CN102337010A - 一种耐热老化pet改性材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种耐热老化PET改性材料及其制备方法，该PET改性材料按重量百分比，由以下组分组成：PET 38-62％；成核剂0.3-1％；阻燃剂5-10％；阻燃协效剂2-5％；抗氧剂0.1-1％；润滑剂0.1-1.5％；玻璃纤维30-50％。本发明制备的耐热老化PET改性材料，耐高温、耐热老化，且物理综合性能良好，表面光泽性良好无浮纤。可广泛用于电子电器领域如线圈绕线器、集成电路外壳、计时器外壳和继电器等，汽车零配件领域如汽车前大灯装饰圈、耐热汽车车轮罩、小型电动机罩壳等，家用电器领域如做直发器外壳、电熨斗底座、直发器隔热片等。
Description
[技术领域]
本发明涉及高分子材料领域，尤其涉及一种耐热老化PET改性材料及其制备方法。
[背景技术]
PET(polyethylene terephthalate，聚对苯二甲酸乙二醇酯)树脂是五大通用工程塑料基体树脂中价格最为低廉的，PET树脂价格只有PA6树脂的50％，PET切片只有PA66树脂的40％。在原材料价格飞涨的今天，选择性价比高的材料很关键。PET切片国内很多大的合成厂都已产业化，PA6和PA66切片在国内生产的工厂就很少。但没有经过改性的PET树脂结晶速度慢、成型周期长、韧性差、耐热低、受热容易翘曲、在低模温下制件表面有浮纤，这些缺陷严重影响其工业化使用。
为此需要对PET进行改性生产，美国杜邦公司、日本东洋纺公司、日本宝理等国外公司在20世纪80年代均实现工业化生产PET改性材料。国内的宝利玛、科迪等公司也在PET改性材料产业化走在了前列。可是，目前现有技术中的PET改性材料存在耐热低、耐热老化不足的问题。
[发明内容]
本发明提供了一种耐热老化PET改性材料及其制备方法，该PET改性材料耐高温、耐热老化，且物理综合性能良好，表面光泽性良好无浮纤。
本发明的技术方案是：
一种耐热老化PET改性材料，按重量百分比，由以下组分组成：
一种耐热老化PET改性材料的制备方法，包括以下步骤：
步骤一、按上述所述的重量百分比称取各个组分；
步骤二、将称取的PET、成核剂、阻燃剂、阻燃协效剂、抗氧剂、润滑剂在中速混合器中混合3-7分钟；
步骤三、将步骤二混合后的物料投置于双螺杆挤出机中和称取的玻璃纤维掺混，经过熔融挤出，造粒；生产工艺条件为：双螺杆挤出机各区温度分别控制在200-260℃，停留时间为50-90s。
本发明制备的耐热老化PET改性材料，耐高温、耐热老化，且物理综合性能良好，表面光泽性良好无浮纤。可广泛用于电子电器领域如线圈绕线器、集成电路外壳、计时器外壳和继电器等，汽车零配件领域如汽车前大灯装饰圈、耐热汽车车轮罩、小型电动机罩壳等，家用电器领域如做直发器外壳、电熨斗底座、直发器隔热片等。
[具体实施方式]
下面结合具体实施例对本发明做一详细的阐述。
在下述各个实施例中，PET的特性黏度为0.65-1.05Dl/g，熔点为240-265℃，可选择江苏仪征化纤产大有光切片SB-500，也可选择佛山鸿华产大有光切片FC-01-68，低粘度的纺丝级PET切片因熔点高，更容易结晶，故此优先选择低粘度PET切片；阻燃剂采用溴系阻燃剂，如溴化聚苯乙烯、溴化环氧树脂、十溴二苯乙烷，优先选择山东天一产十溴二苯乙烷；阻燃协效剂采用三氧化二锑或五氧化二锑，优选三氧化二锑；润滑剂采用乙撑脂肪酸酰胺，也可选择科莱恩的高分子蜡，如科莱恩OP蜡；抗氧剂采用上海高桥公司产1076或412S；玻璃纤维的直径为4-17微米，比如巨石集团生产的短切534D纤维。
成核剂采用自制成核剂，其按以下方法制备：
按重量份数称取2500目的超细硫酸钡90-110份、无水乙醇2-4份、纳米氧化锌18-25份；将称取的超细硫酸钡(比如贵州金亚矿产)和无水乙醇放入搅拌桶中搅拌均匀，之后再加入称取的纳米氧化锌(比如江西省华德润产)，中速搅拌5-8分钟制得。
使用超细硫酸钡和纳米氧化锌制作成核剂，本身这两种无机物就耐高温、耐热老化，且能有效提高PET的结晶速度和结晶度，降低改性材料在注塑模塑成型时的模具温度，同时能提供塑料件的高耐热性能。
实施例1
该实施例的耐热老化PET改性材料，按重量百分比，由以下组分组成：
PET 62％；成核剂0.3％；阻燃剂5％；阻燃协效剂2％；抗氧剂0.2％；润滑剂0.5％；玻璃纤维30％。
其制备方法如下：
步骤一、按上述所述的重量百分比称取各个组分；
步骤二、将称取的PET、成核剂、阻燃剂、阻燃协效剂、抗氧剂、润滑剂在中速混合器中混合3分钟；
步骤三、将步骤二混合后的物料投置于双螺杆挤出机中和称取的玻璃纤维掺混，经过熔融挤出，造粒；生产工艺条件为：双螺杆挤出机各区温度分别为：一区温度200℃、二区温度240℃、三区温度255℃、四区温度260℃、五区温度245℃，停留时间为90s。
实施例2
该实施例的耐热老化PET改性材料，按重量百分比，由以下组分组成：
PET 55.1％；成核剂0.4％；阻燃剂6.6％；阻燃协效剂2.6％；抗氧剂0.2％；润滑剂0.1％；玻璃纤维35％。
其制备方法如下：
步骤一、按上述所述的重量百分比称取各个组分；
步骤二、将称取的PET、成核剂、阻燃剂、阻燃协效剂、抗氧剂、润滑剂在中速混合器中混合5分钟；
步骤三、将步骤二混合后的物料投置于双螺杆挤出机中和称取的玻璃纤维掺混，经过熔融挤出，造粒；生产工艺条件为：双螺杆挤出机各区温度分别为：一区温度200℃、二区温度230℃、三区温度245℃、四区温度250℃、五区温度255℃，停留时间为50s。
实施例3
该实施例的耐热老化PET改性材料，按重量百分比，由以下组分组成：
PET 49.2％；成核剂0.5％；阻燃剂6.4％；阻燃协效剂2.4％；抗氧剂1％；润滑剂1.5％；玻璃纤维39％。
其制备方法如下：
步骤一、按上述所述的重量百分比称取各个组分；
步骤二、将称取的PET、成核剂、阻燃剂、阻燃协效剂、抗氧剂、润滑剂在中速混合器中混合7分钟；
步骤三、将步骤二混合后的物料投置于双螺杆挤出机中和称取的玻璃纤维掺混，经过熔融挤出，造粒；生产工艺条件为：双螺杆挤出机各区温度分别为：一区温度205℃、二区温度240℃、三区温度245℃、四区温度250℃、五区温度260℃，停留时间为70s。
实施例4
该实施例的耐热老化PET改性材料，按重量百分比，由以下组分组成：
PET 43.5％；成核剂0.6％；阻燃剂7.5％；阻燃协效剂2.5％；抗氧剂0.2％；润滑剂0.7％；玻璃纤维45％。
其制备方法与实施例1相同。
实施例5
该实施例的耐热老化PET改性材料，按重量百分比，由以下组分组成：
PET 38％；成核剂0.7％；阻燃剂10％；阻燃协效剂2.5％；抗氧剂0.5％；润滑剂0.8％；玻璃纤维47.5％。
其制备方法与实施例2相同。
实施例6
该实施例的耐热老化PET改性材料，按重量百分比，由以下组分组成：
PET 53.8％；成核剂0.5％；阻燃剂7.5％；阻燃协效剂2.5％；抗氧剂0.2％；润滑剂0.5％；玻璃纤维35％。
其制备方法与实施例3相同。
实施例7
该实施例的耐热老化PET改性材料，按重量百分比，由以下组分组成：
PET 37.8％；成核剂1.0％；阻燃剂6％；阻燃协效剂5％；抗氧剂0.2％；润滑剂1.0％；玻璃纤维50％。
其制备方法与实施例1相同。
性能测试：
将上述7个实施例完成造粒的粒子物料在130-150℃的鼓风烘箱中干燥4-6小时，再将干燥的粒子物料在80T注塑机上注塑制样，制样过程中保持模温在70-100℃。
拉伸强度按GB/T 1040标准进行检验。，试样类型为I型，样条尺寸(mm)：170(长)×(20±0.2)(端部宽度)×(4±0.2)(厚度)，拉伸速度为50mm/min；弯曲强度和弯曲模量按GB 9341/T标准进行检验。试样类型为试样尺寸(mm)：(80±2)×(10±0.2)×(4±0.2)，弯曲速度为20mm/min；缺口冲击强度按GB/T1043标准进行检验。试样类型为I型，试样尺寸(mm)：(80±2)×(10±0.2)×(4±0.2)；缺口类型为A类，缺口剩余厚度为3.2mm；热变形温度按GB/T 1634.2标准进行检验，负载为1.80MPa.跨距为100mm.阻燃性能条按照UL-94标准，厚度为1.6毫米。
实施例1-7的性能测试数据如下表1所示：
表1
通过对上表1可以看出，使用了超细硫酸钡和纳米氧化锌复配作成的成核剂，制成的粒子成白色，使PET的耐热温度从60-120℃进一步提高，热变形温度达到200℃以上，说明本发明制备的耐热老化PET改性材料，耐高温，不易变形；当成核剂为0.5％(重量百分比)时耐热温度为最高，达到了225℃，并可以在250℃老化172个小时，颜色稍微变黄，耐热老化黄变比较好；而且冲击强度、弯曲强度、弯曲模量等物理综合性能良好并且制品表面光泽性良好无浮纤。当成核剂增加(0.5％到1.0％)，冲击强度下降幅度较大，耐热温度增加不明显，因此实施例6为此发明的最佳实施例。
以上所述的本发明实施方式，并不构成对本发明保护范围的限定。任何在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的权利要求保护范围之内。
Claims (8)
1.一种耐热老化PET改性材料，其特征在于：按重量百分比，由以下组分组成：
2.根据权利要求1所述的耐热老化PET改性材料，其特征在于：所述PET的特性黏度为0.65-1.05Dl/g，熔点为240-265℃。
3.根据权利要求1所述的耐热老化PET改性材料，其特征在于：所述阻燃剂为溴系阻燃剂。
4.根据权利要求1所述的耐热老化PET改性材料，其特征在于：所述阻燃协效剂为三氧化二锑或五氧化二锑。
5.根据权利要求1所述的耐热老化PET改性材料，其特征在于：所述润滑剂为乙撑脂肪酸酰胺。
6.根据权利要求1所述的耐热老化PET改性材料，其特征在于：所述玻璃纤维直径为4-17微米。
7.根据权利要求1至6任一权利要求所述的耐热老化PET改性材料，其特征在于：所述成核剂按以下方法制备：
按重量份数称取2500目的超细硫酸钡90-110份、无水乙醇2-4份、纳米氧化锌18-25份；将称取的超细硫酸钡和无水乙醇放入搅拌桶中搅拌均匀，之后再加入称取的纳米氧化锌，中速搅拌5-8分钟制得。
8.一种耐热老化PET改性材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一、按权利要求1所述的重量百分比称取各个组分；
步骤二、将称取的PET、成核剂、阻燃剂、阻燃协效剂、抗氧剂、润滑剂在中速混合器中混合3-7分钟；
步骤三、将步骤二混合后的物料投置于双螺杆挤出机中和称取的玻璃纤维掺混，经过熔融挤出，造粒；生产工艺条件为：双螺杆挤出机各区温度分别控制在200-260℃，停留时间为50-90s。
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