添加剂及制备方法、PP/PET共混改性材料及制备方法技术

本发明专利技术公开了一种添加剂及制备方法、PP/PET共混改性材料及制备方法，添加剂是由乙烯基硅油以及含氢硅油，在乳化剂和催化剂作用下经过热水中加速硫化后形成的含硅橡胶粉弹性体，将其应用于PP/PET共混改性过程中的润滑剂，制备得到的PP/PET共混材料力学性能优良，摩擦系数小，耐磨性好，且制备过程便于控制。

Additives and preparation methods, PP/PET blend modified materials and preparation methods

【技术实现步骤摘要】
添加剂及制备方法、PP/PET共混改性材料及制备方法
本专利技术涉及高分子材料制备
，具体涉及添加剂及制备方法、PP/PET共混改性材料及制备方法。
技术介绍
PBT(聚对苯二甲酸丁二醇酯)，属于聚酯系列，是由1,4-PBT丁二醇与对苯二甲酸或对苯二甲酸酯聚缩合而成，并经由混炼程序制成乳白色半透明到不透明、结晶型热塑性聚酯树脂。PBT虽具有优良的综合性能，但若单独使用，会存在热变形温度低，易燃烧，制件收缩翘曲，机械性能不突出，特别是制件缺口冲击强度不高等不足之处。所以PBT很少单独使用，大都要经过改性才能使用。共混是实现聚合物改性和生产高性能新材料的重要途径之一。共混改性也作为改性PBT材料的一种重要方法，综合了两种或两种以上聚合物材料的性能，使得基体材料的性能能够有针对性地得到改善，从而受到越来越多的关注。其中PBT/PET、PBT/PC、PBT/PP、PET/ABS研究的较多。共混具体是指共同混合，是物理方法，即是使几种材料均匀混合，以提高材料性能的方法，也可以在聚合物中加入某些特殊功能的成分以改变聚合物的性能。通过共混可提高高分子材料的物理、力学性能、加工性能，从而降低成本，扩大材料的使用范围。共混是实现聚合物改性和生产高性能新材料的重要途径之一。按生产方法可分为机械共混物、化学共混物、溶液共混物和胶乳共混物。其中，以机械共混，即通过辊筒、挤出机或强力混合器将不同聚合物进行混合得到的共混物占主要地位。共混改性作为改性PBT材料的一种重要方法，因其综合了两种或两种以上聚合物材料的性能，使得基体材料的性能能够有针对性地得到改善，从而受到越来越多的关注。共混物一般是多组分多相体系，其性能取决于所含各组分的性质、形态和相界面性质。同时，研究表明，通常情况下PBT与其共混的第二或第三组分的相容性并不好，在共混的过程中往往需要添加合适的增容剂。其中PBT/PET、PBT/PC、PBT/PP、PET/ABS研究的较多。PET和PBT从化学结构上看，PBT与PET十分相似，只相差一个亚甲基，相容性好，共混物只出现一个玻璃化转变温度Tg，均具有优异的耐热、耐腐蚀、耐候性和电绝缘性以及较低的摩擦系数。在一定的加工条件下，熔融共混中易发生酯交换反应成无规共聚，使共混物性能受到影响。降低聚合物的分子量和力学性能。但在前人针对PBT/PET相容性的研究中，已经发现在两者的交界处有着明显的界面，证明PET/PBT为部分相容，也需要添加相容剂改善两者共混性能。童玉华等研究了玻璃纤维增强共混合金，结果表明玻纤能很大程度上改善共混材料的缺口冲击强度和热变形温度：当添加42％的玻纤时，体系的缺口冲击强度提高了66％，当添加30.7％的玻纤时，体系的热变形温度从65℃提高到205℃。马新敏等制备了不同比例下的PBT/PET复合材料，讨论了复合材料特征和纤维卷曲弹性与结构之间的关系。PBT/PET复合材料结合了两者的优点，取长补短，是一种综合性能较理想的弹性纤维。PBT、PET两组分相容性良好，无分离现象，复合纺丝后，其结晶和熔融特性无交互作用。经松弛热定型后其具有类似于羊毛的卷曲形态。刘春林等采用TPPi，亚磷酸三苯酯作为扩链剂熔融共混制备了PBT/PET合金。结果表明，TPPi的加入，能使合金的拉伸强度大幅度提高，弯曲强度变化不大，无缺口冲击强度比未添加时增加了3倍。TPPi的用量是0.4％时，共混体系结晶能力较强。马元好，郑夏莲研究了高光泽阻燃增强PET-PBT合金材料，研究了不同比例、不同类型的阻燃剂对PET-PBT合金力学性能、阻燃性能和光泽度的影响。结果表明：与十溴二苯乙烷阻燃剂和无机阻燃剂相比，添加复合阻燃剂的合金材料可达到了V-0级,综合性能较好，表面性能较好，可以满足使用要求。最终合金的配方是PET、PBT、十溴二苯乙烷、Mg(OH)2、Al(OH)3、Sb2O3的质量比为28:56:8:4:2:2，其拉伸强度最高，阻燃性能最优异，颜色较浅。Sang-Soo等向PBT/PET共混体系中引入BaSO4填料。填料经过钛酸酯偶联剂(TCA)修饰过的。TCA可以改变BaSO4的表面性质，增强与基体间的相容性。聚酯链的末端被认为是发生酯交换反应的主要区域，通过加入填料,BaSO4粒子表面的羟基与之反应，使酯交换反应得到抑制，形成通过BaSO4键合的嵌段共聚物。同时BaSO4提供了没有明显酯交换反应的晶核，促进了结晶，使体系获得更高的力学性能。Mcleod等则通过加入TLCP(热固型液晶高分子聚合物)，微纤实现对PBT/PET共混体系的增强。PBT/PET体系的熔点和加工温度更高，基体的模量和强度也更高，用相同的TLCP增强，PBT/PET复合材料力学性能更好，拉伸强度上升100％，拉伸模量增加50％，同时热性能更好。高分子材料在成型加工时，存在着熔融聚合物分子间的内摩擦和聚合物熔体与加工设备表面间的外摩擦。内摩擦会增大聚合物的熔融流动黏度，降低流动性，严重时会导致材料的过热、老化；外摩擦则使聚合物熔体与加工设备及其他接触材料表面间发生粘附，随温度升高，摩擦系数显著增大。为了减少这两类摩擦，改进塑料熔体的流动性，防止高分子材料在加工过程中对设备的粘附现象，保证制品表面光洁度而加入的物质称为塑料润滑剂。PVC、PO、热固性塑料、工程塑料、橡胶等聚合物加工过程中都对润滑剂有需求。随着国内外塑料加工技术的不断开发和塑料加工设备的大量应用，为了提高加工速度、降低能耗，提高塑料制品质量，尤其是表观质量，塑料润滑剂的品种和数量都得到了迅速发展。作为塑料的一种加工助剂，塑料润滑剂已经有几十年的历史，国外相关实验和报道也较多，但对它的研究至今还很肤浅，仍以开发新品种、扩展新功能为主，还没有真正意义上经典的规律和理论。有机硅橡胶微粉是一类全新的工程塑料改性助剂，具有极好的耐热性能、低温抗冲击性、协效阻燃性以及内润滑性。近年来，我国大量引进国外先进的加工技术和生产线，对高效新型塑料润滑剂的需求日趋强烈。国内文献中也有对塑料润滑剂研究和报道，例如，刘芳等[81]概述了塑料润滑剂的润滑作用机理和应用现状，侯元春[82]介绍了一种在塑料加工中应用的光亮润滑剂，李杰和杨士亮等[83-84]介绍了塑料润滑剂在异型材中的应用，道康宁公司报道了润滑剂在汽车塑料零件中的作用。然而总的来说，将已有润滑剂作为助剂添加到PBT共混改性过程中，得到的共混材料性能仍不够理想。
技术实现思路
本专利技术的目的之一在于提供一种添加剂，其为含硅橡胶粉弹性体；目的之二在于提供一种添加剂的制备方法；目的之三在于提供一种PP/PET共混改性材料；目的之四在于提供一种PP/PET共混改性材料的制备方法。为达到上述技术目的，本专利技术所采用的技术方案如下：技术方案一：一种添加剂，以重量份计，原料包括：含氢硅油15～20份、乙烯基硅油65～100份、乳化剂100～200份、催化剂12～16ppm以及去离子水200～250份；还包括催化剂，所述催化剂为铂络合物催化剂，所述催化剂的量以铂计；所述含氢硅油的固含量为40wt％～50wt％。所述催化剂为12～16ppm指的是催化剂的用量为其余组分总量的百万分之12～16。含氢硅油为甲基含氢硅油，分子结构式为：含氢硅油分子中含有活泼的Si-H键，故本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种添加剂，其特征在于，以重量份计，原料包括：含氢硅油15～20份、乙烯基硅油65～100份、乳化剂100～200份、催化剂12～16ppm以及去离子水200～250份；还包括催化剂，所述催化剂为铂络合物催化剂，所述催化剂的量以铂计；所述含氢硅油的固含量为40wt％～50wt％。

【技术特征摘要】
1.一种添加剂，其特征在于，以重量份计，原料包括：含氢硅油15～20份、乙烯基硅油65～100份、乳化剂100～200份、催化剂12～16ppm以及去离子水200～250份；还包括催化剂，所述催化剂为铂络合物催化剂，所述催化剂的量以铂计；所述含氢硅油的固含量为40wt％～50wt％。2.根据权利要求1所述的添加剂，其特征在于，所述乳化剂为乳化剂1305与乳化剂1309按照2:1的质量比复配得到的混合乳化剂。3.根据权利要求1所述的添加剂，其特征在于，所述乙烯基硅油为高乙烯基硅油。4.一种如权利要求1-3任一项所述添加剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)将乙烯基硅油和含氢硅油加入反应釜中混合搅拌均匀，得到硅油混合物；(2)向硅油混合物中依次加入乳化剂和催化剂；(3)加入总水量30～35％的去离子水，缓慢搅拌，制成油包水的乳液，再继续缓慢加入剩余水量，高速剪切将反应体系制成水包油型乳液；静置3～5h；将反应体系置于60～70℃热水浴中加速硫化，硫化时间3～4h，真空抽滤，烘干后粉碎，得到含硅橡胶粉弹性体。5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中搅拌时间为30～45min；所述步骤(3)中高速剪切过程速...

【专利技术属性】
技术研发人员：何忠义，雷娟红，熊丽萍，李会博，张仁辉，沈明学，
申请(专利权)人：华东交通大学，
类型：发明
国别省市：江西,36