快速結晶及高沖擊強度的pet復合物及其制備方法
【技術領域】：
[0001]本發(fā)明屬于PET復合材料及其制備技術領域，特別涉及一種快速結晶及高沖擊強 度的PET復合物及其制備方法。
【背景技術】：
[0002]聚對苯二甲酸乙二醇酯，簡稱PET，為極性和能夠結晶的高聚物。PET主要是由對苯 二甲酸二甲酯(DMT)或由對苯二甲酸(TPA)與乙二醇(EG)通過逐步聚合反應制備而成。PET 的分子結構式為：
[0004] PET價格便宜且具有優(yōu)良的物理化學性能和力學性能，在較寬的溫度范圍內(nèi)能夠 保持優(yōu)良的耐疲勞性、耐摩擦性、耐老化性、電絕緣性等。此外，PET耐有機溶劑和無機酸，且 生產(chǎn)能耗低，加工性良好，因此被廣泛應用于合成纖維、薄膜、醫(yī)藥和日用品等領域。
[0005] 雖然PET的拉伸性能和彎曲性能優(yōu)良，然而，由于PET的沖擊韌性不足，且PET分子 鏈結構中亞甲基鏈序列結構短，苯環(huán)的剛性共扼結構顯著阻礙了分子鏈段的運動，降低了 分子鏈段的運動活性，導致PET在加工過程中存在結晶速率慢、模溫高、成型周期長、尺寸穩(wěn) 定性差等缺點。因此在一定程度上限制了 PET作為工程塑料的應用。

【發(fā)明內(nèi)容】
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[0006] 有鑒于此，為了解決PET在加工過程中結晶速率慢以及制品沖擊強度差的問題，有 必要提供一種快速結晶及高沖擊強度的PET復合物及其相應的制備方法，以達到拓寬PET在 工程塑料方面應用的目的。
[0007] -種快速結晶及高沖擊強度的PET復合物，包括以下原料及原料的重量百分比： PET: 99.2 ~99.98% 苯基磷酸鹽: 0~0.6%
[0008] 主抗氧劑： 0.01~0.1 % 輔抗氧劑： 0.01~0.1%。
[0009]所述的苯基磷酸鹽金屬離子為鈣、鎂、鋇、鋅、鋁、鋰中的一種或幾種的組合，本發(fā) 明的苯基磷酸鹽采用苯基磷酸鋅TMC-210，其化學結構式為：
[0011] -種快速結晶及高沖擊強度的PET復合物的制備方法，包括以下工藝步驟：
[0012] 將PET粒料、TMC-210、主抗氧劑和輔抗氧劑分別置于真空干燥箱中進行烘干處理， 干燥箱內(nèi)的烘烤溫度為85°C~95°C，烘烤時間為11小時~13小時；
[0013] 將干燥好的TMC-210、主抗氧劑和輔抗氧劑混合至均勻，形成混合物A待用，然后向 PET粒料上面滴加適量液體石蠟，將混合物A投入到PET粒料中，并攪拌均勻，使TMC-210、主 抗氧劑和輔抗氧劑均勻地粘到PET粒料基體的表面，得到PET混合物；
[0014] 將PET混合物投入到雙螺桿擠出機中，經(jīng)過熔融擠出、拉條和風冷過程后，切粒備 用；
[0015] 將上述經(jīng)過雙螺桿擠出機加工出的粒料投入到微型錐形雙螺桿擠出機中再次擠 出，然后進入注塑機進行標準樣條的制備，即得快速結晶及高沖擊強度的PET復合物。
[0016] 上述中所用的PET粒料、TMC-210、主抗氧劑和輔抗氧劑的重量百分比分別為： PET 粒料： 99,2~99.98% TMC-210: 0 ~0.6%
[0017] 主抗氧劑： 001~0.1% 輔抗氧劑: 〇.〇1~αι%。
[0018] 上述快速結晶及高沖擊強度的PET復合物的制備方法中，所用的主抗氧劑為主抗 氧劑1010，其化學分子式為：C73H1Q8O12，所用的輔抗氧劑為抗氧劑168，其分子式為： Cl4H21〇3Po
[0019] 上述快速結晶及高沖擊強度的PET復合物的制備方法中，所用的雙螺桿擠出機的 工作溫度范圍為250~270°C，所述反應擠出螺桿的轉速為100r/min，喂料速率為5r/min。
[0020] 上述快速結晶及高沖擊強度的PET復合物的制備方法中，所用的微型錐形雙螺桿 擠出機的工作溫度范圍為260~270°C，反應擠出螺桿轉速為25r/min;制備標準樣條所采用 注塑機的注塑頭溫度為270°C，模具溫度為35°C。
[0021] 采用上述技術方案，本發(fā)明具有以下優(yōu)點：
[0022]本發(fā)明提供的快速結晶及高沖擊強度的PET復合物由DSC測試和缺口沖擊強度測 試結果得出，本發(fā)明所述的PET復合物中PET的結晶速率大幅度提高，結晶溫度提高了 25°C， 復合物的沖擊強度提高了 12倍，有效地改善了 PET的結晶能力和抗沖擊性能。在很大程度上 拓寬了 PET在工程塑料領域的應用。
[0023]本發(fā)明提供的快速結晶及高沖擊強度的PET復合物的制備方法是通過熔融共混 法，制備方法過程簡單，生產(chǎn)工藝易于控制。
[0024] 本發(fā)明所用的原料TMC-210對TOT的結晶起到了顯著的成核作用，有效地加快了 PET的結晶速率，與PET專用成核劑相比性價比更高，從而所用的TMC-210原料很大程度上降 低了生產(chǎn)的成本。
【具體實施方式】：
[0025] 本發(fā)明提供的快速結晶及高沖擊強度的PET復合物通過以下實施例獲得，且本發(fā) 明還提供了一種對比例：
[0026]對比例一，將PET粒料、主抗氧劑1010以及輔抗氧劑168于真空干燥箱中烘干12小 時，溫度設置為90°C ;將干燥好的0.04% (質量百分比）的主抗氧劑1010，0.08 % (質量百分 比）的輔抗氧劑168混合均勻，然后向99.88% (質量百分比）的PET粒料上面滴加數(shù)滴液體石 蠟，將混合好的質量百分比為0.04%的主抗氧劑1010，質量百分比為0.08%的輔抗氧劑168 投入到PET基體中，攪拌均勻，使抗氧劑均勻地粘到PET基體的表面，將混合物投入到雙螺桿 擠出機中，經(jīng)熔融擠出、拉條、風冷，最后切粒以備用。
[0027] 擠出機各段溫度設置為：一區(qū)至十區(qū)溫度分別為260°C，260°C，270°C，270°C，270 °C，270°C，270°C，265°C，255°C，255°C，機頭溫度為 250°C。
[0028]將切好的粒料再一次投入到微型錐形雙螺桿擠出機中，然后擠出、注塑成標準樣 條，進行DSC測試和力學性能測試。
[0029] 微型擠出機溫度設置為I-IV區(qū)，分別為260°C，270°C，270°C，260°C;注塑機溫度設 置為:注塑頭溫度270°C，模具溫度35°C。
[0030] 該PET復合物經(jīng)DSC測試其結晶溫度為193°C，在等溫結晶溫度為230°C時，結晶度 達到100 %所需的時間為45.6分鐘，沖擊強度經(jīng)測試為0.127KJ/m2。
[0031 ]實施例一，將PET粒料、TMC-210、主抗氧劑1010以及輔抗氧劑168于真空干燥箱中 烘干12小時，溫度設置為90°C;將干燥好的0.2 % (質量百分比）的TMC-210，0.04% (質量百 分比）的主抗氧劑1010，0.08 % (質量百分比）的輔抗氧劑168混合均勻，然后向99.68 % (質 量百分比）的PET粒料上面滴加數(shù)滴液體石蠟，將混合好的質量百分比為0.2%的TMC-210， 質量百分比為〇. 04%的主抗氧劑1010，質量百分比為0.08%的輔抗氧劑168投入到PET基體 中，攪拌均勻，使抗氧劑均勻地粘到PET基體的表面，將混合物投入到雙螺桿擠出機中，經(jīng)熔 融擠出、拉條、風冷，最后切粒以備用。
[0032] 擠出機各段溫度設置為：一區(qū)至十區(qū)溫度分別為260°C，260°C，270°C，270°C，270 °C，270°C，270°C，265°C，255°C，255°C，機頭溫度為 250°C。
[0033]將切好的粒料再一次投入到微型錐形雙螺桿擠出機中，然后擠出、注塑成標準樣 條，進行DSC測試和力學性能測試。
[0034] 微型擠出機溫度設置為I-IV區(qū)，分別為260°C，270°C，270°C，260°C;注塑機溫度設 置為:注塑頭溫度270°C，模具溫度35°C。
[0035] 該PET復合物經(jīng)DSC測試其結晶溫度為215°C，在等溫結晶溫度為230°C時，結晶度 達到100 %所需的時間為27.5分鐘，沖擊強度經(jīng)測試為1.43KJ/m2。