一种PET复合材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种PET复合材料及其制备方法，其由PET 80份-100份、改性硅灰石10份-20份和抗氧剂0.1份-0.5份按照重量份制备而成；所述改性硅灰石的制备方法包括以下步骤：将硅灰石加入乙醇溶液中，在搅拌的同时向其中加入偶氮二异丁腈和α-亚麻酸后高温反应，制得中间产物；将所述中间产物与费托蜡在高温条件下充分混合，制得所述改性硅灰石。该PET复合材料具有优异的力学性能，扩展了在特定领域的应用。扩展了在特定领域的应用。

【技术实现步骤摘要】
一种PET复合材料及其制备方法


[0001]本专利技术属于高分子材料领域，具体涉及一种PET复合材料及其制备方法。

技术介绍

[0002]热塑性塑料是一类在一定温度下具有可塑性，冷却后固化且能重复这种过程的塑料。其分子结构特点为线型高分子化合物，一般情况下不具有活性基团，受热不发生线型分子间交联。一般来说，热塑性塑料根据性能特点、用途广泛性和成型技术通用性等，可分为通用塑料、工程塑料、特殊塑料等。其中，工程塑料的特点是：高聚物的某些结构和性能特别突出，或者成型加工技术难度较大等，往往应用于专业工程或特别领域、场合。主要的工程塑料有：尼龙(Nylon)、聚碳酸酯(PC)、聚氨酯(PU)、聚四氟乙烯(特富龙，PTFE)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)等。
[0003]其中，聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)是一种广泛应用的高分子聚酯树脂，其具有良好的耐疲劳性，较好的耐热性，优良的尺寸稳定性等优点，但是在一些对PET的力学性能要求比较高的特定领域，普通PET复合材料已经不能满足需求，从而限制了PET复合材料在一些特定领域中的应用。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本专利技术有必要提供一种PET复合材料及其制备方法，通过在PET基体树脂中加入改性硅灰石，改善PET复合材料的力学性能，该改性硅灰石将费托蜡通过α-亚麻酸连接在硅灰石的表面，得到以硅灰石为核，费托蜡为壳的核壳型填料，从而使得PET复合材料具有优异的力学性能，解决了普通PET复合材料力学性能不佳的技术问题。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0006]一种PET复合材料，其由PET 80份-100份、改性硅灰石10份-20份和抗氧剂0.1份-0.5份按照重量份制备而成；
[0007]所述改性硅灰石的制备方法包括以下步骤：
[0008]将硅灰石加入乙醇溶液中，在搅拌的同时向其中加入偶氮二异丁腈和α-亚麻酸后高温反应，制得中间产物；
[0009]将所述中间产物与费托蜡在高温条件下充分混合，制得所述改性硅灰石。
[0010]费托蜡是亚甲基聚合物，是碳氢基合成气或天然气合成的烷烃聚合物，其在改性塑料生产过程中，在混料时有助于填料的分散和出色滑爽性，而α-亚麻酸是有三个双键的多元不饱和脂肪酸(C
18
H
30
O2)，其具体结构为：
[0011][0012]其一端具有羧基，另一端具有双键，本专利技术中将硅灰石和费托蜡通过α-亚麻酸连接起来，费托蜡牢固的包覆在硅灰石的表面，得到以硅灰石为核，费托蜡为壳的核壳型填料，从而大幅度提升PET复合材料的力学性能。
[0013]进一步的，改性硅灰石中，硅灰石的粒径对最终改性硅灰石的性能有所影响，因此，在本专利技术的一些具体的实施方式中，优选的，所述硅灰石的粒径为6-10μm。
[0014]进一步的，本专利技术中的乙醇溶液主要是作为偶氮二异丁腈、α-亚麻酸的溶剂，同时起到分散均匀的作用，使硅灰石更好的改性，在一些具体的实施方式中，所述乙醇溶液中乙醇的质量分数为25％-35％。
[0015]进一步的，在本专利技术的一些具体的实施方式中，优选的，所述硅灰石、乙醇溶液、偶氮二异丁腈、α-亚麻酸的质量比为(70-90)：(280-320)：(0.6-1)：(6-10)。
[0016]进一步的，所述高温反应的具体步骤为：于70-90℃反应6-8h，过滤后，将过滤物置于100-120℃真空干燥2-4h。
[0017]进一步的，具体来说，硅灰石在引发剂偶氮二异丁腈的作用下，使得其表面修饰α-亚麻酸，从而得到中间产物，即表面修饰α-亚麻酸的硅灰石，而由于α-亚麻酸一端是羧基，一端带有双键，其羧基端可与硅灰石表面发生化学键合，生成十八碳三烯酸盐结合在硅灰石表面，而带有双键的一端则可与不饱和单体或聚合物发生共聚或接枝反应，从而起到类似“桥梁”的作用，将硅灰石和费托蜡连接起来。改性硅灰石中的核壳结构中核壳组分配比的不同，对最终填料的性能具有一定的影响，可使得改性硅灰石的性能最优，因此，在本专利技术的一些具体的实施方式中，优选的，所述中间产物与所述费托蜡的质量比为(50-70)：(8-12)。
[0018]进一步的，所述高温条件的温度为100-120℃，可以理解的是，中间产物和费托蜡的混合方式可不做具体的限定，本领域常规的机械共混方式均可，其混合时间也可根据需要进行调整，只要能实现混合均匀的目的即可，在本专利技术的一些具体的实施方式中，优选的，将中间产物和费托蜡加入高混机中混合15-25min。
[0019]进一步的，本专利技术中的抗氧剂可以是本领域中的常规选择，优选的，本专利技术中所述抗氧剂选自三(2,4-二叔丁基)亚磷酸苯酯、四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、1，3，5-三甲基-2，4，6-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯甲基)苯中的一种或两种以上的混合，可以理解的是，本专利技术中的抗氧剂具体实例包括但不限于上述几种。
[0020]本专利技术还提供了一种如前所述的PET复合材料的制备方法，包括以下步骤：
[0021]按照重量份配比将PET、改性硅灰石和抗氧剂充分混合，得到均匀的混合料，可以理解的是，这里的混合主要是将原料进行混匀，只要能实现混匀的目的即可，混合的方式可以是本领域常规的机械共混，而混合的时间、转速等可根据实际进行调整，因此这里不再具
亚麻酸表面修饰后的硅灰石；
[0037]将500g中间产物和80g费托蜡加入至高混机中升温至100℃，高混15min，制得改性硅灰石。
[0038]PET复合材料的制备：
[0039]按照重量份称取80份PET、10份改性硅灰石、0.1份Irganox1010混合并搅拌均匀，得到混合料；
[0040]混合料加入双螺杆挤出机中，经过熔融、挤出造粒，制得PET复合材料，记为X1，其中，双螺杆挤出机包括顺次排布的六个温度区：一区温度240℃，二区温度280℃，三区温度280℃，四区温度280℃，五区温度280℃，六区温度280℃，机头温度280℃，螺杆转速200r/min。
[0041]对比例1
[0042]按照重量份称取80份PET、10份硅灰石(粒径为6μm)、0.1份Irganox1010混合并搅拌均匀，得到混合料；
[0043]将加入双螺杆挤出机中，经过熔融、挤出造粒，制得PET复合材料，记为D1，其中，双螺杆挤出机包括顺次排布的六个温度区，一区温度240℃，二区温度280℃，三区温度280℃，四区温度280℃，五区温度280℃，六区温度280℃，机头温度280℃，螺杆转速200r/min。
[0044]将实施例1和对比例1中的PET复合材料用注塑机注塑成相应样条后进行性能测试，测试结果，如表1中所示的：
[0045]表1实施例1和对比例1中PET复合材料性能测试结果
[0046]测试项目测试标准单位X1D1拉伸强度ASTM D638MPa74.265.3弯曲模量ASTM D7本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种PET复合材料，其特征在于，其由PET 80份-100份、改性硅灰石10份-20份和抗氧剂0.1份-0.5份按照重量份制备而成；所述改性硅灰石的制备方法包括以下步骤：将硅灰石加入乙醇溶液中，在搅拌的同时向其中加入偶氮二异丁腈和α-亚麻酸后高温反应，制得中间产物；将所述中间产物与费托蜡在高温条件下充分混合，制得所述改性硅灰石。2.如权利要求1所述的PET复合材料，其特征在于，所述硅灰石的粒径为6-10μm。3.如权利要求1所述的PET复合材料，其特征在于，所述乙醇溶液中乙醇的质量分数为25％-35％。4.如权利要求1所述的PET复合材料，其特征在于，所述硅灰石、乙醇溶液、偶氮二异丁腈、α-亚麻酸的质量比为(70-90)：(280-320)：(0.6-1)：(6-10)。5.如权利要求1所述的PET复合材料，其特征在于，所述高温反应的具体步骤为：于70-90℃反应6-8h，过滤后，将过滤物置于100-120℃真空干燥2-4h。6.如权利要求1所述的PET复合材料，其特征在于，所述中间产...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨桂生，费彬，蒋超杰，范继贤，吴安琪，
申请(专利权)人：合肥杰事杰新材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：