CN102399422A - 一种增韧petg材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种增韧PETG材料及其制备方法。所述的一种增韧PETG材料其特征在于，由PETG树脂70-97wt%、增韧剂3-29wt%、抗氧剂0.5-1wt%及加工助剂0.5-1.5wt%组成。制备方法为：将PETG树脂在68-72℃下，除湿烘干4-6h后，与增韧剂、抗氧剂及加工助剂加入到高混机中混合均匀；将上述混合物喂料到双螺杆挤出机中，在170-260℃下塑化共混挤出，冷却、造粒。本发明通过添加增韧剂进行共混改性的增韧方法，具有周期短和成本低的特点，并且可通过调节增韧剂及加工助剂种类和比例，得到不同物理机械性能的系列产品。

Description

一种增韧PETG材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种利用熔融共混挤出改性的增韧PETG材料，属于高分子材料技术领域。
背景技术
PETG是一种三元共聚酯，其中二元醇单体为乙二醇（EG）和1,4-环己二甲醇（CHDM）两种，二元酸单体为对苯二甲酸（PTA），当CHDM含量低于乙二醇（EG）含量，即两种二元醇中CHDM的摩尔数小于50%时共聚酯为PETG，反之则为PCTG。
PETG是一种非晶型的共聚酯材料，具有良好的透明性、优异的耐化学品性和加工性及环保特性，在食品和化妆品高端包装、玩具和日用品领域都有广泛的应用。但PETG 的韧性偏低，无缺口冲击强度约100J/M左右，有增韧需求。Estarman和SK化学等公司有相应的韧性和耐热性更高的透明共聚酯产品（例如高韧的PCTG产品），是通过调节共聚酯分子量及共聚单体种类和比例的共聚合成方式可实现增韧改性的目的，但这种化学改性具有周期长、成本高等缺点。
发明内容
 为了改善上述现有技术的不足，本发明的目的是提供一种增韧PETG材料。
为了达到上述目的，本发明提供了一种利用添加增韧剂及其它助剂的熔融共混挤出改性方式，得到的增韧PETG材料，其特征在于，由以下按质量百分比计的组分组成：
PETG树脂   70-96%；
增韧剂      3-29%；
抗氧剂      0.5-1%；
加工助剂    0.5-1.5%。
优选地，所述的PETG树脂的CHDM质量含量小于50%。
优选地，所述的增韧剂为丙烯酸酯类共聚物（ACR）、甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物（MBS）、POE-马来酸酐接枝共聚物（POE-g-MAH）、醋酸乙烯酯-马来酸酐接枝物（EVA-g-MAH）及PCTG中的任意一种或两种以上的混合物。
优选地，所述的抗氧剂为受阻酚类、亚磷酸酯类及复合抗氧剂中的任意一种或两种以上的混合物。
优选地，所述的加工助剂为硬酯酸酰胺、芥酸酰胺、酯类润滑剂及硬脂酸盐类中的任意一种或两种以上的混合物。
本发明还提供了上述增韧PETG材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
第一步：将PETG树脂在68-72℃下，除湿烘干4-6h；
第二步：将第一步得到的PETG树脂、增韧剂、抗氧剂及加工助剂加入到高混机中混合均匀；
第三步：将第二步得到的混合物喂料到双螺杆挤出机中，在170-260℃下塑化共混挤出，冷却、造粒。
进一步地，所述的双螺杆挤出机从一区至十区的挤出温度分别为170℃，240℃，250℃，260℃，260℃，250℃，240℃，240℃，240℃，250℃。
本发明相对于现有技术，具有如下有益效果：
（1）通过熔融共混挤出改性方法制备增韧PETG材料，具有周期短、成本低的特点。
（2）通过调节增韧剂及加工助剂种类和比例，可以得到不同物理机械性能的系列产品。
具体实施方式
    下面结合实施例与对比例，对本发明作进一步详细的描述。
    实施例1-6及对比例中的PETG树脂选用PETG GN071；增韧剂选用EVA-MAH、POE-MAH、ACR、MBS和PCTG；抗氧剂选用受阻酚类（1010）、亚磷酸酯类(168)和复合抗氧剂(619F)；加工助剂选用酰胺类润滑剂(EBS HI-LUBE)、酯类润滑剂(GLYCOLUBE-P)、芥酸酰胺和硬脂酸锌。双螺杆挤出机从一区至十区的挤出温度分别设定为170℃，240℃，250℃，260℃，260℃，250℃，240℃，240℃，240℃，250℃。
实施例1
将PETG树脂在70℃下，除湿烘干5h。将已烘干的PETG树脂89kg、EVA-g-MAH 10kg、抗氧剂1010 0.2kg、抗氧剂168 0.3kg和GLYCOLUBE-P 0.5kg放入高混机中充分混合。将上述混合物喂料到双螺杆挤出机中，熔融共混挤出，冷却、造粒。
 
实施例2
将PETG树脂在70℃下，除湿烘干5h。将已烘干的PETG树脂96kg、EVA-g-MAH 3kg、抗氧剂1010 0.2kg、抗氧剂168 0.3kg和GLYCOLUBE-P 0.5kg放入高混机中充分混合。将上述混合物喂料到双螺杆挤出机中，熔融共混挤出，冷却、造粒。
 
实施例3
将PETG树脂在70℃下，除湿烘干5h。将已烘干的PETG树脂91kg、POE-g-MAH 8kg、抗氧剂1010 0.2kg、抗氧剂168 0.3kg和EBS HI-LUBE 0.5kg放入高混机中充分混合。将上述混合物喂料到双螺杆挤出机中，熔融共混挤出，冷却、造粒。
 
实施例4
将PETG树脂在70℃下，除湿烘干5h。将已烘干的PETG树脂88.5kg、ACR 10kg、抗氧剂1010 0.4kg、抗氧剂619F 0.6kg和芥酸酰胺 0.5kg放入高混机中充分混合。将上述混合物喂料到双螺杆挤出机中，熔融共混挤出，冷却、造粒。
 
实施例5
将PETG树脂在70℃下，除湿烘干5h。将已烘干的PETG树脂88kg、MBS 10kg、抗氧剂1010 0.2kg、抗氧剂168 0.3kg和GLYCOLUBE-P 1kg、硬脂酸锌0.5kg放入高混机中充分混合。将上述混合物喂料到双螺杆挤出机中，熔融共混挤出，冷却、造粒。
 
实施例6
将PETG树脂在70℃下，除湿烘干5h。将已烘干的PETG树脂70kg、PCTG 29kg、抗氧剂1010 0.2kg、抗氧剂168 0.3kg和GLYCOLUBE-P 0.5kg放入高混机中充分混合。将上述混合物喂料到双螺杆挤出机中，熔融共混挤出，冷却、造粒。
 
对比例
将PETG树脂在70℃下，除湿烘干5h，备用。
将实施例1-6及对比例制得的PETG材料按ASTM标准进行制样测试，测试结果如下：
Figure 836971DEST_PATH_IMAGE002
从上表可知，实施例1-6制得的增韧PETG材料与对比例的PETG树脂原材料的性能对比，拉伸强度和弯曲强度有所下降，但IZOD缺口冲击强度由对比例的105J/M提高到160J/M以上，可达到320J/M，即韧性得到了大幅提升。

Claims (7)

1.一种增韧PETG材料，其特征在于，由以下按质量百分比计的组分组成：
PETG树脂   70-96%；
增韧剂      3-29%；
抗氧剂      0.5-1%；
加工助剂    0.5-1.5%。
2. 如权利要求1所述的一种增韧PETG材料，其特征在于，所述的PETG树脂的CHDM质量含量小于50%。
3. 如权利要求1所述的一种增韧PETG材料，其特征在于，所述的增韧剂为丙烯酸酯类共聚物、甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物、POE-马来酸酐接枝共聚物、醋酸乙烯酯-马来酸酐接枝物及PCTG中的任意一种或两种以上的混合物。
4. 如权利要求1所述的一种增韧PETG材料，其特征在于，所述的抗氧剂为受阻酚类、亚磷酸酯类及复合抗氧剂中的任意一种或两种以上的混合物。
5. 如权利要求1所述的一种增韧PETG材料，其特征在于，所述的加工助剂为硬酯酸酰胺、芥酸酰胺、酯类润滑剂及硬脂酸盐类中的任意一种或两种以上的混合物。
6. 权利要求1所述的一种增韧PETG材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
第一步：将PETG树脂在68-72℃下，除湿烘干4-6h；
第二步：将第一步得到的PETG树脂、增韧剂、抗氧剂及加工助剂加入到高混机中混合均匀；
第三步：将第二步得到的混合物喂料到双螺杆挤出机中，在170-260℃下塑化共混挤出，冷却、造粒。
7. 如权利要求6所述的一种增韧PETG材料的制备方法，其特征在于，所述的双螺杆挤出机从一区至十区的挤出温度分别为170℃，240℃，250℃，260℃，260℃，250℃，240℃，240℃，240℃，250℃。
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