CN116444960B - 复合petg材料 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种复合PETG材料，属于高分子技术领域。其组分PETG、PTMEG、PMMA、马来酸酐接枝聚丙烯、苯乙醇、玻璃微珠、珠光云母、受阻酚类抗氧剂、分散剂。本发明以PMMA和PETG作为主体材料，通过特选的辅料获得一种具有良好综合性能的透明符合PETG材料，能够应用于多个不同领域中。本发明的制备方法无需对现有设备进行大改造，只需要调节参数即可，改造难度低。
Description
技术领域
本发明属于高分子技术领域，具体涉及一种复合PETG材料。
背景技术
PETG树脂是一种非晶型共聚酯，PE TG常用的共聚单体为1,4-环己烷二甲醇(CHDM)，全称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(TPA)、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。可以认为，PETG属于PET塑料中的一种；PETG其具有优异的光学性能、高光泽表面和低浑浊度、透光率接近90％，是一种具有良好外观性能的塑料；但是力学性能相对其他同样具有高透明度的塑料种类，如PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯)、PS(聚苯乙烯)、PC(聚碳酸酯)等有一定的差距，限制了其应用。
发明内容
本发明提供了一种复合PETG材料，制备出的复合PETG材料复合性能好，满足现有需求。
一种复合PETG材料，以质量份计算包括以下组分：
所述PTMEG的添加量不超过PETG和PMMA质量之和的2.8％；
所述珠光云母的粒径为60-800μm。
特别地，所述分散剂为BKY分散剂。
特别地，所述珠光云母为表面附着有金属氧化层的珠光云母。
特别地，所述玻璃微珠为中空玻璃微珠。
特别地，所述玻璃微珠的粒径≤200μm。
前述的复合PETG材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)将PETG、PTMEG、PMMA、马来酸酐接枝聚丙烯混合并粉碎，得混合树脂料；
(2)混合树脂料与苯乙醇、玻璃微珠、珠光云母、受阻酚类抗氧剂、分散剂共混，挤出成型。
特别地，所述步骤(2)中，采用双螺杆挤出机挤出成型；
螺杆转速为130-150r/min；
加料段温度：150-180℃
压缩段温度：205-220℃，
塑化段温度：215-225℃；
排气段温度：215-225℃；
挤出段温度：210-220℃。
本发明中：
PETG是指苯二甲酸(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。
PTMEG是指聚四氢呋喃(聚四亚甲基醚二醇，四氢呋喃均聚醚)。
PMMA是指聚甲基丙烯酸甲酯。
本发明的复合树脂材料，以透明的PETG和PMMA作为主体；为了改善其力学性能，加入PTMEG和苯乙醇作为力学改性剂使用。
但PTMEG在低温下为白色蜡状固体，在本发明中少量添加时可以保持整体产品透明，但用量过多时会导致雾化；影响视觉效果，故需要控制添加量。
中空的玻璃微珠可以增加本发明的反光性；在不降低树脂刚度情况下增加其韧性、耐腐蚀性、隔热能力和绝缘性；同时也是一种良好的加工助剂。
珠光云母在本发明中起到与玻璃微珠类似的效果，在本发明中，相同添加量的情况下，玻璃微珠和珠光云母共用的反光效果比单独使用玻璃微珠更好；但由于珠光云母由于其天然属性，会不可避免的带有颜色；而有时候为了获得高透明度的复合PETG材料，必须控制珠光云母的用量。
而当需要获得带有颜色的复合PETG材料时，珠光云母上包覆的有色金属氧化物会带来独特的颜色效果。
本发明中的马来酸酐接枝聚丙烯是作为相容剂使用，减少了不同树脂原料之间的分子链碰撞几率，改善韧性。
受阻酚类抗氧剂改善其耐候性，分散剂为加工助剂，常用的有BKY161和BKY163。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
(1)本发明以PMMA和PETG作为主体材料，通过特选的辅料获得一种具有良好综合性能的透明符合PETG材料，能够应用于多个不同领域中。
(2)本发明的制备方法无需对现有设备进行大改造，只需要调节参数即可，改造难度低。
具体实施方式
为了更好地理解本发明，下面结合具体实施例对本发明作进一步的描述，其中实施例中使用的术语是为了描述特定的具体实施方案，不构成对本发明保护范围的限制。
下列实施例中，端羟基聚氯乙烯的K值在50-80之间。
实施例1
一种复合PETG材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)按下方以质量份计算称取各原料；
分散剂BKY161 1.5
其中珠光云母的粒径为60-800μm；玻璃微珠为粒径≤200μm的中空玻璃微珠。
(2)将PETG、PTMEG、PMMA、马来酸酐接枝聚丙烯混合并粉碎，得混合树脂料；
(3)混合树脂料与苯乙醇、玻璃微珠、珠光云母、受阻酚类抗氧剂、分散剂共混，采用双螺杆挤出机挤出成型；
螺杆转速为130-150r/min；
加料段温度：150-180℃
压缩段温度：205-220℃，
塑化段温度：215-225℃；
排气段温度：215-225℃；
挤出段温度：210-220℃。
实施例2
一种复合PETG材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)按下方以质量份计算称取各原料；
分散剂BKY163 1.0
其中珠光云母的粒径为60-800μm；玻璃微珠为粒径≤200μm的中空玻璃微珠。
(2)将PETG、PTMEG、PMMA、马来酸酐接枝聚丙烯混合并粉碎，得混合树脂料；
(3)混合树脂料与苯乙醇、玻璃微珠、珠光云母、受阻酚类抗氧剂、分散剂共混，采用双螺杆挤出机挤出成型；
螺杆转速为130-150r/min；
加料段温度：150-180℃
压缩段温度：205-220℃，
塑化段温度：215-225℃；
排气段温度：215-225℃；
挤出段温度：210-220℃。
实施例3
一种复合PETG材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)按下方以质量份计算称取各原料；
其中珠光云母的粒径为60-800μm；玻璃微珠为粒径≤200μm的中空玻璃微珠。
(2)将PETG、PTMEG、PMMA、马来酸酐接枝聚丙烯混合并粉碎，得混合树脂料；
(3)混合树脂料与苯乙醇、玻璃微珠、珠光云母、受阻酚类抗氧剂、分散剂共混，采用双螺杆挤出机挤出成型；
螺杆转速为130-150r/min；
加料段温度：150-180℃
压缩段温度：205-220℃，
塑化段温度：215-225℃；
排气段温度：215-225℃；
挤出段温度：210-220℃。
实施例4
一种复合PETG材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)按下方以质量份计算称取各原料；
其中珠光云母的粒径为60-800μm；玻璃微珠为粒径≤200μm的中空玻璃微珠。
(2)将PETG、PTMEG、PMMA、马来酸酐接枝聚丙烯混合并粉碎，得混合树脂料；
(3)混合树脂料与苯乙醇、玻璃微珠、珠光云母、受阻酚类抗氧剂、分散剂共混，采用双螺杆挤出机挤出成型；
螺杆转速为130-150r/min；
加料段温度：150-180℃
压缩段温度：205-220℃，
塑化段温度：215-225℃；
排气段温度：215-225℃；
挤出段温度：210-220℃。
对比例1
一种复合PETG材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)按下方以质量份计算称取各原料；
PETG 100
PMMA 18
马来酸酐接枝聚丙烯 1.6
(2)将PETG、PMMA、马来酸酐接枝聚丙烯混合并粉碎，得混合树脂料；
(3)混合树脂料采用双螺杆挤出机挤出成型；
螺杆转速为130-150r/min；
加料段温度：150-180℃
压缩段温度：205-220℃，
塑化段温度：215-225℃；
排气段温度：215-225℃；
挤出段温度：210-220℃。
对比例2
一种复合PETG材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)按下方以质量份计算称取各原料；
PETG 100
马来酸酐接枝聚丙烯 3
珠光云母 1.8
分散剂BKY161 1.5
其中珠光云母的粒径为60-800μm；玻璃微珠为粒径≤200μm的中空玻璃微珠。(2)将PETG马来酸酐接枝聚丙烯混合并粉碎，得混合树脂料；
(3)混合树脂料与珠光云母、分散剂共混，采用双螺杆挤出机挤出成型；螺杆转速为130-150r/min；
加料段温度：150-180℃
压缩段温度：205-220℃，
塑化段温度：215-225℃；
排气段温度：215-225℃；
挤出段温度：210-220℃。
对前述的实施例和对比例制备成的材料进行性能测试
(1)拉伸强度测试：按照《GB1040-2018塑料拉伸性能的测定》，试样大小为150mm×10mm×4mm哑铃标准样条；
(2)简支梁冲击强度测试：按照《GB/T 1043.2-2018塑料简支梁冲击性能的测定第2部分：仪器化冲击试验》试样大小为有缺口的80mm×10mm×4mm，常温；
(3)透光率和雾度的测定：按照《GB/T 2410-2008透明塑料透光率和雾度的测定》测试。
(4)耐候性的测定：按照《GB/T 2423-2013程序A方法测试材料的耐候性能(40个周期)》以及《ISO105-A02》评定变色的灰度等级测试，
测试结果如下表1。
表1性能测试结果
由对比例1和对比例2可知，当PETG与PMMA混合时，PMMA能显著增强其拉伸强度，但是会降低其冲击强度。
实施例1-实施例4的制品与对比例1、对比例2的相比，在视觉上有明显的细微闪光效果。
上述详细说明是针对本发明其中之一可行实施例的具体说明，该实施例并非用以限制本发明的专利范围，凡未脱离本发明所为的等效实施或变更，均应包含于本发明技术方案的范围内。
Claims (6)
1.复合PETG材料，其特征在于，以质量份计算包括以下组分：
所述聚四氢呋喃的添加量不超过聚对苯二甲酸乙二醇酯-1,4-环己烷二甲醇酯和聚甲基丙烯酸甲酯质量之和的2.8％；
所述珠光云母的粒径为60-800μm。
2.根据权利要求1所述的复合PETG材料，其特征在于，所述分散剂为BKY分散剂。
3.根据权利要求1所述的复合PETG材料，其特征在于，所述珠光云母为表面附着有金属氧化层的珠光云母。
4.根据权利要求1所述的复合PETG材料，其特征在于，所述中空玻璃微珠的粒径≤200μm。
5.权利要求1-4任一所述的复合PETG材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将聚对苯二甲酸乙二醇酯-1,4-环己烷二甲醇酯、聚四氢呋喃、聚甲基丙烯酸甲酯、马来酸酐接枝聚丙烯混合并粉碎，得混合树脂料；
(2)混合树脂料与苯乙醇、玻璃微珠、珠光云母、受阻酚类抗氧剂、分散剂共混，挤出成型。
6.根据权利要求5所述的复合PETG材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中，采用双螺杆挤出机挤出成型；
螺杆转速为130-150r/min；
加料段温度：150-180℃
压缩段温度：205-220℃，
塑化段温度：215-225℃；
排气段温度：215-225℃；
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