一种聚对苯二甲酸乙二酯耐老化改性材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种聚对苯二甲酸乙二酯耐老化改性材料及其制备方法，包括以下重量份原材料制备得到：40‑50份的聚对苯二甲酸乙二酯、20‑30份的聚醚砜、15‑20份的纳米碳酸钙、5‑10份的改性剂、0.3‑0.8份的偶联剂、0.3‑0.5份的交联剂、1‑3份的紫外线吸收剂、1‑3份的抗氧剂；本发明专利技术将经过针对性改性处理的纳米碳酸钙与聚对苯二甲酸乙二酯进行复合，并使纳米碳酸钙均匀分散在聚对苯二甲酸乙二酯体系中，得到的聚对苯二甲酸乙二酯改性材料耐老化性能优异，有利于聚对苯二甲酸乙二酯在更多领域中的应用。

【技术实现步骤摘要】
一种聚对苯二甲酸乙二酯耐老化改性材料及其制备方法
本专利技术涉及改性材料领域，具体涉及一种聚对苯二甲酸乙二酯耐老化改性材料及其制备方法。
技术介绍
聚对苯二甲酸乙二酯是由对苯二甲酸二甲酯与乙二醇酯交换或以对苯二甲酸与乙二醇酯化先合成对苯二甲酸双羟乙酯，然后再进行缩聚反应制得，属结晶型饱和聚酯，为乳白色或浅黄色、高度结晶的聚合物。具有优良的机械性能，刚性高、硬度大，吸水性小，尺寸稳定性好，韧性好，耐冲击、耐摩擦、耐蠕变，耐化学性好。在汽车、航空、电子、机械等行业中得到广泛应用。随着人们对材料耐老化性能要求的不断提高，未经耐老化改性的聚对苯二甲酸乙二酯已难以满足需求，因而，对聚对苯二甲酸乙二酯进行耐老化改性成为必要。现今对ABS的耐老化改性处理方法种类繁多，改性效果也很好，尤其是随着纳米材料的出现和应用，聚对苯二甲酸乙二酯的耐老化性增加效果显著，使聚对苯二甲酸乙二酯能在更多领域大量使用，但也存在不足。纳米材料虽然具有耐老化增强效果好，添加量小的优点，但也存在分散困难，成本高等缺陷。在进行耐老化改性过程中，纳米材料分散不均会影响其耐老化效果，得到的改性材料耐老化性偏低，对改性材料的生产和应用造成不利影响。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有聚对苯二甲酸乙二酯材料耐老化性不足的缺陷，提供一种聚对苯二甲酸乙二酯耐老化改性材料及其制备方法；本专利技术将经过针对性改性处理的纳米碳酸钙与聚对苯二甲酸乙二酯进行复合，并使纳米碳酸钙均匀分散在聚对苯二甲酸乙二酯体系中，得到的聚对苯二甲酸乙二酯改性材料耐老化性能优异，有利于聚对苯二甲酸乙二酯在更多领域中的应用。为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供了一种聚对苯二甲酸乙二酯耐老化改性材料，包括以下重量份原材料制备得到：40-50份的聚对苯二甲酸乙二酯、20-30份的聚醚砜、15-20份的纳米碳酸钙、5-10份的改性剂、0.3-0.8份的偶联剂、0.3-0.5份的交联剂、1-3份的紫外线吸收剂、1-3份的抗氧剂。上述一种聚对苯二甲酸乙二酯耐老化改性材料，根据纳米碳酸钙和交联能增加树脂材料耐老化性的基本原理，不仅通过针对性的筛选改性剂、偶联剂和交联剂的种类，来提高纳米碳酸钙与聚对苯二甲酸乙二酯之间的相容性，并使纳米碳酸钙在聚对苯二甲酸乙二酯中分散更均匀，使纳米碳酸钙对聚对苯二甲酸乙二酯的耐老化性增强作用更好，还通过控制聚对苯二甲酸乙二酯的聚合度来使改性后的聚对苯二甲酸乙二酯改性材料在耐老化性与加工性之间达到最佳平衡关系，从而使得到的聚对苯二甲酸乙二酯改性材料在具有优异的耐老化性的条件下，也具有优异的加工性，使其可以在更多领域中得到应用。上述一种聚对苯二甲酸乙二酯耐老化改性材料，其中，所述的纳米碳酸钙粒径为10-80nm；纳米碳酸钙粒径越小，分散性越差，纳米碳酸钙粒径越大，对聚对苯二甲酸乙二酯的耐老化增强作用越差；优选的，所述的纳米碳酸钙粒径为30-50nm；最优选的，所述的纳米碳酸钙粒径为40nm。上述一种聚对苯二甲酸乙二酯耐老化改性材料，其中，所述的改性剂为十二烷基磺酸钙与甲基丙烯酸羟乙酯组成的混合物；所述的改性剂既能改善纳米碳酸钙与聚对苯二甲酸乙二酯的相容性，又能在纳米碳酸钙表面形成极性基团，利于分散；优选的，所述的改性剂中十二烷基磺酸钙与甲基丙烯酸羟乙酯的物质的量之比为1︰1。上述一种聚对苯二甲酸乙二酯耐老化改性材料，其中，所述抗氧剂为抗氧剂3314、抗氧剂626中的一种或两种。所述的紫外线吸收剂为UV-3813。上述一种聚对苯二甲酸乙二酯耐老化改性材料，其中，聚醚砜的聚合度越大，则交联后聚对苯二甲酸乙二酯改性材料的耐老化性越差，加工性越好，聚醚砜的聚合物越小，则交联后聚对苯二甲酸乙二酯改性材料的耐老化性越好，加工性越差，因此，选择合理的聚醚砜聚合度，是平衡耐老化性和加工性的重要手段。所述的聚醚砜的聚合度为280-380；优选的，所述的聚醚砜的聚合度为300-350；最优的，所述的聚醚砜的聚合度为320；通过优选，得到的聚对苯二甲酸乙二酯改性材料既具有优异的耐老化性，也具有较好的加工性，适合聚对苯二甲酸乙二酯在更多领域中进行推广应用。其中，所述的聚对苯二甲酸乙二酯聚合度为600-1200；优选的，所述聚对苯二甲酸乙二酯的聚合度为800-1100；最优选的，所述的聚对苯二甲酸乙二酯的聚合度为1000；通过优选，得到的聚对苯二甲酸乙二酯改性材料既具有优异的耐老化性，也具有较好的加工性。上述一种聚对苯二甲酸乙二酯耐老化改性材料，其中，所述的偶联剂为异丙基三硬脂酸钛酸酯偶联剂；异丙基三硬脂酸钛酸酯能增加纳米碳酸钙与聚对苯二甲酸乙二酯以及改性材料之间的相容性，提高聚对苯二甲酸乙二酯改性材料的性能。其中，所述的交联剂为对甲苯磺酸，该交联剂能将两种不同聚合度的聚合物原材料适当交联，提高聚对苯二甲酸乙二酯改性材料的耐老化性。上述一种聚对苯二甲酸乙二酯耐老化改性材料，其中，其原材料还包括分散剂、增塑剂、抗静电剂、染色剂、増亮剂中的一种或多种助剂；上述的助剂能提高聚对苯二甲酸乙二酯改性材料的加工性，增加其功能性等作用，从而增加其适用性。为了实现上述专利技术目的，进一步的，本专利技术还提供了一种聚对苯二甲酸乙二酯耐老化改性材料的制备方法，包括以下步骤：（1）将纳米碳酸钙用偶联剂进行处理；（2）将经过偶联剂处理的纳米碳酸钙用改性剂进行包覆处理；（3）将包覆后的纳米碳酸钙与聚对苯二甲酸乙二酯混合均匀后在电场中进行复合处理，得到混合料；（4）将混合料与聚醚砜、交联剂、抗氧剂、紫外线吸收剂混合均匀后在进行复合处理，得到聚对苯二甲酸乙二酯改性材料。一种聚对苯二甲酸乙二酯耐老化改性材料的制备方法，先用偶联剂对纳米碳酸钙进行偶联处理，增加纳米碳酸钙与改性剂、聚对苯二甲酸乙二酯的相容性；再用改性剂对纳米碳酸钙进行改性处理，并在其表面形成极性基团；最后利用外电场使纳米碳酸钙表面和聚对苯二甲酸乙二酯链中的极性基团极化，带电，通过电荷间的相斥或相吸的原理，使纳米碳酸钙均匀分散的同时，也能与聚对苯二甲酸乙二酯链上的极性基团键接，从而使纳米碳酸钙的耐老化增强效果得到最大程度的体现，使得到的改性聚对苯二甲酸乙二酯耐老化性显著提高；该制备方法简单可靠，适合用于聚对苯二甲酸乙二酯改性材料的大规模、工业化生产。上述一种聚对苯二甲酸乙二酯耐老化改性材料的制备方法，其中，优选的，步骤1进行偶联处理过程中可采用超声波辅助；通过超声波的高速震荡，使纳米碳酸钙分散性更好，且对偶联处理具有促进作用。上述一种聚对苯二甲酸乙二酯耐老化改性材料的制备方法，其中，步骤3中所述的电场能对基团产生极化作用，使基团带电，从而能促进纳米碳酸钙的分散和键接作用，提高改性聚对苯二甲酸乙二酯的耐老化性。优选的，所述的电场强度为1.5-2.8kv/m；电场强度过小，极化效果弱，对纳米碳酸钙的分散效果差；电场强度过大，极化效果太强，分子间作用力太大，分子链产生定向移动，对分子链的排列和键接产生影响，可能降低聚对苯二甲酸乙二酯改性材料的性能；最优选的，所述的电场强度为2.0-2.5kv/m。其中，优选的，所述的电场为电场方向不变的平行电场；电场方向不变的平行电场对极性基团的极化效果最好，基团间作用力稳定，对纳米碳酸钙的分散和键接的促进作用效果最佳。与现有技术相比，本专利技术的有益本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种聚对苯二甲酸乙二酯耐老化改性材料，其特征在于，包括以下重量份原材料制备得到：40‑50份的聚对苯二甲酸乙二酯、15‑20份的纳米碳酸钙、20‑30份的聚醚砜、5‑10份的改性剂、0.3‑0.8份的偶联剂、0.3‑0.5份的交联剂、1‑3份的紫外线吸收剂、1‑3份的抗氧剂；所述改性剂为十二烷基磺酸钙与甲基丙烯酸羟乙酯组成的混合物；所述偶联剂为异丙基三硬脂酸钛酸酯偶联剂，所述交联剂为对甲苯磺酸；所述聚醚砜的聚合度为280‑380；所述聚对苯二甲酸乙二酯聚合度为600‑1200。

【技术特征摘要】
1.一种聚对苯二甲酸乙二酯耐老化改性材料，其特征在于，包括以下重量份原材料制备得到：40-50份的聚对苯二甲酸乙二酯、15-20份的纳米碳酸钙、20-30份的聚醚砜、5-10份的改性剂、0.3-0.8份的偶联剂、0.3-0.5份的交联剂、1-3份的紫外线吸收剂、1-3份的抗氧剂；所述改性剂为十二烷基磺酸钙与甲基丙烯酸羟乙酯组成的混合物；所述偶联剂为异丙基三硬脂酸钛酸酯偶联剂，所述交联剂为对甲苯磺酸；所述聚醚砜的聚合度为280-380；所述聚对苯二甲酸乙二酯聚合度为600-1200。2.根据权利要求1所述的改性材料，其特征在于，所述改性剂中十二烷基磺酸钙与甲基丙烯酸羟乙酯的物质的量之比为1︰1。3.根据权利要求1所述的改性材料，其特征在于，所述聚醚砜的聚合度为300-350。4.根据权利要求3所述的改性材料，其特征在于，所述聚醚砜的聚合度为320。5.根据权利要求1所述的改性材料，...

【专利技术属性】
技术研发人员：舒春柳，
申请(专利权)人：四川力智久创知识产权运营有限公司，
类型：发明
国别省市：四川,51