一種pet塑料管材及其制備工藝的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種PET塑料管材及其制備工藝，制備PET塑料管材的原料及其重量份為：聚對苯二甲酸乙二醇酯100份，偶聯(lián)劑0.02份～0.06份，填料0.05份～0.1份，穩(wěn)定劑0.1份～0.5份；制備工藝包括：烘干、混合，得混合物料，將出料溫度控制為40℃，控制混合物料在管道內(nèi)的溫度，使混合物料熔融后受拉伸作用時發(fā)生取向作用，從而改變擠出的塑料管材的力學(xué)性能，通過管材雙向拉伸，得到一種PET塑料管材。本發(fā)明制備得到的PET塑料管材具有優(yōu)秀的抗沖擊強度、拉伸彈性模量和斷裂伸長率。
【專利說明】
一種PET塑料管材及其制備工藝
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明涉及塑料管材領(lǐng)域，具體涉及一種PET塑料管材及其制備工藝。
【背景技術(shù)】
[0002] 工程塑料是指能夠在一定條件下替代部分金屬材料而長期使用的一種塑料。PET 塑料管材是工程塑料中非常重要的一類，屬于熱塑性聚酯通用工程塑料管材。對PET塑料管 材的加工制造正朝著高新技術(shù)領(lǐng)域方向穩(wěn)步發(fā)展。
[0003] PET塑料具有非常好的耐熱性能，變形溫度高，熱膨脹系數(shù)小，同時又由很高的剛 性和抗彎折性，彈性模量大，彎曲變形小，除此之外，PET塑料還具有非常好的耐腐蝕性、抗 老化性能，易粘接，可加工，耐焊接，形狀穩(wěn)定，光澤度好，電學(xué)性能優(yōu)良，主要應(yīng)用在包裝裝 飾、日化家居、電子電氣、汽車組件能很多領(lǐng)域。另外，PET塑料的經(jīng)濟成本優(yōu)勢也十分明顯。
[0004] 盡管PET塑料具有很多優(yōu)點，但PET塑料非常明顯的不足是在工藝溫度條件下分子 結(jié)晶速率緩慢，導(dǎo)致其加工成型性能受到影響，妨礙了其在通用工程塑料領(lǐng)域的應(yīng)用。另外 PET塑料的抗沖擊性能弱，很容易因為水解作用而導(dǎo)致分子結(jié)構(gòu)受到破壞，限制了PET的使 用范圍。因此需要對PET塑料管材進行不斷改性。
[0005] 中國專利CN201510499260.2公開了一種高強度的PET管材，該管材包括以下重量 比的原料:PET樹脂60份、聚丙烯酸酯26份，穩(wěn)定劑7份，發(fā)泡劑5份，防老劑2份。但是該專利 中分子結(jié)構(gòu)中酯鍵含量高，制備得到的PET管材耐水解性能很差，不能在濕熱環(huán)境中長期使 用。
[0006] 中國專利CN201410146841.3公開了PET增強復(fù)合管材及其制備方法，由內(nèi)至外分 別為內(nèi)層管、PET復(fù)合層和外層管，所述內(nèi)層管和外層管的材質(zhì)相同，為PE、PP或PVC材料，通 過在所述內(nèi)層管上纏繞或編織PET帶或PET條后再包覆所述外層管的工藝制備而成。但是該 專利加工過程復(fù)雜，未對PET材料本身進行改性，管材的防水能力和成型能力很薄弱。
[0007] 因此需要針對PET塑料管材本身進行改性，提高其穩(wěn)定性和抗沖擊性能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 本發(fā)明針對上述問題，提供一種PET塑料管材及其制備工藝。
[0009] 本發(fā)明解決上述問題所采用的技術(shù)方案是：一種PET塑料管材，制備所述PET塑料 管材的原料及其重量份為：聚對苯二甲酸乙二醇酯100份，偶聯(lián)劑〇 . 02份~0.06份，填料 0.05份~0.1份，穩(wěn)定劑0.1份~0.5份；其中聚對苯二甲酸乙二醇酯的分子量為40萬~60 萬;偶聯(lián)劑為鈦酸酯類偶聯(lián)劑;填料為硬脂酸鈣、殼聚糖、纖維素、炭黑中的任一種或任兩種 混合物;穩(wěn)定劑為有機錫類穩(wěn)定劑。
[0010] 進一步地，鈦酸酯類偶聯(lián)劑優(yōu)選為:單烷氧脂肪酸型鈦酸酯偶聯(lián)劑。
[0011] 進一步地，填料的粒度為:過2000目~2500目篩。
[0012] 進一步地，有機錫類穩(wěn)定劑優(yōu)選為:馬來酸酯類有機錫穩(wěn)定劑。
[0013] 本發(fā)明的另一發(fā)明目的，在于提供一種上述PET塑料管材的制備工藝，包括以下步 驟：
[0014]步驟一，烘干:將所述重量份的聚對苯二甲酸乙二醇酯在溫度為50 °C~70 °C的條 件下進行鼓風(fēng)干燥處理，得干燥料；
[0015] 步驟二，混合:將干燥料倒入加料區(qū)，在轉(zhuǎn)速為800r/min~1200r/min的條件下混 合攪拌〇. 5h~1.5h，然后降低轉(zhuǎn)速至60r/min~80r/min時，再加入所述重量份的偶聯(lián)劑、填 料、穩(wěn)定劑進入加料區(qū)，提高轉(zhuǎn)速至l〇〇〇r/min~1500r/min，混合攪拌lh~3h，得混合物料； [0016]步驟三，擠出：將混合物料出料溫度控制為40°C，控制混合物料在管道內(nèi)的溫度， 使混合物料熔融后受拉伸作用時發(fā)生取向作用，從而改變擠出的塑料管材的力學(xué)性能，通 過管材雙向拉伸，得到一種PET塑料管材。
[0017] 進一步地，步驟一中，鼓風(fēng)干燥處理的時間為:3h~6h。
[0018] 進一步地，步驟一中，干燥料的含水率為0.02%~0.1 %。
[0019]進一步地，步驟三中，加料區(qū)處于惰性氣體氛圍下。
[0020]更進一步地，惰性氣體為氦氣或氬氣。
[0021 ]進一步地，步驟三中，雙向拉伸具體為:擠出機輸送區(qū)溫度為150 °C~165°C，塑化 區(qū)溫度為165°C~175°C，輸送段溫度為160°C~172°C，螺桿轉(zhuǎn)速為40r/min~60r/min，進料 速度為60mm/s~80mm/s，壓力為50MPa~60MPa。
[0022] 本發(fā)明的優(yōu)點是：
[0023] 1.本發(fā)明使用有機錫類作為穩(wěn)定劑和鈦酸酯類作為偶聯(lián)劑，利用有機金屬類化合 物更易于和水分子發(fā)生反應(yīng)的特點，充分抑制了水分子對PET塑料管材分子結(jié)構(gòu)的水解作 用，充分提高了 PET塑料管材的穩(wěn)定性，極大的延長了 PET塑料管材的使用壽命；
[0024] 2.本發(fā)明在PET塑料管材的制備過程中添加適當(dāng)比例的填料，增強了 PET在加工制 造工藝溫度范圍內(nèi)的結(jié)晶速率，有利于消弱熔體與設(shè)備之間的粘連，從而制備得到結(jié)構(gòu)完 整的PET塑料管材；
[0025] 3.本發(fā)明通過控制加工工藝過程的溫度、壓力和進料速率等關(guān)鍵步驟，易于制備 各種規(guī)格尺寸的PET塑料管材，同時進一步降低了加工制造成本，適合于大規(guī)模工業(yè)化連續(xù) 生產(chǎn)。
【具體實施方式】
[0026] 以下對本發(fā)明的實施例進行詳細說明，但是本發(fā)明可以由權(quán)利要求限定和覆蓋的 多種不同方式實施。
[0027] 實施例1
[0028] 一種PET塑料管材，制備PET塑料管材的原料及其重量份為：分子量為40萬的聚對 苯二甲酸乙二醇酯100份，鈦酸酯類偶聯(lián)劑TMC-201 0.02份，過2000目篩的硬脂酸鈣0.05 份，二甲基氧化錫穩(wěn)定劑0.1份。
[0029] 實施例2
[0030] 一種PET塑料管材，制備PET塑料管材的原料及其重量份為：分子量為60萬的聚對 苯二甲酸乙二醇酯100份，鈦酸酯類偶聯(lián)劑TMC-311 0.06份，過2500目篩的填料0.1份，月桂 酸馬來酸二丁基錫穩(wěn)定劑0.5份;填料為殼聚糖和纖維素按質(zhì)量比1:1混合的混合物。
[0031] 實施例3
[0032] 一種PET塑料管材，制備PET塑料管材的原料及其重量份為：分子量為50萬的聚對 苯二甲酸乙二醇酯100份，單烷氧脂肪酸型鈦酸酯偶聯(lián)劑TMC-105 0.04份，過2200目篩的填 料0.07份，馬來酸二丁基錫穩(wěn)定劑0.3份;填料為硬脂酸鈣和炭黑按質(zhì)量比1:1混合的混合 物。
[0033] 實施例4
[0034] 一種PET塑料管材的制備工藝，包括以下步驟：
[0035]步驟一，烘干:將所述重量份的聚對苯二甲酸乙二醇酯在溫度為50°C的條件下進 行鼓風(fēng)干燥處理3h，得含水率為0.02 %的干燥料；
[0036]步驟二，混合:將干燥料倒入加料區(qū)，在轉(zhuǎn)速為800r/min的條件下混合攪拌0.5h， 然后降低轉(zhuǎn)速至60r/min時，再加入所述重量份的偶聯(lián)劑、填料、穩(wěn)定劑進入加料區(qū)，提高轉(zhuǎn) 速至1000r/min，混合攪拌lh，得混合物料；
[0037]步驟三，擠出：將混合物料出料溫度控制為40°C，在氦氣或氬氣氣體氛圍下，控制 混合物料在管道內(nèi)的溫度，使混合物料熔融后受拉伸作用時發(fā)生取向作用，從而改變擠出 的塑料管材的力學(xué)性能，通過管材雙向拉伸，擠出機輸送區(qū)溫度為150°C，塑化區(qū)溫度為165 °C，輸送段溫度為160°C，螺桿轉(zhuǎn)速為40r/min，進料速度為60mm/s，壓力為50MPa，得到一種 PET塑料管材。
[0038] 實施例5
[0039] 一種PET塑料管材的制備工藝，包括以下步驟：
[0040]步驟一，烘干:將所述重量份的聚對苯二甲酸乙二醇酯在溫度為70°C的條件下進 行鼓風(fēng)干燥處理6h，得含水率為0.1 %的干燥料；
[0041 ]步驟二，混合:將干燥料倒入加料區(qū)，在轉(zhuǎn)速為1200r/min的條件下混合攪拌1.5h， 然后降低轉(zhuǎn)速至80r/min時，再加入所述重量份的偶聯(lián)劑、填料、穩(wěn)定劑進入加料區(qū)，提高轉(zhuǎn) 速至1500r/min，混合攪拌3h，得混合物料；
[0042]步驟三，擠出：將混合物料出料溫度控制為40°C，在氦氣或氬氣氣體氛圍下，控制 混合物料在管道內(nèi)的溫度，使混合物料熔融后受拉伸作用時發(fā)生取向作用，從而改變擠出 的塑料管材的力學(xué)性能，通過管材雙向拉伸，擠出機輸送區(qū)溫度為165°C，塑化區(qū)溫度為175 °C，輸送段溫度為172°C，螺桿轉(zhuǎn)速為60r/min，進料速度為80mm/s，壓力為60MPa，得到一種 PET塑料管材。
[0043] 實施例6
[0044] -種PET塑料管材的制備工藝，包括以下步驟：
[0045]步驟一，烘干:將所述重量份的聚對苯二甲酸乙二醇酯在溫度為60°C的條件下進 行鼓風(fēng)干燥處理4.5h，得含水率為0.06 %的干燥料；
[0046]步驟二，混合:將干燥料倒入加料區(qū)，在轉(zhuǎn)速為1000r/min的條件下混合攪拌lh，然 后降低轉(zhuǎn)速至70r/min時，再加入所述重量份的偶聯(lián)劑、填料、穩(wěn)定劑進入加料區(qū)，提高轉(zhuǎn)速 至1300r/min，混合攪拌2h，得混合物料；
[0047]步驟三，擠出：將混合物料出料溫度控制為40°C，在氦氣或氬氣氣體氛圍下，控制 混合物料在管道內(nèi)的溫度，使混合物料熔融后受拉伸作用時發(fā)生取向作用，從而改變擠出 的塑料管材的力學(xué)性能，通過管材雙向拉伸，擠出機輸送區(qū)溫度為158°C，塑化區(qū)溫度為170 °C，輸送段溫度為166°C，螺桿轉(zhuǎn)速為50r/min，進料速度為70mm/s，壓力為55MPa，得到一種 PET塑料管材。
[0048] 實驗例1
[0049] 對實施例1~6所制的PET塑料管材的性能進行測試，測試結(jié)果如表1所示。其中抗 沖擊強度根據(jù)GB/T15142-2001測試。其中拉伸彈性模量根據(jù)IS0527-2測試。斷裂伸長率根 據(jù) GB/T3681-2000 測試。
[0050]
[0051] 以上僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人 員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、 等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1. 一種PET塑料管材，其特征在于，制備所述PET塑料管材的原料及其重量份為:聚對苯 二甲酸乙二醇酯100份，偶聯(lián)劑0.02份~0.06份，填料0.05份~0.1份，穩(wěn)定劑0.1份~0.5 份;其中所述聚對苯二甲酸乙二醇酯的分子量為40萬~60萬;所述偶聯(lián)劑為鈦酸酯類偶聯(lián) 劑;所述填料為硬脂酸鈣、殼聚糖、纖維素、炭黑中的任一種或任兩種混合物;所述穩(wěn)定劑為 有機錫類穩(wěn)定劑。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的PET塑料管材，其特征在于，所述鈦酸酯類偶聯(lián)劑優(yōu)選為:單烷 氧脂肪酸型鈦酸酯偶聯(lián)劑。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的PET塑料管材，其特征在于，所述填料的粒度為：過2000目~ 2500目篩。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的PET塑料管材，其特征在于，所述有機錫類穩(wěn)定劑優(yōu)選為：馬來 酸酯類有機錫穩(wěn)定劑。5. -種如權(quán)利要求1~4中任一項所述的PET塑料管材的制備工藝，其特征在于，包括以 下步驟： 步驟一，烘干:將所述重量份的聚對苯二甲酸乙二醇酯在溫度為50°C~70°C的條件下 進行鼓風(fēng)干燥處理，得干燥料； 步驟二，混合:將干燥料倒入加料區(qū)，在轉(zhuǎn)速為800r/min~1200r/min的條件下混合攪 拌0.5h~1.5h，然后降低轉(zhuǎn)速至60r/min~80r/min時，再加入所述重量份的偶聯(lián)劑、填料、 穩(wěn)定劑進入加料區(qū)，提高轉(zhuǎn)速至l〇〇〇r/min~1500r/min，混合攪拌lh~3h，得混合物料； 步驟三，擠出：將混合物料出料溫度控制為40 °C，控制混合物料在管道內(nèi)的溫度，使混 合物料熔融后受拉伸作用時發(fā)生取向作用，從而改變擠出的塑料管材的力學(xué)性能，通過管 材雙向拉伸，得到一種PET塑料管材。6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的制備工藝，其特征在于，步驟一中，所述鼓風(fēng)干燥處理的時間 為：3h~6h。7. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的制備工藝，其特征在于，步驟一中，所述干燥料的含水率為 0.02% ~0.1%〇8. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的制備工藝，其特征在于，步驟三中，所述加料區(qū)處于惰性氣體 氛圍下。9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的制備工藝，其特征在于，所述惰性氣體為氦氣或氬氣。10. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的制備工藝，其特征在于，步驟三中，所述雙向拉伸具體為:擠 出機輸送區(qū)溫度為150°C~165°C，塑化區(qū)溫度為165 °C~175°C，輸送段溫度為160°C~172 °C，螺桿轉(zhuǎn)速為40r/min~60r/min，進料速度為60mm/s~80mm/s，壓力為50MPa~60MPa。
【文檔編號】C08K5/10GK106084676SQ201610423498
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年6月15日 公開號201610423498.1, CN 106084676 A, CN 106084676A, CN 201610423498, CN-A-106084676, CN106084676 A, CN106084676A, CN201610423498, CN201610423498.1
【發(fā)明人】潘海云
【申請人】潘海云