CN1687230A - Pet和pp共混改性纳米填料合金及其制备方法 - Google Patents

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陈德杰
胡秀兰
邹世明
王丽华
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Abstract

本发明涉及一种PET和PP共混改性纳米填料合金，其特征在于，它由以下重量配比的原料制成：PET、PP、PBT、抗氧剂、接枝剂、GMA－SAN、纳米填料、α成核剂、增韧剂、PS－g－MAH、成核促进剂、增强稳定剂，其制备方法为：按重量配比称取原料；选用连续干燥器对所有原料进行干燥；先将纳米填料、PBT、接枝剂、PS－g－MAH放入高速混合机混合后加入双螺杆造粒机加工成接枝物造粒，再将接枝物、PET、PP、抗氧剂、成核剂、增韧剂、增强稳定剂、成核促进剂，放入高混机混合后，加入双螺杆挤出机造粒成型得成品合金，本发明的优点是结晶速度快、熔体粘度适中、加工温度范围宽，可广泛替代ABS和PC。

Description

PET和PP共混改性纳米填料合金及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种PET和PP共混改性纳米填料合金及其制备方法，可用于家用电器、精密电子仪表、汽车零部件、安全帽、各种容器等行业，也可广泛应用于塑料加工行业，属于高分子材料技术领域。
技术背景
PET的结构由柔性基团(-CH2-CH2-)、刚性苯环、极性脂基三部分组成，具有优良的耐热性、耐化学品性，力学性能和电学性能、透明性、绝缘性优异，但单一PET用于注塑模成型材料时具有结晶速度慢、熔体粘度低、加工温度范围窄的缺点。
发明内容
本发明的目的在于提供一种结晶速度快、熔体粘度适中、加工温度范围宽，可替代ABS的PET和PP共混改性纳米填料合金及其制备方法。
为实现以上目的，本发明的技术方案是提供一种PET和PP共混改性纳米填料合金，其特征在于，它由以下重量配比的原料制成。
              PET         65％～80％
              PP          10％～25％
              PBT         3％～8％
              抗氧剂      0.005％～0.01％
              接枝剂      0.05％～0.1％
              GMA-SAN     0.2％～0.5％
              纳米        1％～2％
              α成核剂    0.01％～0.1％
              增韧剂      0.5％～2％
              PS-g-MAH    0.1％～0.2％
           成核促进剂        0.02％～1％
           增强稳定剂        0.11％～1％
所述的PET为瓶级切片；所述的PP为共聚PP，CMI＝7～13g/10min；所述的抗氧剂为1076；所述的接枝剂为PPO-g-MAH；所述的纳米为TiO2或CaCO3或蒙脱土，蒙脱土要求在500目；所述的α成核剂为DBS NA-21；所述的增韧剂为MBS；所述的成核促进剂为亚胺脂；所述的增强稳定剂为镁晶须。
一种PET和PP共混改性纳米填料合金的制备方法，其特征在于，PET为基料的改性合金，其方法如下：
(1)按重量配比称取原料；
(2)选用连续干燥器对所有原料进行85℃～100℃连续干燥3-5小时；
(3)先将纳米、PBT、接枝剂、PS-g-MAH放入高速混合机充分混合5～15分钟后，均匀加入双螺杆造粒机进行掺混加工成接枝物造粒，其加工工艺如下：
一区温度130～140℃，二区温度140～160℃，三区温度170～180℃，
四区温度190～200℃，五区温度210～220℃，六区温度220～230℃，
七区温度220～230℃，八区温度220～230℃，九区温度230～240℃，
十区温度240～245℃，模头温度240～245℃；
双螺杆挤出机、主机转数100～200转/分，挤出造粒成型；
(4)将接枝物、PET、PP、抗氧剂、成核剂、增韧剂、稳定剂、成核促进剂放入高混机充分混合后，加入双螺杆挤出机进行掺混，混炼低温共混反应，其加工工艺如下：
一区温度210～220℃，二区温度220～230℃，三区温度220～230℃，四区温度240～245℃，五区温度240～245℃，六区温度240～245℃，七区温度245～250℃，八区温度245～250℃，九区温度245～250℃，十区温度250～255℃，模头温度250±2℃；
混炼滞留时间为2～3分钟，主机转数100～200转/分钟，压力为1.4～1.6MPa出料，挤出后冷却、干燥、造粒成型得成品合金；
(5)镁晶须在双螺杆挤出机第二加料口均匀加入。
本发明采用PET为基础原料，采用α成核剂、增强稳定剂和成核促进剂可在注塑模成型材料时结晶速度加快，加工温度范围加宽且温度降低，加入纳米无机填料可在注塑模成型材料时使熔体粘度提高，本发明改善了单一PET注塑成型的缺点，具有良好的加工性能和机械化学指标，可取代价格昂贵的ABS工程塑料。
本发明的优点是其机械性能、加工性能、拉伸性能、弯曲性、抗冲击、抗化学腐蚀都有较大提高，且合金的加工结晶点大幅下降，提高了加工效率，适合于注塑成型各种电器、玩具、体育器材、建材、安全帽、家用品、汽车零部件等各种复杂形体的注塑件，可比工程塑料降低成本2800～4000元/吨，产生附加值每吨在3000元左右。
具体实施方案：
结合实施例，对本发明做详细说明。
            实施例1、实施例2和实施例3的配比表(表1)
    原料名称     配比1(wt％)     配比2(wt％)     配比3(wt％)
    瓶级PET     65     70     80
    PBT     8.005     5.002     3.09
    PP共聚     25     20.73     10
    1076抗氧剂     0.005     0.008     0.01
    PPO-g-MAH     0.05     0.06     0.1
    GMA-SAN     0.2     0.3     0.5
    纳米TiO2，CaCO3     1
    CaCO3     1.5
    蒙脱土     2
    α成核剂NA-21     0.01     0.05     0.1
    MBS     0.5     1.5     2
    PS-g-MAH     0.1     0.15     0.2
    亚胺脂     0.02     0.2     1
    镁晶须     0.11     0.5     1
PET和PP共混改性纳米填料合金的制备方法，PET为基料的改性合金，其方法如下：
(1)按重量配比称取原料；
(2)选用连续干燥器对所有原料进行95℃连续干燥4小时；
(3)先将纳米、PBT、PPO-g-MAH、PS-g-MAH放入高速混合机充分混合10分钟后，均匀加入双螺杆造粒机进行掺混加工成接枝物造粒，其加工工艺如下：一区温度135℃，二区温度150℃，三区温度175℃，四区温度195℃，五区温度215℃，六区温度225℃，七区温度225℃，八区温度225℃，九区温度235℃，十区温度240℃，模头温度240℃；
双螺杆挤出机、主机转数150转/分，挤出造粒成型；
(4)将接枝物、PET、PP、抗氧剂、成核剂、增强剂、增塑剂、成核促进剂放入高混机混合充分后，加入双螺杆挤出机进行掺混，混炼低温共混反应，其加工工艺如下：
一区温度215℃，二区温度225℃，三区温度225℃，四区温度240℃，五区温度240℃，六区温度245℃，七区温度250℃，八区温度250℃，九区温度250℃，十区温度255℃，模头温度250±2℃；
混炼滞留时间为2～3分钟，主机转数150转/分钟，压力为1.4～1.6MPa出料，挤出后冷却、干燥、造粒成型得成品合金；
(5)镁晶须在双螺杆挤出机第二加料口均匀加入。
根据实施例1、实施例2、实施例3制得的合金制成样品1、样品2、样品3与ABS产品性能对比。
                                      性能对比表(表2)
    测试项目 测试方法    对比ABS     样品1     样品2     样品3     单位
    屈服强度 ASTMD638     45.35     45.61     43.1     46.66     MPa
    断裂强度 ASTMD638     45.35     45.61     43.1     46.66     MPa
    断裂伸长率 ASTMD638     5.66     2.36     2.207     2.18     ％
    弯曲模量 ASTMD790     2606     1834     1944     2567     MPa
    弯曲强度 ASTMD790     70.5     43.56     47.42     80.1     MPa
冲击强度(悬无缺口) ASTMD256     14.12     8.4     8.73     25.56     KJ/M2
    熔融指数 ASTMD642     9.2     11     12     10     g/10min
    收缩率(水平) ASTMD955     0.61     0.71     0.61     0.58     ％
    收缩率(垂直) ASTMD955     0.69     0.79     0.81     0.73     ％
    热变形温度     ＞169     ＞180     ＞185     ℃
    维卡软化点 ASTMD152     ＞94     ＞98     ＞103     ＞106.8     ℃
    比重     1.243     1.272     1.285     1.25     g/cm3
    硬度 ASTMD785     R107.8     R103.1     R110.6     R110

Claims (11)

1.一种PET和PP共混改性纳米填料合金，其特征在于，它由以下重量配比的原料制成：
PET           65％～80％
PP            10％～25％
PBT           3％～8％
抗氧剂        0.005％～0.01％
接枝剂        0.05％～0.1％
GMA-SAN       0.2％～0.5％
纳米          1％～2％
α成核剂      0.01％～0.1％
增韧剂        0.5％～2％
PS-g-MAH      0.1％～0.2％
成核促进剂    0.02％～1％
增强稳定剂    0.11％～1％
2.根据权利要求1所述的PET和PP共混改性纳米填料合金，其特征在于，所述的PET为瓶级切片。
3.根据权利要求1所述的PET和PP共混改性纳米填料合金，其特征在于，所述的PP为共聚PP，CMI＝7～13g/min。
4.根据权利要求1所述的PET和PP共混改性纳米填料合金，其特征在于，所述的抗氧剂为1076。
5.根据权利要求1所述的PET和PP共混改性纳米填料合金，其特征在于，所述的接枝剂为PPO-g-MAH。
6.根据权利要求1所述的PET和PP共混改性纳米填料合金，其特征在于，所述的纳米为TiO2或CaCO3或蒙脱土，蒙脱土要求在500目。
7.根据权利要求1所述的PET和PP共混改性纳米填料合金，其特征在于，所述的α成核剂为DBS NA-21。
8.根据权利要求1所述的PET和PP共混改性纳米填料合金，其特征在于，所述的增韧剂为MBS。
9.根据权利要求1所述的PET和PP共混改性纳米填料合金，其特征在于，所述的成核促进剂为亚胺脂。
10.根据权利要求1所述的PET和PP共混改性纳米填料合金，其特征在于，所述的增强稳定剂为镁晶须。
11.一种PET和PP共混改性纳米填料合金的制备方法，其特征在于，PET为基料的改性合金，其方法如下：
(1)按重量配比称取原料；
(2)选用连续干燥器对所有原料进行85℃-100℃连续干燥3-5小时；
(3)先将纳米、PBT、接枝剂、PS-g-MAH放入高速混合机充分混合5-15分钟后，均匀加入双螺杆造粒机进行掺混，加工成接枝物造粒。其加工工艺如下：
一区温度130～140℃，二区温度140～160℃，三区温度170～180℃，
四区温度190～200℃，五区温度210～220℃，六区温度220～230℃，
七区温度220～230℃，八区温度220～230℃，九区温度230～240℃，
十区温度240～245℃，模头温度240～245℃；
双螺杆挤出机、主机转数100-200转/分，挤出造粒成型；
(4)将接枝物、PET、PP、抗氧剂、成核剂、增韧剂、增强稳定剂、成核促进剂放入高混机充分混合后，加入双螺杆挤出机进行掺混，混炼低温共混反应，其加工工艺如下：
一区温度210～220℃，二区温度220～230℃，三区温度220～230℃，
四区温度240～245℃，五区温度240～245℃，六区温度240～245℃，
七区温度245～250℃，八区温度245～250℃，九区温度245～250℃，
十区温度250～255℃，模头温度250±2℃；
混炼滞留时间为2～3分钟，主机转数100-200转/分钟，压力为1.4～1.6MPa出料，挤出后冷却、干燥、造粒成型得成品合金；
(5)镁晶须在双螺杆挤出机第二加料口均匀加入。
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