CN115466490A - 一种高耐温亲水型pet注塑专用料及其工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高耐温亲水型PET注塑专用料及其工艺，包括PET 100份，相容剂1‑5，增强剂1‑10份，成核剂1‑10份，抗氧剂0.1‑1份，PET为聚对苯二甲酸乙二醇酯，粘度为0.8d l/g‑0.9d l/g，的相容剂为POE‑MAH、EPDM‑MAH，增强剂为改性二氧化硅，成核剂为有机钠磷酸盐，通过加入增强剂改性二氧化硅既可以增加材料的拉伸强度又可以增加材料的亲水性，其中改性二氧化硅原位聚合氨基，S iO2‑NH2在PET注塑过程中能够有效的分散到体系中，其中S iO2‑NH2在有机钠磷酸盐中的P I基团中具有界面相容性，同时形成强共价键，并且S iO2‑NH2使得生成产品的的热稳定性和Tg值显着提高，并且添加的成核剂以及后结晶处理，大大的提高了材料的热变形温度。
Description
技术领域
本发明涉及硅粉输送耐磨球阀技术领域，尤其涉及一种高耐温亲水型PET 注塑专用料及其工艺。
背景技术
聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)，化学式为(C10H8O4)n，是由对苯二甲酸二甲酯与乙二醇酯交换或以对苯二甲酸与乙二醇酯化先合成对苯二甲酸双羟乙酯，然后再进行缩聚反应制得。属结晶型饱和聚酯，为乳白色或浅黄色、高度结晶的聚合物，表面平滑有光泽，是生活中常见的一种树脂，可以分为APET、RPET和PETG。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，但耐电晕性较差，抗蠕变性，耐疲劳性，耐摩擦性、尺寸稳定性都很好。
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，长期使用但耐电晕性较差，抗蠕变性，耐疲劳性，耐摩擦性、尺寸稳定性都很好，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。
但是PET注塑过程中结晶速率慢，成型加工困难，模塑温度高，生产周期长，冲击性能差，同时用于增强产品性能的纳米二氧化硅由于缺乏部分官能团，从而难以将特性整合到PET中。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种高耐温亲水型PET注塑专用料及其工艺。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种高耐温亲水型PET注塑专用料及其工艺，包括PET 100份，相容剂 1-5，增强剂1-10份，成核剂1-10份，抗氧剂0.1-1份。
上述技术方案进一步包括：
所述PET为聚对苯二甲酸乙二醇酯，粘度为0.8dl/g-0.9dl/g。
所述的相容剂为POE-MAH、EPDM-MAH。
所述增强剂为改性二氧化硅。
所述成核剂为有机钠磷酸盐。
所述的抗氧剂为抗氧剂1098。
改性二氧化硅的制备方法如下所述：
步骤一：将甲苯放入三颈圆底反应烧瓶中；
步骤二：向三颈圆底反应烧瓶中通入氮气，在氮气环境下，加入0.3g 4,4-亚甲基二苯二异氰酸酯，并进行搅拌；
步骤三：将1g二氧化硅纳米粉末加入到混合物中在60℃下搅拌6小时；
步骤四：对搅拌后的混合物进行冷却，并进行过滤；
步骤五：通过甲苯溶液对过滤后的残余物进行冲洗，去除表面物理残留的4,4-亚甲基二苯二异氰酸酯，从而得到表面原位聚合氨基的改性纳米二氧化硅。
一种高耐温亲水型PET注塑专用料使用工艺，包括以下步骤：
第一步：将PET、相容剂、增强剂、成核剂、抗氧剂按配方中的比例加入高混机中120℃下搅拌60min；
第二步：将第一步中混合均匀的原料，经双螺杆挤出机在230-280℃下挤出造粒，得到专用料的注塑制品，双螺杆挤出机的长径比为40:1-48:1，从加料段到模面各区温度为230-280℃；
第三步，第二步中得到的专用料的注塑制品在180-250℃下烘干加热，得到最终高耐热亲水型注塑产品
本发明具备以下有益效果：
本发明中，通过加入增强剂改性二氧化硅既可以增加材料的拉伸强度又可以增加材料的亲水性，其中改性二氧化硅原位聚合氨基，SiO2-NH2在PET 注塑过程中能够有效的分散到体系中，其中SiO2-NH2在有机钠磷酸盐中的PI 基团中具有界面相容性，同时形成强共价键，并且SiO2-NH2使得生成产品的的热稳定性和Tg值显着提高，并且添加的成核剂以及后结晶处理，大大的提高了材料的热变形温度。
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，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。
实施例一
第一步，将甲苯放入三颈圆底反应烧瓶中；
第二步，向三颈圆底反应烧瓶中通入氮气，在氮气环境下，加入0.3g 4,4-亚甲基二苯二异氰酸酯，并进行搅拌；
第三步，将1g二氧化硅纳米粉末加入到混合物中在60℃下搅拌6小时；
第四步，对搅拌后的混合物进行冷却，并进行过滤；
第五步，通过甲苯溶液对过滤后的残余物进行冲洗，去除表面物理残留的4,4-亚甲基二苯二异氰酸酯，从而得到表面原位聚合氨基的改性纳米二氧化硅。
实施例二
第一步，将甲苯放入三颈圆底反应烧瓶中；
第二步，向三颈圆底反应烧瓶中通入氮气，加入0.6g4,4-亚甲基二苯二异氰酸酯，并进行搅拌；
第三步，将1g二氧化硅纳米粉末加入到混合物中在60℃下搅拌6小时；
第四步，对搅拌后的混合物进行冷却，并进行过滤；
第五步，通过甲苯溶液对过滤后的残余物进行冲洗，去除表面物理残留的4,4-亚甲基二苯二异氰酸酯，从而得到表面原位聚合氨基的改性纳米二氧化硅。
实施例三
第一步，将甲苯放入三颈圆底反应烧瓶中；
第二步，向三颈圆底反应烧瓶中通入氮气，加入0.1g 4,4-亚甲基二苯二异氰酸酯，并进行搅拌；
第三步，将1g二氧化硅纳米粉末加入到混合物中在60℃下搅拌6小时；
第四步，对搅拌后的混合物进行冷却，并进行过滤；
第五步，通过甲苯溶液对过滤后的残余物进行冲洗，去除表面物理残留的4,4-亚甲基二苯二异氰酸酯，从而得到表面原位聚合氨基的改性纳米二氧化硅。
对比例一
S1：采用市面上售卖的SiO2作为后续水凝胶泡沫的合成原料；
S2：对获取的SiO2进行超声粉碎得到SiO2纳米级粒子。
实施例四
将100kg聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、3kg POE-MAH、10kg纳米黏土、0.3kg滑石粉、0.3kg抗氧剂1098、0.2kg抗氧剂3114按配方中顺序加入高混机中在120℃下高速搅拌60min；
混合好的物料加入双螺杆挤出机(螺杆直径50mm、长径比48：1)挤出造粒，螺杆转速300rpm，喂料转速100rpm，挤出机各段温度设定为(从进料口到模头)：220℃、250℃、260℃、268℃、270℃、270℃、270℃、270℃、 270℃、275℃、280℃。
实施例五
将100kg聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、3kgPOE-MAH、10kg纳米黏土、0.6kg滑石粉、0.3kg抗氧剂1098、0.2kg抗氧剂3114按配方中顺序加入高混机中在120℃下高速搅拌60min；
混合好的物料加入双螺杆挤出机(螺杆直径50mm、长径比48：1)挤出造粒，螺杆转速300rpm，喂料转速100rpm，挤出机各段温度设定为(从进料口到模头)：220℃、250℃、260℃、268℃、270℃、270℃、270℃、270℃、 270℃、275℃、280℃。
实施例六
将100kg聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、3kg POE-MAH、10kg纳米黏土、 0.9kg滑石粉、0.3kg抗氧剂1098、0.2kg抗氧剂3114按配方中顺序加入高混机中在120℃下高速搅拌60min；
混合好的物料加入双螺杆挤出机(螺杆直径50mm、长径比48：1)挤出造粒，螺杆转速300rpm，喂料转速100rpm，挤出机各段温度设定为(从进料口到模头)：220℃、250℃、260℃、268℃、270℃、270℃、270℃、270℃、 270℃、275℃、280℃。
实施例七
将100kg聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、3kg POE-MAH、10kg实施例一中制备的改性纳米二氧化硅、0.9kg有机钠磷酸盐、0.3kg抗氧剂1098按配方中顺序加入高混机中在120℃下高速搅拌60min；
混合好的物料加入双螺杆挤出机(螺杆直径50mm、长径比48：1)挤出造粒，螺杆转速300rpm，喂料转速100rpm，挤出机各段温度设定为(从进料口到模头)：220℃、250℃、260℃、268℃、270℃、270℃、270℃、270℃、 270℃、275℃、280℃。
实施例八
将100kg聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、3kg POE-MAH、10kg实施例二中制备的改性纳米二氧化硅、0.9kg有机钠磷酸盐、0.3kg抗氧剂1098按配方中顺序加入高混机中在120℃下高速搅拌60min；
混合好的物料加入双螺杆挤出机(螺杆直径50mm、长径比48：1)挤出造粒，螺杆转速300rpm，喂料转速100rpm，挤出机各段温度设定为(从进料口到模头)：220℃、250℃、260℃、268℃、270℃、270℃、270℃、270℃、 270℃、275℃、280℃。
实施例九
将100kg聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、3kg POE-MAH、10kg实施例三中制备的改性纳米二氧化硅、0.9kg有机钠磷酸盐、0.3kg抗氧剂1098按配方中顺序加入高混机中在120℃下高速搅拌60min；
混合好的物料加入双螺杆挤出机(螺杆直径50mm、长径比48：1)挤出造粒，螺杆转速300rpm，喂料转速100rpm，挤出机各段温度设定为(从进料口到模头)：220℃、250℃、260℃、268℃、270℃、270℃、270℃、270℃、 270℃、275℃、280℃。
对比例二
将100kg聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、3kg POE-MAH、10kg对比例二中制备的改性纳米二氧化硅、0.9kg有机钠磷酸盐、0.3kg抗氧剂1098按配方中顺序加入高混机中在120℃下高速搅拌60min；
混合好的物料加入双螺杆挤出机(螺杆直径50mm、长径比48：1)挤出造粒，螺杆转速300rpm，喂料转速100rpm，挤出机各段温度设定为(从进料口到模头)：220℃、250℃、260℃、268℃、270℃、270℃、270℃、270℃、 270℃、275℃、280℃。
对用以上实施例专用料制成的样条在250℃下烘干加热5min后，进行性能测试，测试结果如下表所示：(其中空白组指常规PET注塑专用料)
通过加入增强剂改性二氧化硅既可以增加材料的拉伸强度又可以增加材料的亲水性，其中改性二氧化硅原位聚合氨基，S i O2-NH2在PET注塑过程中能够有效的分散到体系中，其中S iO2-NH2在有机钠磷酸盐中的PI基团中具有界面相容性，同时形成强共价键，并且S iO2-NH2使得生成产品的的热稳定性和Tg值显着提高，并且添加的成核剂以及后结晶处理，大大的提高了材料的热变形温度，本专利方法生产的复合材料，热变形温度和表面亲水性(接触角)明显高于目前市场上的产品。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (9)
1.一种高耐温亲水型PET注塑专用料，其特征在于，包括PET 100份，相容剂1-5，增强剂1-10份，成核剂1-10份，抗氧剂0.1-1份。
2.根据权利要求1所述的一种高耐温亲水型PET注塑专用料及其工艺，其特征在于，所述PET为聚对苯二甲酸乙二醇酯，粘度为0.8dl/g-0.9dl/g。
3.根据权利要求1所述的一种高耐温亲水型PET注塑专用料及其工艺，其特征在于，所述的相容剂为POE-MAH、EPDM-MAH。
4.根据权利要求1所述的一种高耐温亲水型PET注塑专用料及其工艺，其特征在于，所述增强剂为改性二氧化硅。
5.根据权利要求1所述的一种高耐温亲水型PET注塑专用料及其工艺，其特征在于，所述成核剂为有机钠磷酸盐。
6.根据权利要求1所述的一种高耐温亲水型PET注塑专用料及其工艺，其特征在于，所述的抗氧剂为抗氧剂1098。
7.根据权利要求4所述的一种高耐温亲水型PET注塑专用料及其工艺，其特征在于，改性二氧化硅的制备方法如下所述：
步骤一：将甲苯放入三颈圆底反应烧瓶中；
步骤二：向三颈圆底反应烧瓶中通入氮气，在氮气环境下，加入0.3g4,4-亚甲基二苯二异氰酸酯，并进行搅拌；
步骤三：将1g二氧化硅纳米粉末加入到混合物中在60℃下搅拌6小时；
步骤四：对搅拌后的混合物进行冷却，并进行过滤；
步骤五：通过甲苯溶液对过滤后的残余物进行冲洗，去除表面物理残留的4,4-亚甲基二苯二异氰酸酯，从而得到表面原位聚合氨基的改性纳米二氧化硅。
8.一种高耐温亲水型PET注塑专用料使用工艺，其特征在于，包括以下步骤：
第一步：将PET、相容剂、增强剂、成核剂、抗氧剂按配方中的比例加入高混机中120℃下搅拌60min；
第二步：将第一步中混合均匀的原料，经双螺杆挤出机在230-280℃下挤出造粒，得到专用料的注塑制品；
第三步，第二步中得到的专用料的注塑制品在180-250℃下烘干加热，得到最终高耐热亲水型注塑产品。
9.根据权利要求8所述的一种高耐温亲水型PET注塑专用料使用工艺，其特征在于，双螺杆挤出机的长径比为40:1-48:1，从加料段到模面各区温度为230-280℃。
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