CN106884224A - 一种pet/pbt共混改性纤维 - Google Patents

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Abstract

发明公开了一种PET/PBT共混改性纤维，包括下列重量份组成：PBT30份、PET30份、相容剂5份、成核促进剂0.5份、复合助剂5份、聚四氟乙烯纤维20份；所述复合助剂包括下列重量份组成：3‑(2‑氨基乙胺)丙基甲基二甲氧基硅烷10份、3‑异氰酸酯基丙基三甲氧基硅烷5份、三氟丙基三氯硅烷1份、(溴甲基)三甲基硅烷3份、混合醚10份。通过本发明制备的共混纤维具在低温下仍然具有较好的拉伸强度。

Description

一种PET/PBT共混改性纤维
技术领域
本发明涉及纤维，更具体的说是涉及一种PET/PBT共混改性纤维。
背景技术
PET(poly ethylene terephthalate，聚对苯二甲酸乙二醇酯)是1953年由Dupont公司最早实现工业化的线性热塑性聚合物，是一种具有较高的熔融温度(Tm)和玻璃化温度(Tg)的结晶性高聚物，能够在较宽的温度范围内保持优良的物理性能和力学性能，它的耐疲劳性、耐摩擦性优良，耐老化性优异，电绝缘性突出，对大多数有机溶剂和无机酸稳定，而且生产能耗很低，加工性良好，因而被广泛应用于合成纤维、薄膜和工程塑料等领域，但由于PET的刚性使其结晶速度较慢，成型模具温度高以及成型周期长的缺点，使其在工程塑料领域中的应用受到了限制。
而PBT(poly butylene terephthalate，聚对苯二甲酸丁二醇酯)分子链段柔性好于PET，且力学性能好、热变形温度低、结晶速率较快。
申请号为CN201010590260.0的中国专利一种无卤阻燃玻纤增强PET/PBT合金，公开了一种无卤阻燃玻纤增强PET/PBT合金及其制备方法，该PET/PBT合金按质量百分含量由以下组分组成：PBT10～40％、PET 10～40％、无卤阻燃剂18～20％、相容剂3～10％、抗氧剂0.3～0.9％、成核促进剂0.5～1％、复合成核剂3～8％、玻璃纤维10～30％、加工助剂0.4～1％。本发明将PET和PBT融合制得PET/PBT合金，该PET/PBT合金结晶速率快、力学性能好和热变形温度高、表面光泽度高、收缩率低、尺寸稳定、低翘曲、成本较低，且在一定的场合下完全可以替代电木粉的使用；且能降低对环境的污染。
但是上述纤维在低温条件下，拉伸强度会大幅度下降。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种低温下仍然具有较好拉伸强度的PET/PBT共混改性纤维。
为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：
一种PET/PBT共混改性纤维，包括下列重量份组成：
PBT 30份
PET 30份
相容剂 5份
成核促进剂 0.5份
复合助剂 5份
聚四氟乙烯纤维 20份
所述复合助剂包括下列重量份组成：
3-(2-氨基乙胺)丙基甲基二甲氧基硅烷 10份
3-异氰酸酯基丙基三甲氧基硅烷 5份
三氟丙基三氯硅烷 1份
(溴甲基)三甲基硅烷 3份
混合醚 10份。
作为本发明的进一步改进，
所述混合醚包括下述重量份组成：
1,2-丙二醇-1-单丁醚 5份
4,4-二硝基二苯醚 3份
4-溴苯基-苯基醚 3份。
作为本发明的进一步改进，
所述相容剂为四氢邻苯二甲酸二缩水甘油酯和六氢邻苯二甲酸二缩水甘油酯的混合物。
作为本发明的进一步改进，所述相容剂中四氢邻苯二甲酸二缩水甘油酯和六氢邻苯二甲酸二缩水甘油酯的质量比为1:1。
作为本发明的进一步改进，所述成核促进剂为滑石粉。
作为本发明的进一步改进，
步骤一、按权利要求1至5所述的质量份数称取各组分，并将称取的PET及PBT在110～130℃温度下干燥时间4小时以上，其他组分在60～80℃温度下干燥2小时以上；
步骤二、将干燥处理后的PET、PBT、相容剂、成核促进剂、复合助剂放入高速混合机中混合，在常温下搅拌5～15min；
步骤三、将步骤二混合后的物料加入到双螺杆挤出机的料斗中，将聚四氟乙烯纤维从双螺杆中段的玻纤加入口加入，经熔融共混挤出、水冷、风干、切粒；
其中，双螺杆挤出机的温度设置为：一区：200℃；二区：220℃；三区：220～220℃；四区：240℃；五区：250℃；六区：250℃；七区：250℃；八区：260℃；机头温度：250℃；螺杆转速控制在200～400r/min。
在本发明中，首先通过聚四氟乙烯纤维替代玻璃纤维，首先是PET和PBT的共混，在共混过程中，通过相容剂和成核促进剂的加入能够使得PET和PBT的混合能够充分相容和成核。作为本发明的关键，在共混过程中，加入复合助剂，复合助剂上选用3-(2-氨基乙胺)丙基甲基二甲氧基硅烷、3-异氰酸酯基丙基三甲氧基硅烷、三氟丙基三氯硅烷、(溴甲基)三甲基硅烷、混合醚。3-(2-氨基乙胺)丙基甲基二甲氧基硅烷、3-异氰酸酯基丙基三甲氧基硅烷、三氟丙基三氯硅烷、(溴甲基)三甲基硅烷的加入能够使得共混材料能够与聚四氟乙烯纤维更好得结合，同时1,2-丙二醇-1-单丁醚、4,4-二硝基二苯醚、4-溴苯基-苯基醚的加入，能够提高3-(2-氨基乙胺)丙基甲基二甲氧基硅烷、3-异氰酸酯基丙基三甲氧基硅烷、三氟丙基三氯硅烷、(溴甲基)三甲基硅烷的混合性能更高，同时发生协同效果，使得制备后的纤维能够在低温下仍然具有较好的拉伸强度，同时保持了较好的阻燃性能。
具体实施方式
实施例
一种PET/PBT共混改性纤维，包括下列重量份组成：
PBT 30份
PET 30份
相容剂 5份
成核促进剂 0.5份
复合助剂 5份
聚四氟乙烯纤维 20份
所述复合助剂包括下列重量份组成：
3-(2-氨基乙胺)丙基甲基二甲氧基硅烷 10份
3-异氰酸酯基丙基三甲氧基硅烷 5份
三氟丙基三氯硅烷 1份
(溴甲基)三甲基硅烷 3份
混合醚 10份。
所述混合醚包括下述重量份组成：
1,2-丙二醇-1-单丁醚 5份
4,4-二硝基二苯醚 3份
4-溴苯基-苯基醚 3份。
所述相容剂为四氢邻苯二甲酸二缩水甘油酯和六氢邻苯二甲酸二缩水甘油酯的混合物。
所述相容剂中四氢邻苯二甲酸二缩水甘油酯和六氢邻苯二甲酸二缩水甘油酯的质量比为1:1。
所述成核促进剂为滑石粉。
步骤一、按权利质量份数称取各组分，并将称取的PET及PBT在110～130℃温度下干燥时间4小时以上，其他组分在60～80℃温度下干燥2小时以上；
步骤二、将干燥处理后的PET、PBT、相容剂、成核促进剂、复合助剂放入高速混合机中混合，在常温下搅拌5～15min；
步骤三、将步骤二混合后的物料加入到双螺杆挤出机的料斗中，将聚四氟乙烯纤维从双螺杆中段的玻纤加入口加入，经熔融共混挤出、水冷、风干、切粒；
其中，双螺杆挤出机的温度设置为：一区：200℃；二区：220℃；三区：220～220℃；四区：240℃；五区：250℃；六区：250℃；七区：250℃；八区：260℃；机头温度：250℃；螺杆转速控制在200～400r/min。
对比例一：
按照专利号为CN201010590260.0的方法制备。
对比例二：
一种PET/PBT共混改性纤维，包括下列重量份组成：
PBT 30份
PET 30份
相容剂 5份
成核促进剂 0.5份
聚四氟乙烯纤维 20份
所述相容剂为四氢邻苯二甲酸二缩水甘油酯和六氢邻苯二甲酸二缩水甘油酯的混合物。
所述相容剂中四氢邻苯二甲酸二缩水甘油酯和六氢邻苯二甲酸二缩水甘油酯的质量比为1:1。
所述成核促进剂为滑石粉。
步骤一、按权利质量份数称取各组分，并将称取的PET及PBT在110～130℃温度下干燥时间4小时以上，其他组分在60～80℃温度下干燥2小时以上；
步骤二、将干燥处理后的PET、PBT、相容剂、成核促进剂、复合助剂放入高速混合机中混合，在常温下搅拌5～15min；
步骤三、将步骤二混合后的物料加入到双螺杆挤出机的料斗中，将聚四氟乙烯纤维从双螺杆中段的玻纤加入口加入，经熔融共混挤出、水冷、风干、切粒；
其中，双螺杆挤出机的温度设置为：一区：200℃；二区：220℃；三区：220～220℃；四区：240℃；五区：250℃；六区：250℃；七区：250℃；八区：260℃；机头温度：250℃；螺杆转速控制在200～400r/min。
对比例二：
一种PET/PBT共混改性纤维，包括下列重量份组成：
PBT 30份
PET 30份
相容剂 5份
成核促进剂 0.5份
复合助剂 5份
聚四氟乙烯纤维 20份
所述复合助剂包括下列重量份组成：
3-(2-氨基乙胺)丙基甲基二甲氧基硅烷 10份
3-异氰酸酯基丙基三甲氧基硅烷 5份
三氟丙基三氯硅烷 1份
(溴甲基)三甲基硅烷 3份
所述相容剂为四氢邻苯二甲酸二缩水甘油酯和六氢邻苯二甲酸二缩水甘油酯的混合物。
所述相容剂中四氢邻苯二甲酸二缩水甘油酯和六氢邻苯二甲酸二缩水甘油酯的质量比为1:1。
所述成核促进剂为滑石粉。
步骤一、按权利质量份数称取各组分，并将称取的PET及PBT在110～130℃温度下干燥时间4小时以上，其他组分在60～80℃温度下干燥2小时以上；
步骤二、将干燥处理后的PET、PBT、相容剂、成核促进剂、复合助剂放入高速混合机中混合，在常温下搅拌5～15min；
步骤三、将步骤二混合后的物料加入到双螺杆挤出机的料斗中，将聚四氟乙烯纤维从双螺杆中段的玻纤加入口加入，经熔融共混挤出、水冷、风干、切粒；
其中，双螺杆挤出机的温度设置为：一区：200℃；二区：220℃；三区：220～220℃；四区：240℃；五区：250℃；六区：250℃；七区：250℃；八区：260℃；机头温度：250℃；螺杆转速控制在200～400r/min。
对比例三：
一种PET/PBT共混改性纤维，包括下列重量份组成：
PBT 30份
PET 30份
相容剂 5份
成核促进剂 0.5份
复合助剂 5份
聚四氟乙烯纤维 20份
所述复合助剂为：
1,2-丙二醇-1-单丁醚 5份
4,4-二硝基二苯醚 3份
4-溴苯基-苯基醚 3份。
所述相容剂为四氢邻苯二甲酸二缩水甘油酯和六氢邻苯二甲酸二缩水甘油酯的混合物。
所述相容剂中四氢邻苯二甲酸二缩水甘油酯和六氢邻苯二甲酸二缩水甘油酯的质量比为1:1。
所述成核促进剂为滑石粉。
步骤一、按权利质量份数称取各组分，并将称取的PET及PBT在110～130℃温度下干燥时间4小时以上，其他组分在60～80℃温度下干燥2小时以上；
步骤二、将干燥处理后的PET、PBT、相容剂、成核促进剂、复合助剂放入高速混合机中混合，在常温下搅拌5～15min；
步骤三、将步骤二混合后的物料加入到双螺杆挤出机的料斗中，将聚四氟乙烯纤维从双螺杆中段的玻纤加入口加入，经熔融共混挤出、水冷、风干、切粒；
其中，双螺杆挤出机的温度设置为：一区：200℃；二区：220℃；三区：220～220℃；四区：240℃；五区：250℃；六区：250℃；七区：250℃；八区：260℃；机头温度：250℃；螺杆转速控制在200～400r/min。
在本发明中，首先通过聚四氟乙烯纤维替代玻璃纤维，首先是PET和PBT的共混，在共混过程中，通过相容剂和成核促进剂的加入能够使得PET和PBT的混合能够充分相容和成核。作为本发明的关键，在共混过程中，加入复合助剂，复合助剂上选用3-(2-氨基乙胺)丙基甲基二甲氧基硅烷、3-异氰酸酯基丙基三甲氧基硅烷、三氟丙基三氯硅烷、(溴甲基)三甲基硅烷、混合醚。3-(2-氨基乙胺)丙基甲基二甲氧基硅烷、3-异氰酸酯基丙基三甲氧基硅烷、三氟丙基三氯硅烷、(溴甲基)三甲基硅烷的加入能够使得共混材料能够与聚四氟乙烯纤维更好得结合，同时1,2-丙二醇-1-单丁醚、4,4-二硝基二苯醚、4-溴苯基-苯基醚的加入，能够提高3-(2-氨基乙胺)丙基甲基二甲氧基硅烷、3-异氰酸酯基丙基三甲氧基硅烷、三氟丙基三氯硅烷、(溴甲基)三甲基硅烷的混合性能更高，同时发生协同效果，使得制备后的纤维能够在低温下仍然具有较好的拉伸强度，同时保持了较好的阻燃性能。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种PET/PBT共混改性纤维，其特征在于：包括下列重量份组成：
PBT 30份
PET 30份
相容剂 5份
成核促进剂 0.5份
复合助剂 5份
聚四氟乙烯纤维 20份
所述复合助剂包括下列重量份组成：
3-(2-氨基乙胺)丙基甲基二甲氧基硅烷 10份
3-异氰酸酯基丙基三甲氧基硅烷 5份
三氟丙基三氯硅烷 1份
(溴甲基)三甲基硅烷 3份
混合醚 10份。
2.根据权利要求1所述的一种PET/PBT共混改性纤维，其特征在于：
所述混合醚包括下述重量份组成：
1,2-丙二醇-1-单丁醚 5份
4,4-二硝基二苯醚 3份
4-溴苯基-苯基醚 3份。
3.根据权利要求2所述的一种PET/PBT共混改性纤维，其特征在于：
所述相容剂为四氢邻苯二甲酸二缩水甘油酯和六氢邻苯二甲酸二缩水甘油酯的混合物。
4.根据权利要求3所述的一种PET/PBT共混改性纤维，其特征在于：所述相容剂中四氢邻苯二甲酸二缩水甘油酯和六氢邻苯二甲酸二缩水甘油酯的质量比为1:1。
5.根据权利要求4所述的一种PET/PBT共混改性纤维，其特征在于：所述成核促进剂为滑石粉。
6.一种PET/PBT共混改性纤维的制备方法，其特征在于：
步骤一、按权利要求1至5所述的质量份数称取各组分，并将称取的PET及PBT在110～130℃温度下干燥时间4小时以上，其他组分在60～80℃温度下干燥2小时以上；
步骤二、将干燥处理后的PET、PBT、相容剂、成核促进剂、复合助剂放入高速混合机中混合，在常温下搅拌5～15min；
步骤三、将步骤二混合后的物料加入到双螺杆挤出机的料斗中，将聚四氟乙烯纤维从双螺杆中段的玻纤加入口加入，经熔融共混挤出、水冷、风干、切粒；
其中，双螺杆挤出机的温度设置为：一区：200℃；二区：220℃；三区：220～220℃；四区：240℃；五区：250℃；六区：250℃；七区：250℃；八区：260℃；机头温度：250℃；螺杆转速控制在200～400r/min。
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