CN103131138B - 一种热塑性聚酯组合物及其制备方法 - Google Patents

一种热塑性聚酯组合物及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明属于工程塑料改性技术领域，公开了一种热塑性聚酯组合物及其制备方法。该热塑性聚酯组合物由包括以下重量份数的组分制成：热塑性聚酯37～95份，增韧剂5～25份，无机填料0～35份，偶联剂0-1份，润滑剂0～1份，抗氧剂0～1份；其中，所述的热塑性聚酯选自热塑性聚酯树脂或热塑性聚酯再生料中的一种或一种以上；所述的增韧剂选自增韧剂1或增韧剂2；当热塑性聚酯选用热塑性聚酯树脂时，增韧剂选自增韧剂1或增韧剂1与增韧剂2的混合物中的一种或一种以上；当热塑性聚酯选用热塑性聚酯再生料或再生料与树脂的混合物时，增韧剂选自增韧剂1、增韧剂2或增韧剂1与增韧剂2的混合物中的一种或一种以上。本发明的产品在保持综合性能优良的情况下，具有很高的性价比。

Description

一种热塑性聚酯组合物及其制备方法
技术领域
本发明属于工程塑料改性技术领域，涉及一种热塑性聚酯组合物及其制备方法。
背景技术
热塑性聚酯树脂是熔点较高的一类结晶性聚合物，力学性能优异，吸水率低，尺寸稳定性佳，成型条件好，低摩擦，而且载荷下的耐蠕变性能好，广泛的应用于机械、电子、汽车、电器制造和消费品等领域。热塑性聚酯树脂虽然具有许多优异的性能，但其冲击性能并不是很好，成型制品的收缩率也较大，在高抗冲领域方面受到很大限制。热塑性聚酯树脂的增韧改性包括共混，共聚增韧改性，其中最为普遍的改性方法是共混增韧改性。热塑性聚酯树脂的共混增韧改性主要包括高抗冲树脂增韧，橡胶增韧，无机刚性粒子增韧，无机纳米粒子增韧改性。一般来说，橡胶与高抗冲树脂增韧改性的效果要好于无机纳米，刚性粒子的增韧改性效果。
随着社会的不断发展，一方面，行业间的竞争越发激烈。要想在市场上拥有一席之地，产品必须有较高的性价比。在保持产品性能的同时，降低产品的成本，是一个重要的途径。热塑性聚酯在增韧改性方面一个关键的技术方向是用价格较低的原料全部或者部分替代热塑性聚酯树脂和增韧剂，用以占领中低端市场。另一方面，社会上积累了大量的废旧橡胶制品，废旧聚酯，如果不加以利用，则会产生大量的固体废弃物，给环境带来很大的破坏。废旧热塑性聚酯由于是热塑性塑料，可以通过二次加工成再生料来全部或部分替代热塑性聚酯树脂。废旧橡胶制品可以回收加工成再生橡胶粉，通过表面处理直接用于橡胶，沥青等领域。同样的，也可以作为具有高性价比的增韧剂添加入塑料中，但前提是废旧橡胶的种类要和塑料的种类相匹配才能获得良好力学性能。中国专利CN98119862.7公开了一种废旧塑料与橡胶的混合物及其制备方法，专利中的塑料原料是各种废旧塑料的混合物，橡胶原料是各种废旧橡胶的混合物，共混原料种类没有有效的分开、匹配，经过共混制备出的材料出现相分离，应力集中，性能极差，应用范围窄。虽然其价格降低了，但是性能非常差，性价比反而变的更低，没有竞争力。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的缺陷而提供一种热塑性聚酯组合物及其制备方法。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种热塑性聚酯组合物，由包括以下重量份数的组分制成：
热塑性聚酯37～95份，
增韧剂5～25份，
无机填料0～35份，
偶联剂0-1份，
润滑剂0～1份，
抗氧剂0～1份。
其中，所述的热塑性聚酯选自热塑性聚酯树脂或热塑性聚酯再生料中的一种或一种以上；
所述的增韧剂选自增韧剂1或增韧剂2；
当热塑性聚酯选用热塑性聚酯树脂时，增韧剂选自增韧剂1或增韧剂1与增韧剂2的混合物中的一种或一种以上；当热塑性聚酯选用热塑性聚酯再生料或再生料与树脂的混合物时，增韧剂选自增韧剂1、增韧剂2或增韧剂1与增韧剂2的混合物中的一种或一种以上。
所述的热塑性聚酯树脂种类包括聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)，聚对苯二甲酸丙二醇酯(PTT)，聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)，聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)的一种或一种以上。
所述的热塑性聚酯再生料包括再生聚对苯二甲酸乙二醇酯，再生聚对苯二甲酸丙二醇酯，再生聚对苯二甲酸丁二醇酯，再生聚萘二甲酸乙二醇酯的一种或一种以上。
所述的增韧剂1选自再生抗冲树脂或再生橡胶中的一种或一种以上。
所述的再生抗冲树脂选自再生聚乙烯，再生聚丙烯，再生聚碳酸酯或再生聚氨酯中的一种或一种以上；
所述的再生橡胶选自再生乙丙橡胶，再生顺丁橡胶，再生丁基橡胶，再生丁苯橡胶或再生丁腈橡胶中的一种或一种以上。
所述的增韧剂2选自抗冲树脂、橡胶、抗冲树脂接枝聚合物或橡胶接枝聚合物中的一种或一种以上。
所述的抗冲树脂优选自聚乙烯(PE)，聚丙烯(PP)，聚碳酸酯(PC)，聚氨酯，乙烯-辛烯共聚物(POE)，氯化聚乙烯(CPE)，甲基丙烯酸酯-丁二烯-苯乙烯三元共聚物(MBS)，丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物(ABS)，乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)，丙烯酸丁酯-甲基丙烯酸甲酯共聚物或乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物中的一种或一种以上。
所述的橡胶优选自苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)，乙丙橡胶(EPR)，三元乙丙橡胶(EPDM)，丁基橡胶或丁腈橡胶(NBR)中的一种或一种以上。
所述的抗冲树脂接枝聚合物优选自聚乙烯接枝马来酸酐或聚丙烯接枝马来酸酐中的一种或一种以上。
所述的橡胶树脂接枝聚合物优选自丁苯橡胶接枝马来酸酐，SEBS(聚丁二烯加氢得到的乙烯-丁烯共聚物为中间弹性嵌段的线性三嵌共聚物)接枝马来酸酐或丁二烯-g-丙烯晴-苯乙烯共聚物(PB-g-AS)中的一种或一种以上。
所述的无机填料选自滑石粉、碳酸钙、硫酸钡、玻璃微珠、玻璃粉或炭黑中的一种或一种以上。
所述的偶联剂选自硅烷偶联剂或钛酸酯类偶联剂中的一种或一种以上，优选乙烯基三氯硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、γ-(2，3-环氧丙氧基)丙基三甲氧基硅烷、Y-氯丙基三乙氧基硅烷或异丙基三(二辛基磷酸酰氧基)钛酸酯中的一种或一种以上；
所述的润滑剂选自硬脂酸锌、硬脂酸钙、硬脂酸、油酸酰胺或硬脂酰胺中的一种或一种以上。
所述的抗氧剂选自受阻酚类，受阻胺类，亚磷酸酯类，硫代酯类的一种或一种以上，优选四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]季戊四醇酯(抗氧剂1010)、β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯(抗氧剂1076)、双(2，4-二叔丁基苯酚)季戊四醇二亚磷酸酯(抗氧剂626)、4，4′-硫代双(6-叔丁基-3-甲基苯酚)(抗氧剂300)、1，3，5-三甲基-2，4，6-三(3，5-二叔丁基-4-羟基苄基)苯(抗氧剂1330)、季戊四醇双亚磷酸酯二(十八醇)酯(抗氧剂619F)或亚磷酸三(2，4-二叔丁基苯基)酯(抗氧剂168)中的一种或一种以上。
一种上述热塑性聚酯组合物的制备方法，包含步骤如下：
(1)按权利要求1所述的比例称取热塑性聚酯、增韧剂、无机填料、偶联剂、润滑剂和抗氧剂，将各原料加入到高速混合机中，混合5-10分钟，出料；
(2)把步骤(1)中混合均匀的物料从挤出机加料口加入双螺杆挤出机，挤出造粒。挤出机的温度区间为200-290℃。
本发明具有以下有益效果：
由于热塑性聚酯和增韧剂全部或部分用的是再生料，在保持综合性能优良的情况下，本发明产品成本非常低，具有很高的性价比，产品在市场上具有很强的竞争力。
本产品可以消耗大量的废旧热塑性聚酯和橡胶废料，解决了废物再利用的问题，是一项同时兼顾经济效益和环境效益的资源再利用工程，促进了循环经济的发展。
本发明制备的一种热塑性聚酯组合物可广泛应用于机械、电子、汽车、电器制造和消费品等领域。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明作进一步的说明。
其中对该热塑性聚酯组合物的力学性能测试的标准如下：
拉伸性能的测试：GB1040/T-1992，塑料拉伸性能试验方法，拉伸速度20mm/min。
弯曲性能的测试：GB/T9341塑料的弯曲性能测试方法，弯曲速度10mm/min。
冲击性能的测试：悬臂梁缺口冲击强度按照GB/T1843-1996，塑料悬臂梁冲击试验方法。
实施例1
将40份聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂，29份再生聚对苯二甲酸乙二醇酯，15份再生丁苯橡胶，10份丁苯橡胶接枝马来酸酐，5份碳酸钙，0.2份乙烯基三氯硅烷，0.3份润滑剂硬脂酰胺，0.2份抗氧剂1010和0.3份抗氧剂168加入高速混合机中，混合5分钟。把混合料从挤出机加料口加入双螺杆挤出机，挤出温度分别为210℃、265℃、270℃、270℃、275℃，挤出造粒。
实施例2
将50份聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂，45份再生聚对苯二甲酸丁二醇酯，5份再生聚碳酸酯加入高速混合机中，混合5分钟。把混合料从挤出机加料口加入双螺杆挤出机，挤出温度分别为200℃、240℃、240℃、240℃、245℃，挤出造粒。
实施例3
将37份聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂，15份再生聚丙烯，10份聚丙烯接枝马来酸酐，35份炭黑，1份Y-氯丙基三乙氧基硅烷，1份润滑剂硬脂酸锌，1份抗氧剂300加入高速混合机中，混合10分钟。把混合料从挤出机加料口加入双螺杆挤出机，挤出温度分别为210℃、265℃、265℃、265℃、270℃，挤出造粒。
实施例4
将64份再生聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂，10份聚丙烯，10份再生聚乙烯，15份碳酸钙，0.5份γ-(2，3-环氧丙氧基)丙基三甲氧基硅烷，0.5份润滑剂硬脂酸钙加入高速混合机中，混合10分钟。把混合料从挤出机加料口加入双螺杆挤出机，挤出温度分别为210℃、265℃、270℃、270℃、270℃，挤出造粒。
实施例5
将54份聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂，10份再生聚对苯二甲酸丙二醇酯，10份甲基丙烯酸酯-丁二烯-苯乙烯三元共聚物，25份滑石粉，0.5份异丙基三(二辛基磷酸酰氧基)钛酸酯，0.3份润滑剂硬脂酸，0.1份抗氧剂1076和0.1份抗氧剂626加入高速混合机中，混合5分钟。把混合料从挤出机加料口加入双螺杆挤出机，挤出温度分别为200℃、235℃、240℃、240℃、245℃，挤出造粒。
实施例6
将69份聚萘二甲酸乙二醇酯，15份聚氨酯，5份再生聚氨酯，10份硫酸钡，0.6份乙烯基三乙氧基硅烷，0.2份抗氧剂1010和0.2份抗氧剂626加入高速混合机中，混合5分钟。把混合料从挤出机加料口加入双螺杆挤出机，挤出温度分别为210℃、275℃、280℃、280℃、290℃，挤出造粒。
实施例7
将79份聚对苯二甲酸丙二醇酯，5份甲基丙烯酸酯-丁二烯-苯乙烯，5份再生再生丁腈橡胶，10份玻璃粉，0.6份乙烯基三乙氧基硅烷，0.2份抗氧剂1010和0.2份抗氧剂626加入高速混合机中，混合5分钟。把混合料从挤出机加料口加入双螺杆挤出机，挤出温度分别为200℃、235℃、240℃、240℃、245℃，挤出造粒。
实施例8
将40份聚对苯二甲酸丁二醇酯，29.5份再生聚碳酸酯，30份炭黑，0.3份抗氧剂1010和0.2份抗氧剂168加入高速混合机中，混合5分钟。把混合料从挤出机加料口加入双螺杆挤出机，挤出温度分别为200℃、235℃、240℃、240℃、245℃，挤出造粒。
实施例9
将50份聚对苯二甲酸乙二醇酯，10份丁腈橡胶，10份再生丁基橡胶，29份玻璃微珠，1份乙烯基三乙氧基硅烷加入高速混合机中，混合5分钟。把混合料从挤出机加料口加入双螺杆挤出机，挤出温度分别为200℃、235℃、240℃、240℃、245℃，挤出造粒。
实施例10
将69份再生聚对苯二甲酸丁二醇酯，15份乙烯-醋酸乙烯共聚物，5份再生聚乙烯，10份硫酸钡，0.6份异丙基三(二辛基磷酸酰氧基)钛酸酯，0.4份抗氧剂619F加入高速混合机中，混合5分钟。把混合料从挤出机加料口加入双螺杆挤出机，挤出温度分别为200℃、235℃、240℃、240℃、245℃，挤出造粒。
将实施例1-6制备得到的热塑性聚酯组合物进行相关的力学性能测试，测试结果见表1。
表1
通过上述部分实施实例的性能测试数据可以看出，虽然主要原料部分或全部由再生聚酯、再生橡胶替代，但与全新料作对比，综合性能下降的幅度都较小。在价格很低的情况下，该产品在中低端市场具有很强的市场竞争力，可广泛应用于机械、电子、汽车、电器制造和消费品等领域。
上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和应用本发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于这里的实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种热塑性聚酯组合物，其特征在于：由以下重量份数的组分制成：
其中，所述的热塑性聚酯选自热塑性聚酯树脂和热塑性聚酯再生料；
所述的增韧剂为增韧剂1和增韧剂2的混合物；
所述的热塑性聚酯树脂选自聚对苯二甲酸丙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯或聚萘二甲酸乙二醇酯的一种或一种以上；
所述的热塑性聚酯再生料选自再生聚对苯二甲酸丙二醇酯、再生聚对苯二甲酸丁二醇酯或再生聚萘二甲酸乙二醇酯的一种或一种以上；
所述的增韧剂1选自再生橡胶；
所述的再生橡胶选自再生乙丙橡胶、再生顺丁橡胶、再生丁基橡胶、再生丁苯橡胶或再生丁腈橡胶中的一种或一种以上；
所述的增韧剂2选自抗冲树脂、抗冲树脂接枝聚合物中的一种或一种以上；
所述的抗冲树脂选自聚氨酯、甲基丙烯酸酯-丁二烯-苯乙烯三元共聚物、丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物、乙烯-醋酸乙烯共聚物、丙烯酸丁酯-甲基丙烯酸甲酯共聚物或乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物中的一种或一种以上；
所述的抗冲树脂接枝聚合物选自聚乙烯接枝马来酸酐或聚丙烯接枝马来酸酐中的一种或一种以上；
所述的热塑性聚酯组合物的制备方法包括如下步骤：
(1)、按上述的比例称取热塑性聚酯、增韧剂、无机填料、偶联剂、润滑剂和抗氧剂，将各原料加入到高速混合机中，混合均匀；
(2)、把步骤(1)中混合均匀的物料从挤出机加料口加入双螺杆挤出机，挤出造粒；
所述的步骤(2)中挤出机的温度区间为200-290℃；
所述的无机填料选自滑石粉、碳酸钙、硫酸钡、玻璃微珠、玻璃粉中的一种或一种以上；
所述的偶联剂选自γ-(2，3-环氧丙氧基)丙基三甲氧基硅烷或异丙基三(二辛基磷酸酰氧基)钛酸酯中的一种或一种以上。
2.根据权利要求1所述的热塑性聚酯组合物，其特征在于：
所述的润滑剂选自硬脂酸锌、硬脂酸钙、硬脂酸、油酸酰胺或硬脂酰胺中的一种或一种以上。
3.根据权利要求1所述的热塑性聚酯组合物，其特征在于：所述的抗氧剂选自受阻酚类，受阻胺类，亚磷酸酯类，硫代酯类的一种或一种以上。
4.根据权利要求3所述的热塑性聚酯组合物，其特征在于：所述的抗氧剂选自四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]季戊四醇酯、β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯、双(2,4-二叔丁基苯酚)季戊四醇二亚磷酸酯、4,4'-硫代双(6-叔丁基-3-甲基苯酚)、1,3,5-三甲基-2,4,6-三(3,5-二叔丁基-4-羟基苄基)苯、季戊四醇双亚磷酸酯二(十八醇)酯或亚磷酸三(2,4-二叔丁基苯基)酯中的一种或一种以上。
5.一种上述权利要求1-4中任一所述的热塑性聚酯组合物的制备方法，其特征在于：包含步骤如下：
(1)按权利要求1所述的热塑性聚酯组合物的各组分的比例称取热塑性聚酯、增韧剂、无机填料、偶联剂、润滑剂和抗氧剂，将各原料加入到高速混合机中，混合均匀；
(2)把步骤(1)中混合均匀的物料从挤出机加料口加入双螺杆挤出机，挤出造粒；
所述的步骤(2)中挤出机的温度区间为200-290℃。
6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于：所述的步骤(1)中混合时间为5-10分钟。
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