8 份
超細(xì)滑石粉1.5份
異丙基炫基苯磺酰欽酸酯0.3份。 本發(fā)明實施例PET復(fù)合材料制備方法，包括如下步驟分別稱取上述各個重量分?jǐn)?shù)的組分；將上述晶須硅，二氧化鈦置于高混機(jī)中攪拌3分鐘，得到第一混合物；然后向第一混合物中均勻加入異丙基烷基苯磺酰鈦酸酯，混合攪拌12分鐘，得到第二混合物，再向第二混合物中加入上述組分中的其他組分，混合5分鐘，得到第三混合物；將該第三混合物置于雙螺桿機(jī)中，經(jīng)熔融擠出，造粒，工藝條件為一區(qū)溫度240 V，二區(qū)溫度250°C，三區(qū)溫度260 V，四區(qū)溫度250°C，機(jī)頭溫度料260 V，筒停留時間為2分鐘，熔體壓力IOMPa。實施例2本發(fā)明實施例PET復(fù)合材料包括如下重量分?jǐn)?shù)的組分，
PET56.7 份
晶須石圭15份
二氧化欽16份
PBS/銻酸納(3:1 )10份
UV33460.6 份
超細(xì)滑石粉1.2份
異丙基燒基苯磺耽欽酸醋0.5份本發(fā)明實施例PET復(fù)合材料制備方法，包括如下步驟分別稱取上述各個重量分?jǐn)?shù)的組分；將上述晶須硅，二氧化鈦置于高混機(jī)中攪拌4分鐘，得到第一混合物；然后向第一混合物中均勻加入異丙基烷基苯磺酰鈦酸酯，混合攪拌15分鐘，得到第二混合物，再向第二混合物中加入上述組分中的其他組分，混合4分鐘，得到第三混合物；將該第三混合物置于雙螺桿機(jī)中，經(jīng)熔融擠出，造粒，工藝條件為一區(qū)溫度245 V，二區(qū)溫度255 °C，三區(qū)溫度265 °C，四區(qū)溫度255 °C，機(jī)頭溫度料265 °C，筒停留時間為
I.8分鐘，熔體壓力12MPa。實施例3本發(fā)明實施例PET復(fù)合材料包括如下重量分?jǐn)?shù)的組分，
PET59.4 份 晶須硅25份 二氧化欽10份 PBS/銻酸鈉(3:1)8份
UV33460.5 份
超細(xì)滑石粉I份
異丙基坑基苯續(xù)■醜欽酸酯0.6份。本發(fā)明實施例PET復(fù)合材料制備方法，包括如下步驟分別稱取上述各個重量分?jǐn)?shù)的組分；將上述晶須硅，二氧化鈦置于高混機(jī)中攪拌3分鐘，得到第一混合物；然后向第一混合物中均勻加入異丙基烷基苯磺酰鈦酸酯，混合攪拌18分鐘，得到第二混合物，再向第二混合物中加入上述組分中的其他組分，混合5分鐘，得到第三混合物；將該第三混合物置于雙螺桿機(jī)中，經(jīng)熔融擠出，造粒，工藝條件為一區(qū)溫度250°C，二區(qū)溫度260 V，三區(qū)溫度270°C，四區(qū)溫度260 V，機(jī)頭溫度料270°C，筒停留時間為
I.6分鐘，熔體壓力15MPa。實施例4本發(fā)明實施例PET復(fù)合材料包括如下重量分?jǐn)?shù)的組分，PET49.2 份
晶須硅35份
二氧化欽8份
PBS/銻酸鈉(3:1 )6份 IJV33460.4 份
超細(xì)滑石粉0.6份
異丙基燒基苯磺醜欽酸酉旨0.8份。本發(fā)明實施例PET復(fù)合材料制備方法，包括如下步驟分別稱取上述各個重量分?jǐn)?shù)的組分；將上述晶須硅，二氧化鈦置于高混機(jī)中攪拌4分鐘，得到第一混合物；然后向第一混合物中均勻加入異丙基烷基苯磺酰鈦酸酯，混合攪拌20分鐘，得到第二混合物，再向第二混合物中加入上述組分中的其他組分，混合4分鐘，得到第三混合物；將該第三混合物置于雙螺桿機(jī)中，經(jīng)熔融擠出，造粒，工藝條件為一區(qū)溫度2550C，二區(qū)溫度265°C，三區(qū)溫度275°C，四區(qū)溫度265°C，機(jī)頭溫度料275°C，筒停留時間為
I.3分鐘，熔體壓力17MPa。對比例I本對比例PET復(fù)合材料包括如下重量分?jǐn)?shù)的組分，·
PET48.9 份
二氧化欽28份
PBS/銻酸納(3:1)13份 UV33460.5 份
超細(xì)滑石粉I份
異丙基烷基苯磺酰欽酸酯0.6份本對比例PET復(fù)合材料制備方法，包括如下步驟分別稱取上述各個重量分?jǐn)?shù)的組分；將上述晶須硅，二氧化鈦置于高混機(jī)中攪拌4分鐘，得到第一混合物；然后向第一混合物中均勻加入異丙基烷基苯磺酰鈦酸酯，混合攪拌20分鐘，得到第二混合物，再向第二混合物中加入上述組分中的其他組分，混合4分鐘，得到第三混合物；將該第三混合物置于雙螺桿機(jī)中，經(jīng)熔融擠出，造粒，工藝條件為一區(qū)溫度255°C，二區(qū)溫度265°C，三區(qū)溫度275°C，四區(qū)溫度265°C，機(jī)頭溫度料275°C，筒停留時間為I. 3分鐘，熔體壓力17MPa。對比例2對比例2的復(fù)合材料為100%的PC。性能測試實驗以出光公司生產(chǎn)的PC導(dǎo)光板材料(商品牌號URZ2502)為對比例2，將按上述方法完成的粒子事先在120°C的鼓風(fēng)烘箱中干燥3 — 6小時，然后再將干燥好的粒子材料在注射機(jī)上進(jìn)行注射成型制樣，注射成型模溫控制在120°C。拉伸強度測試按ASTM D638標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，試樣尺寸為180X12. 7X3. 2mm，拉伸速度為50mm/min ;阻燃等級按UL94測試標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行,試樣尺寸為128mmX 13mmX I. 6mm ;熱變型溫 度按ASTM D648標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行測試負(fù)荷為I. 82MPa，樣條尺寸為128mmX 13mmX6. 4mm ;黃變指數(shù)按JIS K 7103-1977標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行測試，測試樣條尺寸為50mmX50mmX 3. 2mm，各項指標(biāo)性能測試的結(jié)果見下述表I。表I
實施例實施例實施例實施例對比對比例2
項目
I9飛4依i I UR 7 SO
ΡΕ (%)55.4 567 54 9 49.2 48.9 100
晶須硅(％)5152535
二氧化鈥(%) 2516108 28-
PBS/ 綈酸鈉 u1086 13-
權(quán)利要求
1.一種PET復(fù)合材料，包括如下重量分?jǐn)?shù)的組分PET24 ~ 93 份遮光劑I ~ 30份光穩(wěn)定劑0.1 ~2份增強劑5 ~ 40份成核劑0.1-3# 阻燃劑5 ~ 20份 偶聯(lián)劑O. I ~ I份。
2.如權(quán)利要求I所述的PET復(fù)合材料，其特征在于，所述增強劑選自晶須硅。
3.如權(quán)利要求2所述的PET復(fù)合材料，其特征在于，所述PET的相對粘度為O.6 I. 2。
4.如權(quán)利要求2所述的PET復(fù)合材料，其特征在于，所述晶須硅的長度為50 100微米、直徑為5 20微米。
5.如權(quán)利要求3或4所述的PET復(fù)合材料，其特征在于，所述成核劑選自滑石粉。
6.如權(quán)利要求5所述的PET復(fù)合材料，其特征在于，所述成核劑的粒徑為5000 10000目。
7.如權(quán)利要求6所述的PET復(fù)合材料，其特征在于，所述偶聯(lián)劑選自異丙基烷基苯磺酞酸酯。
8.如權(quán)利要求I 7任一項所述的PET復(fù)合材料制備方法，包括如下步驟 按配方稱取所述PET、遮光劑、光穩(wěn)定劑、增強劑、成核劑、阻燃劑及偶聯(lián)劑； 將所述增強劑、遮光劑混合得到第一混合物，向所述第一混合物中加入偶聯(lián)劑，混合得到第二混合物，向所述第二混合物中加入PET、光穩(wěn)定劑、阻燃劑及成核劑，混合得到第三混合物； 將所述第三混合物融融擠出，得到PET復(fù)合材料。
9.如權(quán)利要求8所述的PET復(fù)合材料制備方法，其特征在于，所述擠出處理的工藝條件為 一區(qū)溫度24(T260°C，二區(qū)溫度25(T270°C，三區(qū)溫度26(T280°C，四區(qū)溫度25(T280°C，機(jī)頭溫度料26(T290°C，停留時間為I 2分鐘，熔體壓力l(T20MPa。
10.如權(quán)利要求Γ7任一項所述的PET復(fù)合材料在導(dǎo)光板中的應(yīng)用。
全文摘要
本發(fā)明適用于導(dǎo)光板材料技術(shù)領(lǐng)域，提供了一種PET復(fù)合材料，其制備方法和應(yīng)用。該PET復(fù)合材料包括PET、遮光劑、光穩(wěn)定劑、增強劑、成核劑及偶聯(lián)劑等。本發(fā)明PET復(fù)合材料，通過遮光劑及穩(wěn)定劑對PET進(jìn)行改性，使得復(fù)合材料的導(dǎo)光率和白度大大增加；通過增強劑和成核劑對PET進(jìn)行改性，使得復(fù)合材料的機(jī)械性能及耐高溫性能顯著提升；通過使用偶聯(lián)劑，使PET和各填料之間的相容性大大增加，使PET復(fù)合材料的機(jī)械性能及耐高溫性能大大增加；PET復(fù)合材料通過上述各填料的改性作用，其各項性能能夠達(dá)到導(dǎo)光板的要求，完全適于做導(dǎo)光板材料。本發(fā)明PET復(fù)合材料制備方法，操作簡單，成本低廉，非常適于工業(yè)化生產(chǎn)。
文檔編號C08L25/18GK102924878SQ201210293519
公開日2013年2月13日 申請日期2012年8月17日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月17日
發(fā)明者徐東, 徐永, 楊海靈 申請人:深圳市科聚新材料有限公司