專利名稱：以回收pet樹脂為基體的環(huán)保型阻燃增強(qiáng)復(fù)合材料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及到環(huán)保型阻燃增強(qiáng)復(fù)合材料，更具體地說，涉及到使用在電子、電器、機(jī)械領(lǐng)域，可用于制造許多精密塑料部件，電腦風(fēng)扇扇框、扇葉，電子插接件，空氣清新機(jī)電極支撐結(jié)構(gòu)、暖風(fēng)機(jī)出口等處的以回收PET樹脂為基體的環(huán)保型阻燃增強(qiáng)復(fù)合材料。
背景技術(shù)：
PET樹脂是工程塑料之一，化學(xué)名稱為聚對苯二甲酸乙二醇酯或?qū)Ρ蕉姿嵋叶季埘ィ?以下簡稱PET樹脂)PET樹脂被廣泛用來生產(chǎn)PET瓶，這些PET瓶的大量廢棄，造成了嚴(yán)重的環(huán)境污染，美國、日本和歐洲等發(fā)達(dá)國家對PET樹脂回收利用進(jìn)行了許多研究和開發(fā)，但PET樹脂的最大缺點(diǎn)是結(jié)晶速度慢，結(jié)晶溫度高，加工成型條件苛刻，受環(huán)境影響大?，F(xiàn)有技術(shù)關(guān)于PET樹脂回收利用，方法也很多，有的將廢PET樹脂料粉碎后直接加在新料中使用；有的在廢料PET樹脂中加進(jìn)改性劑共混改性；有的用醇解、酸解、水解等方法分解成PET樹脂單體，再重新縮合或直接回收單體；有的做燃料。這樣在國外就形成了用共混法制造改性材料、再生紡絲和用解聚法制造有機(jī)原料的多種PET樹脂回收體系。但是將回收PET樹脂制成環(huán)保型阻燃增強(qiáng)復(fù)合材料，并應(yīng)用到工程上未見詳細(xì)報(bào)導(dǎo)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，提供一種利用增粘技術(shù)、增強(qiáng)增韌技術(shù)、快速結(jié)晶技術(shù)、無鹵阻燃技術(shù)等技術(shù)手段，使回收PET樹脂在工程上得到應(yīng)用，并使制成的阻燃增強(qiáng)復(fù)合材料具有低翹曲性能、良好的性能、低廉的價(jià)格、在工程上廣泛應(yīng)用的，滿足我國電子電器行業(yè)對高性能PET樹脂工程塑料需要的，以回收PET樹脂為基體的環(huán)保型阻燃增強(qiáng)復(fù)合材料。
本發(fā)明的環(huán)保型阻燃增強(qiáng)復(fù)合材料，通過下述技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)。
一種以回收PET樹脂為基體的環(huán)保型阻燃增強(qiáng)復(fù)合材料，其特征在于該增強(qiáng)復(fù)合材料是由以下重量％的成分制成的(a)50-60％的回收PET樹脂，(b)8-12％環(huán)保型阻燃劑，(c)4-6％無機(jī)填料，(d)4-6％乙烯共聚物，(e)4-6％聚酯彈性體，(f)4-6％結(jié)晶促進(jìn)劑，(g)14-16％玻璃纖維，(h)0.2-0.4％成核劑，(i)0.3-0.6％復(fù)配型抗氧劑，(j)0.3-0.6％偶聯(lián)劑，(k)0.2-0.4％擴(kuò)鏈劑。
如以上所述的以回收PET樹脂為基體的環(huán)保型阻燃增強(qiáng)復(fù)合材料，其特征在于該增強(qiáng)復(fù)合材料是由以下重量％的成分制成的(a)53-57％的回收PET樹脂，(b)9-11％環(huán)保型阻燃劑，(c)4.5-5.5％無機(jī)填料，(d)4.5-5.5％乙烯共聚物，(e)4.5-5.5％聚酯彈性體，(f)4.5-5.5％結(jié)晶促進(jìn)劑，(g)14.5-1 5.5％玻璃纖維，(h)0.2-0.3％成核劑，(i)0.4-0.5％復(fù)配型抗氧劑，(j)0.4-0.5％偶聯(lián)劑，(k)0.2-0.3％擴(kuò)鏈劑。
如以上所述的以回收PET樹脂為基體的環(huán)保型阻燃增強(qiáng)復(fù)合材料，其特征在于該增強(qiáng)復(fù)合材料是由以下重量％的成分制成的(a)55％的回收PET樹脂，(b)10％環(huán)保型阻燃劑，(c)5％無機(jī)填料，(d)5％乙烯共聚物，(e)5％聚酯彈性體，(f)5％結(jié)晶促進(jìn)劑，(g)14％玻璃纖維，(h)0.2％成核劑，(i)0.3％復(fù)配型抗氧劑，(j)0.3％偶聯(lián)劑，(k)0.2％擴(kuò)鏈劑。
如以上所述的以回收PET樹脂為基體的環(huán)保型阻燃增強(qiáng)復(fù)合材料，其特征在于上述回收PET樹脂是指回收的PET瓶片破碎料，其特性粘度較低，導(dǎo)致加工性差，需要對樹脂進(jìn)行物理和化學(xué)增粘，選用的回收PET樹脂其特性粘度較要求的PET樹脂瓶片破碎料的特性粘度大0.6-0.8dL/g。其中“dL/g”為單位(特性粘度是高分子溶液特有的一種表征方法，是高分子極稀溶液流動難易與分子量之間的一種經(jīng)驗(yàn)公式的量化)。
如以上所述的以回收PET樹脂為基體的環(huán)保型阻燃增強(qiáng)復(fù)合材料，其特征在于所述環(huán)保型阻燃劑是以磷類阻燃劑或紅磷阻燃劑或微膠囊化紅磷阻燃劑為主要成分的復(fù)配型阻燃劑，同時(shí)添加其他組分或其他物質(zhì)例如三聚氰胺、三聚氰胺磷酸鹽和多聚磷酸酯，對其進(jìn)行表面處理，所述表面處理是對磷類阻燃劑或紅磷阻燃劑或微膠囊化紅磷阻燃劑進(jìn)行包覆處理或微膠囊化包覆處理。
磷類阻燃劑是一種性能優(yōu)良的阻燃劑，具有高效、抑煙、低毒的阻燃效果，但是在實(shí)際應(yīng)用中易吸潮、氧化、并放出劇毒氣體，粉塵易爆炸，因此使用受到很大限制。為了解決上述弊端，對其進(jìn)行表面處理，同時(shí)添加其他組分或其他物質(zhì)，達(dá)到協(xié)同效果。
如以上所述的以回收PET樹脂為基體的環(huán)保型阻燃增強(qiáng)復(fù)合材料，其特征在于所述的無機(jī)填料為滑石粉、碳酸鈣、玻璃微珠、云母中的任一種或它們的兩種以上的組合物；所述的乙烯共聚物是一種乙烯與極性單體的共聚物乙烯與丙烯酸酯共聚物和/或乙烯與醋酸乙烯酯的共聚物和/或其他乙烯共聚物。
如以上所述的以回收PET樹脂為基體的環(huán)保型阻燃增強(qiáng)復(fù)合材料，其特征在于所述的聚酯彈性體是硬度在30-50D的聚酯彈性體，該聚酯彈性體是一種聚酯-聚醚的共聚物；所述的結(jié)晶促進(jìn)劑是一種PBT聚酯樹脂，是一種與PET樹脂具有很好相容性的聚酯樹脂，該P(yáng)BT聚酯樹脂的化學(xué)名稱為聚對苯二甲酸丁二醇酯。
如以上所述的以回收PET樹脂為基體的環(huán)保型阻燃增強(qiáng)復(fù)合材料，其特征在于所述的玻璃纖維是一種鈣鋁硼硅酸鹽型無堿無捻玻璃纖維或是一種鈣鋁硼硅酸鹽型無堿玻璃纖維粗紗，單絲直徑為10-14μm；所述的成核劑中的一種是由有機(jī)羧酸鹽和無機(jī)成核劑復(fù)配的物質(zhì)，上述無機(jī)成核劑是粒子直徑1μm-5μm的滑石粉，上述的有機(jī)羧酸鹽和無機(jī)成核劑具體配比為1-0.5∶1。
如以上所述的以回收PET樹脂為基體的環(huán)保型阻燃增強(qiáng)復(fù)合材料，其特征在于選用的抗氧劑種類為主抗氧劑和輔抗氧劑，主抗氧劑選自酚類或受阻酚類抗氧劑1010，1076，輔抗氧劑選自亞磷酸酯類168、TNPP，DSTP，上述酚類抗氧劑1010的化學(xué)名稱為四[3-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯；1076化學(xué)名稱為β(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸十八醇酯；亞磷酸酯類抗氧劑168化學(xué)名稱為亞磷酸三(2，4)-二叔丁基苯酯；TNPP化學(xué)名稱為亞磷酸三壬基苯酯，其結(jié)構(gòu)式為[C9H19-C6H14-0]3P；DSTP化學(xué)名稱為硫代二丙酸十八酯。
如以上所述的以回收PET樹脂為基體的環(huán)保型阻燃增強(qiáng)復(fù)合材料，其特征在于所述的偶聯(lián)劑是通式為RSiX3R的一種硅烷類透明液體，其化學(xué)名稱為γ-(2，3-環(huán)氧丙氧基)丙基三甲氧基硅烷；所述擴(kuò)鏈劑是一種環(huán)氧類物質(zhì)。
在體系中填加部分無機(jī)填料可以使材料有良好的剛性和增加尺寸穩(wěn)定性，降低制品收縮，提高熔體強(qiáng)度。選用的形狀對稱性好的無機(jī)填料。
上述乙烯共聚物是一種乙烯與極性單體的共聚物，類似于橡膠韌性的透明狀顆粒，它和PET樹脂有良好的相容性，可以很好的改善PET樹脂的韌性。
該聚酯彈性體，與PET樹脂具有無限相容性，增韌效果好。
如上所述，所述的結(jié)晶促進(jìn)劑是一種PBT聚酯樹脂，具有柔性的聚酯樹脂為PET樹脂結(jié)晶創(chuàng)造了便于分子松弛和重排的環(huán)境，特別是在冷結(jié)晶溫度區(qū)，對PET樹脂的成核起到了良好的促進(jìn)作用。
通過添加一定量的玻璃纖維可以大幅度提高材料物理機(jī)械性能和耐熱性能。
上述有機(jī)羧酸鹽和無機(jī)成核劑復(fù)配使用所產(chǎn)生的協(xié)同作用，取得了良好的成核效果。
復(fù)配型抗氧劑使PET在加工過程中有良好的加工穩(wěn)定性，避免色澤、性能發(fā)生變化，提供良好的熱氧老化性能。
上述擴(kuò)鏈劑是一種環(huán)氧類物質(zhì)，該物質(zhì)是目前國外一種新的專利產(chǎn)品，可使回收PET樹脂的粘度大幅度提高，從而增強(qiáng)了熔融樹脂的熔體強(qiáng)度，改善了PET樹脂的加工性。
以上物質(zhì)在化工商店均有出售，純度均為工業(yè)純。
一種如以上任一個(gè)所述的以回收PET樹脂為基體的環(huán)保型阻燃增強(qiáng)復(fù)合材料的具體制備方法是將以上各組分按以上所述的重量％含量混合均勻，通過同向雙螺桿擠出機(jī)熔融共混制成。
本發(fā)明的一個(gè)重要特點(diǎn)是PET樹脂的回收利用技術(shù)，是多種技術(shù)在回收PET高性能化中的集成整合應(yīng)用如增粘技術(shù)、快速結(jié)晶技術(shù)、增強(qiáng)增容技術(shù)、無鹵阻燃技術(shù)、低翹曲技術(shù)、增韌技術(shù)等，使復(fù)合材料具有優(yōu)異的綜合物理與力學(xué)性能；本發(fā)明的另一個(gè)重要特點(diǎn)是具有很好的環(huán)保效應(yīng)，其中塑料的回收利用，無鹵阻燃體系對保護(hù)環(huán)境和保護(hù)人體均具有深遠(yuǎn)的意義，應(yīng)當(dāng)推廣應(yīng)用。
本發(fā)明的以回收PET為基體的環(huán)保型阻燃增強(qiáng)復(fù)合材料及其制備方法與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下有益效果
1、該環(huán)保型阻燃增強(qiáng)復(fù)合材料具有較好的綜合物理、力學(xué)、機(jī)械性能較高的強(qiáng)度、較高的韌性、較好的低翹曲性和較好的容易加工成型的性能；2、該環(huán)保型阻燃增強(qiáng)復(fù)合材料具有較好的化學(xué)性能較高的阻燃性、較好的粘合性和耐熱性能；3、采用該發(fā)明的共混法制造復(fù)合材料具有設(shè)備簡單、方法直接和效益良好的優(yōu)點(diǎn)；4、回收過程無污染等技術(shù)特點(diǎn)，已用于工程上，代表了PET回收利用的技術(shù)水平和發(fā)展方向。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例實(shí)施例1-5見以下表1中的A-E的具體數(shù)據(jù)。
本發(fā)明的實(shí)現(xiàn)方式如表1所示。



表1給出的數(shù)據(jù)雖然只是回收PET樹脂，環(huán)保型阻燃劑，無機(jī)填料，乙烯共聚物，聚酯彈性體，結(jié)晶促進(jìn)劑，玻璃纖維，成核劑，復(fù)配型抗氧劑，偶聯(lián)劑，擴(kuò)鏈劑等的上位數(shù)據(jù)，但具體的回收PET樹脂，具體的環(huán)保型阻燃劑，具體的無機(jī)填料，具體的乙烯共聚物，具體的聚酯彈性體，具體的結(jié)晶促進(jìn)劑，具體的玻璃纖維，具體的成核劑，具體的復(fù)配型抗氧劑，具體的偶聯(lián)劑，具體的擴(kuò)鏈劑的下位數(shù)據(jù)，也可參考后選擇或參考后另外選擇。因此，不再另外公開其下位數(shù)據(jù)。
再者，表1中阻燃性HB，V-O指的是材料的阻燃等級，采用的標(biāo)準(zhǔn)是UL94。
實(shí)施例6
一種以回收PET樹脂為基體的環(huán)保型阻燃增強(qiáng)復(fù)合材料的具體制備方法是將以上各組分按以上所述的重量％含量混合均勻，通過同向雙螺桿擠出機(jī)熔融共混制成。
上述詳細(xì)說明是針對本發(fā)明的眾多實(shí)施例中的一些可行實(shí)施例的具體說明，然而該實(shí)施例并非用以限制本發(fā)明的專利范圍，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員，在本發(fā)明精神和范圍內(nèi)所做的各種改進(jìn)或變化，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種以回收PET樹脂為基體的環(huán)保型阻燃增強(qiáng)復(fù)合材料，其特征在于該增強(qiáng)復(fù)合材料是由以下重量％的成分制成的(a)50-60％的回收PET樹脂，(b)8-12％環(huán)保型阻燃劑，(c)4-6％無機(jī)填料，(d)4-6％乙烯共聚物，(e)4-6％聚酯彈性體，(f)4-6％結(jié)晶促進(jìn)劑，(g)14-16％玻璃纖維，(h)0.2-0.4％成核劑，(i)0.3-0.6％復(fù)配型抗氧劑，(j)0.3-0.6％偶聯(lián)劑，(k)0.2-0.4％擴(kuò)鏈劑。
2.如權(quán)利要求1所述的以回收PET樹脂為基體的環(huán)保型阻燃增強(qiáng)復(fù)合材料，其特征在于該增強(qiáng)復(fù)合材料是由以下重量％的成分制成的(a)53-57％的回收PET樹脂，(b)9-11％環(huán)保型阻燃劑，(c)4.5-5.5％無機(jī)填料，(d)4.5-5.5％乙烯共聚物，(e)4.5-5.5％聚酯彈性體，(f)4.5-5.5％結(jié)晶促進(jìn)劑，(g)14.5-15.5％玻璃纖維，(h)0.2-0.3％成核劑，(i)0.4-0.5％復(fù)配型抗氧劑，(j)0.4-0.5％偶聯(lián)劑，(k)0.2-0.3％擴(kuò)鏈劑。
3.如權(quán)利要求1所述的以回收PET樹脂為基體的環(huán)保型阻燃增強(qiáng)復(fù)合材料，其特征在于該增強(qiáng)復(fù)合材料是由以下重量％的成分制成的(a)55％的回收PET樹脂，(b)10％環(huán)保型阻燃劑，(c)5％無機(jī)填料，(d)5％乙烯共聚物，(e)5％聚酯彈性體，(f)5％結(jié)晶促進(jìn)劑，(g)14％玻璃纖維，(h)0.2％成核劑，(i)0.3％復(fù)配型抗氧劑，(j)0.3％偶聯(lián)劑，(k)0.2％擴(kuò)鏈劑。
4.如權(quán)利要求1到3中任一個(gè)所述的以回收PET樹脂為基體的環(huán)保型阻燃增強(qiáng)復(fù)合材料，其特征在于上述回收PET樹脂是指回收的、經(jīng)過物理和化學(xué)增粘的、并選用其特性粘度較要求的PET樹脂瓶片破碎料的特性粘度大0.6-0.8dL/g的PET樹脂。
5.如權(quán)利要求1到3中任一個(gè)所述的以回收PET樹脂為基體的環(huán)保型阻燃增強(qiáng)復(fù)合材料，其特征在于所述環(huán)保型阻燃劑是以磷類阻燃劑或紅磷阻燃劑或微膠囊化紅磷阻燃劑為主要成分的復(fù)配型阻燃劑，同時(shí)添加其他組分或其他物質(zhì)三聚氰胺、三聚氰胺磷酸鹽和多聚磷酸酯，并對其進(jìn)行表面處理，所述表面處理是對磷類阻燃劑或紅磷阻燃劑或微膠囊化紅磷阻燃劑進(jìn)行包覆處理或微膠囊化包覆處理。
6.如權(quán)利要求1到3中任一個(gè)所述的以回收PET樹脂為基體的環(huán)保型阻燃增強(qiáng)復(fù)合材料，其特征在于所述的無機(jī)填料為滑石粉、碳酸鈣、玻璃微珠、云母中的任一種或它們的兩種以上的組合物；所述的乙烯共聚物是一種乙烯與極性單體的共聚物乙烯與丙烯酸酯共聚物和/或乙烯與醋酸乙烯酯的共聚物和/或其他乙烯共聚物。
7.如權(quán)利要求1到3中任一個(gè)所述的以回收PET樹脂為基體的環(huán)保型阻燃增強(qiáng)復(fù)合材料，其特征在于所述的聚酯彈性體是硬度在30-50D的聚酯彈性體，該聚酯彈性體是一種聚酯-聚醚的共聚物；所述的結(jié)晶促進(jìn)劑是一種PBT聚酯樹脂，是一種與PET樹脂具有很好相容性的聚酯樹脂，該P(yáng)BT聚酯樹脂的化學(xué)名稱為聚對苯二甲酸丁二醇酯。
8.如權(quán)利要求1到3中任一個(gè)所述的以回收PET樹脂為基體的環(huán)保型阻燃增強(qiáng)復(fù)合材料，其特征在于所述的玻璃纖維是一種鈣鋁硼硅酸鹽型無堿無捻玻璃纖維或是一種鈣鋁硼硅酸鹽型無堿玻璃纖維粗紗，單絲直徑為10-14μm；所述的成核劑中的一種是由有機(jī)羧酸鹽和無機(jī)成核劑復(fù)配的物質(zhì)，上述無機(jī)成核劑是粒子直徑1μm-5μm的滑石粉，上述的有機(jī)羧酸鹽和無機(jī)成核劑具體配比為1-0.5∶1。
9.如權(quán)利要求1到3中任一個(gè)所述的以回收PET樹脂為基體的環(huán)保型阻燃增強(qiáng)復(fù)合材料，其特征在于選用的抗氧劑種類為主抗氧劑和輔抗氧劑，主抗氧劑選自酚類或受阻酚類抗氧劑1010，1076，輔抗氧劑選自亞磷酸酯類168、TNPP，DSTP，上述酚類抗氧劑1010的化學(xué)名稱為四[3-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯；1076化學(xué)名稱為β(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸十八醇酯；亞磷酸酯類抗氧劑168化學(xué)名稱為亞磷酸三(2，4)-二叔丁基苯酯；TNPP化學(xué)名稱為亞磷酸三壬基苯酯，其結(jié)構(gòu)式為[C9H19-C6H14-O]3P；DSTP化學(xué)名稱為硫代二丙酸十八酯。
10.如權(quán)利要求1到3中任一個(gè)所述的以回收PET樹脂為基體的環(huán)保型阻燃增強(qiáng)復(fù)合材料，其特征在于所述的偶聯(lián)劑是通式為RSiX3R的一種硅烷類透明液體，其化學(xué)名稱為γ-(2，3-環(huán)氧丙氧基)丙基三甲氧基硅烷；所述擴(kuò)鏈劑是一種環(huán)氧類物質(zhì)。
全文摘要
本發(fā)明公開了以回收PET樹脂為基體的環(huán)保型阻燃增強(qiáng)復(fù)合材料，旨在提供一種低翹曲性能、良好性能、低廉價(jià)格、在工程上廣泛應(yīng)用的，滿足我國電子電器行業(yè)對高性能PET工程塑料需要的，上述復(fù)合材料。該復(fù)合材料，其特征在于它是由以下重量％的成分制成的50－60％的回收PET樹脂，8－12％環(huán)保型阻燃劑，4－6％無機(jī)填料，4－6％乙烯共聚物，4－6％聚酯彈性體，4－6％結(jié)晶促進(jìn)劑，14－16％玻璃纖維，0.2－0.4％成核劑，0.3－0.6％復(fù)配型抗氧劑，0.3－0.6％偶聯(lián)劑，0.2－0.4％擴(kuò)鏈劑。如以上所述的以回收PET樹脂為基體的環(huán)保型阻燃增強(qiáng)復(fù)合材料的具體制備方法是將以上各組分混合均勻，通過同向雙螺桿擠出機(jī)熔融共混制成。
文檔編號C08K5/3492GK1887958SQ200510080229
公開日2007年1月3日 申請日期2005年6月30日 優(yōu)先權(quán)日2005年6月30日
發(fā)明者廖家志 申請人:從化市聚賽龍工程塑料有限公司