CN103113721A - 一种耐热超延展性聚对苯二甲酸乙二醇酯复合物及其制备方法 - Google Patents

一种耐热超延展性聚对苯二甲酸乙二醇酯复合物及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种耐热超延展性对苯二甲酸乙二醇酯复合物及其制备方法，它由以下重量百分数的组分组成：聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)20-90％，热稳定剂0-2％，润滑剂0-2％，复合增韧剂10-76％。本发明采用A+B+C类型复合增韧剂，利用协同增韧作用，达到了耐热以及超延展性的效果，解决了通常PET材料热处理后延展性和韧性大幅度下降等问题，实现了高缺口冲击强度和超延展性，并且材料的拉伸性能曲线没有屈服点，而且150℃退火120小时后其韧性和延展性不受影响，退火后的拉伸性能曲线也不存在屈服点。可以广泛的用于制造汽车内饰件和外饰件，在紧急情况时对车内人员起保护作用。

Description

一种耐热超延展性聚对苯二甲酸乙二醇酯复合物及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种耐热超延展性聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)复合物及其制备方法，具体涉及用于汽车内饰及外饰领域的具有高延展性、高的低温缺口冲击强度以及优良耐热性能的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)复合物及其制备方法。
背景技术
聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)等结晶性高聚物在受到拉伸应力时出现尖锐的屈服点，并且经过屈服点后随着应变的增加应力逐渐上升。这种材料的应变硬化在用在汽车领域时对乘车人员的安全不利，发生事故时容易产生尖锐碎片。如果材料的拉伸性能曲线不存在尖锐的屈服点，材料屈服以后应力不随应变的增加而增大，并且断裂伸长率和缺口冲击性能很高，那么发生事故时材料在破坏过程中会吸收大量能量，并且不会产生尖锐的碎片，可以对车内人员起一定的保护作用。
对于汽车材料来说，长期的耐热稳定性也是必须的。结晶材料的热老化通常会导致屈服应力和模量的增加，同时也会导致断裂延伸率的降低。纯粹的PET材料在50℃退火时其断裂延伸率便大幅度下降。
目前采用的各种PET增韧技术不能同时达到耐热性和拉伸性能曲线无尖锐屈服点的要求。
发明内容
本发明需要解决的技术问题是公开一种耐热超延展性聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)复合物及其制备方法，以克服现有技术存在的缺陷，满足汽车内饰和外饰用高分子材料的需要。
耐热超延展性聚对苯二甲酸乙二醇酯复合物，按重量百分比计，其组分和和含量为：
所述的热稳定剂选自酚类、胺类、亚磷酸酯类、半受阻酚类、丙烯酰基官能团与硫代酯的复合物类和杯芳烃中的一种或几种的混合物。
所述的润滑剂选自低分子酯类、金属皂类、硬脂酸复合酯类和酰胺类中的一种或几种的混合物。
所述的复合增韧剂由5～75重量份增韧剂A，45～5重量份增韧剂B以及50～20重量份增韧剂C所组成。其中，A是一种乙烯与丙烯酸酯类单体或丙烯酸甘油酯类单体的二元或者三元共聚物中的一种或其混合物；B是聚烯烃类聚合物，例如高密度聚乙烯、低密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯、聚丙烯、聚丁烯中的一种或者其混合物；C是具有苯乙烯基团的高聚物、具有丁二烯基团的高聚物和具有氢化的丁二烯基团的高聚物中的一种或几种的混合物。
上述复合增韧剂的制备方法如下：先把A加入密炼机中充分混合，同时升温至160～240℃，密炼10～15分钟而后加入B，进一步密炼5～10分钟，最后加入C密炼10～15分钟，卸料后冷却至室温粉碎得到复合增韧剂。
上述耐热超延展性聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)复合物的制备方法如下：
先将聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)复合物、复合增韧剂经高速搅拌混合，再由精密计量的喂料器送入双螺杆挤出机，充分塑化、熔融、复合，再经挤出、拉条、冷却、切粒、烘干和包装。
所述的熔融混合分散，挤出温度为220-300℃。
本发明采用本发明采用A+B+C类型复合增韧剂，利用协同增韧作用，达到了耐热以及超延展性的效果，解决了通常PET材料热处理后延展性和韧性大幅度下降等问题，实现了高缺口冲击强度和超延展性，并且材料的拉伸性能曲线没有屈服点，而且150℃退火120小时后其韧性和延展性不受影响，退火后的拉伸性能曲线也不存在屈服点。
本发明产品，具有优异的耐热性能，良好的延展性能和冲击性能，其断裂延伸率可达到200％，拉伸强度≥30MPa，弯曲模量≥1200MPa，常温(23℃)缺口冲击强度≥45KJ/m2，低温(-30℃)缺口冲击强度≥10KJ/m2，热变形温度(0.45MPa)≥140℃。本发明的耐热超延展性对苯二甲酸乙二醇酯(PET)复合物由于其优异的超延展性和高冲击性，因此在受到外界冲击时能吸收大量能量，破坏时不会产生尖锐的碎片，因而可以广泛的用于制造汽车内饰件和外饰件，在紧急情况时对车内人员起保护作用。
具体实施方式
下面结合具体实施例进一步阐述本发明的技术特点。
实施例1
将68公斤聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)，0.5公斤热稳定剂1010，0.5公斤抗氧剂168，1公斤加工助剂硬脂酸钙，10公斤乙烯-丙烯酸酯-甲基丙烯酸甘油酯(PTW)，10公斤LLDPE，10公斤SEBS在长径比为1∶40的双螺杆挤出机中熔融混合分散，挤出温度为240℃，挤出造粒，最终得到产品。
本发明产品，具有优异的耐热性能，良好的延展性能和冲击性能，其断裂延伸率可达到200％，拉伸强度≥30MPa，弯曲模量≥1200MPa，常温(23℃)缺口冲击强度≥45KJ/m2，低温(-30℃)缺口冲击强度≥10KJ/m2，热变形温度(0.45MPa)≥140℃，150℃退火处理120小时后其力学性能几乎不变。性能如下：
Figure BDA0000109555040000041
实施例2
将73公斤聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)，0.6公斤热稳定剂1010，0.4公斤抗氧剂168，1公斤加工助剂EBS，10公斤乙烯-丙烯酸酯-甲基丙烯酸甘油酯(PTW)，8公斤LLDPE，7公斤SEBS在长径比为1∶40的双螺杆挤出机中熔融混合分散，挤出温度为240℃，挤出造粒，最终得到产品。
本发明产品，具有优异的耐热性能，良好的延展性能和冲击性能，其断裂延伸率可达到200％，拉伸强度≥30MPa，弯曲模量≥1200MPa，常温(23℃)缺口冲击强度≥45KJ/m2，低温(-30℃)缺口冲击强度≥10KJ/m2，热变形温度(0.45MPa)≥140℃，150℃退火处理120小时后其力学性能几乎不变。性能如下：
Figure BDA0000109555040000042
实施例3
将75公斤聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)，1.0公斤热稳定剂1010，0.8公斤抗氧剂168，0.2公斤加工助剂EBS，12公斤乙烯-丙烯酸酯-甲基丙烯酸甘油酯(PTW)，5公斤LDPE，6公斤SBS在长径比为1∶40的双螺杆挤出机中熔融混合分散，挤出温度为240℃，挤出造粒，最终得到产品。
本发明产品，具有优异的耐热性能，良好的延展性能和冲击性能，其断裂延伸率可达到200％，拉伸强度≥30MPa，弯曲模量≥1200MPa，常温(23℃)缺口冲击强度≥45KJ/m2，低温(-30℃)缺口冲击强度≥10KJ/m2，热变形温度(0.45MPa)≥140℃，150℃退火处理120小时后其力学性能几乎不变。性能如下：
Figure BDA0000109555040000052
实施例4
将54公斤聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)，0.7公斤热稳定剂1010，0.4公斤抗氧剂168，0.9公斤加工助剂硬脂酸锌，17公斤乙烯-丙烯酸酯-甲基丙烯酸甘油酯(PTW)，12公斤HDPE，15公斤SIS在长径比为1∶40的双螺杆挤出机中熔融混合分散，挤出温度为240℃，挤出造粒，最终得到产品。
本发明产品，具有优异的耐热性能，良好的延展性能和冲击性能，其断裂延伸率可达到200％，拉伸强度≥30MPa，弯曲模量≥1200MPa，常温(23℃)缺口冲击强度≥45KJ/m2，低温(-30℃)缺口冲击强度≥10KJ/m2，热变形温度(0.45MPa)≥140℃，150℃退火处理120小时后其力学性能几乎不变。性能如下：
Figure BDA0000109555040000061
实施例5
将58公斤聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)，0.4公斤热稳定剂1010，0.5公斤抗氧剂168，1.1公斤加工助剂硬脂酸锌，20公斤乙烯-丙烯酸酯-甲基丙烯酸甘油酯(PTW)，10公斤LLDPE，10公斤SEPS在长径比为1∶40的双螺杆挤出机中熔融混合分散，挤出温度为240℃，挤出造粒，最终得到产品。
本发明产品，具有优异的耐热性能，良好的延展性能和冲击性能，其断裂延伸率可达到200％，拉伸强度≥30MPa，弯曲模量≥1200MPa，常温(23℃)缺口冲击强度≥45KJ/m2，低温(-30℃)缺口冲击强度≥10KJ/m2，热变形温度(0.45MPa)≥140℃，150℃退火处理120小时后其力学性能几乎不变。性能如下：
Figure BDA0000109555040000071

Claims (9)

1.耐热超延展性聚对苯二甲酸乙二醇酯复合物，其特征在于：按重量百分比计，其组分和和含量为：
Figure FDA0000109555030000011
2.根据权利要求1所述的耐热超延展性聚对苯二甲酸乙二醇酯复合物，其特征在于：所述的热稳定剂选自酚类、胺类、亚磷酸酯类、半受阻酚类、丙烯酰基官能团与硫代酯的复合物类和杯芳烃中的一种或几种的混合物。
3.根据权利要求1所述的耐热超延展性聚对苯二甲酸乙二醇酯复合物，其特征在于：所述的润滑剂选自低分子酯类、金属皂类、硬脂酸复合酯类和酰胺类中的一种或几种的混合物。
4.根据权利要求1所述的耐热超延展性聚对苯二甲酸乙二醇酯复合物，其特征在于：所述的复合增韧剂由5～75重量份的A，45～5重量份的B以及50～20重量份的C组成。
5.根据权利要求4所述的耐热超延展性聚对苯二甲酸乙二醇酯复合物，其特征在于：所述的复合增韧剂由三组分组成，A是一种乙烯与丙烯酸酯类单体或丙烯酸甘油酯类单体的二元或者三元共聚物中的一种或其混合物；B是聚烯烃类聚合物；C是具有苯乙烯基团的高聚物、具有丁二烯基团的高聚物和具有氢化的丁二烯基团的高聚物中的一种或几种的混合物。
6.根据权利要求5所述的耐热超延展性聚对苯二甲酸乙二醇酯复合物，其特征在于：所述的聚烯烃类聚合物为高密度聚乙烯、低密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯、聚丙烯、聚丁烯中的一种或者其混合物。
7.根据权利要求4所述的耐热超延展性聚对苯二甲酸乙二醇酯复合物，其特征在于：所述复合增韧剂的制备方法如下：先把A加入密炼机中充分混合，同时升温至160～240℃，密炼10～15分钟而后加入B，进一步密炼5～10分钟，最后加入C密炼10～15分钟，卸料后冷却至室温粉碎得到复合增韧剂。
8.一种制备权利要求1所述耐热超延展性聚对苯二甲酸乙二醇酯复合物的方法，其特征在于：具体步骤如下：
先将聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)复合物、复合增韧剂经高速搅拌混合，再由精密计量的喂料器送入双螺杆挤出机，充分塑化、熔融、复合，再经挤出、拉条、冷却、切粒、烘干和包装。
9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于：挤出温度为220-300℃。
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