核殼結(jié)構(gòu)增韌pet材料及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種核殼結(jié)構(gòu)增韌PET材料，其組分按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)配比為：PET 70%～85%、無機(jī)剛性粒子8%～12%、二異氰酸酯1%～2%、乙二醇2%～4%、增容劑3%～8%、成核劑0.5%～2%、分散劑0.1%～2%、抗氧劑0.1%～1%。本發(fā)明的有益效果是，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明采用二異氰酸酯與乙二醇在混合機(jī)中攪拌和加成聚合生成聚氨酯橡膠彈性體并在無機(jī)剛性粒子表面包覆，形成以無機(jī)剛性粒子為核、彈性體為殼的核殼結(jié)構(gòu)，使其很好地結(jié)合和發(fā)揮各自優(yōu)點(diǎn)，對PET材料起到良好的協(xié)同增強(qiáng)增韌效果，并具有加工性能好、成本低等優(yōu)點(diǎn)，可以廣泛應(yīng)用于電子電器、汽車配件、機(jī)械零件等領(lǐng)域。
【專利說明】核殼結(jié)構(gòu)增韌外了材料及其制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及高分子材料【技術(shù)領(lǐng)域】，具體地說是一種核殼結(jié)構(gòu)增韌？價(jià)材料及其制備方法。

【背景技術(shù)】
[0002]聚對苯二甲酸乙二醇酯$￡1)是1953年由0即0社公司最早實(shí)現(xiàn)工業(yè)化的線型熱塑性聚合物，是典型的半結(jié)晶性聚合物，具有優(yōu)良的耐磨性、耐熱性、耐腐蝕性、電絕緣性和力學(xué)性能，廣泛用于纖維、薄膜以及飲料瓶領(lǐng)域。但？￡1'作為注塑工程塑料使用時(shí)，存在著結(jié)晶速度慢、尺寸收縮率大、制品沖擊強(qiáng)度低等缺點(diǎn)，在提高結(jié)晶速度和結(jié)晶度的同時(shí)，導(dǎo)致制品的沖擊強(qiáng)度進(jìn)一步下降，因此，需要進(jìn)行增韌改性，以期滿足注塑的工藝和物理力學(xué)性能的要求。對？￡1'增韌改性主要有以下方法:
一、采用彈性體對增韌改性，是將彈性體于及添加劑混合后擠出、造?？梢燥@著提高的沖擊強(qiáng)度，增韌效果較好；
二、采用無機(jī)剛性粒子對增韌改性，是將無機(jī)剛性粒子于及添加劑混合后擠出、造粒可以顯著提高？￡1的強(qiáng)度、剛度，增強(qiáng)效果較好；
三、采用彈性體與無機(jī)剛性粒子共混對改性，是將彈性體與無機(jī)剛性粒子于丁及添加劑混合后擠出、造粒對材料的強(qiáng)度和韌性都有較好的改性效果。
[0003]然而，在上述現(xiàn)有技術(shù)中，單獨(dú)使用彈性體在提高材料韌性的同時(shí)也會(huì)降低材料的剛性；而單獨(dú)使用無機(jī)剛性粒子在提高材料剛性的同時(shí)又會(huì)降低材料的韌性；彈性體、無機(jī)剛性粒子共混會(huì)使得兩種物質(zhì)的作用相互影響，從而使得材料的力學(xué)性能得不到預(yù)期的效果。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種彈性體包覆無機(jī)剛性粒子的核殼結(jié)構(gòu)增韌材料及其制備方法。
[0005]本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:核殼結(jié)構(gòu)增韌？￡1材料，其組分按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)配比為70%?85%、無機(jī)剛性粒子8%?12%、二異氰酸酯1%?2%、乙二醇2%?4%、增容劑3%?8%、成核劑0.5%?2%、分散劑0.1%?2%、抗氧劑0.1%?1%。
[0006]所述的無機(jī)剛性粒子為平均粒徑在0.01 4 III?5 9 III之間的碳酸鈣。
[0007]所述的增容劑為馬來酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物(902-8-嫩10、馬來酸酐接枝乙烯-丙烯-二烯烴共聚物(￡901-8-嫩幻、馬來酸酐接枝苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物(383-8-1^10、乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸縮水甘油酯三元共聚物中的一種。
[0008]所述的成核劑為滑石粉、高嶺土、氫氧化鋁中的一種。
[0009]所述的分散劑為季戊四醇硬脂酸酯、1八3-2八分散劑、乙撐雙硬酯酰胺(￡83)中的一種。
[0010]所述的抗氧劑為受阻酚抗氧劑1010或1076與亞磷酸酯類抗氧劑168的復(fù)配物。
[0011]上述的核殼結(jié)構(gòu)增韌？價(jià)材料的制備方法，包括以下步驟:
(1)將？￡1在1301?1501下干燥3?4小時(shí)，含水率控制在0.03%以下，待用；
(2)按重量配比稱取無機(jī)剛性粒子和乙二醇，加入混合機(jī)低速攪拌0.5?15分鐘，然后再加入二異氰酸酯在60 V?801溫度下高速攪拌10?60分鐘，使充分加成聚合與包覆；
(3)然后加入按重量配比稱取干燥處理后的以及增容劑、成核劑、分散劑和抗氧齊0，并在混合機(jī)中高速攪拌5?30分鐘；
(4)再將上述混合好的物料加入雙螺桿擠出機(jī)擠出、造粒、干燥后即得本發(fā)明的核殼結(jié)構(gòu)增韌材料。
[0012]本發(fā)明的有益效果是，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明采用二異氰酸酯與乙二醇在混合機(jī)中攪拌和加成聚合生成聚氨酯橡膠彈性體并在無機(jī)剛性粒子表面包覆，形成以無機(jī)剛性粒子為核、彈性體為殼的核殼結(jié)構(gòu)，使其很好地結(jié)合和發(fā)揮各自優(yōu)點(diǎn)，對材料起到良好的協(xié)同增強(qiáng)增韌效果，并具有加工性能好、成本低等優(yōu)點(diǎn)，可以廣泛應(yīng)用于電子電器、汽車配件、機(jī)械零件等領(lǐng)域。本發(fā)明提供的制備方法簡單實(shí)用，應(yīng)用前景廣闊。

【具體實(shí)施方式】
[0013]下面結(jié)合具體實(shí)施例來進(jìn)一步說明本發(fā)明的技術(shù)方案。
[0014]實(shí)施例1:
一種核殼結(jié)構(gòu)增韌？￡1材料，其組分按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)配比為:四1 78%、平均粒徑在0.01 ^ 0?5 ^ III之間的碳酸鈣10%、二異氰酸酯1.5%、乙二醇3%、馬來酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物$02-8-嫩10 5%、滑石粉1%、季戊四醇硬脂酸酯1%、受阻酚抗氧劑1010與亞磷酸酯類抗氧劑168的復(fù)配物0.5%。
[0015]制備方法:(1)將？2丁在1301?1501下干燥3?4小時(shí)，含水率控制在0.03%以下，待用；(2)按重量配比稱取平均粒徑在0.010?。。?5^！11之間的碳酸鈣和乙二醇，加入混合機(jī)低速攪拌0.5?15分鐘，然后再加入二異氰酸酯在60 V?801溫度下高速攪拌10?60分鐘，使充分加成聚合與包覆；(3)然后加入按重量配比稱取干燥處理后的？￡1以及馬來酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物$02-8-嫩10、滑石粉、季戊四醇硬脂酸酯和受阻酚抗氧劑1010與亞磷酸酯類抗氧劑168的復(fù)配物，并在混合機(jī)中高速攪拌5?30分鐘；(4)再將上述混合好的物料加入雙螺桿擠出機(jī)擠出、造粒、干燥后即得本發(fā)明的核殼結(jié)構(gòu)增韌材料。
[0016]實(shí)施例2:
一種核殼結(jié)構(gòu)增韌？￡1材料，其組分按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)配比為:四1 85%、平均粒徑在0.01 4 III?5 4 III之間的碳酸鈣8%、二異氰酸酯1%、乙二醇2%、馬來酸酐接枝乙烯-丙烯-二烯烴共聚物滑石粉0.5%、！'八3-2八分散劑0.3%、受阻酚抗氧劑1010與亞磷酸酯類抗氧劑168的復(fù)配物0.2%。
[0017]制備方法:(1)將？21在1301?1501下干燥3?4小時(shí)，含水率控制在0.03%以下，待用；(2)按重量配比稱取平均粒徑在0.010！?。?5^！11之間的碳酸鈣和乙二醇，加入混合機(jī)低速攪拌0.5?15分鐘，然后再加入二異氰酸酯在60 V?801溫度下高速攪拌10?60分鐘，使充分加成聚合與包覆；(3)然后加入按重量配比稱取干燥處理后的？￡1以及馬來酸酐接枝乙烯-丙烯-二烯烴共聚物嫩10、滑石粉、1^3-2八分散劑和受阻酚抗氧劑1010與亞磷酸酯類抗氧劑168的復(fù)配物，并在混合機(jī)中高速攪拌5?30分鐘；(4)再將上述混合好的物料加入雙螺桿擠出機(jī)擠出、造粒、干燥后即得本發(fā)明的核殼結(jié)構(gòu)增韌丁材料。
[0018]實(shí)施例3:
一種核殼結(jié)構(gòu)增韌？￡1材料，其組分按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)配比為:四1 73%、平均粒徑在
0.01 ^ III?5 ^ III之間的碳酸鈣12%、二異氰酸酯2%、乙二醇4%、乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸縮水甘油酯三元共聚物(￡-嫩氫氧化鋁1.5%、乙撐雙硬酯酰胺(￡83) 1%、受阻酚抗氧劑1076與亞磷酸酯類抗氧劑168的復(fù)配物0.5%。
[0019]制備方法:(1)將？2丁在1301?1501下干燥3?4小時(shí)，含水率控制在0.03%以下，待用；(2)按重量配比稱取平均粒徑在0.010?。?！?5^！11之間的碳酸鈣和乙二醇，加入混合機(jī)低速攪拌0.5?15分鐘，然后再加入二異氰酸酯在60 V?801溫度下高速攪拌10?60分鐘，使充分加成聚合與包覆；(3)然后加入按重量配比稱取干燥處理后的？￡1以及乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸縮水甘油酯三元共聚物(￡-嫩氫氧化鋁、乙撐雙硬酯酰胺(￡83)和受阻酚抗氧劑1076與亞磷酸酯類抗氧劑168的復(fù)配物，并在混合機(jī)中高速攪拌5?30分鐘；(4)再將上述混合好的物料加入雙螺桿擠出機(jī)擠出、造粒、干燥后即得本發(fā)明的核殼結(jié)構(gòu)增韌材料。
【權(quán)利要求】
1.一種核殼結(jié)構(gòu)增韌PET材料，其特征在于，其組分按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)配比為:PET 70%?85%、無機(jī)剛性粒子8%?12%、二異氰酸酯1%?2%、乙二醇2%?4%、增容劑3%?8%、成核劑0.5%?2%、分散劑0.1%?2%、抗氧劑0.1%?1%。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的核殼結(jié)構(gòu)增韌PET材料，其特征在于，所述的無機(jī)剛性粒子為平均粒徑在0.0l μ m?5 μ m之間的碳酸隹丐。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的核殼結(jié)構(gòu)增韌PET材料，其特征在于，所述的增容劑為馬來酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物(POE-g-MAH)、馬來酸酐接枝乙烯-丙烯-二烯烴共聚物(EPDM-g-MAH)、馬來酸酐接枝苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物(SBS-g-MAH)、乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸縮水甘油酯三元共聚物(E-MA-GMA)中的一種。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的核殼結(jié)構(gòu)增韌PET材料，其特征在于，所述的成核劑為滑石粉、高嶺土、氫氧化鋁中的一種。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的核殼結(jié)構(gòu)增韌PET材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟: (1)將PET在130°C?150°C下干燥3?4小時(shí)，含水率控制在0.03%以下，待用； (2)按重量配比稱取無機(jī)剛性粒子和乙二醇，加入混合機(jī)低速攪拌0.5?15分鐘，然后再加入二異氰酸酯在60V?80°C溫度下高速攪拌10?60分鐘，使充分加成聚合與包覆； (3)然后加入按重量配比稱取干燥處理后的PET以及增容劑、成核劑、分散劑和抗氧齊U，并在混合機(jī)中高速攪拌5?30分鐘； (4)再將上述混合好的物料加入雙螺桿擠出機(jī)擠出、造粒、干燥后即得本發(fā)明的核殼結(jié)構(gòu)增韌PET材料。
【文檔編號(hào)】C08L51/00GK104341729SQ201310324616
【公開日】2015年2月11日 申請日期:2013年7月30日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月30日
【發(fā)明者】殷海英, 張正, 任海川 申請人:青島欣展塑膠有限公司