CN113022067A - 多层结构的改性petg材料及其制备方法 - Google Patents

多层结构的改性petg材料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供的多层结构的改性PETG材料，包括PP层及两个改性PETG层，所述改性PETG层包括如下质量份的各组分：82～88份PETG、1～2份开口剂、2～3份甲苯二异氰酸酯、3～4份增韧剂、0.5～1份竹粉；所述PP层包括如下质量份的各组分：78～82份PP、5～8份三烯丙基异氰脲酸酯、1～3份增溶剂、1～3份成核剂、0.5～1份分散剂。改性PETG层中加入甲苯二异氰酸酯，PP层中加入三烯丙基异氰脲酸酯，可以起到交联‑扩链作用，提高改性PETG层以及PP层的黏性，有利于改性PETG层与PP层更好地结合在一起，加入竹粉，大大提高了多层结构的改性PETG材料的环保性能。

Description

多层结构的改性PETG材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种高分子材料，特别是涉及一种多层结构的改性PETG材料及其制备方法。
背景技术
PETG材料是一种透明塑料，是一种非晶型共聚酯，PETG常用的共聚单体为聚对苯二甲酸乙二醇酯-1,4-环己烷二甲醇酯，它是由对苯二甲酸、乙二醇和1,4-环己烷二甲醇三种单体用酯交换法缩聚的产物，PETG的性能与PET、PCT大不相同，具有其独特性，相比于PET及PCT，PETG材料的透明度和光泽度显著提高，PETG具有优异的综合力学性能、透明性和卫生性等优点，应用广泛，例如，在高透明瓶料、板材及标签用薄膜等方面的应用。
然而，PETG材料应用于标签薄膜时，虽然具有无毒，且收缩率及力学性能优良的优点，但是，由于PETG熔体黏度较小，不利于PETG多层结构的制备，不利于PETG与其他材料的复合改性，不利于制备性能更好，满足更多生产需要的多层PETG材料，同时，随着人们对环境越来越多的关注，注重绿色发展，且PETG材料应用于标签薄膜时，使用及更换快速，人们PETG材料的环保性的要求也越来越高，因此，有必要研究一种易于加工成型且环保的PETG材料。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术中的不足之处，提供一种易于加工、成型效果好且绿色环保的多层结构的改性PETG材料。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：
一种多层结构的改性PETG材料，包括PP层及两个改性PETG层，所述PP层设置于两个所述改性PETG层之间；
在一个所述改性PETG层中，所述改性PETG层包括如下质量份的各组分：82～88份PETG、1～2份开口剂、2～3份甲苯二异氰酸酯、3～4份增韧剂、0.5～1份竹粉；
所述PP层包括如下质量份的各组分：78～82份PP、5～8份三烯丙基异氰脲酸酯、1～3份增溶剂、1～3份成核剂、0.5～1份分散剂。
在其中一种实施方式，所述开口剂包括二氧化硅、碳酸钙、人造滑石及水合硅酸镁中的至少一种。
在其中一种实施方式，所述增韧剂包括乙丙橡胶、聚甲基丙烯酸甲酯、ABS、聚丁二烯及聚醚酰亚胺中的至少一种。
在其中一种实施方式，所述增溶剂包括PP-g-MAH、PP-g-ST及PP-g-GMA。
在其中一种实施方式，所述成核剂为山梨醇类聚丙烯透明成核剂。
在其中一种实施方式，所述分散剂包括十二烷基苯磺酸钠及羧甲基纤维素。
在其中一种实施方式，所述十二烷基苯磺酸钠及所述羧甲基纤维素的质量比为0.75:1。
在其中一种实施方式，所述PP-g-MAH、所述PP-g-ST及所述PP-g-GMA的质量比为1:1:1。
一种多层结构的改性PETG材料的制备方法，包括如下步骤：
按比例将PETG、开口剂、甲苯二异氰酸酯、增韧剂及竹粉加入反应釜中，进行搅拌混合操作，再通过挤出机进行挤出造粒操作，得到PETG粒料；
对所述PETG粒料进行辐照操作，得到改性PETG粒料；
按比例将PP、三烯丙基异氰脲酸酯、增溶剂、成核剂及分散剂加入反应釜中，进行搅拌混合操作，再通过挤出机进行挤出造粒操作，得到PP粒料；
通过两个螺杆挤出机分别对改性PETG粒料及PP粒料进行熔融挤出操作，得到改性PETG熔体及PP熔体，所述改性PETG熔体及所述PP熔体通过分配器进行分配叠成三层结构后，经辊压设备压延成型，再通过拉伸机进行拉幅操作，得到所述多层结构的改性PETG材料，其中，所述多层结构的改性PETG材料包括PP层及两个改性PETG层，所述PP层设置于两个所述改性PETG层之间。
在其中一种实施方式，在对所述PETG粒料进行辐照操作，得到改性PETG粒料的操作中，采用20万Ci60Co-γ射线源以剂量率50Gy/min对所述PETG粒料进行辐照。
与现有技术相比，本发明至少具有以下优点：
上述多层结构的改性PETG材料，包括PP层及两个改性PETG层，通过将PP层叠设于两个改性PETG层之间，得到收缩性能良好的多层结构的改性PETG材料，其中，改性PETG层中加入甲苯二异氰酸酯，PP层中加入三烯丙基异氰脲酸酯，可以起到交联-扩链作用，有利于大大提高改性PETG层以及PP层的黏性，有利于改性PETG层与PP层更好地结合在一起，从而有利于降低生产难度，得到结构稳定的多层结构的改性PETG材料，同时，改性PETG层中加入竹粉，大大提高了改性PETG层的可降解性能，从而大大提高了制备得到的多层结构的改性PETG材料的环保性能。
附图说明
图1为一实施方式的多层结构的改性PETG材料的制备方法的流程图。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施方式。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
一实施方式，一种多层结构的改性PETG材料，包括PP层及两个改性PETG层，所述PP层设置于两个所述改性PETG层之间。
需要说明的是，通过设置PP层及两个改性PETG层，形成多层结构的改性PETG材料，具体地，PP层作为内层设置于两个改性PETG层之间，两个改性PETG作为面层分别设置于PP层的两个侧面，两个改性PETG材料对称设置，得到收缩性能及机械性能良好的多层结构的改性PETG材料，PP是一种半结晶的热塑性塑料，具有较高的耐冲击性，机械性质强韧，耐腐蚀性能良好，将PP层设置于两个改性PETG层之间，有利于得到机械性能更好的多层结构的改性PETG材料，收缩性能更好。
在本实施方式中，在一个所述改性PETG层中，所述改性PETG层包括如下质量份的各组分：82～88份PETG、1～2份开口剂、2～3份甲苯二异氰酸酯、3～4份增韧剂、0.5～1份竹粉。可以理解的，改性PETG层中加入甲苯二异氰酸酯，可以与PETG发生交联-扩链反应，得到PETG-甲苯二异氰酸酯，有利于增大制备过程中改性PETG熔体的黏度，从而有利于改性PETG层与PP层更好的结合，从而有利于降低生产难度，得到结构稳定的多层结构的改性PETG材料，同时，改性PETG层中加入竹粉，大大提高了改性PETG层的可降解性能，从而大大提高了制备得到的多层结构的改性PETG材料的环保性能，竹塑复合材料是一种绿色环保、可循环利用的新型材料，越来越广泛地利用，可以避免对环境造成污染。
在本实施方式中，所述开口剂包括二氧化硅、碳酸钙、人造滑石及水合硅酸镁中的至少一种。可以理解的，由于多层结构的改性PETG材料在生产过程中，多层结构的改性PETG材料和设备之间的摩擦会产生静电，特别是在成品收卷过程中，摩擦过大，静电作用下，多层结构的改性PETG材料成品容易粘结在一起，加入开口料可以放置多层结构的改性PETG材料成品粘连在一起，开口困难，需加入开口剂，也称为爽滑剂，从而有利于提高多层结构的改性PETG材料成品品质，二氧化硅、碳酸钙、人造滑石及水合硅酸镁均为常用的开口剂，易于获得，有利于保证多层结构的改性PETG材料生产的正常进行。
在本实施方式中，所述增韧剂为乙丙橡胶、聚甲基丙烯酸甲酯、ABS、聚丁二烯及聚醚酰亚胺中的至少一种。可以理解的，增韧剂是指能增加胶黏剂膜层柔韧性的物质，从而有利于提高多层结构的改性PETG材料的机械性能，其中，乙丙橡胶是一种饱和的高分子化合物，分子内没有极性取代基，链节比较柔顺，它的抗臭氧性、耐候性、耐老化性是最好的，其电绝缘性、耐化学品性和抗冲击性都较好，是常用的增韧剂，聚甲基丙烯酸甲酯具有质轻、价廉，易于成型等优点，具有较大的支链，聚甲基丙烯酸甲酯的黏度较高，增韧效果好，ABS是由丙烯腈、丁二烯、苯乙烯三种单体聚合而成的，耐候性好，ABS具有极好的抗冲强度，且在低温下也不迅速下降，从而有利于提高多层结构的改性PETG材料的抗冲击性能，聚丁二烯通常与其他的单体共聚，加入聚丁二烯可以制备得到具有更好的强度、韧性的多层结构的改性PETG材料，聚醚酰亚胺由于具有很高的强度、柔韧性和耐热性，加入聚醚酰亚胺也可以达到良好的增韧效果。
在本实施方式中，所述PP层包括如下质量份的各组分：78～82份PP、5～8份三烯丙基异氰脲酸酯、1～3份增溶剂、1～3份成核剂、0.5～1份分散剂。可以理解的，通过在PP层中加入三烯丙基异氰脲酸酯，可以发生交联-扩链反应，有利于提高PP层的黏性，从而有利于PP层与两个改性PETG更好地结合在一起，从而有利于降低生产难度，得到结构稳定的多层结构的改性PETG材料，添加增溶剂、成核剂及分散剂，具体地，所述成核剂为山梨醇类聚丙烯透明成核剂。如此，有利于提高PP层的拉伸强度及弯曲模量，有利于制备得到黏性好及机械性能良好的PP层，从而保证后续制备得到的机械性能好的多层结构的改性PETG材料。
在本实施方式中，所述增溶剂包括PP-g-MAH、PP-g-ST及PP-g-GMA。可以理解的，采用PP-g-MAH、PP-g-ST及PP-g-GMA作为增溶剂，可以达到很好的增溶效果，可以很好地对PP进行改性，有利于得到机械性能更好的PP层。具体地，所述PP-g-MAH、所述PP-g-ST及所述PP-g-GMA的质量比为1:1:1。如此，可以得到韧性好，易于加工成型的PP层，从而有利于提高后续制备得到的多层结构的改性PETG材料的品质。
在本实施方式中，所述分散剂包括为十二烷基苯磺酸钠及羧甲基纤维素。可以理解的，分散剂具有缩短分散时间，提高光泽，防止絮凝，防止沉降的作用，分散剂采用十二烷基苯磺酸钠及羧甲基纤维素，可以起到很好的分散效果，有利于制备得到物理化学性能更好的PP层，从而得到品质更好的多层结构的改性PETG材料。具体地，所述十二烷基苯磺酸钠及所述羧甲基纤维素的质量比为0.75:1。如此，分散效果最好，有利于后续制备得到品质好的多层结构的改性PETG材料。
如图1所示，一种多层结构的改性PETG材料的制备方法，包括如下步骤：
S110、按比例将PETG、开口剂、甲苯二异氰酸酯、增韧剂及竹粉加入反应釜中，进行搅拌混合操作，再通过挤出机进行挤出造粒操作，得到PETG粒料。
需要说明的是，按比例将PETG、开口剂、甲苯二异氰酸酯、增韧剂及竹粉加入反应釜中，进行加热搅拌熔融操作，可以很好地将各组分熔融在一起，具体地，控制熔融温度为200℃～220℃，然后再通过造粒操作，可以得到PETG粒料，制备工艺简单，易操作。
S120、对所述PETG粒料进行辐照操作，得到改性PETG粒料。
需要说明的是，通过对PETG粒料进行辐照操作，可以对PETG粒料进行改性，有利于进一步提高后续熔融挤出的改性PETG熔体的黏性，从而有利于改性PETG层与PP层更好地结合在一起，有利于进一步提高多层结构的改性PETG材料的结构稳定性。
S130、按比例将PP、三烯丙基异氰脲酸酯、增溶剂、成核剂及分散剂加入反应釜中，进行搅拌混合操作，再通过挤出机进行挤出造粒操作，得到PP粒料。
需要说明的是，比例将PP、三烯丙基异氰脲酸酯、增溶剂、成核剂及分散剂加入反应釜中，进行加热搅拌熔融操作，可以很好地将各组分熔融在一起，具体地，控制熔融温度为200℃～220℃，然后再通过造粒操作，可以得到PP粒料，制备工艺简单，易操作。
S140、通过两个螺杆挤出机分别对改性PETG粒料及PP粒料进行熔融挤出操作，得到改性PETG熔体及PP熔体，所述改性PETG熔体及所述PP熔体通过分配器进行分配叠成三层结构后，经辊压设备压延成型，再通过拉伸机进行拉幅操作，得到所述多层结构的改性PETG材料，其中，所述多层结构的改性PETG材料包括PP层及两个改性PETG层，所述PP层设置于两个所述改性PETG层之间。
需要说明的是，通过将改性PETG粒料及PP粒料分别加入两个螺杆挤出机中，进行熔融挤出，得到改性PETG熔体及PP熔体，改性PETG熔体及PP熔体再通过在分配器中进行分配，按照ABA的层叠结构，具体地，两个改性PETG层作为面层，PP层作为内层，经辊压设备压延成型，按具体生产要求，通过拉伸机进行拉幅操作，从而得到多层结构的改性PETG材料，也就是说，多层结构的改性PETG材料设置有PP层及两个改性PETG层，PP层作为内层设置于两个改性PETG层之间，两个改性PETG作为面层分别设置于PP层的两个侧面，两个改性PETG材料对称设置，得到收缩性能及机械性能良好的多层结构的改性PETG材料，PP是一种半结晶的热塑性塑料，具有较高的耐冲击性，机械性质强韧，耐腐蚀性能良好，将PP层设置于两个改性PETG层之间，有利于得到机械性能更好的多层结构的改性PETG材料，收缩性能更好。
一实施方式，在对所述PETG粒料进行辐照操作，得到改性PETG粒料的操作中，采用20万Ci60Co-γ射线源以剂量率50Gy/min对所述PETG粒料进行辐照。可以理解的，采用20万Ci60Co-γ射线源以剂量率50Gy/min对所述PETG粒料进行辐照，可以保证对改性PETG粒料进行改性的正常进行，可以改善改性PETG粒料的黏性，有利于后续熔融挤出黏性更好的改性PETG熔体，从而有利于改性PETG层与PP层更好的结合在一起，制备得到结构稳定，机械性能好的多层结构的改性PETG材料。
与现有技术相比，本发明至少具有以下优点：
上述多层结构的改性PETG材料，包括PP层及两个改性PETG层，通过将PP层叠设于两个改性PETG层之间，得到收缩性能良好的多层结构的改性PETG材料，其中，改性PETG层中加入甲苯二异氰酸酯，PP层中加入三烯丙基异氰脲酸酯，可以起到交联-扩链作用，有利于大大提高改性PETG层以及PP层的黏性，有利于改性PETG层与PP层更好地结合在一起，从而有利于降低生产难度，得到结构稳定的多层结构的改性PETG材料，同时，改性PETG层中加入竹粉，大大提高了改性PETG层的可降解性能，从而大大提高了制备得到的多层结构的改性PETG材料的环保性能。
下面为具体实施例部分。
实施例1
按比例将PETG、二氧化硅、甲苯二异氰酸酯、乙丙橡胶及竹粉加入反应釜中，进行搅拌混合操作，再通过挤出机进行挤出造粒操作，得到PETG粒料；
采用20万Ci60Co-γ射线源以剂量率50Gy/min对所述PETG粒料进行辐照操作，得到改性PETG粒料；
按比例将PP、三烯丙基异氰脲酸酯、PP-g-MAH、PP-g-ST、PP-g-GMA、山梨醇类聚丙烯透明成核剂、十二烷基苯磺酸钠及羧甲基纤维素加入反应釜中，进行搅拌混合操作，再通过挤出机进行挤出造粒操作，得到PP粒料，其中，所述PP-g-MAH、所述PP-g-ST及所述PP-g-GMA的质量比为1:1:1，所述十二烷基苯磺酸钠及所述羧甲基纤维素的质量比为0.75:1；
通过两个螺杆挤出机分别对改性PETG粒料及PP粒料进行熔融挤出操作，得到改性PETG熔体及PP熔体，所述改性PETG熔体及所述PP熔体通过分配器进行分配叠成三层结构后，经辊压设备压延成型，再通过拉伸机进行拉幅操作，得到实施例1的多层结构的改性PETG材料，其中，所述多层结构的改性PETG材料包括PP层及两个改性PETG层，所述PP层设置于两个所述改性PETG层之间，在一个所述改性PETG层中，所述改性PETG层包括如下质量份的各组分：82份PETG、1份二氧化硅、2份甲苯二异氰酸酯、3份乙丙橡胶、0.5份竹粉，所述PP层包括如下质量份的各组分：78份PP、5份三烯丙基异氰脲酸酯、0.33份PP-g-MAH、0.33份PP-g-ST、0.33份PP-g-GMA、1份山梨醇类聚丙烯透明成核剂、0.22份十二烷基苯磺酸钠及0.29份羧甲基纤维素。
实施例2
按比例将PETG、二氧化硅、甲苯二异氰酸酯、乙丙橡胶及竹粉加入反应釜中，进行搅拌混合操作，再通过挤出机进行挤出造粒操作，得到PETG粒料；
采用20万Ci60Co-γ射线源以剂量率50Gy/min对所述PETG粒料进行辐照操作，得到改性PETG粒料；
按比例将PP、三烯丙基异氰脲酸酯、PP-g-MAH、PP-g-ST、PP-g-GMA、山梨醇类聚丙烯透明成核剂、十二烷基苯磺酸钠及羧甲基纤维素加入反应釜中，进行搅拌混合操作，再通过挤出机进行挤出造粒操作，得到PP粒料，其中，所述PP-g-MAH、所述PP-g-ST及所述PP-g-GMA的质量比为1:1:1，所述十二烷基苯磺酸钠及所述羧甲基纤维素的质量比为0.75:1；
通过两个螺杆挤出机分别对改性PETG粒料及PP粒料进行熔融挤出操作，得到改性PETG熔体及PP熔体，所述改性PETG熔体及所述PP熔体通过分配器进行分配叠成三层结构后，经辊压设备压延成型，再通过拉伸机进行拉幅操作，得到实施例2的多层结构的改性PETG材料，其中，所述多层结构的改性PETG材料包括PP层及两个改性PETG层，所述PP层设置于两个所述改性PETG层之间，在一个所述改性PETG层中，所述改性PETG层包括如下质量份的各组分：85份PETG、1.5份二氧化硅、2.5份甲苯二异氰酸酯、3.5份乙丙橡胶、0.8份竹粉，所述PP层包括如下质量份的各组分：80份PP、7份三烯丙基异氰脲酸酯、0.5份PP-g-MAH、0.5份PP-g-ST、0.5份PP-g-GMA、2份山梨醇类聚丙烯透明成核剂、0.3份十二烷基苯磺酸钠及0.4份羧甲基纤维素。
实施例3
按比例将PETG、二氧化硅、甲苯二异氰酸酯、乙丙橡胶及竹粉加入反应釜中，进行搅拌混合操作，再通过挤出机进行挤出造粒操作，得到PETG粒料；
采用20万Ci60Co-γ射线源以剂量率50Gy/min对所述PETG粒料进行辐照操作，得到改性PETG粒料；
按比例将PP、三烯丙基异氰脲酸酯、PP-g-MAH、PP-g-ST、PP-g-GMA、山梨醇类聚丙烯透明成核剂、十二烷基苯磺酸钠及羧甲基纤维素加入反应釜中，进行搅拌混合操作，再通过挤出机进行挤出造粒操作，得到PP粒料，其中，所述PP-g-MAH、所述PP-g-ST及所述PP-g-GMA的质量比为1:1:1，所述十二烷基苯磺酸钠及所述羧甲基纤维素的质量比为0.75:1；
通过两个螺杆挤出机分别对改性PETG粒料及PP粒料进行熔融挤出操作，得到改性PETG熔体及PP熔体，所述改性PETG熔体及所述PP熔体通过分配器进行分配叠成三层结构后，经辊压设备压延成型，再通过拉伸机进行拉幅操作，得到实施例3的多层结构的改性PETG材料，其中，所述多层结构的改性PETG材料包括PP层及两个改性PETG层，所述PP层设置于两个所述改性PETG层之间，在一个所述改性PETG层中，所述改性PETG层包括如下质量份的各组分：88份PETG、2份二氧化硅、3份甲苯二异氰酸酯、4份乙丙橡胶、1份竹粉，所述PP层包括如下质量份的各组分：82份PP、8份三烯丙基异氰脲酸酯、1份PP-g-MAH、1份PP-g-ST、1份PP-g-GMA、3份山梨醇类聚丙烯透明成核剂、0.43份十二烷基苯磺酸钠及0.57份羧甲基纤维素。
实施例4
按比例将PETG、二氧化硅、甲苯二异氰酸酯、乙丙橡胶、聚甲基丙烯酸甲酯、ABS、聚丁二烯、聚醚酰亚胺及竹粉加入反应釜中，进行搅拌混合操作，再通过挤出机进行挤出造粒操作，得到PETG粒料；
采用20万Ci60Co-γ射线源以剂量率50Gy/min对所述PETG粒料进行辐照操作，得到改性PETG粒料；
按比例将PP、三烯丙基异氰脲酸酯、PP-g-MAH、PP-g-ST、PP-g-GMA、山梨醇类聚丙烯透明成核剂、十二烷基苯磺酸钠及羧甲基纤维素加入反应釜中，进行搅拌混合操作，再通过挤出机进行挤出造粒操作，得到PP粒料，其中，所述PP-g-MAH、所述PP-g-ST及所述PP-g-GMA的质量比为1:1:1，所述十二烷基苯磺酸钠及所述羧甲基纤维素的质量比为0.75:1；
通过两个螺杆挤出机分别对改性PETG粒料及PP粒料进行熔融挤出操作，得到改性PETG熔体及PP熔体，所述改性PETG熔体及所述PP熔体通过分配器进行分配叠成三层结构后，经辊压设备压延成型，再通过拉伸机进行拉幅操作，得到实施例4的多层结构的改性PETG材料，其中，所述多层结构的改性PETG材料包括PP层及两个改性PETG层，所述PP层设置于两个所述改性PETG层之间，在一个所述改性PETG层中，所述改性PETG层包括如下质量份的各组分：85份PETG、1.5份二氧化硅、2.5份甲苯二异氰酸酯、0.7份乙丙橡胶、0.7份聚甲基丙烯酸甲酯、0.7份ABS、0.7份聚丁二烯、0.7份聚醚酰亚胺、0.8份竹粉，所述PP层包括如下质量份的各组分：80份PP、7份三烯丙基异氰脲酸酯、0.5份PP-g-MAH、0.5份PP-g-ST、0.5份PP-g-GMA、2份山梨醇类聚丙烯透明成核剂、0.3份十二烷基苯磺酸钠及0.4份羧甲基纤维素。
对比例1
按比例将PETG、二氧化硅、甲苯二异氰酸酯、乙丙橡胶及竹粉加入反应釜中，进行搅拌混合操作，再通过挤出机进行挤出造粒操作，得到PETG粒料；
按比例将PP、三烯丙基异氰脲酸酯、PP-g-MAH、PP-g-ST、PP-g-GMA、山梨醇类聚丙烯透明成核剂、十二烷基苯磺酸钠及羧甲基纤维素加入反应釜中，进行搅拌混合操作，再通过挤出机进行挤出造粒操作，得到PP粒料，其中，所述PP-g-MAH、所述PP-g-ST及所述PP-g-GMA的质量比为1:1:1，所述十二烷基苯磺酸钠及所述羧甲基纤维素的质量比为0.75:1；
通过两个螺杆挤出机分别对PETG粒料及PP粒料进行熔融挤出操作，得到改性PETG熔体及PP熔体，所述改性PETG熔体及所述PP熔体通过分配器进行分配叠成三层结构后，经辊压设备压延成型，再通过拉伸机进行拉幅操作，得到对比例1的多层结构的改性PETG材料，其中，所述多层结构的改性PETG材料包括PP层及两个改性PETG层，所述PP层设置于两个所述改性PETG层之间，在一个所述改性PETG层中，所述改性PETG层包括如下质量份的各组分：85份PETG、1.5份二氧化硅、2.5份甲苯二异氰酸酯、3.5份乙丙橡胶、0.8份竹粉，所述PP层包括如下质量份的各组分：80份PP、7份三烯丙基异氰脲酸酯、0.5份PP-g-MAH、0.5份PP-g-ST、0.5份PP-g-GMA、2份山梨醇类聚丙烯透明成核剂、0.3份十二烷基苯磺酸钠及0.4份羧甲基纤维素。
对比例2
按比例将PETG、二氧化硅、甲苯二异氰酸酯、乙丙橡胶及竹粉加入反应釜中，进行搅拌混合操作，再通过挤出机进行挤出造粒操作，得到PETG粒料；
采用20万Ci60Co-γ射线源以剂量率50Gy/min对所述PETG粒料进行辐照操作，得到改性PETG粒料；
按比例将PP、三烯丙基异氰脲酸酯、PP-g-MAH、山梨醇类聚丙烯透明成核剂、十二烷基苯磺酸钠及羧甲基纤维素加入反应釜中，进行搅拌混合操作，再通过挤出机进行挤出造粒操作，得到PP粒料，所述十二烷基苯磺酸钠及所述羧甲基纤维素的质量比为0.75:1；
通过两个螺杆挤出机分别对改性PETG粒料及PP粒料进行熔融挤出操作，得到改性PETG熔体及PP熔体，所述改性PETG熔体及所述PP熔体通过分配器进行分配叠成三层结构后，经辊压设备压延成型，再通过拉伸机进行拉幅操作，得到对比例2的多层结构的改性PETG材料，其中，所述多层结构的改性PETG材料包括PP层及两个改性PETG层，所述PP层设置于两个所述改性PETG层之间，在一个所述改性PETG层中，所述改性PETG层包括如下质量份的各组分：85份PETG、1.5份二氧化硅、2.5份甲苯二异氰酸酯、3.5份乙丙橡胶、0.8份竹粉，所述PP层包括如下质量份的各组分：80份PP、7份三烯丙基异氰脲酸酯、1.5份PP-g-MAH、2份山梨醇类聚丙烯透明成核剂、0.3份十二烷基苯磺酸钠及0.4份羧甲基纤维素。
对比例3
按比例将PETG、二氧化硅、甲苯二异氰酸酯、乙丙橡胶及竹粉加入反应釜中，进行搅拌混合操作，再通过挤出机进行挤出造粒操作，得到PETG粒料；
采用20万Ci60Co-γ射线源以剂量率50Gy/min对所述PETG粒料进行辐照操作，得到改性PETG粒料；
按比例将PP、三烯丙基异氰脲酸酯、PP-g-MAH、PP-g-ST、PP-g-GMA、山梨醇类聚丙烯透明成核剂、十二烷基苯磺酸钠加入反应釜中，进行搅拌混合操作，再通过挤出机进行挤出造粒操作，得到PP粒料，其中，所述PP-g-MAH、所述PP-g-ST及所述PP-g-GMA的质量比为1:1:1；
通过两个螺杆挤出机分别对改性PETG粒料及PP粒料进行熔融挤出操作，得到改性PETG熔体及PP熔体，所述改性PETG熔体及所述PP熔体通过分配器进行分配叠成三层结构后，经辊压设备压延成型，再通过拉伸机进行拉幅操作，得到对比例3的多层结构的改性PETG材料，其中，所述多层结构的改性PETG材料包括PP层及两个改性PETG层，所述PP层设置于两个所述改性PETG层之间，在一个所述改性PETG层中，所述改性PETG层包括如下质量份的各组分：85份PETG、1.5份二氧化硅、2.5份甲苯二异氰酸酯、3.5份乙丙橡胶、0.8份竹粉，所述PP层包括如下质量份的各组分：80份PP、7份三烯丙基异氰脲酸酯、0.5份PP-g-MAH、0.5份PP-g-ST、0.5份PP-g-GMA、2份山梨醇类聚丙烯透明成核剂、0.7份十二烷基苯磺酸钠。
对实施例1、实施例2、实施例3、实施例4的多层结构的改性PETG材料及对比例1、对比例2、对比例3的多层结构的改性PETG材料进行检测，检测多层结构的改性PETG材料的力学性能，具体性能测试结果如表1所示。
表1性能测试结果
Figure BDA0002941009870000131
由表1测试结果可知，实施例1、实施例2、实施例3及及实施例4的多层结构的改性PETG材料的拉伸强度及收缩率均优于对比例1～3的多层结构的改性PETG材料，也就是说，本发明的多层结构的改性PETG材料具有更加优异的机械性能，通过PP层及两个改性PETG层，通过将PP层叠设于两个改性PETG层之间，得到收缩性能良好的多层结构的改性PETG材料，其中，改性PETG层中加入甲苯二异氰酸酯，PP层中加入三烯丙基异氰脲酸酯，可以起到交联-扩链作用，有利于大大提高改性PETG层以及PP层的黏性，有利于改性PETG层与PP层更好地结合在一起，从而有利于降低生产难度，得到结构稳定的多层结构的改性PETG材料，同时，改性PETG层中加入竹粉，大大提高了改性PETG层的可降解性能，从而大大提高了制备得到的多层结构的改性PETG材料的环保性能。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种多层结构的改性PETG材料，其特征在于，包括PP层及两个改性PETG层，所述PP层设置于两个所述改性PETG层之间；
在一个所述改性PETG层中，所述改性PETG层包括如下质量份的各组分：82～88份PETG、1～2份开口剂、2～3份甲苯二异氰酸酯、3～4份增韧剂、0.5～1份竹粉；
所述PP层包括如下质量份的各组分：78～82份PP、5～8份三烯丙基异氰脲酸酯、1～3份增溶剂、1～3份成核剂、0.5～1份分散剂。
2.根据权利要求1所述的多层结构的改性PETG材料，其特征在于，所述开口剂包括二氧化硅、碳酸钙、人造滑石及水合硅酸镁中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的多层结构的改性PETG材料，其特征在于，所述增韧剂包括乙丙橡胶、聚甲基丙烯酸甲酯、ABS、聚丁二烯及聚醚酰亚胺中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的多层结构的改性PETG材料，其特征在于，所述增溶剂包括PP-g-MAH、PP-g-ST及PP-g-GMA。
5.根据权利要求1所述的多层结构的改性PETG材料，其特征在于，所述成核剂为山梨醇类聚丙烯透明成核剂。
6.根据权利要求1所述的多层结构的改性PETG材料，其特征在于，所述分散剂包括十二烷基苯磺酸钠及羧甲基纤维素。
7.根据权利要求6所述的多层结构的改性PETG材料，其特征在于，所述十二烷基苯磺酸钠及所述羧甲基纤维素的质量比为0.75:1。
8.根据权利要求4所述的多层结构的改性PETG材料，其特征在于，所述PP-g-MAH、所述PP-g-ST及所述PP-g-GMA的质量比为1:1:1。
9.一种多层结构的改性PETG材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
按比例将PETG、开口剂、甲苯二异氰酸酯、增韧剂及竹粉加入反应釜中，进行搅拌混合操作，再通过挤出机进行挤出造粒操作，得到PETG粒料；
对所述PETG粒料进行辐照操作，得到改性PETG粒料；
按比例将PP、三烯丙基异氰脲酸酯、增溶剂、成核剂及分散剂加入反应釜中，进行搅拌混合操作，再通过挤出机进行挤出造粒操作，得到PP粒料；
通过两个螺杆挤出机分别对改性PETG粒料及PP粒料进行熔融挤出操作，得到改性PETG熔体及PP熔体，所述改性PETG熔体及所述PP熔体通过分配器进行分配叠成三层结构后，经辊压设备压延成型，再通过拉伸机进行拉幅操作，得到所述多层结构的改性PETG材料，其中，所述多层结构的改性PETG材料包括PP层及两个改性PETG层，所述PP层设置于两个所述改性PETG层之间。
10.根据权利要求9所述的多层结构的改性PETG材料的制备方法，其特征在于，在对所述PETG粒料进行辐照操作，得到改性PETG粒料的操作中，采用20万Ci60Co-γ射线源以剂量率50Gy/min对所述PETG粒料进行辐照。
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