本發(fā)明涉及高分子材料，特別是涉及一種pet復合材料及其制備方法和應用。

背景技術：

1、聚對苯二甲酸丁二醇酯(pet)憑借著其優(yōu)異的機械強度、耐溶劑性能、電性能和耐熱性能而廣泛應用于各個領域，如電子電器、家電和汽車等。但是，pet在使用過程中存在著明顯的缺點，包括結晶溫度低、結晶速率慢導致成型慢，缺口沖擊強度低，熱氧老化不耐受等，從而使得其加工周期長，不耐跌落，長期使用粉化，限制了其應用范圍。

技術實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于，克服上述技術缺陷，提供一種同時具有快速成型、耐沖擊、耐熱氧老化性好的pet復合材料。

2、本發(fā)明的目的還在于提供pet復合材料的制備方法和應用。

3、本發(fā)明是通過以下技術方案實現(xiàn)的：

4、一種pet復合材料，按重量份計，包括一下組分：

5、pet樹脂?80份；

6、快速成型改性劑?13-23份；

7、所述的快速成型改性劑為帶有甲基丙烯酸縮水甘油酯官能團的增韌劑：沙林樹脂：增塑劑重量比為(2-5)：1：(0.29-0.72)；

8、所述的pet樹脂的重均分子量為20000-26000，分子量分布指數(shù)為1.4-1.7。

9、重均分子量大的pet與增韌劑反應能夠極大提高韌性，而重均分子量小的pet則效果不明顯，本發(fā)明選擇分子量分布指數(shù)在1.4-1.7，是因為低分子量的pet能夠起到成核的作用，提升成型速度以及提高耐熱氧化性能，當分布指數(shù)太窄時分子量大的組分占比高，導致結晶性能下降；當分布指數(shù)太寬時，分子量小的組分占比高，不利于增韌。

10、重均分子量與分子量分布指數(shù)的測試使用gpc設備，測試方法如下：流動相：六氟異丙醇，流速：0.35ml/min，色譜柱溫度：55℃，ri檢測器溫度：54℃，清洗溶劑：異丙醇，校準物質(zhì)：聚甲基丙烯酸甲酯(pmma)。

11、本發(fā)明pet樹脂可以是市售產(chǎn)品也可以是自制原料，制備方法：以對苯二甲酸和乙二醇為原料，利用銻系催化劑和鈦系催化劑的活性差異(參考文獻《鈦系復合催化劑在pet合成中的應用》)，制備不同分子量分布指數(shù)的pet，同時使用固相增粘法，通過調(diào)控增粘時間，控制pet的重均分子量和分子量分布指數(shù)。制備工藝：將乙二醇與對苯二甲酸(摩爾比1.25-1.35:1)投入反應釜中，銻系催化劑(如醋酸銻)用量200-300ppm，鈦系催化劑(如dh-hyti鈦基催化劑)20-30ppm，酯化溫度240-260℃，時間3-5h，真空條件下縮聚溫度260-280℃，時間4-8h。固相增粘工藝：真空度80-120pa，溫度210-230℃，時間10-20h。

12、本發(fā)明對于pet樹脂的熔融指數(shù)沒有特定的限定，當熔融指數(shù)在20-40g/min范圍內(nèi)時(測試方法為iso?1133，條件為270℃/2.16kg)都能夠實現(xiàn)本發(fā)明的目的。

13、優(yōu)選的，帶有甲基丙烯酸縮水甘油酯官能團的增韌劑：沙林樹脂：增塑劑重量比為(2.5-3.5)：1：(0.4-0.6)。

14、甲基丙烯酸縮水甘油酯官能團的增韌劑的熔融指數(shù)范圍是0.5-20g/10min，測試條件為190℃，2.16kg。

15、所述的沙林樹脂為乙烯-丙烯酸金屬鹽離聚物，金屬鹽可以是鈉離子、鋅離子等，優(yōu)選鈉離子。

16、帶有甲基丙烯酸縮水甘油酯官能團的增韌劑選自含甲基丙烯酸縮水甘油酯共聚物型增韌劑、甲基丙烯酸縮水甘油酯接枝型增韌劑中的至少一種；所述的含甲基丙烯酸縮水甘油酯共聚物型增韌劑選自乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸縮水甘油酯共聚物、乙烯-丙烯酸丁酯-甲基丙烯酸縮水甘油酯共聚物中的至少一種，其中，甲基丙烯酸縮水甘油酯的重量含量為4-9wt％，優(yōu)選7.5-8.5wt％；所述的甲基丙烯酸縮水甘油酯接枝型增韌劑選自乙烯-辛烯共聚物接枝甲基丙烯酸縮水甘油酯，其中，甲基丙烯酸縮水甘油酯的重量含量為0.3-2.8wt％，優(yōu)選2.5-2.8wt％。

17、甲基丙烯酸縮水甘油酯(gma)接枝乙烯-辛烯共聚物的方法：使用單螺桿擠出機、雙螺桿擠出機、密煉機等加工設備在150-200℃溫度條件下進行反應完成乙烯-辛烯共聚物組分的熔融接枝。具體的，以密煉機為例，在乙烯-辛烯共聚物熔融狀態(tài)下加入gma，反應溫度150-200℃，轉速200-500rpm，控制gma單體濃度，可以選擇引發(fā)劑過氧化二異丙苯、過氧化二苯甲酰，引發(fā)劑的用量為接枝單體總投料重量的0.05-0.3％。

18、優(yōu)選的，乙烯-辛烯共聚物的熔融指數(shù)范圍是1-5g/10min(測試標準為iso?1133、條件為190℃/2.16kg)。

19、所述的增塑劑選自閃點為250-350℃的聚醚酯類增塑劑、閃點為250-350℃的酯類增塑劑；優(yōu)選的，所述的增塑劑選自閃點為250-350℃的聚醚酯類增塑劑。

20、所述的閃點為250-350℃的酯類增塑劑選自苯多酸酯類增塑劑、聚酯類增塑劑、環(huán)氧大豆油類增塑劑中的至少一種。

21、聚酯類增塑劑可以是脂肪族二元酸酯類增塑劑。

22、苯多酸酯類增塑劑可選自均苯四甲酸四辛酯、偏苯三酸酯。

23、按重量份計，還包括0-2份助劑，所述的助劑選自潤滑劑、抗氧劑中的至少一種。

24、潤滑劑可以是脂肪族羧酸酯、芥酸酰胺、乙撐雙硬脂酰胺、蒙旦酯類、聚乙烯蠟、氧化聚乙烯蠟中的一種或幾種；

25、抗氧劑可以是受阻酚類抗氧劑、亞磷酸酯抗氧劑、有機硫抗氧劑中的一種或幾種組成的復合抗氧體系；

26、pet復合材料的制備方法，包括以下步驟：按照配比，將各組分混合均勻，通過雙螺桿擠出機擠出造粒，得到pet復合材料，其中，雙螺桿擠出機的各段螺桿溫度從加料口到機頭的溫度分別為230-240℃、240-250℃、240-250℃、240-250℃、260-270℃、250-260℃、250-260℃、240-250℃、240-250℃，螺桿轉速為250-400rpm。

27、pet復合材料的應用，用于制備家用電器外殼、電子電氣組件外殼等。

28、本發(fā)明具有如下有益效果：

29、本發(fā)明主要通過帶有甲基丙烯酸縮水甘油酯官能團的增韌劑：沙林樹脂：增塑劑的復配，能夠同時實現(xiàn)快速成型、耐沖擊、耐熱氧老化的優(yōu)點。這是由于帶有甲基丙烯酸縮水甘油酯官能團的增韌劑與沙林樹脂發(fā)生微交聯(lián)反應，當二者在特定的比例時形成可大量吸收能量的交聯(lián)物，在熱氧的條件下，交聯(lián)反應進一步加劇，使得材料性能得以保持；同時沙林樹脂和增塑劑復配，促進pet的成核結晶，從而實現(xiàn)快速成型、耐沖擊、耐熱氧老化。

技術特征：

1.一種pet復合材料，其特征在于，按重量份計，包括一下組分：

2.根據(jù)權利要求1所述的pet復合材料，其特征在于，帶有甲基丙烯酸縮水甘油酯官能團的增韌劑：沙林樹脂：增塑劑重量比為（2.5-3.5）：1：（0.4-0.6）。

3.根據(jù)權利要求1所述的pet復合材料，其特征在于，所述的沙林樹脂為乙烯-丙烯酸金屬鹽離聚物，金屬鹽為鈉離子、鋅離子中的至少一種，優(yōu)選鈉離子。

4.根據(jù)權利要求1所述的pet復合材料，其特征在于，帶有甲基丙烯酸縮水甘油酯官能團的增韌劑選自含甲基丙烯酸縮水甘油酯共聚物型增韌劑、甲基丙烯酸縮水甘油酯接枝型增韌劑中的至少一種；所述的含甲基丙烯酸縮水甘油酯共聚物型增韌劑選自乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸縮水甘油酯共聚物、乙烯-丙烯酸丁酯-甲基丙烯酸縮水甘油酯共聚物中的至少一種，其中，甲基丙烯酸縮水甘油酯的重量含量為4-9wt%，優(yōu)選7.5-8.5wt%；所述的甲基丙烯酸縮水甘油酯接枝型增韌劑選自乙烯-辛烯共聚物接枝甲基丙烯酸縮水甘油酯，其中，甲基丙烯酸縮水甘油酯的重量含量為0.3-2.8wt%，優(yōu)選2.5-2.8wt%。

5.根據(jù)權利要求1所述的pet復合材料，其特征在于，所述的增塑劑選自閃點大于等于250℃的聚醚酯類增塑劑、閃點大于等于250℃的酯類增塑劑；優(yōu)選的，所述的增塑劑選自閃點大于等于250℃的聚醚酯類增塑劑。

6.根據(jù)權利要求5所述的pet復合材料，其特征在于，所述的閃點大于等于250℃的酯類增塑劑選自苯多酸酯類增塑劑、聚酯類增塑劑、環(huán)氧大豆油類增塑劑中的至少一種。

7.根據(jù)權利要求1所述的pet復合材料，其特征在于，按重量份計，還包括0-2份助劑，所述的助劑選自潤滑劑、抗氧劑中的至少一種。

8.?權利要求1-7任一項所述pet復合材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：按照配比，將各組分混合均勻，通過雙螺桿擠出機擠出造粒，得到pet復合材料，其中，雙螺桿擠出機的各段螺桿溫度從加料口到機頭的溫度分別為230-240℃、240-250℃、240-250℃、240-250℃、260-270℃、250-260℃、250-260℃、240-250℃、240-250℃，螺桿轉速為250-400rpm。

9.權利要求1-7任一項所述pet復合材料的應用，其特征在于，用于制備家用電器外殼、電子電氣組件外殼。

技術總結
本發(fā)明公開了一種PET復合材料，按重量份計，包括一下組分：PET樹脂80份；快速成型改性劑13?23份；所述的快速成型改性劑為帶有甲基丙烯酸縮水甘油酯官能團的增韌劑：沙林樹脂：增塑劑重量比為（2?5）：1：（0.29?0.72）。本發(fā)明主要通過帶有甲基丙烯酸縮水甘油酯官能團的增韌劑：沙林樹脂：增塑劑的復配，能夠同時實現(xiàn)快速成型、耐沖擊、耐熱氧老化的優(yōu)點。

技術研發(fā)人員：莫文杰,陳平緒,葉南飚,焦建,董學騰,楊胤鑫,胡澤友,馮健,曹紹強
受保護的技術使用者：金發(fā)科技股份有限公司
技術研發(fā)日：
技術公布日：2025/1/6