本发明专利技术公开一种自增强透明PET/PC合金的制备方法，其特点是首先以透明官能化聚合物为增容剂，通过反应性挤出加工制备PET/PC共混合金，不仅增强二者界面相容性、保持合金透明性，还可通过大分子链的支化反应，提升复合体系熔体强度；进一步采用简便高效的固相口模拉伸技术制备高度取向自增强PET/PC共混材料，大幅提升其力学强度和韧性，拓宽其应用领域。
A self-reinforced transparent PET/PC alloy and its preparation method
The invention discloses a preparation method of self-reinforcing transparent PET/PC alloy, which is characterized by using transparent functionalized polymer as compatibilizer and reactive extrusion processing to prepare PET/PC blends, which not only enhances the interfacial compatibility of the two alloys, maintains the transparency of the alloy, but also enhances the melt strength of the composite system through the branching reaction of macromolecular chains. Highly oriented self-reinforced PET/PC blends were prepared by phase die drawing technology, which greatly improved their mechanical strength and toughness and broadened their application fields.
【技术实现步骤摘要】
一种自增强透明PET/PC合金及其制备方法
本专利技术涉及一种自增强透明PET/PC合金及其制备方法，属于聚合物加工领域。
技术介绍
聚碳酸酯(PC)和聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)是应用非常广泛的两种通用工程塑料，PC/PET合金具有两者的优点，既具PC的耐热性，又具PET突出的刚性，同时改善PC加工流动性、耐应力开裂性和耐化学药品性，提高PET冲击强度和耐老化性，并降低PC成本，在汽车工业、电子电器及机械制造行业具有较好的应用前景。PET和PC均属于热塑性聚酯，分子结构具有一定的相似性，但PET为结晶速率较慢的半结晶性聚合物，而PC是透明的非晶物质，影响了二者相容性；另一方面，PET和PC共混后虽可在一定程度上抑制PET结晶，改善材料的冲击韧性，但两种材料本身均对缺口敏感，二者共混物缺口冲击韧性提升不明显。因此，如何进一步提高PET/PC共混合金的韧性是一个重要的研究方向。宋治乾等，塑料工业，2014，42(5)：29-34，以热塑性弹性体乙烯-1-辛烯共聚物(POE)或甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)接枝POE(gPOE)作为改性剂，通过双螺杆反应挤出的方法制备PET/PC共混物，当gPOE添加量为15phr时，共混物的缺口冲击强度为27.8KJ/m2，是纯PET的6倍，断裂伸长率达373％；共混过程中PET的端羧基和gPOE的环氧基团之间发生反应，生成的接枝共聚物提高了组分间相容性，同时解决了挤出过程中的出口膨胀现象，改善其加工性。李迎春等，高分子材料科学与工程，2014，30(10)：66-71，以乙烯-丙烯酸丁酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯三元共聚物(PTW)为增容剂，采用双螺杆挤出机熔融制备R-PET/PC/PTW共混材料，研究表明随着PTW含量增加，共混材料冲击断面中两相相界面越发模糊，相容性明显改善，当PTW含量在10％时，其特性黏度达0.6328dL/g，缺口冲击强度达11.74KJ/m2。然而，弹性体增容剂的加入虽可显著提升共混材料的冲击韧性，但丧失其透明性，限制其应用。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有技术的不足而提供一种自增强透明PET/PC合金的制备方法，其特点是首先以透明官能化聚合物为增容剂，通过反应性挤出加工制备PET/PC共混合金，不仅增强二者界面相容性、保持合金透明性，还可通过大分子链的支化反应，提升复合体系熔体强度；进一步采用简便高效的固相口模拉伸技术制备高度取向自增强PET/PC共混材料，大幅提升其力学强度和韧性，拓宽其应用领域。本专利技术的目的由以下技术措施实现，其中所述原料分数除特殊说明外，均为重量份数。自增强透明PET/PC合金的起始原料配方组分为：其中，透明聚合物为聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯-丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物中的任一种；支化剂为马来酸酐、烯丙基缩水甘油醚、丙烯酸缩水甘油酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯中的任一种；引发剂为过氧化二异丙苯(DCP)、过氧化二苯甲酰(BPO)、偶氮二异丁腈(AIBN)中的任一种；抗氧剂为四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯(即：Irganox1010)、N,N'-双-[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰基]己二胺(即：Irganox1098)、b-(4-羟基-3，5-二叔丁基苯基)丙酸十八醇酯(即：Irganox1076)、2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚(即：BHT(264))、三甘醇双-3-(3-叔丁基-4-羟基-5-甲基苯基)丙酸酯(即：抗氧剂245)中的任一种。透明聚合物支化增容剂的制备：将1～50份透明聚合物加入密炼机中于170-250℃下进行熔融，然后顺次加入0.05-5份抗氧剂、0.1-30份支化剂及0.05-5份引发剂，反应5-60min出料，获得透明聚合物支化增容剂；自增强透明PET/PC合金的制备：将干燥的100份PET、5-50份PC、1-50份透明聚合物支化增容剂及0.1-5份抗氧剂在高速粉碎机中混合均匀，在双螺杆挤出机中挤出、水冷、造粒，挤出机料筒温度为250-280℃，螺杆转速为30-90r/min，挤出料于100-130℃干燥4-8h；将上述挤出料注塑成型，制成宽度为10mm、厚度为4mm的哑铃型拉伸试样，注塑温度：250-280℃，然后将注塑试样固定在可控温调速的固相口模拉伸装置上，于80-220℃以2.5-50mm/min的拉伸速率，使其通过截面厚度小于试样的热拉伸口模，口模厚度为0.1-3mm，进行拉伸取向，待拉伸达到预定的拉伸倍率后，冷却、卸载、取下试样，即获得自增强透明PET/PC合金材料；本专利技术具有如下优点：本专利技术诣在制备一种自增强透明PET/PC合金，大幅提升其力学强度和韧性，拓宽其应用领域，主要优点如下：●以透明官能化聚合物为增容剂，通过反应性挤出加工制备PET/PC共混合金，不仅可增强二者界面相容性、保持合金透明性，还可通过大分子链的支化反应，提升复合体系熔体强度，赋予其“应变硬化”的拉伸特性，有利于在固相口模拉伸取向过程中拓宽热拉伸加工窗口，提高拉伸倍率；●单纯的PC材料由于其分子链处于无定型状态，难以形成取向结构，通过与半结晶PET复合，有助于形成高度取向微纤化结构，从而采用简便高效的固相口模拉伸技术制备高度取向自增强PET/PC共混材料，大幅提升其力学强度和韧性。具体实施方式下面通过实施例对本专利技术进行具体的描述，有必要在此指出的是本实施例只用于对本专利技术进行进一步说明，不能理解为对本专利技术保护范围的限制，该领域的技术熟练人员可以根据上述本专利技术的内容对本专利技术作出一些非本质的改进和调整。实施例1将500g聚甲基丙烯酸甲酯加入密炼机中于190℃下进行熔融，然后顺次加入2.5g四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、25g马来酸酐及2.5g过氧化二异丙苯(DCP)，反应10min出料，获得透明聚甲基丙烯酸甲酯支化增容剂；将干燥的8KgPET、2KgPC、0.5Kg透明聚甲基丙烯酸甲酯支化增容剂及0.05Kg四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯在高速粉碎机中混合均匀，在双螺杆挤出机中挤出、水冷、造粒，挤出机料筒温度为250-265℃，螺杆转速为50r/min；挤出料于120℃干燥5h；将上述挤出料注塑成型，制成宽度为10mm、厚度为4mm的哑铃型拉伸试样，注塑温度：255-270℃，然后将注塑试样固定在可控温调速的固相口模拉伸装置上，于90℃以20mm/min的拉伸速率，使其通过截面厚度小于试样的热拉伸口模，口模厚度为0.5mm，进行拉伸取向，然后冷却、卸载、取下试样，即获得自增强透明PET/PC合金材料；其拉伸强度为246.2MPa。实施例2将2000g聚苯乙烯加入密炼机中于200℃下进行熔融，然后顺次加入20gN,N'-双-[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰基]己二胺、200g烯丙基缩水甘油醚及6g过氧化二苯甲酰(BPO)，反应10min出料，获得透明聚苯乙烯支化增容剂；将干燥的7KgPET、3KgPC、2Kg透明聚苯乙烯支化增容剂及0.096KgN,N'-双-[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰基]己二胺在高速粉碎机中混合均匀，在双螺杆挤出本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种自增强透明PET/PC合金制备方法，其特征在于该合金材料主要原料由以下组分组成，按重量计为：
【技术特征摘要】
1.一种自增强透明PET/PC合金制备方法，其特征在于该合金材料主要原料由以下组分组成，按重量计为：其中，透明聚合物为聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯-丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物中的任一种；支化剂为马来酸酐、烯丙基缩水甘油醚、丙烯酸缩水甘油酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯中的任一种；引发剂为过氧化二异丙苯(DCP)、过氧化二苯甲酰(BPO)、偶氮二异丁腈(AIBN)中的任一种；抗氧剂为四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯(即：Irganox1010)、N,N'-双-[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰基]己二胺(即：Irganox1098)、b-(4-羟基-3，5-二叔丁基苯基)丙酸十八醇酯(即：Irganox1076)、2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚(即：BHT(264))、三甘醇双-3-(3-叔丁基-4-羟基-5-甲基苯基)丙酸酯(即：抗氧剂245)中的任一种。2.如权利要求1所述自增强透明PET/PC合金的制备方法，...
【专利技术属性】
技术研发人员：叶林，赵明久，刘娟，赵晓文，
申请(专利权)人：四川大学，泸州启航科技有限公司，
类型：发明
国别省市：四川,51
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