一种抗压不易变形的PET/蒙脱土纳米复合片材及其制作方法技术

本发明专利技术公开了一种抗压不易变形的PET/蒙脱土纳米复合片材，由下列重量份的原料制成：PET树脂55‑60、乙烯丙烯酸乙酯20‑21、钠基蒙脱土6‑8、小麦秸秆15‑18、玻璃纤维10‑11、纳米碳酸钙0.7‑0.9、纳米二氧化钛1.1‑1.4、苯甲酸钠7‑9、对氨基苯甲酸8‑10、N330炭黑0.3‑0.5、硼酸锌0.1‑0.2、石蜡5‑7、适量水；以改性钠基蒙脱土为成核剂，将玻璃纤维接枝改性后添加到原料中，配伍其他有效助剂制得的复合材料抗菌结晶速率快，阻隔性好，机械强度高，抗压性能优，刚性强韧性大且透明、无毒、无味，不易破碎，完全可应用于茶饮料、油品及碳酸类饮料等液体的包装。

【技术实现步骤摘要】
一种抗压不易变形的PET/蒙脱土纳米复合片材及其制作方法
本专利技术涉及高分子材料
，具体涉及一种抗压不易变形的PET/蒙脱土纳米复合片材及其制作方法。
技术介绍
聚对苯二甲酸乙二酯(PET)是一种饱和线性热塑性工程塑料，其边料与废品可回收，其所含化学元素同纸张一样为碳、氢、氧，属可降解性塑料。PET瓶质轻、强度高、无色透明、表面光泽度高、呈玻璃状外观，可塑性和力学性能好，且无毒、无味。近年来，普通PET瓶已被广泛应用于碳酸类饮料、矿泉水及纯水的包装，成为全球最主要的饮料包装形式。然而，PET在应用方面存在一些制约因素：熔体强度差、结晶速率较慢、尺寸稳定性差，不能满足工业上快速注射成型的需要。加入成核剂虽有助于PET结晶速率的提高，但成核剂价格昂贵，成为制约其大规模应用的一个“瓶颈”。蒙脱土(MMT)具有可膨润性和层间的阳离子可交换性，将其改性后作为成核剂添加到原料中即降低了成本也能提高PET瓶的综合性能。因此文献《PET/MMT纳米复合材料的制备及其在液体包装中的应用》巧妙地利用它的这两个特性，用经有机化处理的MMT对PET进行熔融插层共聚，制得PET/MMT纳米复合材料，该复合材料的结晶速率快，对气体、液体的阻隔性好，强度、模量、热变形温度高，且透明、无毒、无味，不易破碎，完全可应用于茶饮料、油品及碳酸类饮料等液体的包装。但是文中的PET/MMT纳米复合材料用于液体包装使用时还存在机械性能差、抗压性能弱等缺陷，从而导致被包装物在运输过程中容易变形受损，给厂家和消费者均带来一定的经济损失，因而需要对现有蒙脱土改性并添加有效助剂以提高PET复合材料的机械和抗压性能。
技术实现思路
本专利技术的目的就是提供一种抗压不易变形的PET/蒙脱土纳米复合片材及其制作方法，以克服现有技术的不足。本专利技术的目的是这样实现的：一种抗压不易变形的PET/蒙脱土纳米复合片材，其特征在于，由下列重量份的原料制成：PET树脂55-60、乙烯丙烯酸乙酯20-21、钠基蒙脱土6-8、小麦秸秆15-18、玻璃纤维10-11、纳米碳酸钙0.7-0.9、纳米二氧化钛1.1-1.4、苯甲酸钠7-9、对氨基苯甲酸8-10、N330炭黑0.3-0.5、硼酸锌0.1-0.2、石蜡5-7、适量水。所述的一种抗压不易变形的PET/蒙脱土纳米复合片材的制备方法，其特征在于包括以下步骤：（1）将钠基蒙脱土加水制成悬浮液，在搅拌下升温至80-90℃，加入苯甲酸钠、对氨基苯甲酸，在30分钟内逐渐升温至100℃，加入纳米二氧化钛保持温度继续搅拌1-2小时，自然冷却至室温，过滤，洗涤至中性，真空干燥，研磨成超细粉体得改性钠基蒙脱土；（2）将石蜡加热至熔融状态，加入纳米碳酸钙保持温度超声处理20-25分钟，立即将所得混合液均匀喷洒在玻璃纤维表面，干燥得改性玻璃纤维；（3）将小麦秸秆烘干粉碎，投入高速混合机中，加入PET树脂、乙烯丙烯酸乙酯高速搅拌10-20分钟，加入步骤（1）、（2）物料及其他剩余成分高速搅拌30-40分钟，干燥后经单螺杆挤出机挤出得塑料母粒；（4）将步骤（3）粒料经结晶、干燥后挤出塑化，再经模头制成片材，最后经冷却上光、牵引、切割出料。所述步骤（1）悬浮液的浓度为4wt.%，其中搅拌速度为160-180r/min。所述步骤（2）中的超声处理在频率为60kHz、超声功率为1000W、温度在100℃下进行。所述步骤（3）小麦秸秆粉碎至300-400目，其中搅拌速度为200-230r/min。本专利技术有以下有益效果：本专利技术以改性钠基蒙脱土为成核剂，与PET树脂的相容性和分散性好，将钠基蒙脱土通过阳离子交换进行有机插层改性，导致蒙脱土层状结构的破坏，进而解离成纳米级的粒子，此时层内过剩的负电荷与PET的大分子链端形成一定形式的离子键，阻碍了PET分子链段的运动，降低晶体的生长自由度，生长过程受阻，晶粒尺寸也比较大，从而降低了复合材料的熔点，提高了复合材料的阻隔性；添加纳米二氧化钛，改善了复合材料的抗菌持久性进而提高包装物的防腐性能延长了产品的保质期；本专利技术将玻璃纤维经纳米碳酸钙接枝改性后添加到原料中，提高了复合材料的机械性能和抗压性能，该复合材料结晶速率快，对气体、液体的阻隔性好，机械强度高，抗压性能优，刚性强韧性大且透明、无毒、无味，不易破碎，完全可应用于茶饮料、油品及碳酸类饮料等液体的包装。具体实施方式所述的一种抗压不易变形的PET/蒙脱土纳米复合片材，其特征在于，由下列重量份的原料制成：PET树脂57、乙烯丙烯酸乙酯21、钠基蒙脱土6、小麦秸秆15、玻璃纤维10、纳米碳酸钙0.7、纳米二氧化钛1.4、苯甲酸钠9、对氨基苯甲酸8、N330炭黑0.3、硼酸锌0.1、石蜡5、适量水。制作方法包括以下步骤：（1）将钠基蒙脱土加水制成悬浮液，在搅拌下升温至80-90℃，加入苯甲酸钠、对氨基苯甲酸，在30分钟内逐渐升温至100℃，加入纳米二氧化钛保持温度继续搅拌1-2小时，自然冷却至室温，过滤，洗涤至中性，真空干燥，研磨成超细粉体得改性钠基蒙脱土；（2）将石蜡加热至熔融状态，加入纳米碳酸钙保持温度超声处理20-25分钟，立即将所得混合液均匀喷洒在玻璃纤维表面，干燥得改性玻璃纤维；（3）将小麦秸秆烘干粉碎，投入高速混合机中，加入PET树脂、乙烯丙烯酸乙酯高速搅拌10-20分钟，加入步骤（1）、（2）物料及其他剩余成分高速搅拌30-40分钟，干燥后经单螺杆挤出机挤出得塑料母粒；（4）将步骤（3）粒料经结晶、干燥后挤出塑化，再经模头制成片材，最后经冷却上光、牵引、切割出料。所述步骤（1）悬浮液的浓度为4wt.%，其中搅拌速度为160-180r/min。所述步骤（2）中的超声处理在频率为60kHz、超声功率为1000W、温度在100℃下进行。所述步骤（3）小麦秸秆粉碎至300-400目，其中搅拌速度为200-230r/min。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种抗压不易变形的PET/蒙脱土纳米复合片材，其特征在于，由下列重量份的原料制成：PET树脂55‑60、乙烯丙烯酸乙酯20‑21、钠基蒙脱土6‑8、小麦秸秆15‑18、玻璃纤维10‑11、纳米碳酸钙0.7‑0.9、纳米二氧化钛1.1‑1.4、苯甲酸钠7‑9、对氨基苯甲酸8‑10、N330炭黑0.3‑0.5、硼酸锌0.1‑0.2、石蜡5‑7、适量水。

【技术特征摘要】
1.一种抗压不易变形的PET/蒙脱土纳米复合片材，其特征在于，由下列重量份的原料制成：PET树脂55-60、乙烯丙烯酸乙酯20-21、钠基蒙脱土6-8、小麦秸秆15-18、玻璃纤维10-11、纳米碳酸钙0.7-0.9、纳米二氧化钛1.1-1.4、苯甲酸钠7-9、对氨基苯甲酸8-10、N330炭黑0.3-0.5、硼酸锌0.1-0.2、石蜡5-7、适量水。2.根据权利要求1所述的一种抗压不易变形的PET/蒙脱土纳米复合片材的制作方法，其特征在于包括以下步骤：（1）将钠基蒙脱土加水制成悬浮液，在搅拌下升温至80-90℃，加入苯甲酸钠、对氨基苯甲酸，在30分钟内逐渐升温至100℃，加入纳米二氧化钛保持温度继续搅拌1-2小时，自然冷却至室温，过滤，洗涤至中性，真空干燥，研磨成超细粉体得改性钠基蒙脱土；（2）将石蜡加热至熔融状态，加入纳米碳酸钙保持温度超声...

【专利技术属性】
技术研发人员：李伟，
申请(专利权)人：安徽万安塑料制品有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34