CN114196175A - 一种改性pet塑料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种改性PET塑料及其制备方法，涉及塑料材料技术领域。本发明提供的改性PET塑料，包括以下重量份的制备原料：PET树脂90～98份；填料0.5～5份；增韧剂0.5～3份；添加剂0.5～2份。在本发明中，填料能够促进材料结晶，提高流动性，同时具有增韧和防止收缩作用；增韧剂能够显著提高PET树脂的冲击韧性；添加剂能够提高改性PET塑料的综合使用性能。本发明通过各制备原料的复合作用，能够提高PET塑料的流动性、耐热性和抗冲击强度。实施例结果表明，本发明提供的改性PET塑料的HDT B≥75℃，耐热性较高；冲击强度≥45kJ/m2，抗冲击强度高。
Description
技术领域
本发明涉及塑料材料技术领域，具体涉及一种改性PET塑料及其制备方法。
背景技术
聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)是乳白色或浅黄色、高度结晶的聚合物，表面平滑有光泽；在较宽的温度范围内具有优良的物理机械性能，长期使用温度可达120℃，电绝缘性优良，甚至在高温高频下，其电性能仍较好。
PET一般可用于挤出，制备纺织品、牙刷丝、管材和型材等；也可用于吹塑，制备饮料瓶和化妆品瓶等。但现有的PET材料抗冲击强度和流动性较差，对PET产品的质量会产生不良影响。
发明内容
本发明的目的在于提供一种改性PET塑料及其制备方法，本发明提供的改性PET塑料具有优异的流动性、耐热性和抗冲击强度。
为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：
本发明提供了一种改性PET塑料，包括以下重量份的制备原料：
优选地，所述填料的粒径为200～600nm。
优选地，所述填料包括纳米二氧化硅、超细滑石粉、纳米碳酸钙、纳米高岭土、纳米碳酸钠和纳米碳酸氢钠中的一种或几种。
优选地，所述增韧剂包括多元醇、聚氨酯预聚体和低聚聚酯材料中的一种或几种。
优选地，所述添加剂包括脱模剂和/或稳定剂。
优选地，所述稳定剂为聚酯类稳定剂和抗氧剂中的一种或两种。
优选地，所述脱模剂为季戊四醇硬脂酸酯、硬脂酸钙和硬脂酸锌中的一种或几种。
本发明提供了上述技术方案所述改性PET塑料的制备方法，包括以下步骤：
将PET树脂、填料、增韧剂和添加剂混合，得到预混料；
将所述预混料通过挤出机挤出，得到改性PET塑料。
优选地，所述挤出机为双螺杆挤出机；所述挤出机的料筒温度为130～180℃；螺杆转速为300～400r/min；真空度为0.5～0.8MPa；螺杆长径比为40～60。
本发明提供了一种改性PET塑料，包括以下重量份的制备原料：PET树脂90～98份；填料0.5～5份；增韧剂0.5～3份；添加剂0.5～2份。在本发明中，填料能够促进材料结晶，提高流动性，同时具有增韧和防止收缩作用；增韧剂能够显著提高PET树脂的冲击韧性；添加剂能够提高改性PET塑料的综合使用性能。本发明通过各制备原料的复合作用，能够提高PET塑料的流动性、耐热性和抗冲击强度。实施例结果表明，本发明提供的改性PET塑料的HDT B≥75℃，耐热性较高；冲击强度≥45kJ/m2，抗冲击强度高。
具体实施方式
本发明提供了一种改性PET塑料，包括以下重量份的制备原料：
在本发明中，若无特殊说明，所有的制备原料均为本领域技术人员熟知的市售商品。
在本发明中，按重量份数计，制备所述改性PET塑料的原料包括PET树脂90～98份，优选为94.9～98.9份。
在本发明中，以所述PET树脂的重量份数为基准，制备所述改性PET塑料的原料包括填料0.5～5份，优选为1～1.5份。在本发明中，所述填料的粒径优选为200～600nm，更优选为300～500nm。在本发明中，所述填料优选包括纳米二氧化硅、超细滑石粉、纳米碳酸钙、纳米高岭土、纳米碳酸钠和纳米碳酸氢钠中的一种或几种，更优选为纳米碳酸氢钠和/或纳米二氧化硅。在本发明的具体实施例中，纳米碳酸氢钠对材料的耐温和拉伸有增强作用，纳米二氧化硅有利于材料增韧。
在本发明中，以所述PET树脂的重量份数为基准，制备所述改性PET塑料的原料包括增韧剂0.5～3份，优选为1～2份。在本发明中，所述增韧剂优选包括多元醇、聚氨酯预聚体和低聚聚酯材料中的一种或几种，更优选为端异氰酸酯基聚氨酯预聚体(端NCO聚氨酯预聚体)。在本发明中，所述多元醇优选为新戊二醇(NPG)。在本发明中，所述低聚聚酯材料优选为间苯二甲酸乙二醇酯低聚物或邻苯二甲酸乙二醇酯低聚物。
在本发明的具体实施例中，所述端NCO聚氨酯预聚体的制备方法包括：在氮气气氛保护下，将多元醇和多异氰酸酯混合，进行聚合反应，得到端NCO聚氨酯预聚体。在本发明中，所述多元醇优选为聚酯多元醇，具体优选为新戊二醇(NPG)。在本发明中，所述多元醇的羟基和多异氰酸酯的NCO的摩尔比优选为1:1.5～4.5。在本发明中，所述聚合反应的温度优选为80～100℃。
在本发明中，以所述PET树脂的重量份数为基准，制备所述改性PET塑料的原料包括添加剂0.5～2份，优选为0.6～1.1份。在本发明中，所述添加剂优选包括相容剂、脱模剂和/或稳定剂。在本发明中，所述脱模剂优选为季戊四醇硬脂酸酯(PETS)、硬脂酸钙和硬脂酸锌中的一种或几种。在本发明中，所述稳定剂优选为聚酯类稳定剂和抗氧剂中的一种或两种。在本发明，所述稳定剂能够保持PET塑料不发黄。
本发明还提供了上述技术方案所述改性PET塑料的制备方法，包括以下步骤：
将PET树脂、填料、增韧剂和添加剂混合，得到预混料；
将所述预混料通过挤出机挤出，得到改性PET塑料。
本发明将PET树脂、填料、增韧剂和添加剂混合，得到预混料。在本发明中，所述混合优选在高速搅拌机中进行；所述混合时搅拌的速率优选为150r/min；所述混合的时间优选为4～6min。
得到预混料后，本发明将所述预混料通过挤出机挤出，得到改性PET塑料。在本发明中，所述挤出机优选为双螺杆挤出机；所述挤出机的料筒温度优选为130～180℃，更优选为140～160℃；螺杆转速优选为300～400r/min；真空度优选为0.5～0.8MPa；螺杆长径比优选为40～60。
下面将结合本发明中的实施例，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
端NCO聚氨酯预聚体的制备方法：
去除NPG的少量水分，氮气气氛保护下，将NPG加入过量的MDI中，并搅拌分散产物，同时带走大量热量，当异氰酸酯的NCO含量为已加入的多元醇OH含量1.5～4.5倍时停止加入多元醇，反应温度为80～100℃，得到端NCO聚氨酯预聚体。
按重量份数计，将94.9份PET树脂、1份纳米二氧化硅、3份端NCO聚氨酯预聚体、0.5份硬脂酸钙、0.3份PETS和0.3份抗氧剂BASF 1076进行混合，全部加入高速搅拌机，在150r/min转速下搅拌5min，得到预混料；将所述预混料经过主喂料口加入双螺杆挤出机共同挤出，双螺杆挤出机料筒温度为130～180℃，螺杆转速为300～400r/min，真空度为0.5～0.8MPa，螺杆长径比为40，得到改性PET塑料。
实施例2
按重量份数计，将94.9份PET树脂、1份纳米二氧化硅、0.5份纳米碳酸氢钠、3份实施例1制备的端NCO聚氨酯预聚体、0.3份PETS和0.3份抗氧剂BASF 1076进行混合，全部加入高速搅拌机，在150r/min转速下搅拌5min，得到预混料；将所述预混料经过主喂料口加入双螺杆挤出机共同挤出，双螺杆挤出机料筒温度为130～180℃，螺杆转速为300～400r/min，真空度为0.5～0.8MPa，螺杆长径比为40，得到改性PET塑料。
实施例3
按重量份数计，将94.9份PET树脂、1份纳米碳酸氢钠、3份低分子量聚酯(分子量为1000～10000)、0.5份硬脂酸钙、0.3份PETS和0.3份抗氧剂BASF 1076进行混合，全部加入高速搅拌机，在150r/min转速下搅拌5min，得到预混料；将所述预混料经过主喂料口加入双螺杆挤出机共同挤出，双螺杆挤出机料筒温度为130～180℃，螺杆转速为300～400r/min，真空度为0.5～0.8MPa，螺杆长径比为40，得到改性PET塑料。
对比例1
按重量份数计，将98.9份PET树脂、0.5份硬脂酸钙、0.3份PETS和0.3份抗氧剂BASF1076进行混合，全部加入高速搅拌机，在150r/min转速下搅拌5min，得到预混料；将所述预混料经过主喂料口加入双螺杆挤出机共同挤出，双螺杆挤出机料筒温度为130～180℃，螺杆转速为300～400r/min，真空度为0.5～0.8MPa，螺杆长径比为40，得到改性PET塑料。
测试例
实施例1～3和对比例1制备的改性PET塑料的力学性能和耐热性结果如表1所示。
表1实施例1～3和对比例1制备的改性PET塑料的力学性能和耐热性结果
由表1可以看出，本发明提供的改性PET塑料具有优异的流动性、耐热性和抗冲击强度。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，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的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (9)
1.一种改性PET塑料，其特征在于，包括以下重量份的制备原料：
2.根据权利要求1所述的改性PET塑料，其特征在于，所述填料的粒径为200～600nm。
3.根据权利要求1或2所述的改性PET塑料，其特征在于，所述填料包括纳米二氧化硅、超细滑石粉、纳米碳酸钙、纳米高岭土、纳米碳酸钠和纳米碳酸氢钠中的一种或几种。
4.根据权利要求1所述的改性PET塑料，其特征在于，所述增韧剂包括多元醇、聚氨酯预聚体和低聚聚酯材料中的一种或几种。
5.根据权利要求1所述的改性PET塑料，其特征在于，所述添加剂包括脱模剂和/或稳定剂。
6.根据权利要求5所述的改性PET塑料，其特征在于，所述稳定剂为聚酯类稳定剂和抗氧剂中的一种或两种。
7.根据权利要求5所述的改性PET塑料，其特征在于，所述脱模剂为季戊四醇硬脂酸酯、硬脂酸钙和硬脂酸锌中的一种或几种。
8.权利要求1～7任一项所述改性PET塑料的制备方法，包括以下步骤：
将PET树脂、填料、增韧剂和添加剂混合，得到预混料；
将所述预混料通过挤出机挤出，得到改性PET塑料。
9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述挤出机为双螺杆挤出机；所述挤出机的料筒温度为130～180℃；螺杆转速为300～400r/min；真空度为0.5～0.8MPa；螺杆长径比为40～60。
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2021
- 2021-12-31 CN CN202111663813.5A patent/CN114196175A/zh active Pending
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