本發(fā)明屬于復(fù)合材料技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種聚對苯二甲酸乙二醇酯復(fù)合材料的制備方法。
背景技術(shù)：
聚對苯二甲酸乙二醇酯(pet)是最早實現(xiàn)工業(yè)化的聚酯材料，但初期幾乎都用于纖維行業(yè)。80年代以后，其成核劑和結(jié)晶促進(jìn)劑相繼研發(fā)成功后，才逐漸開始作為工程塑料使用。pet在較寬的溫度范圍內(nèi)具有優(yōu)良的物理機(jī)械性能，長期使用溫度可達(dá)120℃，電絕緣性優(yōu)良，甚至在高溫高頻下，其電性能仍較好，抗蠕變性，耐疲勞性，耐摩擦性、尺寸穩(wěn)定性都很好。目前其常用的阻燃劑為鹵系阻燃劑，由于其高效的阻燃效果，被廣泛用于阻燃聚合物改性材料中。但是，該類阻燃劑在燃燒時會釋放出大量的有毒有害的氣體，例如鹵化氫、二噁英等氣體，造成二次污染，嚴(yán)重危害生命安全和環(huán)境安全。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的是提供一種不采用鹵系阻燃劑且具有良好的阻燃性能的聚對苯二甲酸乙二醇酯復(fù)合材料的制備方法。
本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)：
本發(fā)明的聚對苯二甲酸乙二醇酯復(fù)合材料的制備方法，其包括以下步驟：
(1)將干燥的秸稈粉碎，于水中分散攪拌1-2h，過濾沉淀物再用無水乙醇和去離子水超聲洗滌，過濾沉淀物烘干；
(2)將步驟(1)烘干后的秸稈粉碎加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5-6％的氫氧化鈉溶液中，在50-60℃浸泡5-6h后過濾烘干；
(3)配置濃度為0.5-1.0mol·l-1的alo2-溶液作為前驅(qū)體溶液；
(4)將步驟(2)烘干后的秸稈置于前驅(qū)體溶液中真空浸注；
(5)將真空浸注后的秸稈于120-150℃下，在水熱反應(yīng)釜中恒溫5-6h，冷卻至室溫，取出水洗，真空干燥粉碎得納米改性秸稈；
(6)稱取100份pet樹脂、10-12份潤滑劑，加入高混機(jī)中高混；
(7)稱取60-75份納米改性秸稈，加入到高混機(jī)中高混，繼續(xù)加入3-5份相容劑、1-3份抗氧劑，高混，取出備用；
(8)將步驟(6)所得物料加入雙螺桿擠出機(jī)中，在220-260℃擠出造粒。
作為優(yōu)選上述所述的聚對苯二甲酸乙二醇酯復(fù)合材料的制備方法中，步驟(1)所述秸稈為小麥秸稈。
作為優(yōu)選上述所述的聚對苯二甲酸乙二醇酯復(fù)合材料的制備方法中，步驟(3)所述alo2-溶液為naalo2或kalo2溶液。
作為優(yōu)選上述所述的聚對苯二甲酸乙二醇酯復(fù)合材料的制備方法中，步驟(4)所述真空浸注處理時間為5-8h，真空度0.1mpa。
作為優(yōu)選上述所述的聚對苯二甲酸乙二醇酯復(fù)合材料的制備方法中，步驟(6)所述高混機(jī)的溫度為85℃-100℃、轉(zhuǎn)速為600-800r/min。
作為優(yōu)選上述所述的聚對苯二甲酸乙二醇酯復(fù)合材料的制備方法中，步驟(6)所述潤滑劑選自硬脂酸鋅、乙撐雙硬脂酰胺、芥酸酰胺、聚丙烯蠟、聚乙烯蠟、油酸酰胺中的一種或幾種。
作為優(yōu)選上述所述的聚對苯二甲酸乙二醇酯復(fù)合材料的制備方法中，步驟(7)所述相容劑為甲基丙烯酸縮水甘油酯接枝乙烯-辛烯共聚物。
作為優(yōu)選上述所述的聚對苯二甲酸乙二醇酯復(fù)合材料的制備方法中，步驟(7)所述抗氧劑為抗氧劑1010與抗氧劑168按質(zhì)量比1:1的復(fù)合。
本發(fā)明采用納米改性秸稈替代了有毒有害的鹵系阻燃劑，同時所述改性秸稈也可作為聚合物摻雜的無機(jī)填料，從而制得納米秸稈改性pet樹脂，其中納米改性秸稈是通過生成的納米氫氧化鋁改性秸稈，由于納米改性秸稈是以納米顆粒狀態(tài)分散在pet樹脂基體中，其在遇熱分解時會生成氧化物和水蒸氣，水蒸氣沖淡稀釋了可燃性氣體，而氧化物的生成有助于使燃燒中斷，起到了抑制燃燒的作用，生成了保護(hù)層覆蓋于聚合物本體表面，隔離火源和氧氣，因此使復(fù)合材料具有了良好的阻燃性能，采用ul94防火等級測試，所得pet樹脂材料阻燃防火等級達(dá)到v-0。同時秸稈在我國廣泛存在，每年都會產(chǎn)生大量的秸稈，在改性聚合物應(yīng)用秸稈是一種變廢為寶的舉措，一方面可以給農(nóng)民增收，另一方面可以減少秸稈的焚燒對環(huán)境造成的污染。本發(fā)明有效利用了農(nóng)業(yè)廢棄物秸稈，使其變廢為寶，創(chuàng)造了新的應(yīng)用價值。
具體實施方式
下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。以下實施例所用試劑僅為舉例說明，并不用于限制本發(fā)明的保護(hù)范圍，本發(fā)明其他實施例仍可選擇權(quán)利要求范圍內(nèi)的所有可選試劑。如無特別說明，所述份數(shù)均為質(zhì)量份。
實施例1
(1)將干燥的小麥秸稈粉碎，于水中分散攪拌1h，過濾沉淀物再用無水乙醇和去離子水超聲洗滌，過濾沉淀物真空烘干；
(2)將步驟(1)烘干后的秸稈粉碎加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為6％的氫氧化鈉溶液中，在50℃浸泡5h后過濾烘干；
(3)配置濃度為1.0mol·l-1的naalo2溶液作為前驅(qū)體溶液；
(4)將步驟(2)烘干后的秸稈置于前驅(qū)體溶液中真空浸注；真空浸注處理時間為5h，真空度0.1mpa。
(5)將真空浸注后的秸稈于120℃下，在水熱反應(yīng)釜中恒溫5h，冷卻至室溫，取出水洗，真空干燥粉碎得納米改性秸稈；
(6)稱取100份pet樹脂、10份潤滑劑聚乙烯蠟，加入高混機(jī)中高混；
(7)稱取70份納米改性秸稈，加入到高混機(jī)中高混，繼續(xù)加入3份相容劑甲基丙烯酸縮水甘油酯接枝乙烯-辛烯共聚物、1份抗氧劑，高混，取出備用；
(8)將步驟(6)所得物料加入雙螺桿擠出機(jī)中，在220-260℃擠出造粒。采用ul94防火等級測試，所得pet樹脂材料阻燃防火等級達(dá)到v-0。
實施例2
(1)將干燥的小麥秸稈粉碎，于水中分散攪拌2h，過濾沉淀物再用無水乙醇和去離子水超聲洗滌，過濾沉淀物真空烘干；
(2)將步驟(1)烘干后的秸稈粉碎加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為6％的氫氧化鈉溶液中，在55℃浸泡6h后過濾烘干；
(3)配置濃度為0.5mol·l-1的naalo2溶液作為前驅(qū)體溶液；
(4)將步驟(2)烘干后的秸稈置于前驅(qū)體溶液中真空浸注；真空浸注處理時間為5h，真空度0.1mpa。
(5)將真空浸注后的秸稈于120℃下，在水熱反應(yīng)釜中恒溫6h，冷卻至室溫，取出水洗，真空干燥粉碎得納米改性秸稈；
(6)稱取100份pet樹脂、12份潤滑劑聚乙烯蠟，加入高混機(jī)中高混；
(7)稱取60份納米改性秸稈，加入到高混機(jī)中高混，繼續(xù)加入3份相容劑甲基丙烯酸縮水甘油酯接枝乙烯-辛烯共聚物、1份抗氧劑，高混，取出備用；
(8)將步驟(6)所得物料加入雙螺桿擠出機(jī)中，在220-260℃擠出造粒。采用ul94防火等級測試，所得pet樹脂材料阻燃防火等級達(dá)到v-0。
實施例3
(1)將干燥的小麥秸稈粉碎，于水中分散攪拌1h，過濾沉淀物再用無水乙醇和去離子水超聲洗滌，過濾沉淀物真空烘干；
(2)將步驟(1)烘干后的秸稈粉碎加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5％的氫氧化鈉溶液中，在50℃浸泡6h后過濾烘干；
(3)配置濃度為0.8mol·l-1的naalo2溶液作為前驅(qū)體溶液；
(4)將步驟(2)烘干后的秸稈置于前驅(qū)體溶液中真空浸注；真空浸注處理時間為8h，真空度0.1mpa。
(5)將真空浸注后的秸稈于150℃下，在水熱反應(yīng)釜中恒溫6h，冷卻至室溫，取出水洗，真空干燥粉碎得納米改性秸稈；
(6)稱取100份pet樹脂、10份潤滑劑聚乙烯蠟，加入高混機(jī)中高混；
(7)稱取65份納米改性秸稈，加入到高混機(jī)中高混，繼續(xù)加入5份相容劑甲基丙烯酸縮水甘油酯接枝乙烯-辛烯共聚物、2份抗氧劑，高混，取出備用；
(8)將步驟(6)所得物料加入雙螺桿擠出機(jī)中，在220-260℃擠出造粒。采用ul94防火等級測試，所得pet樹脂材料阻燃防火等級達(dá)到v-0。
實施例4
(1)將干燥的小麥秸稈粉碎，于水中分散攪拌2h，過濾沉淀物再用無水乙醇和去離子水超聲洗滌，過濾沉淀物真空烘干；
(2)將步驟(1)烘干后的秸稈粉碎加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5％的氫氧化鈉溶液中，在60℃浸泡5h后過濾烘干；
(3)配置濃度為0.6mol·l-1的naalo2溶液作為前驅(qū)體溶液；
(4)將步驟(2)烘干后的秸稈置于前驅(qū)體溶液中真空浸注；真空浸注處理時間為6h，真空度0.1mpa。
(5)將真空浸注后的秸稈于150℃下，在水熱反應(yīng)釜中恒溫5h，冷卻至室溫，取出水洗，真空干燥粉碎得納米改性秸稈；
(6)稱取100份pet樹脂、10份潤滑劑聚乙烯蠟，加入高混機(jī)中高混；
(7)稱取70份納米改性秸稈，加入到高混機(jī)中高混，繼續(xù)加入3份相容劑甲基丙烯酸縮水甘油酯接枝乙烯-辛烯共聚物、2份抗氧劑，高混，取出備用；
(8)將步驟(6)所得物料加入雙螺桿擠出機(jī)中，在220-260℃擠出造粒。采用ul94防火等級測試，所得pet樹脂材料阻燃防火等級達(dá)到v-0。