專利名稱：：一種玻纖增強聚對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)明涉及一種玻纖增強聚對苯二甲酸乙二醇酯復(fù)合材料及其制備方法，屬于工程塑料
技術(shù)領(lǐng)域：
。
背景技術(shù)：
：聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)因具有優(yōu)良的耐疲勞性、耐摩擦性、耐老化性及電絕緣性，因而被廣泛應(yīng)用于合成纖維、薄膜和聚酯瓶等領(lǐng)域，但在工程塑料領(lǐng)域中的應(yīng)用還非常有限。由于PET分子鏈的剛性結(jié)構(gòu)使其結(jié)晶速度較慢，其冷結(jié)晶溫度一般達(dá)13(TC左右，注塑成型時需采用較高的模溫和較長的成型周期。在通常的模塑加工溫度下結(jié)晶慢，材料的韌性差，制件翹曲嚴(yán)重，尺寸穩(wěn)定性差，故而限制了它在工程塑料中的應(yīng)用。目前己商業(yè)化PET的關(guān)鍵技術(shù)主要被美國杜邦、美國通用電器公司及德國BTE公司等國外大公司所掌握，并且價格極高。我國將PET作為工程塑料開發(fā)利用的研究起步較晚，且從事研究開發(fā)的主要是一些大專院?；蚩蒲性核?，因此關(guān)于快結(jié)晶PET的研究大多停留在理論或?qū)嶒炇已芯侩A段，這是國內(nèi)PET工程塑料研究中的致命弱點。此外，為了提高結(jié)晶速率，經(jīng)常以損失力學(xué)性能或熱變形溫度為代價。因此，國內(nèi)市場急切需要開發(fā)綜合性能優(yōu)良的PET工程塑料工業(yè)化產(chǎn)品，以滿足不斷增長的市場需求。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供一種低收縮率和低翹曲的玻纖增強聚對苯二甲酸乙二醇酯復(fù)合材料及其制備方法。為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是提供一種玻纖增強聚對苯二甲酸乙二醇酯復(fù)合材料，其特征在于，由以下以重量份計的原料組成聚對苯二甲酸乙二醇酯100份；復(fù)合彈性體增容增韌劑5-20份;復(fù)合成核劑1-3份；結(jié)晶促進(jìn)劑3-8份；酯交換抑制劑0-3份;抗氧化劑1-2份;改性助劑2-9份;0.2-0.5份;玻璃纖維30份。進(jìn)一步地，所述的復(fù)合彈性體增容增韌劑優(yōu)選由馬來酸酐接枝線性低密度聚乙烯、馬來酸酐接枝苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、聚對苯二甲酸丁二醇酯、乙烯-正丁基丙烯酸酯-甲基丙烯酸縮水甘油酯共聚物和PT862中的兩種或兩種以上組成。所述的復(fù)合成核劑優(yōu)選為A+B型，其中，A由NA-ll、NaV101、295A、Surlyn8920和PET-C中的兩種或兩種以上組成；B為超細(xì)滑石粉、硬脂酸、有機膨潤土或苯甲酸鈉。所述的結(jié)晶促進(jìn)劑優(yōu)選為丁醇無規(guī)聚醚、聚乙二醇或聚醚聚酯共聚物。所述的酯交換抑制劑優(yōu)選由單硬脂酸聚乙二醇磷酸酯和磷酸二氫鈉組成，在添加乙烯-醋酸乙烯酯共聚物或聚對苯二甲酸丁二醇酯時使用。所述的改性助劑優(yōu)選由改性硫酸鋇、改性云母粉、玻璃微珠、硫酸鈣晶須、防纖維外露劑和分散劑中的一種或一種以上組成。所述的防纖維外露劑優(yōu)選為TAF。所述的分散劑優(yōu)選為glycolube-P或乙撐雙硬脂酸酰胺。本發(fā)明還提供了上述玻纖增強聚對苯二甲酸乙二醇酯復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，具體步驟為先將聚對苯二甲酸乙二醇酯、復(fù)合彈性體增容增韌劑和硅油在高混機中混合，然后再加入成核劑、結(jié)晶促進(jìn)劑、酯交換抑制劑、抗氧化劑及改性助劑，混合均勻，再在組合的雙螺桿擠出機中與玻璃纖維熔融擠出造粒，擠出溫度為220~260°C。本發(fā)明的PET與玻璃纖維界面粘結(jié)力強，力學(xué)性能優(yōu)異；復(fù)合成核劑可大大提高PET的結(jié)晶速率，結(jié)晶促進(jìn)劑有效地降低聚酯的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度，使PET能在較低的模溫下加工成型，且后期的收縮率和翹曲變形小。具體實施方式以下結(jié)合實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。實施例1一種玻纖增強聚對苯二甲酸乙二醇酯復(fù)合材料，由以下以重量份計的原料組成聚對苯二甲酸乙二醇酯(牌號有光切片；廠家張家港成興化纖有限公司)100份；復(fù)合彈性體增容增韌劑5份；復(fù)合成核劑l份；結(jié)晶促進(jìn)劑3份；抗氧化劑l份；改性助劑2份；硅油0.2份；玻璃纖維30份。所述的復(fù)合彈性體增容增韌劑由馬來酸酐接枝線性低密度聚乙烯2.5重量份和乙烯-正丁基丙烯酸酯-甲基丙烯酸縮水甘油酯共聚物2.5重量份組成。所述的復(fù)合成核劑為A+B型，其中，A由NA-11(汽巴精化有限公司)0.25重量份和NaVlOl(德國科萊恩公司)0.25重量份組成；B為超細(xì)滑石粉0.5份。所述的結(jié)晶促進(jìn)劑為丁醇無規(guī)聚醚。所述的改性助劑由改性硫酸鋇組成。玻璃纖維為巨石集團的ER13-2000-988AYF11。所述的抗氧化劑為抗氧化劑168(瑞士汽巴公司)。上述玻纖增強聚對苯二甲酸乙二醇酯復(fù)合材料的制備方法，具體步驟為先將聚對苯二甲酸乙二醇酯、復(fù)合彈性體增容增韌劑和硅油在高混機中混合，然后再加入成核劑、結(jié)晶促進(jìn)劑、抗氧化劑及改性助劑，混合均勻，再在組合的雙螺桿擠出機中與玻璃纖維熔融擠出造粒，擠出機的主機轉(zhuǎn)速為244rpm，喂料轉(zhuǎn)速44rpm，熔融擠出溫度為220~260°C，各段溫度依次為220°C，230°C，240°C，240°C，240°C，240°C，240°C，240°C，230°C，230°C，即獲得低收縮率和低翹曲的玻纖增強PET復(fù)合材料。實施例2一種玻纖增強聚對苯二甲酸乙二醇酯復(fù)合材料，由以下以重量份計的原料組成聚對苯二甲酸乙二醇酯(牌號有光切片；廠家張家港成興化纖有限公司)IOO份；復(fù)合彈性體增容增韌劑20份；復(fù)合成核劑3份；結(jié)晶促進(jìn)劑8份；酯交換抑制劑3份；抗氧化劑2份；改性助劑9份；硅油0.5份；玻璃纖維30份。所述的復(fù)合彈性體增容增韌劑由乙烯-醋酸乙烯酯共聚物10重量份和聚對苯二甲酸丁二醇酯10重量份組成。所述的復(fù)合成核劑為A+B型，其中，A由295A(美國霍尼韋爾公司)0.5重量份、Suriyn8920(美國杜邦公司)0.5重量份和PET-C(北京北清聯(lián)科納米塑膠有限公司)0.5重量份組成;B為硬脂酸1.5重量份。所述的結(jié)晶促進(jìn)劑為聚乙二醇。所述的酯交換抑制劑由單硬脂酸聚乙二醇磷酸酯1.5重量份和磷酸二氫鈉1.5重量份組成。所述的改性助劑由改性云母粉2重量份、玻璃微珠2重量份、硫酸鈣晶須2重量份、防纖維外露劑2重量份和分散劑1重量份組成。所述的防纖維外露劑為TAF(蘇州興泰國光化學(xué)助劑有限公司)。所述的分散劑為glycolube-P(美國杜邦公司)。玻璃纖維為巨石集團的ER13-2000-988AYFll。所述的抗氧化劑為抗氧化劑IOIO(瑞士汽巴公司)。上述玻纖增強聚對苯二甲酸乙二醇酯復(fù)合材料的制備方法，具體步驟為先將聚對苯二甲酸乙二醇酯、復(fù)合彈性體增容增韌劑和硅油在高混機中混合，然后再加入成核劑、結(jié)晶促進(jìn)劑、酯交換抑制劑、抗氧化劑及改性助劑，混合均勻，再在組合的雙螺桿擠出機中與玻璃纖維熔融擠出造粒，擠出機的主機轉(zhuǎn)速為244rpm，喂料轉(zhuǎn)速44rpm，各段溫度依次為240°C，250°C，260°C，260°C，260°C，260°C，260°C，260°C，250°C，250°C，即獲得低收縮率和低翹曲的玻纖增強PET復(fù)合材料。實施例3一種玻纖增強聚對苯二甲酸乙二醇酯復(fù)合材料，由以下以重量份計的原料組成聚對苯二甲酸乙二醇酯(牌號有光切片；廠家張家港成興化纖有限公司)IOO份；復(fù)合彈性體增容增韌劑10份；復(fù)合成核劑2份；結(jié)晶促進(jìn)劑5份；酯交換抑制劑1.5份；抗氧化劑1.5份；改性助劑5份；硅油0.35份；玻璃纖維30份。所述的復(fù)合彈性體增容增韌劑由馬來酸酐接枝線性低密度聚乙烯5重量份、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物5重量份組成。所述的復(fù)合成核劑為A+B型，其中，A由NA-11(汽巴精化有限公司)0.5重量份、295A(美國霍尼韋爾公司)0.5重量份組成；B為有機膨潤土。所述的結(jié)晶促進(jìn)劑為聚醚聚酯共聚物。所述的酯交換抑制劑由單硬脂酸聚乙二醇磷酸酯0.5重量份和磷酸二氫鈉1重量份組成。所述的改性助劑由改性云母粉1重量份、玻璃微珠1重量份、硫酸鈣晶須1重量份、防纖維外露劑1重量份和分散劑1重量份組成。所述的防纖維外露劑為TAF(蘇州興泰國光化學(xué)助劑有限公司)。所述的分散劑為乙撐雙硬脂酸酰胺。玻璃纖維為巨石集團的ER13-2000-988AYF11?？寡趸瘎榭寡趸瘎㊣OIO(瑞士汽巴公司)。上述玻纖增強聚對苯二甲酸乙二醇酯復(fù)合材料的制備方法，具體步驟為先將聚對苯二甲酸乙二醇酯、復(fù)合彈性體增容增韌劑和硅油在高混機中混合，然后再加入成核劑、結(jié)晶促進(jìn)劑、酯交換抑制劑、抗氧化劑及改性助劑，混合均勻，再在組合的雙螺桿擠出機中與玻璃纖維熔融擠出造粒，擠出機的主機轉(zhuǎn)速為244rpm，喂料轉(zhuǎn)速44rpm，各段溫度依次為230°C，240°C，250°C，250°C，250°C，250°C，250°C，250°C，240°C，240°C，即獲得低收縮率和低翹曲的玻纖增強PET復(fù)合材料。實施例4一種玻纖增強聚對苯二甲酸乙二醇酯復(fù)合材料，由以下以重量份計的原料組成聚對苯二甲酸乙二醇酯(牌號有光切片；廠家張家港成興化纖有限公司)100份；復(fù)合彈性體增容增韌劑10份；復(fù)合成核劑2份；結(jié)晶促進(jìn)劑5份；酯交換抑制劑1.5份；抗氧化劑1.5份；改性助劑5份；硅油0.35份；玻璃纖維30份。所述的復(fù)合彈性體增容增韌劑由馬來酸酐接枝線性低密度聚乙烯5重量份、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物5重量份組成。所述的復(fù)合成核劑為A+B型，其中，A由NA-11(汽巴精化有限公司)0.5重量份、295A(美國霍尼韋爾公司)0.5重量份組成；B為苯甲酸鈉。所述的結(jié)晶促進(jìn)劑為聚醚聚酯共聚物。所述的酯交換抑制劑由單硬脂酸聚乙二醇磷酸酯0.5重量份和磷酸二氫鈉1重量份組成。所述的改性助劑由改性云母粉1重量份、玻璃微珠1重量份、硫酸鈣晶須1重量份、防纖維外露劑1重量份和分散劑1重量份組成。所述的防纖維外露劑為TAF(蘇州興泰國光化學(xué)助劑有限公司)。所述的分散劑為乙撐雙硬脂酸酰胺。玻璃纖維為巨石集團的ER13-2000-988AYF11?？寡趸瘎榭寡趸瘎?010(瑞士汽巴公司)。上述玻纖增強聚對苯二甲酸乙二醇酯復(fù)合材料的制備方法，具體步驟為先將聚對苯二甲酸乙二醇酯、復(fù)合彈性體增容增韌劑和硅油在高混機中混合，然后再加入成核劑、結(jié)晶促進(jìn)劑、酯交換抑制劑、抗氧化劑及改性助劑，混合均勻，再在組合的雙螺桿擠出機中與玻璃纖維熔融擠出造粒，擠出機的主機轉(zhuǎn)速為244rpm，喂料轉(zhuǎn)速44rpm，各段溫度依次為230°C，240°C，250°C，250°C，250°C，250°C，250°C，250°C，240°C，240°C，即獲得低收縮率和低翹曲的玻纖增強PET復(fù)合材料。實施例l-4所得產(chǎn)品的力學(xué)性能測試如下將上述的產(chǎn)品在注塑機進(jìn)行打樣，注塑模具溫度為7(TC。對樣條進(jìn)行測試，其結(jié)果如表l，其中成型收縮率是將試樣在13(TC退火35h后測得的。加入成核劑的目的是要降低冷結(jié)晶峰溫，提高熔融結(jié)晶峰溫，冷結(jié)晶峰溫與熔融結(jié)晶峰溫之差為結(jié)晶溫度范圍。結(jié)晶溫度范圍越大，表明結(jié)晶成核速率越快，越有利于在低模溫下注塑成型。表l的檢測結(jié)果表明，所述的一種低收縮率和低翹曲玻纖增強PET復(fù)合材料的各項性能指標(biāo)均達(dá)到或超過預(yù)定要求，使材料具有良好的力學(xué)性能和加工性能，且制品的收縮率和翹曲變形較小。表1PET/GF的力學(xué)性能和結(jié)晶性能<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>權(quán)利要求1.一種玻纖增強聚對苯二甲酸乙二醇酯復(fù)合材料，其特征在于，由以下以重量份計的原料組成聚對苯二甲酸乙二醇酯100份；復(fù)合彈性體增容增韌劑5-20份；復(fù)合成核劑1-3份；結(jié)晶促進(jìn)劑3-8份；酯交換抑制劑0-3份；抗氧化劑1-2份；改性助劑2-9份；硅油0.2-0.5份；玻璃纖維30份。2.如權(quán)利要求l所述的一種玻纖增強聚對苯二甲酸乙二醇酯復(fù)合材料，其特征在于，所述的復(fù)合彈性體增容增韌劑由馬來酸酐接枝線性低密度聚乙烯、馬來酸酐接枝苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、聚對苯二甲酸丁二醇酯、乙烯-正丁基丙烯酸酯-甲基丙烯酸縮水甘油酯共聚物和PT862中的兩種或兩種以上組成。3.如權(quán)利要求l所述的一種玻纖增強聚對苯二甲酸乙二醇酯復(fù)合材料，其特征在于，所述的復(fù)合成核劑為A+B型，其中，A由NA-ll、NaV101、295A、Surlyn8920和PET-C中的兩種或兩種以上組成；B為超細(xì)滑石粉、硬脂酸、有機膨潤土或苯甲酸鈉。4.如權(quán)利要求l所述的一種玻纖增強聚對苯二甲酸乙二醇酯復(fù)合材料，其特征在于，所述的結(jié)晶促進(jìn)劑為丁醇無規(guī)聚醚、聚乙二醇或聚醚聚酯共聚物。5.如權(quán)利要求l所述的一種玻纖增強聚對苯二甲酸乙二醇酯復(fù)合材料，其特征在于，所述的酯交換抑制劑由單硬脂酸聚乙二醇磷酸酯和磷酸二氫鈉組成，在添加乙烯-醋酸乙烯酯共聚物或聚對苯二甲酸丁二醇酯時使用。6.如權(quán)利要求l所述的一種玻纖增強聚對苯二甲酸乙二醇酯復(fù)合材料，其特征在于，所述的抗氧化劑為抗氧化劑168或抗氧化劑1010。7.如權(quán)利要求l所述的一種玻纖增強聚對苯二甲酸乙二醇酯復(fù)合材料，其特征在于，所述的改性助劑由改性硫酸鋇、改性云母粉、玻璃微珠、硫酸鈣晶須、防纖維外露劑和分散劑中的一種或一種以上組成。8.如權(quán)利要求7所述的一種玻纖增強聚對苯二甲酸乙二醇酯復(fù)合材料，其特征在于，所述的防纖維外露劑為TAF。9.如權(quán)利要求7所述的一種玻纖增強聚對苯二甲酸乙二醇酯復(fù)合材料，其特征在于，所述的分散劑為glycolube-P或乙撐雙硬脂酸酰胺。10.如權(quán)利要求1所述的一種玻纖增強聚對苯二甲酸乙二醇酯復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，具體步驟為先將聚對苯二甲酸乙二醇酯、復(fù)合彈性體增容增韌劑和硅油在高混機中混合，然后再加入成核劑、結(jié)晶促進(jìn)劑、酯交換抑制劑、抗氧化劑及改性助劑，混合均勻，再在組合的雙螺桿擠出機中與玻璃纖維熔融擠出造粒，擠出溫度為220260'C。全文摘要本發(fā)明涉及一種玻纖增強聚對苯二甲酸乙二醇酯復(fù)合材料，其特征在于，由以下重量份原料組成PET100份、復(fù)合彈性體增容增韌劑5-20份、復(fù)合成核劑1-3份、結(jié)晶促進(jìn)劑3-8份、酯交換抑制劑0-3份、抗氧化劑1-2份、改性助劑2-9份、硅油0.2-0.5份、玻璃纖維30份。其制備方法為先將PET、復(fù)合彈性體增容增韌劑和硅油在高混機中混合，然后再加入成核劑、結(jié)晶促進(jìn)劑、酯交換抑制劑、抗氧化劑及改性助劑，混合均勻，再在組合的雙螺桿擠出機中與玻璃纖維熔融擠出造粒。本發(fā)明的優(yōu)點是所制備的PET/玻纖復(fù)合材料可在70℃模溫下成型，且后期收縮率和翹曲程度小。文檔編號B29C47/92GK101402784SQ20081020250公開日2009年4月8日申請日期2008年11月10日優(yōu)先權(quán)日2008年11月10日發(fā)明者吉繼亮,剛孫,易慶鋒,王燦耀,妤蘇申請人:上海金發(fā)科技發(fā)展有限公司;金發(fā)科技股份有限公司