CN104341744A - 用于聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)的核壳增韧母粒 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）的核壳增韧母粒，其组分按质量百分数配比为：无机刚性粒子20%～50%、弹性体20%～40%、马来酸酐0.5%～5%、引发剂0.1%～2%、偶联剂0.5%～3%、成核剂0.5%～2%、载体10%～25%、分散剂3%～5%、抗氧剂0.1%～1%。本发明采用马来酸酐对无机刚性粒子进行表面改性后与弹性体混炼和发生接枝反应，有效地形成以弹性体包覆无机刚性粒子的软壳硬核结构，使弹性体和无机刚性粒子发挥各自优点和具有良好的协同增强增韧效果，而且处理工艺简单，本发明制得的母粒应用于聚对苯二甲酸乙二醇酯生产具有成本低、使用方便和改性效果好等特点。

Description

用于聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)的核壳增韧母粒

技术领域

本发明涉及高分子材料技术领域，具体地说是一种用于聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）的核壳增韧母粒。

背景技术

聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）是合成纤维的主要原料之一。它具有耐磨性、耐热性、电绝缘性及耐化学药品性等优良性能，广泛用于合成涤纶纤维及薄膜制造、民用吹塑，还可以作为工程塑料用于机械、电子、汽车、电器制造和消费品。但是由于PET的玻璃化温度、熔点比较高，在通常采用的模塑温度下，结晶速度较慢且随树脂相对分子质量的增大而降低，结晶结构不均匀，制品表面粗糙、光泽度差，冲击韧性也不好，因而阻碍了PET树脂在某些方面的应用。因此，增韧改性、加快PET 的结晶速度，从而改善加工性能和提高冲击强度就成了PET用作工程塑料的关键。

发明内容

本发明的目的在于提供一种弹性体与无机刚性粒子共同填充改性和具有良好协同增强增韧效果的用于聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）的核壳增韧母粒。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：用于聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）的核壳增韧母粒，其组分按质量百分数配比为：无机刚性粒子20%～50%、弹性体20%～40%、马来酸酐0.5%～5%、引发剂0.1%～2%、偶联剂0.5%～3%、成核剂0.5%～2%、载体10%～25%、分散剂3%～5%、抗氧剂0.1%～1%。

所述的无机刚性粒子为精选滑石粉，白色带固体光泽的结晶性粉末，相对密度2.7～2.8g/cm³，具有填充、增强和成核改性功效。

所述的弹性体为乙烯-辛烯共聚物（POE）、乙烯-丙烯-二烯烃共聚物（EPDM）、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物（SBS）、苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物（SEBS）中的一种。

所述的引发剂为过氧化二异丙苯或偶氮二甲酸二乙酯。

所述的偶联剂为硅烷偶联剂或铝钛复合偶联剂。

所述的成核剂为三氧化二铝、乙烯-丙烯酸钠离子聚合物、乙烯-甲基丙烯酸钠离子聚合物、硬脂酸钠、苯甲酸钠中的一种。

所述的载体为聚对苯二甲酸乙二醇酯。

所述的分散剂为TAS-2A分散剂。

所述的抗氧剂为受阻酚抗氧剂1010或1076与亚磷酸酯类抗氧剂168的复配物。

上述的用于聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）的核壳增韧母粒的制备方法，包括以下步骤：

（1）将载体在130℃～140℃下干燥3～5小时，无机刚性粒子在60℃～120℃下干燥1～2小时，待用；

（2）按重量配比称取干燥后的无机刚性粒子加入料筒温度为40℃～80℃高速混合机中，搅拌3～15分钟，然后加入按重量配比称取的马来酸酐和引发剂，搅拌10～60分钟，使得到充分混合和均匀分散后，再加入按重量配比称取的弹性体，控制高速混合机转速不低于3000转/分钟，搅拌10～15分钟；

（3）然后在高速混合机中再加入按重量配比称取干燥后的载体以及偶联剂、成核剂、分散剂和抗氧剂，继续搅拌10～30分钟，出料；

（4）将上述混合好的物料加入双螺杆挤出机充分熔融共混，熔融温度控制在255℃～280℃，螺杆转速为80～300转/分钟，通过双螺杆挤出机的剪切、混炼10～15分钟，然后挤出、冷却、造粒、干燥、包装，即得本发明的用于聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）的核壳增韧母粒。

本发明的有益效果是，与现有技术相比，本发明采用马来酸酐对无机刚性粒子进行表面改性后与弹性体混炼和发生接枝反应，有效地形成以弹性体包覆无机刚性粒子的软壳硬核结构，使弹性体和无机刚性粒子发挥各自优点和具有良好的协同增强增韧效果，而且处理工艺简单，本发明制得的母粒应用于聚对苯二甲酸乙二醇酯生产具有成本低、使用方便和改性效果好等特点。

具体实施方式

下面结合具体实施例来进一步说明本发明的技术方案。

实施例1：

一种用于聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）的核壳增韧母粒，其组分按质量百分数配比为：精选滑石粉40%、乙烯-辛烯共聚物（POE）30%、马来酸酐3%、过氧化二异丙苯1%、硅烷偶联剂2%、三氧化二铝1.5%、聚对苯二甲酸乙二醇酯18%、TAS-2A分散剂4%、受阻酚抗氧剂1010与亚磷酸酯类抗氧剂168的复配物0.5%。

制备方法：（1）将聚对苯二甲酸乙二醇酯在130℃～140℃下干燥3～5小时，精选滑石粉在60℃～120℃下干燥1～2小时，待用；（2）按重量配比称取干燥后的精选滑石粉加入料筒温度为40℃～80℃高速混合机中，搅拌3～15分钟，然后加入按重量配比称取的马来酸酐和过氧化二异丙苯，搅拌10～60分钟，使得到充分混合和均匀分散后，再加入按重量配比称取的乙烯-辛烯共聚物（POE），控制高速混合机转速不低于3000转/分钟，搅拌10～15分钟；（3）然后在高速混合机中再加入按重量配比称取干燥后的聚对苯二甲酸乙二醇酯以及硅烷偶联剂、三氧化二铝、TAS-2A分散剂和受阻酚抗氧剂1010与亚磷酸酯类抗氧剂168的复配物，继续搅拌10～30分钟，出料；（4）将上述混合好的物料加入双螺杆挤出机充分熔融共混，熔融温度控制在255℃～280℃，螺杆转速为80～300转/分钟，通过双螺杆挤出机的剪切、混炼10～15分钟，然后挤出、冷却、造粒、干燥、包装，即得本发明的用于聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）的核壳增韧母粒。

实施例2：

一种用于聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）的核壳增韧母粒，其组分按质量百分数配比为：精选滑石粉50%、乙烯-丙烯-二烯烃共聚物（EPDM）20%、马来酸酐5%、偶氮二甲酸二乙酯2%、铝钛复合偶联剂2.5%、乙烯-丙烯酸钠离子聚合物1%、聚对苯二甲酸乙二醇酯15%、TAS-2A分散剂4%、受阻酚抗氧剂1010与亚磷酸酯类抗氧剂168的复配物0.5%。

制备方法：（1）将聚对苯二甲酸乙二醇酯在130℃～140℃下干燥3～5小时，精选滑石粉在60℃～120℃下干燥1～2小时，待用；（2）按重量配比称取干燥后的精选滑石粉加入料筒温度为40℃～80℃高速混合机中，搅拌3～15分钟，然后加入按重量配比称取的马来酸酐和偶氮二甲酸二乙酯，搅拌10～60分钟，使得到充分混合和均匀分散后，再加入按重量配比称取的乙烯-丙烯-二烯烃共聚物（EPDM），控制高速混合机转速不低于3000转/分钟，搅拌10～15分钟；（3）然后在高速混合机中再加入按重量配比称取干燥后的聚对苯二甲酸乙二醇酯以及铝钛复合偶联剂、乙烯-丙烯酸钠离子聚合物、TAS-2A分散剂和受阻酚抗氧剂1010与亚磷酸酯类抗氧剂168的复配物，继续搅拌10～30分钟，出料；（4）将上述混合好的物料加入双螺杆挤出机充分熔融共混，熔融温度控制在255℃～280℃，螺杆转速为80～300转/分钟，通过双螺杆挤出机的剪切、混炼10～15分钟，然后挤出、冷却、造粒、干燥、包装，即得本发明的用于聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）的核壳增韧母粒。

实施例3：

一种用于聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）的核壳增韧母粒，其组分按质量百分数配比为：精选滑石粉35%、苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物（SEBS）35%、马来酸酐3%、偶氮二甲酸二乙酯1%、铝钛复合偶联剂2%、乙烯-甲基丙烯酸钠离子聚合物1.5%、聚对苯二甲酸乙二醇酯18%、TAS-2A分散剂4%、受阻酚抗氧剂1076与亚磷酸酯类抗氧剂168的复配物0.5%。

制备方法：（1）将聚对苯二甲酸乙二醇酯在130℃～140℃下干燥3～5小时，精选滑石粉在60℃～120℃下干燥1～2小时，待用；（2）按重量配比称取干燥后的精选滑石粉加入料筒温度为40℃～80℃高速混合机中，搅拌3～15分钟，然后加入按重量配比称取的马来酸酐和偶氮二甲酸二乙酯，搅拌10～60分钟，使得到充分混合和均匀分散后，再加入按重量配比称取的苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物（SEBS），控制高速混合机转速不低于3000转/分钟，搅拌10～15分钟；（3）然后在高速混合机中再加入按重量配比称取干燥后的聚对苯二甲酸乙二醇酯以及铝钛复合偶联剂、乙烯-甲基丙烯酸钠离子聚合物、TAS-2A分散剂和受阻酚抗氧剂1076与亚磷酸酯类抗氧剂168的复配物，继续搅拌10～30分钟，出料；（4）将上述混合好的物料加入双螺杆挤出机充分熔融共混，熔融温度控制在255℃～280℃，螺杆转速为80～300转/分钟，通过双螺杆挤出机的剪切、混炼10～15分钟，然后挤出、冷却、造粒、干燥、包装，即得本发明的用于聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）的核壳增韧母粒。

Claims (8)

1.一种用于聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）的核壳增韧母粒，其特征在于，其组分按质量百分数配比为：无机刚性粒子20%～50%、弹性体20%～40%、马来酸酐0.5%～5%、引发剂0.1%～2%、偶联剂0.5%～3%、成核剂0.5%～2%、载体10%～25%、分散剂3%～5%、抗氧剂0.1%～1%。

2.根据权利要求1所述的用于聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）的核壳增韧母粒，其特征在于，所述的无机刚性粒子为精选滑石粉，白色带固体光泽的结晶性粉末，相对密度2.7～2.8g/cm³。

3.根据权利要求1所述的用于聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）的核壳增韧母粒，其特征在于，所述的弹性体为乙烯-辛烯共聚物（POE）、乙烯-丙烯-二烯烃共聚物（EPDM）、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物（SBS）、苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物（SEBS）中的一种。

4.根据权利要求1所述的用于聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）的核壳增韧母粒，其特征在于，所述的引发剂为过氧化二异丙苯或偶氮二甲酸二乙酯。

5.根据权利要求1所述的用于聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）的核壳增韧母粒，其特征在于，所述的偶联剂为硅烷偶联剂或铝钛复合偶联剂。

6.根据权利要求1所述的用于聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）的核壳增韧母粒，其特征在于，所述的成核剂为三氧化二铝、乙烯-丙烯酸钠离子聚合物、乙烯-甲基丙烯酸钠离子聚合物、硬脂酸钠、苯甲酸钠中的一种。

7.根据权利要求1所述的用于聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）的核壳增韧母粒，其特征在于，所述的载体为聚对苯二甲酸乙二醇酯。

8.根据权利要求1所述的用于聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）的核壳增韧母粒的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）将载体在130℃～140℃下干燥3～5小时，无机刚性粒子在60℃～120℃下干燥1～2小时，待用；

（2）按重量配比称取干燥后的无机刚性粒子加入料筒温度为40℃～80℃高速混合机中，搅拌3～15分钟，然后加入按重量配比称取的马来酸酐和引发剂，搅拌10～60分钟，使得到充分混合和均匀分散后，再加入按重量配比称取的弹性体，控制高速混合机转速不低于3000转/分钟，搅拌10～15分钟；

（3）然后在高速混合机中再加入按重量配比称取干燥后的载体以及偶联剂、成核剂、分散剂和抗氧剂，继续搅拌10～30分钟，出料；

（4）将上述混合好的物料加入双螺杆挤出机充分熔融共混，熔融温度控制在255℃～280℃，螺杆转速为80～300转/分钟，通过双螺杆挤出机的剪切、混炼10～15分钟，然后挤出、冷却、造粒、干燥、包装，即得本发明的用于聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）的核壳增韧母粒。