專(zhuān)利名稱(chēng)：聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯復(fù)合材料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(r-PET)復(fù)合材料及其制備方法，特別是一種以回收的聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯為主要成分的復(fù)合材料及其制備方法。
背景技術(shù)：
聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)是目前使用量最大的塑料品種之一，在包裝、化纖、工程塑料等領(lǐng)域中占有重要地位，其中，PET瓶由于質(zhì)輕、透明、強(qiáng)度高而獲得廣泛應(yīng)用，且未來(lái)數(shù)年將持續(xù)更加強(qiáng)勁的增長(zhǎng)勢(shì)頭。但由于廢棄的PET瓶不能自發(fā)降解，它的大量使用帶來(lái)了嚴(yán)重的環(huán)境污染和資源浪費(fèi)問(wèn)題，因此對(duì)廢舊PET瓶的回收再利用已經(jīng)成為當(dāng)今社會(huì)的一個(gè)共識(shí)。而回收的廢舊PET又存在著性能下降的不足，所以，如何增強(qiáng)r-PET、提高r-PET的阻燃性能，將是再利用r-PET所要面臨的首要問(wèn)題。增強(qiáng)r_PET并提高r_PET的阻燃性能最有效、經(jīng)濟(jì)的手段是添加增強(qiáng)劑和阻燃劑。其中，添加納米增強(qiáng)劑與阻燃劑是獲得 高性能阻燃復(fù)合材料的重要方法之一。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的之一在于提供一種以回收的聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯為主要成分的復(fù)合材料，以解決回收的廢舊聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯存在的強(qiáng)度和阻燃性下降的問(wèn)題。本發(fā)明的目的之二在于提供該復(fù)合材料的制備方法。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的機(jī)理為滑石粉主要成分為含水的硅酸鎂，分子式為Mg3[Si4O10] (OH)2，屬單斜晶系，晶體呈假六方或菱形的片狀，無(wú)色透明或白色，硬度1，比重2. 7 2. 8。滑石具有潤(rùn)滑性、抗黏、助流、耐火性、抗酸性、絕緣性、熔點(diǎn)高、化學(xué)性不活潑、遮蓋力良好、柔軟、光澤好、吸附力強(qiáng)等優(yōu)良的物理、化學(xué)特性。由于滑石的結(jié)晶構(gòu)造是呈層狀的，所以具有易分裂成鱗片的趨向和特殊的滑潤(rùn)性。正是因?yàn)榛鄣膬?yōu)良物理、化學(xué)特性，將其添加到r-PET中，一方面可促進(jìn)r-PET的成核、結(jié)晶，對(duì)r_PET起到納米增強(qiáng)的作用；另一方面，由于滑石粉與其它阻燃劑具有阻燃協(xié)效作用，因而可提高r-PET的阻燃性能。納米蒙脫土用作阻燃材料具有添加量小、阻燃協(xié)同能力好的特點(diǎn)。此外，它還能提高聚合物的物理性能，改善物料的加工性能。納米滑石粉、納米蒙脫土與阻燃劑復(fù)配使用可以提高阻燃效率。根據(jù)上述機(jī)理，本發(fā)明采用下述技術(shù)方案
一種聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯復(fù)合材料，其特征在于該復(fù)合材料的組成及重量份數(shù)為
回收的聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯6(T80份
復(fù)配阻燃劑2(T40份
復(fù)配抗氧劑0. ro. 5份
增韌劑廣5份
擴(kuò)鏈劑0. ro. 3份
上述的回收的聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯復(fù)合材料的特性粘度為0. 6dL/g"0. 8 dL/g，含水量低于0. 05%。上述的復(fù)配阻燃劑為無(wú)機(jī)/有機(jī)復(fù)配阻燃劑，其中，無(wú)機(jī)組分占84 92份，為納米滑石粉、納米蒙脫土中的至少一種；所述的有機(jī)組分占8 16份，為氰尿酸三聚氰胺、N，N-雙-(2-羥乙基)氨甲基膦酸二乙酯或聚苯基膦酸二苯偶氮酯。上述的納米滑石粉的粒徑為500nnTl00nm。上述的復(fù)配抗氧劑為Irganox 168和Irganox 1010重量比為1:1的混合物。
上述的增韌劑為乙烯-醋酸乙烯共聚物EVA和熱塑性彈性體TPE中的至少一種。上述的擴(kuò)鏈劑為均苯二酐PMDA、對(duì)苯酚二羥基乙醚HQEE或3，3’- 二氯-4，4’- 二氨基甲烷MOCA。一種制備上述的聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯復(fù)合材料的方法，其特征在于該方法具有如下工藝過(guò)程將上述各組分充分混合后，加入雙螺桿擠出機(jī)中熔融擠出，擠出機(jī)的溫度設(shè)定如下一區(qū)溫度24(T260°C，二區(qū)溫度245 265°C，三區(qū)溫度250 270°C，四區(qū)溫度255 275°C，五區(qū)溫度255 280°C，六區(qū)溫度255 280°C，七區(qū)溫度255 280°C，八區(qū)溫度255 280°C，九區(qū)溫度255 280°C，機(jī)頭溫度245 265°C ;真空度不高于-0. 08Pa ;擠出物料經(jīng)冷卻、風(fēng)干、切粒，干燥后，即得到聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯復(fù)合材料。本發(fā)明將納米技術(shù)與高分子材料結(jié)合，利用納米滑石粉、納米改性蒙脫土和有機(jī)阻燃劑作為復(fù)配阻燃劑與r-PET熔融共混通過(guò)雙螺桿擠出，得到一種納米增強(qiáng)、阻燃的r-PET復(fù)合材料。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是將納米粒子與r-PET復(fù)合，既可增強(qiáng)r-PET，又能提高r_PET的阻燃性能，且在燃燒的過(guò)程中無(wú)熔滴現(xiàn)象。此外，該產(chǎn)品價(jià)格低廉，可廣泛應(yīng)用于室外建筑、非食品包裝等注塑產(chǎn)品的生產(chǎn)。
具體實(shí)施例方式將特性粘度在0. 6dL/g 0. 8 dL/g范圍內(nèi)的r_PET原料置于烘箱中，110°C下干燥至含水量低于0. 05%，然后按下表樣品的配方進(jìn)行備料。將r-PET與各種助劑在高速混合機(jī)中充分混合后，加入雙螺桿擠出機(jī)中熔融擠出。配比廣3擠出機(jī)的溫度(°C)設(shè)定為一區(qū)250 ;二區(qū)255 ;三區(qū)260 ;四區(qū)260 ;五區(qū)260 ;七區(qū)260 ;八區(qū)260 ;九區(qū)260 ;機(jī)頭加熱溫度(°C) :250，真空度-0.08Pa，擠出造粒。配比4擠出機(jī)的溫度(°C )設(shè)定為一區(qū)245;二區(qū)250;三區(qū)255;四區(qū)260;五區(qū)260 ;七區(qū)260 ;八區(qū)260 ;九區(qū)260 ;機(jī)頭加熱溫度(°C) :250，真空度-0. 08Pa，擠出造粒。配比5擠出機(jī)的溫度(°C )設(shè)定為一區(qū)240 ; 二區(qū)245;三區(qū)250;四區(qū)255;五區(qū)260 ;七區(qū)260 ;八區(qū)260 ;九區(qū)260 ;機(jī)頭加熱溫度(°C ):250，真空度-0. 08Pa，擠出造粒。擠出物料經(jīng)冷卻、風(fēng)干、切粒，干燥后，即得一種納米增強(qiáng)、阻燃的r-PET復(fù)合材料。樣品的配方如下表
權(quán)利要求
1.一種聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯復(fù)合材料，其特征在于該復(fù)合材料的組成及重量份數(shù)為 回收的聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯6(Γ80份 復(fù)配阻燃劑2(Γ40份 復(fù)配抗氧劑O. Γ0. 5份增韌劑廣5份 擴(kuò)鏈劑O. Γ0. 3份。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯復(fù)合材料，其特征在于所述的回收的聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯復(fù)合材料的為O. 6dL/g^0. 8 dL/g，含水量低于O. 05%。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯復(fù)合材料，其特征在于所述的復(fù)配阻燃劑為無(wú)機(jī)/有機(jī)復(fù)配阻燃劑，其中，無(wú)機(jī)組分占8Γ92份，有機(jī)組分占8 16份； 所述的無(wú)機(jī)組分為納米滑石粉、納米蒙脫土中的至少一種； 所述的有機(jī)組分為氰尿酸三聚氰胺、N，N-雙-(2-羥乙基)氨甲基膦酸二乙酯或聚苯基勝酸~■苯偶?xì)饪帷?br> 4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯復(fù)合材料，其特征在于所述的納米滑石粉的粒徑為500nnTl00nm。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯復(fù)合材料，其特征在于所述的復(fù)配抗氧劑為Irganox 168和Irganox 1010重量比為1:1的混合物。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯復(fù)合材料，其特征在于所述的增韌劑為乙烯-醋酸乙烯共聚物EVA和熱塑性彈性體TPE中的至少一種。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯復(fù)合材料，其特征在于所述的擴(kuò)鏈劑為均苯二酐PMDA、對(duì)苯酚二羥基乙醚HQEE或3，3’ - 二氯-4，4’ - 二氨基甲烷MOCA。
8.一種制備根據(jù)權(quán)利要求廣7種任一項(xiàng)所述的聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯復(fù)合材料的方法，其特征在于該方法具有如下工藝過(guò)程將上述各組分充分混合后，加入雙螺桿擠出機(jī)中熔融擠出，擠出機(jī)的溫度設(shè)定如下 一區(qū)溫度24(T260°C，二區(qū)溫度245 265 °C，三區(qū)溫度250 270 °C，四區(qū)溫度255 275°C，五區(qū)溫度255 280°C，六區(qū)溫度255 280°C，七區(qū)溫度255 280°C，八區(qū)溫度255 280°C，九區(qū)溫度255 280°C，機(jī)頭溫度245 265°C ;真空度不高于-O. 08Pa ;擠出物料經(jīng)冷卻、風(fēng)干、切粒，干燥后，即得到聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯復(fù)合材料。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(r-PET)復(fù)合材料。它是由60~80份的r-PET、20~40份的復(fù)配阻燃劑、0.1~0.5份的復(fù)配抗氧劑、1~5份的增韌劑和0.1~0.3份的擴(kuò)鏈劑組成，其中復(fù)配阻燃劑為無(wú)機(jī)/有機(jī)復(fù)配阻燃劑。其制備方法是將r-PET與各種助劑在高速混合機(jī)中充分混合后，加入雙螺桿擠出機(jī)中擠出造粒。本發(fā)明的產(chǎn)品具有優(yōu)異的阻燃性能、增強(qiáng)的力學(xué)性能與較好的加工性能，可廣泛應(yīng)用于室外建筑、非食品包裝等注塑產(chǎn)品的生產(chǎn)。
文檔編號(hào)B29B9/06GK102627840SQ201210108969
公開(kāi)日2012年8月8日 申請(qǐng)日期2012年4月16日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月16日
發(fā)明者丁鵬, 唐圣福, 宋娜, 施利毅, 蘇雙雙 申請(qǐng)人:上海大學(xué)