一种核壳粒子增韧高强度PET材料及其制备方法

一种核壳粒子增韧高强度PET材料及其制备方法

技术领域

本发明涉及高分子材料技术领域，具体地说是一种核壳粒子增韧高强度PET材料及其制备方法。

背景技术

聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）是合成纤维的主要原料之一。它具有耐磨性、耐热性、电绝缘性及耐化学药品性等优良性能，广泛用于合成涤纶纤维及薄膜制造、民用吹塑，还可以作为工程塑料用于机械、电子、汽车、电器制造和消费品。但是由于PET的玻璃化温度、熔点比较高，在通常采用的模塑温度下，结晶速度较慢且随树脂相对分子质量的增大而降低，结晶结构不均匀，制品表面粗糙、光泽度差，冲击韧性也不好，因而阻碍了PET树脂在某些方面的应用。因此，增韧改性、加快PET 的结晶速度，从而改善加工性能和提高冲击强度就成了PET用作工程塑料的关键。

发明内容

本发明的目的在于提供一种以无机粒子为核、弹性体为壳的核壳粒子增韧高强度PET材料及其制备方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种核壳粒子增韧高强度PET材料，其组分按质量百分数配比为：PET 60%～90%、无机粒子5%～15%、弹性体5%～15%、不饱和接枝化合物0.5%～2%、引发剂0.1%～1%、成核剂0.5%～2%、分散剂0.5%～2%、抗氧剂0.1%～1%。

所述的PET为聚对苯二甲酸乙二醇酯。

所述的无机粒子为粒径在0.01μm～20μm之间的滑石粉，相对密度2.7～2.8g/cm³，具有填充、增强和成核改性功效。

所述的弹性体为乙烯-辛烯共聚物。

所述的不饱和接枝化合物为含羧基或酸酐的不饱和有机化合物，包括丙烯酸、2-丁烯酸、顺丁烯二酸、山梨酸、衣康酸酐、马来酸酐中的一种。

所述的引发剂为偶氮二异庚腈。

所述的成核剂为乙烯-丙烯酸钠离子聚合物、乙烯-甲基丙烯酸钠离子聚合物、硬脂酸钠、苯甲酸钠中的一种。

所述的分散剂为AClyn低分子量离聚物分散剂。

所述的抗氧剂为主抗氧剂1076与辅抗氧剂168的复配物。

上述的一种核壳粒子增韧高强度PET材料的制备方法，包括以下步骤：

（1）将PET在130℃～140℃下干燥3～5小时，无机粒子在60℃～120℃下干燥1～2小时，待用；

（2）按重量配比称取干燥后的无机粒子加入料筒温度为25℃～70℃高速混合机中，搅拌3～15分钟，然后加入按重量配比称取的不饱和接枝化合物和引发剂，搅拌10～60分钟，再加入按重量配比称取的弹性体，搅拌10～15分钟；

（3）然后在高速混合机中加入按重量配比称取干燥后的PET、成核剂、分散剂和抗氧剂，继续搅拌15～45分钟，出料；

（4）将上述物料加入双螺杆挤出机充分熔融共混后挤出、造粒，即得本发明的一种核壳粒子增韧高强度PET材料。

本发明的有益效果是，与现有技术相比，本发明采用无机粒子表面预处理后与弹性体之间相互作用和发生接枝反应，形成以无机粒子为核、弹性体为壳的核壳结构对PET协同增韧增强，从而大大地提高了PET力学强度、缺口冲击韧性和耐热性等，可广泛应用于汽车、电子电器、包装等领域。

具体实施方式

下面结合具体实施例来进一步说明本发明的技术方案。

实施例1：

一种核壳粒子增韧高强度PET材料，其组分按质量百分数配比为：PET 80%、粒径在0.01μm～20μm之间的滑石粉10%、乙烯-辛烯共聚物5%、丙烯酸1.2%、偶氮二异庚腈0.2%、乙烯-丙烯酸钠离子聚合物1.5%、AClyn低分子量离聚物分散剂1.5%、主抗氧剂1076与辅抗氧剂168的复配物0.6%。

制备方法：（1）将PET在130℃～140℃下干燥3～5小时，粒径在0.01μm～20μm之间的滑石粉在60℃～120℃下干燥1～2小时，待用；（2）按重量配比称取干燥后的滑石粉加入料筒温度为25℃～70℃高速混合机中，搅拌3～15分钟，然后加入按重量配比称取的丙烯酸和偶氮二异庚腈，搅拌10～60分钟，再加入按重量配比称取的乙烯-辛烯共聚物，搅拌10～15分钟；（3）然后在高速混合机中加入按重量配比称取干燥后的PET、乙烯-丙烯酸钠离子聚合物、AClyn低分子量离聚物分散剂和主抗氧剂1076与辅抗氧剂168的复配物，继续搅拌15～45分钟，出料；（4）将上述物料加入双螺杆挤出机充分熔融共混后挤出、造粒，即得本发明的一种核壳粒子增韧高强度PET材料。

实施例2：

一种核壳粒子增韧高强度PET材料，其组分按质量百分数配比为：PET 70%、粒径在0.01μm～20μm之间的滑石粉15%、乙烯-辛烯共聚物10%、顺丁烯二酸2%、偶氮二异庚腈0.5%、乙烯-甲基丙烯酸钠离子聚合物1%、AClyn低分子量离聚物分散剂1%、主抗氧剂1076与辅抗氧剂168的复配物0.5%。

制备方法：（1）将PET在130℃～140℃下干燥3～5小时，粒径在0.01μm～20μm之间的滑石粉在60℃～120℃下干燥1～2小时，待用；（2）按重量配比称取干燥后的滑石粉加入料筒温度为25℃～70℃高速混合机中，搅拌3～15分钟，然后加入按重量配比称取的顺丁烯二酸和偶氮二异庚腈，搅拌10～60分钟，再加入按重量配比称取的乙烯-辛烯共聚物，搅拌10～15分钟；（3）然后在高速混合机中加入按重量配比称取干燥后的PET、乙烯-甲基丙烯酸钠离子聚合物、AClyn低分子量离聚物分散剂和主抗氧剂1076与辅抗氧剂168的复配物，继续搅拌15～45分钟，出料；（4）将上述物料加入双螺杆挤出机充分熔融共混后挤出、造粒，即得本发明的一种核壳粒子增韧高强度PET材料。