CN104861596A - 一种高性能聚酯合金材料及其制备方法 - Google Patents

一种高性能聚酯合金材料及其制备方法 Download PDF

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陈宇
辛菲
李明
杨溢锴
崔正
韩晓意
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Abstract

一种高性能聚酯合金材料及其制备方法，属于高分子材料技术领域。本发明的高性能聚酯合金材料，由包括以下重量份的组分制成：聚对苯二甲酸丁二醇酯5-90％；聚对苯二甲酸乙二醇酯5-90％；酯交换抑制剂0.5-10％；抗氧剂0.5-5％；润滑剂0.5-5％。与现有技术相比，本发明的高性能聚酯合金材料的机械性能较好，具有较高的拉伸强度、弯曲强度和易加工成型的特点。

Description

一种高性能聚酯合金材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种具有高性能聚酯合金材料及其制备方法，属于高分子材料的技术领域。
背景技术
聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)和聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)是常用的工程塑料，这两者均具有优异的机械性能、耐热、耐腐蚀、耐候性和电绝缘性以及较低的摩擦系数，二者性能上的较大差别在于PET结晶速率较慢，PBT能迅速结晶；将PET和PBT共混，从应用上来说，这两个结构上最相近的同系物通过合金化可以实现双方性能的互补，为接下来的玻纤增强，阻燃等性能改性提供好的基础材料。
目前公布的专利中中国专利申请号CN201410266869.0中介绍了一种导热纤维增强的PET/聚酯合金及其制备方法，由PET和聚酯以及导热纤维通过双螺杆挤出机得到导热纤维增强的PET/聚酯合金。
中国专利申请号CN201410172491.8中介绍了一种低翘曲碳纤增强PCT-聚酯合金及其制备方法，由PCT和聚酯以及碳纤维通过双螺杆挤出机得到低翘曲碳纤增强PCT-聚酯合金。
中国专利申请号CN201310306825.1中介绍了一种热塑性聚酯合金纳米复合材料及其制备方法，由PBT和PET以及纳米粒子通过双螺杆挤出机得到一种热塑性聚酯合金纳米复合材料。
以上各发明专利所用的方式主要是采用添加各种纤维或者是加入相容剂等来获得性能不同的聚酯合金。
发明内容
本发明的目的是：采用PBT、PET树脂，利用这两种结构上最相近的同系物聚酯自身的相容性，在不加入相容剂的情况下通过加入酯交换抑制剂，避免由于酯交换反应会带来的性能损失；采用熔融共混和注射成型的方法制备具有高性能的聚酯合金，降低生产成本，扩展应用范围，以克服现有技术的不足。
本发明的技术方案是：一种高性能聚酯合金，按重量百分比计算，其原料的组成及含量如下：PET为5-90％，PBT为5-90％，酯交换抑制剂为0.5-10％，抗氧剂0.5-5％，润滑剂0.5-5％。
所述的PET为聚对苯二甲酸乙二醇酯，特性粘度(25℃)为0.6-1.0dl/g。
所述的PBT为聚对苯二甲酸丁二醇酯，特性粘度(25℃)为0.7-1.2dl/g。
所述的酯交换抑制剂为磷酸三苯酯、亚磷酸三苯酯、磷酸二氢钠、磷酸氢二钠等中的一种；优选PET原料组成大于60％时，选用磷酸三苯酯或亚磷酸三苯酯作为酯交换抑制剂；PBT原料组成大于60％时，选用磷酸二氢钠或磷酸氢二钠作为酯交换抑制剂。
所述的抗氧剂为亚磷酸酯类抗氧剂(如抗氧剂168)或受阻酚类(如抗氧剂
1010)的一种或几种。
所述的润滑剂为聚乙烯蜡、氧化聚乙烯蜡、聚丙烯蜡或端环氧基的低分子量(800-1800)聚烯烃蜡的一种或两种以上组成的混合物。
上述的一种高性能聚酯合金的制备方法，具体包括以下步骤：
(1)将上述各种物料干燥后备用；
(2)将PET、PBT、酯交换抑制剂、抗氧剂和润滑剂放入高混机中混合5-10分钟，然后由双螺杆挤出机加料段加入；
(3)控制双螺杆挤出机的转速为150-500转/分钟，温度为120-265℃进行挤出造粒，即得高性能聚酯合金。
(4)将聚酯合金颗粒采用注射成型机注射成型，注射温度为230-280℃。
本发明的一种高性能聚酯合金，由于制备过程中采用酯交换抑制剂，抑制了两种聚酯之间的酯交换反应，优化了材料的整体性能，使其具有良好的机械性能，工艺简单，操作方便，成型周期短，外观良好，具有广泛的应用前景。
具体实施方式
下面结合实施了对本发明做进一步说明，但本发明并不限于以下实施例。
所述的PET为聚对苯二甲酸乙二醇酯，优选特性粘度(25℃)为0.6-1.0dl/g；
所述的PBT为聚对苯二甲酸丁二醇酯，优选特性粘度(25℃)为0.7-1.2dl/g；
实施例1将预先干燥好的10g聚乙烯蜡，60g磷酸二氢钠，20g抗氧化剂(1010:168＝1:1)，1146g PBT和764g PET放入高速混料机中混合5分钟，混合均匀后采用双螺杆挤出机挤出造粒，双螺杆挤出机各段温度分别为：210℃，220℃，235℃，240℃，240℃，230℃，220℃；转速为300转/分钟。获得的产品颗粒在110℃下干燥4小时。干燥后的聚酯合金颗粒通过注射剂注射成型，注射温度245℃。
实施例2将预先干燥好的10g聚丙烯蜡，60g磷酸三苯酯，20g抗氧化剂(1010:168＝1:1)，382g PBT和1528g PET放入高速混料机中混合5分钟，混合均匀后采用双螺杆挤出机挤出造粒，双螺杆挤出机各段温度分别为220℃，240℃，250℃，250℃，250℃，240℃，220℃；转速为300转/分钟。获得的产品颗粒在110℃下干燥4小时。干燥后的聚酯合金颗粒通过注射剂注射成型，注射温度275℃。
实施例3将预先干燥好的10g聚乙烯蜡，60g磷酸二氢钠，20g抗氧化剂(1010:168＝1:1)，1146g PBT和764g PET放入高速混料机中混合5分钟，混合均匀后采用双螺杆挤出机挤出造粒，双螺杆挤出机各段温度分别为210℃，220℃，235℃，240℃，240℃，230℃，220℃；转速为300转/分钟。获得的产品颗粒在110℃下干燥4小时。干燥后的聚酯合金颗粒通过注射剂注射成型，注射温度245℃。
实施例4将预先干燥好的10g聚乙烯蜡，60g磷酸三苯酯，20g抗氧化剂(1010:168＝1:1)，382g PBT和1528g PET放入高速混料机中混合5分钟，混合均匀后采用双螺杆挤出机挤出造粒，双螺杆挤出机各段温度分别为：220℃，240℃，250℃，250℃，250℃，240℃，220℃；转速为300转/分钟。获得的产品颗粒在110℃下干燥4小时。干燥后的聚酯合金颗粒通过注射剂注射成型，注射温度275℃。
实施例5将预先干燥好的10g氧化聚丙烯蜡，100g磷酸二氢钠，20g抗氧化剂(1010:168＝1:1)，1122g PBT和748g PET放入高速混料机中混合5分钟，混合均匀后采用双螺杆挤出机挤出造粒，双螺杆挤出机各段温度分别为210℃，220℃，235℃，240℃，240℃，230℃，220℃；转速为300转/分钟。获得的产品颗粒在110℃下干燥4小时。干燥后的聚酯合金颗粒通过注射剂注射成型，注射温度245℃。
实施例6将预先干燥好的10g聚乙烯蜡，100g磷酸三苯酯，20g抗氧化剂(1010:168＝1:1)，374g PBT和1496g PET放入高速混料机中混合5分钟，混合均匀后采用双螺杆挤出机挤出造粒，双螺杆挤出机各段温度分别为：220℃，240℃，250℃，250℃，250℃，240℃，220℃；转速为300转/分钟。获得的产品颗粒在110℃下干燥4小时。干燥后的聚酯合金颗粒通过注射剂注射成型，注射温度275℃。
对上述实施例1-6所得的高性能聚酯合金的拉伸强度、弯曲强度、弯曲模量、冲击强度进行检测，其结果见下表1:
表1 实施例1-6所得的高性能聚酯合金的机械性能
由表1可以看出，相对于现有的聚酯合金材料，通过针对不同的聚酯比例选用不同的酯交换抑制剂，能使材料的机械性能保持在一个较高的水平。
本发明的高性能聚酯合金材料的制备方法，采用双螺杆挤出工艺制备，具有流程简单、连续、生产效率高、产品质量稳定的优点。本发明的高性能聚酯合金材料在价格上有一定的优势。
以上公开的仅为本申请的几个具体实施例，但本申请并非局限于此，任何本领域的技术人员在本申请基础上的改进，都应落在本申请的保护范围内。

Claims (8)

1.一种高性能聚酯合金，其特征在于，按重量百分比计算，其原料的组成及含量如下：PET为5-90％，PBT为5-90％，酯交换抑制剂为0.5-10％，抗氧剂0.5-5％，润滑剂0.5-5％。
2.按照权利要求1的一种高性能聚酯合金，其特征在于，PET为聚对苯二甲酸乙二醇酯，25℃特性粘度为0.6-1.0dl/g。
3.按照权利要求1的一种高性能聚酯合金，其特征在于，PBT为聚对苯二甲酸丁二醇酯，25℃特性粘度为0.7-1.2dl/g。
4.按照权利要求1的一种高性能聚酯合金，其特征在于，酯交换抑制剂为磷酸三苯酯、亚磷酸三苯酯、磷酸二氢钠、磷酸氢二钠中的一种。
5.按照权利要求1的一种高性能聚酯合金，其特征在于，PET原料组成大于60％时，选用磷酸三苯酯或亚磷酸三苯酯作为酯交换抑制剂；PBT原料组成大于60％时，选用磷酸二氢钠或磷酸氢二钠作为酯交换抑制剂。
6.按照权利要求1的一种高性能聚酯合金，其特征在于，所述的抗氧剂为亚磷酸酯类抗氧剂或受阻酚类的一种或几种。
7.按照权利要求1的一种高性能聚酯合金，其特征在于，所述的润滑剂为聚乙烯蜡、氧化聚乙烯蜡、聚丙烯蜡或端环氧基的低分子量聚烯烃蜡的一种或两种以上组成的混合物。
8.制备权利要求1-7的任一种高性能聚酯合金方法，其特征在于，具体包括以下步骤：
(1)将各种物料干燥后备用；
(2)将PET、PBT、酯交换抑制剂、抗氧剂和润滑剂放入高混机中混合5-10分钟，然后由双螺杆挤出机加料段加入；
(3)控制双螺杆挤出机的转速为150-500转/分钟，温度为120-265℃进行挤出造粒，即得高性能聚酯合金；
(4)将聚酯合金颗粒采用注射成型机注射成型，注射温度为230-280℃。
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