CN112679900A

CN112679900A - 一种高性能aes/回收pet/回收pctg复合材料及其制备方法和应用

Info

Publication number: CN112679900A
Application number: CN202011507670.4A
Authority: CN
Inventors: 王江; 黄险波; 叶南飚; 王扬利; 何浏炜; 王亮; 官焕祥; 付锦锋; 杨霄云; 陈平绪
Original assignee: Kingfa Science and Technology Co Ltd; Wuhan Kingfa Sci and Tech Co Ltd
Current assignee: Kingfa Science and Technology Co Ltd; Wuhan Kingfa Sci and Tech Co Ltd
Priority date: 2020-12-18
Filing date: 2020-12-18
Publication date: 2021-04-20
Anticipated expiration: 2040-12-18
Also published as: CN112679900B

Abstract

本发明提供了一种高性能AES/回收PET/回收PCTG复合材料及其制备方法和应用，所述复合材料包括如下按重量份计算的组分：PET树脂5～50份；PCTG树脂5～50份；AES树脂50～90份；相容剂5～20份；润滑剂0.1～3份；抗氧剂0.1～2份。本发明所述复合材料具有高韧性和高刚性，缺口冲击强度大于10KJ/m²，拉伸强度大于30MPa,弯曲强度大于等于50MPa。能够应用于家电外壳、户外设备中。

Description

一种高性能AES/回收PET/回收PCTG复合材料及其制备方法和应用

技术领域

本发明涉及工程塑料技术领域，更具体地，涉及一种高性能AES/回收PET/回收PCTG复合材料及其制备方法和应用。

背景技术

聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)树脂是一种半结晶的聚酯树脂，由对苯二酸和乙二醇经过缩聚而来，具有良好的光学透明性和尺寸稳定性。优异的防渗透性能使其广泛应用于包装行业，如塑料瓶和塑料薄膜；基于全球生产力和消费能力的大幅度提升，以至于塑料垃圾中大部分是PET，回收PET引起了学术界和工业、环保部门的热切关注。化学降解是处理回收PET最有效的处理方式，但因其巨大的金钱投资和冗长的降解过程限制了其应用。工业中常常使用辅助添加剂机械回收PET瓶片或废弃膜，但这会造成PET材料对缺口非常敏感，韧性非常低；另外，回收PET树脂也不能直接使用，其综合性能下降较大。

为解决这一具体问题，中国专利(CN104877296A)采用ABS树脂和回收PET形成聚合物合金，虽然加入了增韧剂，但其力学性能依旧不高。

发明内容

本发明为克服上述现有技术所述的缺陷，提供一种高性能AES/回收PET/回收PCTG复合材料。

本发明的另一目的在于提供所述高性能AES/回收PET/回收PCTG复合材料的制备方法。

本发明的另一目的在于提供所述高性能AES/回收PET/回收PCTG复合材料的应用。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种高性能AES/回收PET/回收PCTG复合材料，包括如下按重量份计算的组分：

AES树脂是丙烯腈-三元乙丙橡胶-苯乙烯共聚物，具有较好的流动性和加工性能，与回收PET树脂共混能够改善材料的综合性能，能够有利于回收PET树脂的重新再利用；AES树脂虽然能够提高其回收PET树脂的综合性能，但是AES树脂和PET树脂的相容性差，导致韧性极差，限制了其应用场景，本发明人意外的发现，采用回收PCTG树脂加入PET树脂和AES树脂能够大幅度提高其PET树脂和AES树脂之间的相容性，韧性大幅度提高。

所述PET树脂为回收PET树脂。

普通PET树脂是指新料，从石油提炼而来；回收PET树脂是PET树脂使用后的废弃材料或水口料，在经过收集、分类、清洗、粉碎后重新熔融挤出造粒所得；其在力学性能上远远不如新料PET树脂，且在外观上更是大打折扣。

所述PCTG树脂为回收PCTG树脂。

普通的PCTG是由对苯二甲酸(PTA)、乙二醇(EG)和1,4-环己烷二甲醇(CHDM)三种单体用酯交换法缩聚的产物。是一种非晶型共聚酯；回收PCTG是普通PCTG树脂使用后的废弃材料，或者为水口料经收集、分类、清洗、粉碎后重新熔融挤出造粒所得。

优选地，所述AES树脂中三元乙丙橡胶占AES树脂的10～60wt％。

优选地，所述相容剂为有机官能化热塑性弹性体。

优选地，所述有机官能化热塑性弹性体为ABS-g-MAH、ABSHR-g-MAH、ABSHR-OXA、SEBS-g-MAH、SEBS-GMA或ABS-GMA中一种。

更优选地，所述有机官能化热塑性弹性体为ABS-g-MAH。

优选地，所述润滑剂为聚硅氧烷、硬脂酸钙、硬脂酸镁、硬脂酸锌或PE蜡中一种。

优选地，所述抗氧剂为受阻酚类抗氧剂或亚磷酸酯类抗氧剂中一种。

本发明还提供所述高性能AES/回收PET/回收PCTG复合材料的制备方法，包括如下步骤：

S1.按比例称取回收PET树脂、回收PCTG树脂、AES树脂、相容剂、润滑剂、抗氧剂，并混合至均匀，得到预混物；

S2.将步骤S1中制备所得的预混物加入到挤出机中进行熔融、挤出后、加工，得到复合材料。

优选地，所述挤出机的加工温度为240℃。

所述高性能AES/回收PET/回收PCTG复合材料在制备家电外壳、户外设备中的应用。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明采用回收PET树脂、AES树脂、PCTG树脂共混，不仅具有较好的刚性，而且还具有较好的韧性，弯曲强度大于等于50MPa；弯曲模量大于等于；缺口冲击强度大于。能够应用于家电外壳、户外设备中。

具体实施方式

下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，但本发明的实施方式不限于此。

本发明所采用的试剂、方法和设备，如无特殊说明，均为本技术领域常规试剂、方法和设备。

以下实施例及对比例中采用的原料如下：

回收PET树脂：r-PET Pellet，购自Pt.Polindo Utama；

AES树脂A：三元乙丙橡胶含量为10～20％，TECHNO AES W245,购自Techno-UMGCo.,Ltd.

AES树脂B：三元乙丙橡胶含量为30～40％，KumhoSunny AES HW601HI，购自上海锦湖日丽塑料有限公司；

AES树脂C：三元乙丙橡胶含量为50～60％，KumhoSunny AES HW603E，购自上海锦湖日丽塑料有限公司；

回收PCTG树脂：PCTG TX1001，购自马来金发科技有限公司；

相容剂A：SEBS-g-MAH，FG1901 GT，购自KRATON Corporation；

相容剂B：ABS-g-MAH，实验室自制；在N₂保护下，往四瓶中加入一定质量比的MAH、ABS和适量的甲苯溶剂不断搅拌，水浴加热至恒定温度，当ABS和MAH完全溶解后，缓慢连续滴加BPO引发剂溶液，反应一定时间，将反应后的溶液加入到大量无水乙醇溶液中沉淀、抽滤、洗涤，真空干燥，即得到ABS-g-MAH接枝共聚物；

相容剂C：SMA SZ 23110，购自Polyscope Polymers B.V.,Netherlands；

润滑剂：CALCIUM STEARATE(BS-3818),购自BELIKE Chemical Co.,Ltd.LicowaxPE 520P，购自Clariant Specialty Chemicals；

抗氧剂：Y-001，购自营口市风光化工有限公司；Y-002，购自营口市风光化工有限公司。

下面结合实施例和对比例来详细说明本发明。

以下实施例和对比例均通过如下方法制备高性能AES/回收PET/回收PCTG复合材料，按照表1-3的重量比称取各组分；具体步骤如下：

S1.按比例称取回收PET树脂、回收PCTG树脂、AES树脂、相容剂、润滑剂、抗氧剂，并采用高混机混合至均匀，得到预混物；高混机的转速是50rad/min。

S2.将步骤S1中制备所得的预混物加入到挤出机中进行熔融、挤出后、加工，得到复合材料；所述挤出机的加工温度为240℃。

实施例1～6

表1实施例1～6的配方(份)

	实施例1	实施例2	实施例3	实施例4	实施例5	实施例6
							回收PET树脂	5	20	50	20	20	20
AES树脂B	70	70	70	50	80	90
							回收PCTG树脂	20	20	20	20	20	20
相容剂A	10	10	10	10	10	10
							润滑剂	2	2	2	2	2	2
抗氧剂	2	2	2	2	2	2

实施例7～11

表2实施例7～11的配方(份)

实施例12～14和对比例1～3

表3实施例12～14和对比例1～3的配方(份)

	实施例12	实施例13	实施例14	对比例1	对比例2	对比例3
							回收PET树脂	20	20	20	20	20	20
AES树脂B	—	—	70	70	70	70
							AES树脂A	70	—	—	—	—	—
AES树脂C	—	70	—	—	—	—
							回收PCTG树脂	10	10	10	—	5	70
相容剂A	10	10	10	10	10	10
							润滑剂	2	2	—	2	2	2
抗氧剂	2	2	—	2	2	2

将上述实施例1～14和对比例1～3制备得到的高性能AES/回收PET/回收PCTG复合材料，进行以下性能测试，测试所参照标准和方法如下：

1.拉伸强度：ISO 527-2012；

2.弯曲模量：ISO 178-2019；

3.弯曲强度：ISO 178-2019；

4.悬臂梁冲击强度(缺口)：ISO 180-2019。

表5各实施例和对比例的测试数据

从实施例1～3看，随着回收PET树脂的增多，合金材料的冲击强度逐渐降低，拉伸强度和弯曲强度逐渐增大；

从实施例2和4～6看，随着AES树脂增多，合金材料的冲击强度逐渐增大，拉伸强度和弯曲强度逐渐降低；

从实施例2和7～9看，随着回收PCTG树脂含量的增加，合金材料的缺口冲击强度逐渐增大，拉伸强度和弯曲强度逐渐降低。

从实施例2和10～11看，合金材料的最终力学性能也受相容剂的种类的影响；相容剂C的效果较前两种效果差一些。

从实施例12～14看，当AES树脂的三元乙丙橡胶含量在10～60wt％变化时，合金材料的最终力学性能也会稍有差异。

从对比例1～3看，不加入回收PCTG树脂或者加入的过低条件下，合金材料的缺口冲击强度极差；若PCTG树脂含量过高，加工困难，无法挤出成型，不能进行相关性能测试。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims

1.一种高性能AES/回收PET/回收PCTG复合材料，其特征在于，包括如下按重量份计算的组分：

2.根据权利要求1所述高性能AES/回收PET/回收PCTG复合材料，其特征在于，所述AES树脂中三元乙丙橡胶占AES树脂的10～60wt％。

3.根据权利要求1所述高性能AES/回收PET/回收PCTG复合材料，其特征在于，所述相容剂为有机官能化热塑性弹性体。

4.根据权利要求1所述高性能AES/回收PET/回收PCTG复合材料，其特征在于，所述有机官能化热塑性弹性体为ABS-g-MAH、ABSHR-g-MAH、ABSHR-OXA、SEBS-g-MAH、SEBS-GMA或ABS-GMA中一种。

5.根据权利要求1所述高性能AES/回收PET/回收PCTG复合材料，其特征在于，所述有机官能化热塑性弹性体为ABS-g-MAH。

6.根据权利要求1所述高性能AES/回收PET/回收PCTG复合材料，其特征在于，所述润滑剂为聚硅氧烷、硬脂酸钙、硬脂酸镁、硬脂酸锌或PE蜡中一种。

7.根据权利要求1所述高性能AES/回收PET/回收PCTG复合材料，其特征在于，所述抗氧剂为受阻酚类抗氧剂或亚磷酸酯类抗氧剂中一种。

8.根据权利要求1～7任一项所述高性能AES/回收PET/回收PCTG复合材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1.按比例称取PET树脂、PCTG树脂、AES树脂、相容剂、润滑剂、抗氧剂并混合至均匀，得到预混物；

9.根据权利要求8所述高性能AES/回收PET/回收PCTG复合材料的制备方法，其特征在于，所述挤出机的加工温度为240℃。

10.权利要求1～7任一项所述高性能AES/回收PET/回收PCTG复合材料在制备家电外壳、户外设备中的应用。