【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于高分子材料，具体涉及一种具有高强低温韧性pet工程塑料及其制备方法。
技术介绍
1、聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)工程塑料是当今世界上pet非纤应用领域活跃的研发热点之一。尤其是近年来，pet以其优良的性能、较低的生产成本和较高的性价比在不同行业用工程塑料中所占比例不断增加，目前工程级pet广泛应用于各种承载设备、汽车、家用电器及家具方面等。
2、从目前来看，pet工程塑料韧性的改善是工程师们一个重要的研究课题。从工艺角度来看，传统pet改性塑料生产过程中，多采用挤出口一段真空的制备方法。在对苯二甲酸与乙二醇聚合过程中，水作为其副产物对pet的分子量影响是巨大的，而高聚物的分子量是影响其力学性能的关键因素。在此背景下，有效的除去原料中的水分是改性树脂性能优良的先决条件。
3、在pet低温韧性方面，pet韧性不高与其分子结构及结晶行为有密切的关联，首先pet分子链中苯环结构的大量存在导致其分子链柔顺性不好，在外力作用下不能通过分子链的运动来吸收冲击能量，同时由于分子链的运动能力不强，导致pet在降温结晶过程中，分子链很难排进晶格，导致结晶度不高，从而造成韧性不好。近几年通过提高结晶度及添加相容增韧剂，对pet工程塑料的常温韧性的改善取得了很大进展，但对pet低温下韧性改善的研究鲜见报道，由于世界各地气候的差异性，如果pet工程塑料低温韧性不好，在极寒地带使用pet工程塑料为部件材质的设备，会发生低温下的脆裂或者外力作用下的脆性破坏，导致整台设备的报废，所以pet工程塑料低温韧性的改善是未来pe
4、专利技术专利cn1136577a提出，在30玻纤增强pet工程塑料中加入尼龙类成核剂及环氧树脂扩链剂，获得的材料具有很高的拉伸强度，但韧性仍旧很低，只有7.4kj/m2，且未涉及低温韧性的改进。
5、专利技术专利cn101875759a提出，采用丙烯酸酯共聚物类增韧剂及sebs弹性体共同增韧玻纤增强pet工程塑料，得到的材料具有很好的低温韧性，低温环境下的冲击强度达到12kj/m2，但该材料配方中增韧剂含量过高，配方体系中增韧剂含量达到20%左右，而过多的弹性体增韧剂易导致强度的降低及耐热温度的降低，该专利中的测试结果表明，拉伸强度只有110mpa左右，热变形温度有的低至200℃（1.82mpa）。
6、因此能否提供一种具有高强低温韧性pet工程塑料成为本领域亟需解决的问题之一。
技术实现思路
1、为解决现有技术中存在的pet工程塑料低温韧性较差，且pet存在游离水抑制酯化缩聚正向进行，并导致pet分子量偏低、性能不理想的问题，本专利技术提供了一种具有高强低温韧性pet工程塑料的制备方法，采用三段式真空的制备工艺，分别在进料阶段、熔融塑化阶段和挤出阶段施加-0.08~-0.1mpa的真空度，专利技术人发现这种工艺组合可以更好的去除原料中的水分，节省了pet改性工艺过程中的干燥过程，节约时间成本，同时防止高温下pet原料降解，促进酯化缩聚反应正常进行，改善了产品的性能，同时相对提高pet树脂基的分子量，以达到提高改性塑料低温韧性的目的。
2、现有技术中有采用多段真空方式抽除反应物中带有气味的小分子的先例，但是其应用目的与本申请具有明显不同，本申请使用的三段真空方式挤出pet，第一段进料段真空除去pet中吸附的游离水，在第二、三段真空和高温加持下，酯化缩聚正向进行，可帮助pet分子量进一步提高，起到增强树脂性能的作用。最终可获得具有高强度优良低温韧性的增强pet工程塑料，其不但具有优良的低温韧性，而且常温下的力学性能较高且具有较高的热变形温度，并具有较大的分子量。同时，三段真空工艺对tpu、tpee等聚氨酯、聚酯类增韧剂也有影响，合成此类增韧剂的副产物为水分，三段真空可以更好的除去此类增韧剂中的水分，避免此类增韧剂在高温下水解，从而保障其达到预期的使用效果。
3、具体的，本专利技术提供了一种具有高强低温韧性pet工程塑料的制备方法，包括以下步骤：
4、1）将基体树脂的原料混合均匀，获得混合料；
5、2）将玻璃纤维引入双螺杆挤出机，将步骤1）得到的混合料通过双螺杆挤出机挤出造粒；
6、所述双螺杆挤出机设置为三段抽真空，所述三段抽真空包括进料阶段真空、熔融塑化阶段真空、挤出阶段真空，真空度为-0.08~-0.1mpa。
7、优选的，所述三段抽真空的挤出机长径比为52-60，温度为240~260℃，螺杆转速为350~450r/min。
8、本申请采用的三段真空式挤出的螺杆长径比较大，大长径比使物料在挤出机内保留时间增加，去除水分的效果更好，从而推动pet聚合反应正向进行，提高基体树脂分子量，树脂性能提高。
9、优选的，所述玻璃纤维选自连续玻璃纤维和短切玻璃纤维中的一种；所述连续玻璃纤维和短切玻璃纤维的纤维直径为10~14μm，其中连续玻璃纤维可由双螺杆挤出机的进纤口喂入，短切玻璃纤维可由双螺杆挤出机的侧喂料口加入。
10、优选的，所述基体树脂的原料包括45~80份pet、2~15份相容增韧剂、0.2~3份结晶成核剂、0.05~0.4份结晶促进剂，所述玻璃纤维的添加量为15~45份。
11、更优选的，所述基体树脂的原料包括50~75份pet、3~8份相容增韧剂、0.5~2份结晶成核剂，0.07~0.3份结晶促进剂，所述玻璃纤维的添加量为20~40份，所述pet的特性粘度为0.8~1.5dl/g。
12、其中结晶成核剂数量较少会影响结晶成核效率，过多会降低材料韧性；结晶促进剂量较少会增塑效果差，过多会降低材料强度，故选择上述用量范围。
13、优选的，所述相容增韧剂选自热塑性聚酯弹性体增韧剂（tpee）、热塑性聚氨酯弹性体增韧剂（tpu）和马来酸酐接枝tpu或tpee的产物中的一种或多种。
14、优选的，所述结晶成核剂为已经商业化的pet工程塑料常用的结晶成核剂，如surlyn8920与滑石粉按照重量比1：1复配。
15、优选的，所述结晶促进剂选自聚乙二醇、聚乙二醇酯中的一种。
16、通过上述方法制备pet工程塑料，产品具有优良的低温韧性和较大的分子量，且热变形温度较高，力学性能得到明显提升。
17、与现有技术相比，本专利技术技术采用tpee、tpu增韧剂，在不损害pet工程塑料的强度及热变形温度的基础上，可大大改善pet工程塑料的低温韧性。同时三段真空工艺可以更好的除去此类增韧剂中的水分，保障此类改性助剂物理性质以达到预期的功效。
18、综上所述，同时本专利技术采用三段真空成型工艺，通过第一段进料段真空除去pet中吸附的游离水，在第二、三段真空和高温加持下，酯化缩聚正向进行，可帮助pet分子量进一步提高，起到增强树脂性能的作用；提高pe本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种具有高强低温韧性PET工程塑料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的具有高强低温韧性PET工程塑料的制备方法，其特征在于：所述玻璃纤维选自连续玻璃纤维和短切玻璃纤维中的一种；所述连续玻璃纤维和短切玻璃纤维的纤维直径为10~14μm。
3.根据权利要求2所述的具有高强低温韧性PET工程塑料的制备方法，其特征在于：连续玻璃纤维由双螺杆挤出机的进纤口喂入，短切玻璃纤维由双螺杆挤出机的侧喂料口加入。
4.根据权利要求1所述的具有高强低温韧性PET工程塑料的制备方法，其特征在于：所述基体树脂的原料按重量份计包括45~80份PET、2~15份相容增韧剂、0.2~3份结晶成核剂、0.05~0.4份结晶促进剂，所述玻璃纤维的添加量为15~45份。
5.根据权利要求4所述的具有高强低温韧性PET工程塑料的制备方法，其特征在于：所述基体树脂的原料按重量份计包括50~75份PET、3~8份相容增韧剂、0.5~2份结晶成核剂、0.07~0.3份结晶促进剂，所述玻璃纤维的添加量为20~40份，所述PET的特性粘度为0.8~1
6.根据权利要求4或5所述的具有高强低温韧性PET工程塑料的制备方法，其特征在于：所述相容增韧剂选自热塑性聚酯弹性体增韧剂或热塑性聚氨酯弹性体增韧剂或马来酸酐接枝TPU或TPEE的产物中的一种或多种。
7.根据权利要求4或5所述的具有高强低温韧性PET工程塑料的制备方法，其特征在于：所述结晶成核剂选自SURLYN8920与滑石粉按照重量比1：1复配。
8.根据权利要求4或5所述的具有高强低温韧性PET工程塑料的制备方法，其特征在于：所述结晶促进剂选自聚乙二醇、聚乙二醇酯中的一种。
9.采用权利要求1-8任意一项所述的方法制备获得的PET工程塑料。
...【技术特征摘要】
1.一种具有高强低温韧性pet工程塑料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的具有高强低温韧性pet工程塑料的制备方法，其特征在于：所述玻璃纤维选自连续玻璃纤维和短切玻璃纤维中的一种；所述连续玻璃纤维和短切玻璃纤维的纤维直径为10~14μm。
3.根据权利要求2所述的具有高强低温韧性pet工程塑料的制备方法，其特征在于：连续玻璃纤维由双螺杆挤出机的进纤口喂入，短切玻璃纤维由双螺杆挤出机的侧喂料口加入。
4.根据权利要求1所述的具有高强低温韧性pet工程塑料的制备方法，其特征在于：所述基体树脂的原料按重量份计包括45~80份pet、2~15份相容增韧剂、0.2~3份结晶成核剂、0.05~0.4份结晶促进剂，所述玻璃纤维的添加量为15~45份。
5.根据权利要求4所述的具有高强低温韧性pet工程塑料的制备方法，其特征在于：所述基...
【专利技术属性】
技术研发人员：于容鉴，王建国，张阳，聂丹，张学锋，王承刚，刘晓乐，任业伟，王旭华，张友强，刘苏芹，李春松，袁君，何杰，
申请(专利权)人：山东非金属材料研究所，
类型：发明
国别省市：
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