一种增强聚对苯二甲酸乙二醇酯合金及其制备方法

一种增强聚对苯二甲酸乙二醇酯合金及其制备方法

技术领域

本发明涉及高分子材料技术领域，具体地说是一种增强聚对苯二甲酸乙二醇酯合金及其制备方法。

背景技术

聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）是一种具有较高的熔融温度和玻璃化温度的结晶性聚合物，在一定的温度范围内保持优良的物理性能和力学性能，其耐疲劳性、耐摩擦性、耐老化性、电绝缘性特点极为突出，对大多数有机溶剂和酸较稳定，生产能耗较低，因而被广泛应用于合成纤维、薄膜和工程塑料等领域。但由于PET 刚性较强使得材料韧性较差，结晶速度较慢，成型模具温度高及成型周期长等缺点，大大限制了其应用范围。

发明内容

本发明的目的在于提供一种力学性能好和成本低廉的增强聚对苯二甲酸乙二醇酯合金及其制备方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种增强聚对苯二甲酸乙二醇酯合金，其组分按质量百分数配比为：PET 20%～70%、PTT 20%～40%、纳米碳纤维5%～15%、玻璃纤维8%～12%、增容剂2%～4%、弹性体5%～8%、成核剂0.1%～1%、抗氧剂0.1%～0.5%、PETS 0.1%～1%。

所述PET为聚对苯二甲酸乙二醇酯。

所述PTT为聚对苯二甲酸丙二醇酯。

所述纳米碳纤维为表面经氧（O2）等离子体改性处理、且直径在50nm～200nm的气相生长纳米碳纤维，所述氧（O2）等离子体改性处理是将纳米碳纤维置入真空度为l～0.2mmHg、输入电压为220V的氧（O2）等离子体的箱内，处理1～3分钟，再在干燥空气中暴露5～25分钟后所得到纳米碳纤维。

所述玻璃纤维为表面经硅烷偶联剂处理、且直径在8～12μm、长度在3～6mm、长径比7~9范围内的无碱玻璃纤维。

所述增容剂为苯乙烯接枝马来酸酐共聚物SMA、苯乙烯-丙烯腈-甲基丙烯酸水甘油酯SAG、甲基丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯-丙烯酸乙酯三元聚合物MGE、丙烯腈-苯乙烯共聚物接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯AS-g-GMA中的一种。

所述弹性体为聚对苯二甲酸丁二酯-聚环氧乙烷-聚环氧丙烷热塑性弹性体TPEE。

所述成核剂为纳米二氧化硅、碳酸氢钠、苯甲酸钠中的一种。

所述抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂1076、抗氧剂1010或抗氧剂1076与抗氧剂168的复配物中的一种。

所述PETS为润滑剂硬脂酸酯。

上述的一种增强聚对苯二甲酸乙二醇酯合金的制备方法，包括以下步骤：

（1）、将PET和PTT在强制空气循环烘箱中于110℃～130℃温度下干燥6～8小时，待用；

（2）、按重量配比称取干燥的PET和PTT加入高速混合器中，同时按重量配比加入所述纳米碳纤维、增容剂、弹性体、成核剂、抗氧剂、PETS，使一起混合3～15分钟，待充分混合均匀后，出料；

（3）、将步骤（2）的出料加入双螺杆挤出机中，于210℃～280℃温度下经过熔融混炼、挤出造粒，即得本发明的一种增强聚对苯二甲酸乙二醇酯合金。

本发明的有益效果是，本发明通过纳米碳纤维和玻璃纤维以及PTT的共混改性作用，使得到合金材料具有明显增强、增刚和优异耐热性能的应用效果，而且成形好、表面光洁，耐化学性强，大大提升了聚对苯二甲酸丙二醇酯合金的应用范围。

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：

一种增强聚对苯二甲酸乙二醇酯合金，其组分按质量百分数配比为：PET 48%、PTT 20%、纳米碳纤维15%、玻璃纤维8%、SMA 2%、TPEE 5%、碳酸氢钠1%、抗氧剂1010 0.1%、PETS 0.9%，所述纳米碳纤维为表面经氧（O2）等离子体改性处理、且直径在50nm～200nm的气相生长纳米碳纤维，所述氧（O2）等离子体改性处理是将纳米碳纤维置入真空度为l～0.2mmHg、输入电压为220V的氧（O2）等离子体的箱内，处理1～3分钟，再在干燥空气中暴露5～25分钟后所得到纳米碳纤维；所述玻璃纤维为表面经硅烷偶联剂处理、且直径在8～12μm、长度在3～6mm、长径比7~9范围内的无碱玻璃纤维。

制备方法：（1）、将PET和PTT在强制空气循环烘箱中于110℃～130℃温度下干燥6～8小时，待用；（2）、按重量配比称取干燥的PET和PTT加入高速混合器中，同时按重量配比加入所述纳米碳纤维、SMA、TPEE、碳酸氢钠、抗氧剂1010、PETS，使一起混合3～15分钟，待充分混合均匀后，出料；（3）、将步骤（2）的出料加入双螺杆挤出机中，于210℃～280℃温度下经过熔融混炼、挤出造粒，即得本发明的一种增强聚对苯二甲酸乙二醇酯合金。

实施例2：

一种增强聚对苯二甲酸乙二醇酯合金，其组分按质量百分数配比为：PET 36%、PTT 30%、纳米碳纤维10%、玻璃纤维12%、AS-g-GMA 3%、TPEE 8%、苯甲酸钠0.1%、抗氧剂1010与抗氧剂168的复配物0.3%、PETS 0.6%，所述纳米碳纤维为表面经氧（O2）等离子体改性处理、且直径在50nm～200nm的气相生长纳米碳纤维，所述氧（O2）等离子体改性处理是将纳米碳纤维置入真空度为l～0.2mmHg、输入电压为220V的氧（O2）等离子体的箱内，处理1～3分钟，再在干燥空气中暴露5～25分钟后所得到纳米碳纤维；所述玻璃纤维为表面经硅烷偶联剂处理、且直径在8～12μm、长度在3～6mm、长径比7~9范围内的无碱玻璃纤维。

制备方法：（1）、将PET和PTT在强制空气循环烘箱中于110℃～130℃温度下干燥6～8小时，待用；（2）、按重量配比称取干燥的PET和PTT加入高速混合器中，同时按重量配比加入所述纳米碳纤维、AS-g-GMA、TPEE、苯甲酸钠、抗氧剂1010与抗氧剂168的复配物、PETS，使一起混合3～15分钟，待充分混合均匀后，出料；（3）、将步骤（2）的出料加入双螺杆挤出机中，于210℃～280℃温度下经过熔融混炼、挤出造粒，即得本发明的一种增强聚对苯二甲酸乙二醇酯合金。