CN109651777A - 热塑性复合材料聚酯专用浸渍料 - Google Patents

热塑性复合材料聚酯专用浸渍料 Download PDF

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柳祚龙
胡广君
施文照
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Abstract

本发明涉及一种热塑性复合材料聚酯专用浸渍料，其特征为它包括如下重量百分比的组份经共挤后制得：聚酯70～99、改性超支化聚酯0.01～5、添加剂0.01～25；其中改性超支化聚酯的制备方法为：将端羟基超支化聚酯溶解到四氢呋喃中，再加入苯甲酰氯和三乙胺，室温下搅拌12h，然后过滤，将过滤下的溶液采用石油醚溶液沉淀，然后用水离心清洗，经真空干燥，得改性超支化聚酯。本发明具有的优点为可增强热塑性复合材料的浸润效果，同时可降低加工温度。

Description

热塑性复合材料聚酯专用浸渍料
技术领域
本发明涉及一种聚酯用浸渍料，具体涉及一种热塑性复合材料聚酯专用浸渍料。
背景技术
聚酯，由多元醇和多元酸缩聚而得的聚合物总称。常见的聚酯有聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）、聚对苯二甲酸丙二醇酯（PTT）、聚对苯二甲酸丁二醇酯（PBT），被广泛应用在仪器仪表、汽车工业、纤维、薄膜、挤塑制品、建筑等领域。
但是聚酯具有尺寸稳定性差、高粘度流动性差的缺点，常规的聚酯浸渍纤维效果一般，在高速生产精细化零部件时表现出流动性不足的现象。
通常聚酯的粘度高，机械性能会较好，粘度较低，浸渍效果较好。高温可以提高聚酯的流动性，即提高聚酯的浸渍效果和加工性能，但是高温会导致聚酯的降解。平衡聚酯的机械性能和流动性是一个关键问题。通常加入流动改性剂可以降低聚酯的熔体粘度，增加流动性，但通常流动改性剂具有较多的羟基或者羧基，这些基团会导致聚酯发生降解，降解会降低聚酯的机械性能，同时产生挥发性有机物等副产物。
通用电气公司的专利CN 101175804A描述通过使用小分子多元醇或多元醇胺来提高聚酯组合物的流动性，当添加量小于0.05重量%时，流动性未发生改善，当添加量超过1重量%时聚酯组合物的性能受到负面影响。
兰爱克谢斯德国有限责任公司的专利CN 1955221A描述了一种通过α－烯怪和至少一种具有1 -4 个碳原子的脂族醇的甲基丙烯酸酯或丙烯酸酯的共聚物（共聚物的MFI不小于50g/10min）来改善聚酯的流动性。该专利表示在增加流动性的同时不影响聚酯的力学性能，也不会对聚酯的添加剂造成影响。
德古萨公司的专利CN1359977A公开了一种通过添加多胺/聚酰胺接枝共聚物改善热塑性聚酯流动性的方法。巴斯夫公司专利us2011/0196098A1公开了一种通过添加超支化聚碳酸酯来改善聚酯流动性的方法，同时保持聚酯的机械性能。
添加小分子多元醇、多元醇胺、烯烃共聚物、超支化聚酰胺或超支化聚碳酸酯改善聚酯流动性的方法存在一定缺陷，添加量较小时聚酯流动性改善有限，添加量较多时分子内含有的氨基或者羟基会引发聚酯的降解，从而影响聚酯的机械性能，同时产生乙醛等有害气体。
发明内容
针对以上缺点，本发明的目的在于提供的一种热塑性复合材料聚酯专用浸渍料，其可增强热塑性复合材料的浸润效果，同时可降低加工温度。
本发明提供的技术方案如下，一种热塑性复合材料聚酯专用浸渍料，其特征为它包括如下重量百分比的组份经共挤后制得：
聚酯 70～99
改性超支化聚酯 0.01～5
添加剂 0.01～25；
其中改性超支化聚酯的制备方法为：将端羟基超支化聚酯溶解到四氢呋喃中，再加入苯甲酰氯和三乙胺，室温下搅拌12h，然后过滤，将过滤下的溶液采用石油醚溶液沉淀，然后用水离心清洗，经真空干燥，得改性超支化聚酯；
将端羟基超支化聚酯与四氢呋喃的摩尔量比为1:190～1:210；
苯甲酰氯加入摩尔量为端羟基超支化聚酯的端羟基摩尔量的1～1.5倍；
三乙胺加入摩尔量为端羟基超支化聚酯的端羟基摩尔量的1～1.5倍；
石油醚加入摩尔量为端羟基超支化聚酯的15～25倍。
在上述热塑性复合材料聚酯专用浸渍料中，聚酯为常规的任何聚酯材料，优选聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯及其混合物。
在上述热塑性复合材料聚酯专用浸渍料中，端羟基超支化聚酯为脂肪族超支化聚酯；端羟基超支化聚酯为瑞典柏斯托公司的Boltorn 系列产品、帝斯曼的 Hybrane 系列产品或武汉超支化树脂科技有限公司的超支化聚酯系列。
在上述热塑性复合材料聚酯专用浸渍料中，添加剂为聚酯中常规使用的至少一种添加剂，聚酯中常规使用的添加剂包括抗氧化剂、扩链剂、阻燃剂、着色剂、润滑剂、增韧剂和成核剂。
超支化聚合物具有高度支化的结构，其结构紧凑，表面有大量的羟基或者羧基集团，可用通过改性获得所需的性能。其三维结构***高分子之间可以降低高分子的熔融粘度。
由于超支化表面的羟基会导致聚酯降解，因此本发明中使用试剂对其表面的羟基封端。采用端基封端的超支化聚酯改性的聚酯是一个增加聚酯流动性的好办法。
本发明采用在聚酯中加入改性超支化聚酯的方法来提高聚酯的流动性，同时保持其机械性能。
本发明与现有技术相比所具有的优点为：本发明热塑性复合材料聚酯专用浸渍料具有良好的机械性能、良好的流动性及良好的耐腐蚀性；将本发明应用于注塑时，可以降低注塑温度，可以在较低的锁模力下从事生产，可以降低产品的壁厚，从而降低生产所需能耗和所需原材料费用。
附图说明
图1为应用例中制得的单向带外观图。
图2为对比例中制得的单向带外观图。
具体实施方式
以下将结合具体的实施例来说明本发明的技术方案。
例1：向玻璃容器中加入184g武汉超支化树脂科技有限公司的端羟基超支化聚酯Hyper H10，然后加入3240mL四氢呋喃溶解端羟基超支化聚酯Hyper H10，待端羟基超支化聚酯Hyper H10溶解后加入200g苯甲酰氯和146g三乙胺，室温下搅拌12h，过滤，过滤下的溶液采用780g石油醚溶液沉淀，然后用水离心清洗，真空干燥，得改性超值化聚酯；
将上述制得的改性超支化聚酯室温真空烘箱烘干5小时，放于干燥密封的空间保存；
将粘度为0.6dL/g的华润CR-7701牌号的PET放于160℃的烘箱干燥4小时，放于干燥密封的空间保存；
将抗氧剂巴斯夫irganox1010室温真空干燥5小时，放于干燥密封的空间保存；
用高混机将上述烘干的100g改性超支化聚酯、50g巴斯夫irganox1010和4850g的华润CR-7701三种材料均匀混合，然后通过将双螺杆挤出机预热1小时后将上述混合物挤出的成品热塑性复合材料聚酯专用浸渍料；双螺杆挤出机12个控温曲调至150℃、200℃、250℃、258℃、258℃、258℃、258℃、258℃、258℃、258℃、258℃、256℃。
应用例: 在预浸料增强纤维排布过程中，将4000g例1中制得的热塑性复合材料聚酯专用浸渍料引入6000g连续玻纤，再通过热压辊将PET纤维和连续玻纤复合，最终制备成PET复合玻纤单向带。
对比例：用高混机将50g巴斯夫irganox1010和4950g的华润CR-7701两种材料均匀混合；然后通过将双螺杆挤出机预热1小时后将上述混合物挤出的成品热塑性复合材料聚酯；双螺杆挤出机12个控温曲调至150℃、200℃、250℃、258℃、258℃、258℃、258℃、258℃、258℃、258℃、258℃、256℃；
在预浸料增强纤维排布过程中，将4000g上述制得的热塑性复合材料聚酯引入6000g连续玻纤，再通过热压辊将PET纤维和连续玻纤复合，最终制备成PET复合玻纤单向带。
通过将应用例与对比例中制得的PET复合玻纤单向带进行外观对比，应用例中制得的PET复合玻纤单向带没有浮纤，浸润效果较好，如图1所示；对比例中制得的PET复合玻纤单向带有明显的浮纤，如图2所示。

Claims (2)

1.一种热塑性复合材料聚酯专用浸渍料，其特征为它包括如下重量百分比的组份经共挤后制得：
聚酯 70～99
改性超支化聚酯 0.01～5
添加剂 0.01～25；
其中改性超支化聚酯的制备方法为：将端羟基超支化聚酯溶解到四氢呋喃中，再加入苯甲酰氯和三乙胺，室温下搅拌12h，然后过滤，将过滤下的溶液采用石油醚溶液沉淀，然后用水离心清洗，经真空干燥，得改性超支化聚酯；
将端羟基超支化聚酯与四氢呋喃的摩尔量比为1:190～1:210；
苯甲酰氯加入摩尔量为端羟基超支化聚酯的端羟基摩尔量的1～1.5倍；
三乙胺加入摩尔量为端羟基超支化聚酯的端羟基摩尔量的1～1.5倍；
石油醚加入摩尔量为端羟基超支化聚酯的15～25倍。
2.根据权利要求1所述的一种热塑性复合材料聚酯专用浸渍料，其特征为端羟基超支化聚酯为脂肪族超支化聚酯；端羟基超支化聚酯为瑞典柏斯托公司的Boltorn 系列产品、帝斯曼的 Hybrane 系列产品或武汉超支化树脂科技有限公司的超支化聚酯系列。
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