一种低气味、高耐磨聚对苯二甲酸乙二醇酯组合物及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种低气味、高耐磨聚对苯二甲酸乙二醇酯组合物及其制备方法，其将聚对苯二甲酸乙二醇酯54‑90份、聚对苯二甲酸丁二醇酯1‑5份、马来酸酐0‑5份、气味吸附母粒1‑5份、耐磨剂0.1‑0.5份、润滑剂0.2‑1.0份、和抗氧剂0.1‑1份，加入高速搅拌机中进行搅拌，混合均匀后加入双螺杆挤出机中；再将聚均苯四甲酰亚胺改性玻璃纤维5‑45份从挤出机的玻纤口加入，经熔融挤出后造粒，制得低气味、低散发、高耐磨的聚对苯二甲酸乙二醇酯组合物。本发明专利技术制备的组合物明显改善材料的气味和散发特性，使制备的组合物TVOC低于40ugC/g。同时，本发明专利技术制备的产品的磨耗指数极低，呈现出了优良的耐磨性能。

A low odor and high wear resistant polyethylene terephthalate composition and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
一种低气味、高耐磨聚对苯二甲酸乙二醇酯组合物及其制备方法
本专利技术涉及高分子材料
，具体是一种低气味、高耐磨聚对苯二甲酸乙二醇酯组合物及其制备方法。
技术介绍
聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)是由对苯二甲酸二甲酯与乙二醇酯交换或以对苯二甲酸与乙二醇酯化先合成对苯二甲酸双羟乙酯，然后再进行缩聚反应制得。其属结晶型饱和聚酯，为乳白色或浅黄色、高度结晶的聚合物，表面平滑有光泽，是生活中常见的一种树脂。聚对苯二甲酸乙二醇酯在较宽的温度范围内具有优良的物理机械性能，其长期使用温度可达120℃，电绝缘性优良，甚至在高温高频下，其电性能仍较好，但耐电晕性较差，抗蠕变性、耐疲劳性和尺寸稳定性都很好。聚对苯二甲酸乙二醇酯虽然具有许多优异的性能，但在一些对气味、耐磨性能要求较高的领域，聚对苯二甲酸乙二醇酯的应用会受到很大的限制。因此需要进一步降低其气味、摩擦系数和磨损率，这就需要通过聚对苯二甲酸乙二醇酯的改性来实现。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种低气味、高耐磨聚对苯二甲酸乙二醇酯组合物及其制备方法。本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：一种低气味、高耐磨聚对苯二甲酸乙二醇酯组合物，其由下述组分按重量份制备而成：进一步方案，所述气味吸附母粒是由以下重量份的组分制成：高密度聚乙烯100份、疏水性硅藻土5份、疏水性活性炭10份、针状沸石分子筛5份、蓖麻油酸锌10份、纳米二氧化硅5份、硬脂酸钙1份、三聚氰胺5份。所述高密度聚乙烯结晶度85％、数均分子量为25万。所述耐磨剂是由二硅化钼与碳化硅按重量比为1：15组成。所述聚对苯二甲酸乙二醇酯的熔融指数在230℃/2.16KG条件下为25-28g/10min；聚对苯二甲酸丁二醇酯的熔融指数在230℃/2.16KG条件下为28-30g/10min。所述聚均苯四甲酰亚胺改性玻璃纤维是将玻璃纤维浸渍在聚均苯四甲酰亚胺分散液中改性处理后所得。所述聚均苯四甲酰亚胺分散液是指平均粒径为0.1-0.2μm的聚均苯四甲酰亚胺树脂悬浮在水中形成的胶体溶液，所述胶体溶液的粘度为0.05Pa·s、浓度为60wt％；所述聚均苯四甲酰亚胺树脂的数均分子量为5万、断裂伸长率3-10％。所述润滑剂为硅酮粉、白油、硅油、石蜡、硬脂酸、硬脂酸锌中的一种或几种的混合物；所述的抗氧剂为四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯(抗氧剂1010)和亚磷酸三(2，4-二叔丁基苯基)酯(抗氧剂168)的混合物。本专利技术的另一个专利技术目的是提供上述组合物制备方法，其包括下列步骤：(1)将玻璃纤维清洗烘干后浸渍在聚均苯四甲酰亚胺分散液中，取出烘干并在200℃温度中进行烘培、烧结得聚均苯四甲酰亚胺改性玻璃纤维；(2)将高密度聚乙烯100份、疏水性硅藻土5份、疏水性活性炭10份、针状沸石分子筛5份、蓖麻油酸锌10份、纳米二氧化硅5份、硬脂酸钙1份、三聚氰胺5份混合均匀，然后在双螺杆挤出机中挤出造粒，得气味吸附母粒；(3)将聚对苯二甲酸乙二醇酯54-90份、聚对苯二甲酸丁二醇酯1-5份、马来酸酐0-5份、气味吸附母粒1-5份、耐磨剂0.1-0.5份、润滑剂0.2-1.0份、和抗氧剂0.1-1份，加入高速搅拌机中进行搅拌，混合均匀后加入双螺杆挤出机中；再将经(1)处理后的聚均苯四甲酰亚胺改性玻璃纤维5-45份从挤出机的玻纤口加入，经熔融挤出后造粒，制得低气味、低散发、高耐磨的聚对苯二甲酸乙二醇酯组合物。进一步方案，步骤(2)、(3)中所述双螺杆挤出机的一区温度为180-190℃、二区温度为180-190℃、三区温度为190-200℃、四区温度为210-220℃、五区温度为230-300℃、六区温度为245-300℃；双螺杆主机转速为500rpm。本专利技术的有益效果：1、本专利技术用平均粒径为0.1-0.2μm、数均分子量为5万、断裂伸长率3-10％的聚均苯四甲酰亚胺树脂悬浮在水中形成的粘度为0.05Pa·s、浓度为60wt％胶体溶对玻璃纤维进行浸渍处理，从而能解决在玻璃纤维浸渍过程中出现的纤维浸渍效率差，浸渍不完全，纤维出现断纤等技术问题。并能极大的改善了玻璃纤维在聚对苯二甲酸乙二醇酯基体的分散性，并使制得的的聚对苯二甲酸乙二醇酯在耐磨性能方面有了显著的提高，并保持了优异的力学性能；另外，经浸渍处理后的玻璃纤维要在200℃下进行烘培、烧结，因为过高或过低的温度，会引起玻璃纤维性能下降严重、破裂、断裂、粘结等问题。2、本专利技术选用所述聚对苯二甲酸乙二醇酯的熔融指数在230℃/2.16KG条件下为25-28g/10min；聚对苯二甲酸丁二醇酯的熔融指数在230℃/2.16KG条件下为28-30g/10min。其中聚对苯二甲酸丁二醇酯的加入后能够调节聚对苯二甲酸乙二醇酯熔体的流动性，保证在加工过程中，聚对苯二甲酸乙二醇酯塑化均匀，熔融混合顺畅。3、本专利技术中的二硅化钼与碳化硅的混合物用量为0.1-0.5份，避免了大量使用二硅化钼与碳化硅的混合物造成的组合物性能严重下降；二硅化钼与碳化硅的混合物对组合物耐磨性能起到了非常重要的协效作用。4、本专利技术气味吸附母粒使用结晶度85％、数均分子量为25万的高密度聚乙烯作为基体，在使用时能提高了其与玻璃纤维、聚对苯二甲酸乙二醇酯的相容性，保证了母粒在组合物体系中的分散性。5、本专利技术使用特种的气味吸附母粒降低组合物中的小分子含量，使总挥发性有机物TVOC显著降低；并且在保证组合物低气味特性的同时，其各项物理力学性能、材料的成型加工性能不受影响。6、本专利技术中的双螺杆挤出机的一区温度为180-190℃、二区温度为180-190℃、三区温度为190-200℃、四区温度为210-220℃、五区温度为230-300℃、六区温度为245-300℃；双螺杆主机转速为500rpm，这种加工温度、主机转速能够解决在加工过程中，出现的加料处堵塞，喂料不饱和，塑化不均匀，冒料等技术问题。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术作进一步详细描述。下面各实施例中玻璃纤维和气味吸附母粒均通过下面方法制备而成：聚均苯四甲酰亚胺改性玻璃纤维：将玻璃纤维清洗烘干后浸渍在聚均苯四甲酰亚胺分散液中，取出烘干并在200℃温度下进行烘培、烧结得聚均苯四甲酰亚胺改性玻璃纤维；其中聚均苯四甲酰亚胺分散液是平均粒径为0.1-0.2μm的聚均苯四甲酰亚胺树脂悬浮在液态水中形成的胶体溶液，所述胶体溶液的粘度为0.05Pa·s、浓度为60wt％。其中聚均苯四甲酰亚胺数均分子量为5万，断裂伸长率3-10％。气味吸附母粒的制备：高密度聚乙烯100份、疏水性硅藻土5份、疏水性活性炭10份、针状沸石分子筛5份、蓖麻油酸锌10份、纳米二氧化硅5份、硬脂酸钙1份、三聚氰胺5份，进行混合均匀，然后在双螺杆挤出机中挤出造粒得气味吸附母粒。其中高密度聚乙烯结晶度85％，数均分子量为25万。聚对苯二甲酸乙二醇酯熔融指数为25-28g本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种低气味、高耐磨聚对苯二甲酸乙二醇酯组合物，其特征在于：其由下述组分按重量份制备而成：/n聚对苯二甲酸乙二醇酯　　　　　 54-90份/n聚对苯二甲酸丁二醇酯 1-5份/n马来酸酐 0-5份/n聚均苯四甲酰亚胺改性玻璃纤维　 5-45份/n气味吸附母粒 1-5份/n耐磨剂　 0.1-0.5份/n润滑剂 0.2-1.0份/n抗氧剂　　　　　 0.1-1份。/n

【技术特征摘要】
1.一种低气味、高耐磨聚对苯二甲酸乙二醇酯组合物，其特征在于：其由下述组分按重量份制备而成：
聚对苯二甲酸乙二醇酯　　　　　54-90份
聚对苯二甲酸丁二醇酯1-5份
马来酸酐0-5份
聚均苯四甲酰亚胺改性玻璃纤维　5-45份
气味吸附母粒1-5份
耐磨剂　0.1-0.5份
润滑剂0.2-1.0份
抗氧剂　　　　　0.1-1份。


2.根据权利要求1所述的组合物，其特征在于：所述气味吸附母粒是由以下重量份的组分制成：高密度聚乙烯100份、疏水性硅藻土5份、疏水性活性炭10份、针状沸石分子筛5份、蓖麻油酸锌10份、纳米二氧化硅5份、硬脂酸钙1份、三聚氰胺5份。


3.根据权利要求2所述的组合物，其特征在于：所述高密度聚乙烯结晶度85%、数均分子量为25万。


4.根据权利要求1所述的组合物，其特征在于：所述耐磨剂是由二硅化钼与碳化硅按重量比为1：15组成。


5.根据权利要求1所述的组合物，其特征在于：所述聚对苯二甲酸乙二醇酯的熔融指数在230℃/2.16KG条件下为25-28g/10min；聚对苯二甲酸丁二醇酯的熔融指数在230℃/2.16KG条件下为28-30g/10min。


6.根据权利要求1所述的组合物，其特征在于：所述聚均苯四甲酰亚胺改性玻璃纤维是将玻璃纤维浸渍在聚均苯四甲酰亚胺分散液中改性处理后所得。


7.根据权利要求6所述的组合物，其特征在于：所述聚均苯四甲酰亚胺分散液是指平均粒径为0.1-0.2μm的聚均苯四甲酰亚胺树脂悬浮在水中形成的胶体溶液，所述胶体溶液的粘度为0.05Pa·s、浓度为60wt%；所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨桂生，吴安琪，范继贤，姚晨光，
申请(专利权)人：合肥杰事杰新材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34