一种PET复合材料及其制备方法和应用技术

本发明专利技术提供了一种PET复合材料及其制备方法和应用，属于复合材料技术领域。本发明专利技术提供的PET复合材料包括以下质量百分含量的制备原料：40～60％的PET；1～3％的乙烯‑(甲基)丙烯酸盐类成核剂；1～3％的小分子酯类增塑剂；3～5％的增韧剂，0.5～2％的抗氧剂，10～30％的玻璃纤维，5～20％的矿物填充物。本发明专利技术以PET为基体材料，在添加成核剂的基础上同时添加增塑剂，能够使PET的冷结晶温度明显向低温区移动，热结晶温度及熔点明显向高温区移动，提高PET的结晶速度，分子链排列更加规则，形成的晶体更加完善，脱模效果明显改善，且形成的晶体不会再重新排列，有利于使制件尺寸更加稳定。

A PET composite material and its preparation and Application

【技术实现步骤摘要】
一种PET复合材料及其制备方法和应用
本专利技术涉及复合材料
，具体涉及一种PET复合材料及其制备方法和应用。
技术介绍
聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)是一种各项性能优良并且成本很低的树脂，目前主要用于制备纤维、薄膜及中空容器等。由于PET树脂分子内含有大量苯环，分子刚性大，运动性差，玻璃化温度较高，结晶速度慢，导致模塑周期长、成型周期长、易粘模，而且成型收缩率大，制件尺寸稳定性差，结晶化的成型呈脆性，限制了其应用范围。PET树脂的玻璃化温度在75℃左右，升温结晶温度(即冷结晶温度)为145℃左右，熔点为210℃左右，降温结晶温度(即热结晶温度)为242℃左右。PET要想达到快速的成型且不粘模，就要使其玻璃化温度尽量低，熔点及热结晶温度尽量高，冷结晶温度尽量低，这就需要对PET树脂进行改性。目前对PET树脂的改性主要有以下两种方法：一是与其它树脂共混，如PBT、PC、PA及LCP等，该方法虽然能在一定程度上改进PET的成型性，但是会增加成本，效果也不理想。二是通过添加成核剂来提高PET的结晶性能；成核剂主要用于调节PET的结晶速率，可以使熔体在较高的温度下结晶，增加其成核点，同时缩小其球晶大小，从而带来各方面性能的提升，缩短成型周期。目前主要用到的成核剂主要分为无机成核剂和有机成核剂。无机成核剂主要包括：滑石粉、锌粉、铝粉及石墨等，这类成核剂能够在一定程度上提高PET的结晶速度，但是对冷结晶温度的降低有限，很难使其降低到120℃以下，因此并不能很好的解决PET的粘模问题。有机成核剂主要包括：一元羧酸盐、苯甲酸及苯甲酸的碱金属盐，这类成核剂主要是通过羧酸盐的作用将PET分子链断链，达到快速结晶的目的；但是该方法对PET的机械性能影响很大，同时这类成核剂会造成更严重的粘模。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种PET复合材料及其制备方法和应用，本专利技术在添加成核剂的基础上同时添加增塑剂，能够显著改善PET的结晶性能，脱模效果好且制件尺寸更加稳定。为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供以下技术方案：本专利技术提供了一种PET复合材料，包括以下质量百分含量的制备原料：40～60％的PET；1～3％的乙烯-(甲基)丙烯酸盐类成核剂；1～3％的小分子酯类增塑剂；3～5％的增韧剂，0.5～2％的抗氧剂，10～30％的玻璃纤维，5～20％的矿物填充物。优选地，所述PET的特征粘度为0.6～1.0dL/g。优选地，所述乙烯-(甲基)丙烯酸盐类成核剂包括乙烯-(甲基)丙烯酸锌盐、乙烯-(甲基)丙烯酸钠盐和乙烯-(甲基)丙烯酸锂盐中一种或几种。优选地，所述小分子酯类增塑剂包括新戊基乙二醇联苯酯和/或新戊基乙二醇联苯酯的衍生物。优选地，所述增韧剂包括乙烯-(甲基)丙烯酸甲酯、乙烯-(甲基)丙烯酸乙酯和乙烯-(甲基)丙烯酸丁酯中的一种或几种。优选地，所述抗氧剂包括三[2.4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯、四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯和双(2,4-二叔丁基苯酚)季戊四醇二亚磷酸酯中的一种或几种。优选地，所述玻璃纤维的直径为11μm，长度为3mm；所述玻璃纤维为经过偶联剂处理的无碱无捻玻璃纤维。优选地，所述矿物填充物包括金云母和/或银云母，粒度为100目。本专利技术提供了上述技术方案所述PET复合材料的制备方法，包括以下步骤：将PET、乙烯-(甲基)丙烯酸盐类成核剂、增韧剂与抗氧剂混合，得到第一混合物料；将小分子酯类增塑剂与矿物填充物混合，得到第二混合物料；将所述第一混合物料、第二混合物料和玻璃纤维进行熔融混炼、挤出和切粒，得到PET复合材料。本专利技术提供了上述技术方案所述PET复合材料或上述技术方案所述制备方法制备得到的PET复合材料在制备汽车空调电机外壳中的应用。本专利技术提供了一种PET复合材料，包括以下质量百分含量的制备原料：40～60％的PET；1～3％的乙烯-(甲基)丙烯酸盐类成核剂；1～3％的小分子酯类增塑剂；3～5％的增韧剂，0.5～2％的抗氧剂，10～30％的玻璃纤维，5～20％的矿物填充物。本专利技术以PET为基体材料，在添加成核剂的基础上同时添加增塑剂，能够使PET的冷结晶温度明显向低温区移动，热结晶温度及熔点明显向高温区移动，提高PET的结晶速度，分子链排列更加规则，形成的晶体更加完善，脱模效果明显改善，且形成的晶体不会再重新排列，有利于使制件尺寸更加稳定；同时，本专利技术提供的PET复合材料具有优良的机械力学性能以及耐低温冲击性。本专利技术提供的PET复合材料可用于制备汽车空调电机外壳，在140℃条件下长期使用不会变软，不会变形，综合性能优异。具体实施方式本专利技术提供了一种PET复合材料，包括以下质量百分含量的制备原料：40～60％的PET；1～3％的乙烯-(甲基)丙烯酸盐类成核剂；1～3％的小分子酯类增塑剂；3～5％的增韧剂，0.5～2％的抗氧剂，10～30％的玻璃纤维，5～20％的矿物填充物。以质量百分含量计，本专利技术中所述PET复合材料的制备原料包括40～60％的PET，优选为50～60％，更优选为54～57％。在本专利技术中，所述PET的特征粘度[η]优选为0.6～1.0dL/g。本专利技术对所述PET的来源没有特殊的限定，满足上述要求的市售商品即可；在本专利技术的实施例中，所述PET购买自仪征化纤股份有限公司，具体型号为FG600。本专利技术中所述PET复合材料的制备原料包括1～3％的乙烯-(甲基)丙烯酸盐类成核剂，优选为2～3％。在本专利技术中，所述乙烯-(甲基)丙烯酸盐类成核剂优选包括乙烯-(甲基)丙烯酸锌盐、乙烯-(甲基)丙烯酸钠盐和乙烯-(甲基)丙烯酸锂盐中一种或几种，更优选为乙烯-(甲基)丙烯酸钠盐；在本专利技术的实施例中，所述乙烯-(甲基)丙烯酸钠盐购买自杜邦公司，具体型号为SURLYN8920。本专利技术优选采用上述种类的成核剂，其能与PET树脂在熔融加工过程中形成离子簇，以离子簇为成核点，形成大小均一的球晶，有利于使PET复合材料的冷结晶温度向低温区移动，熔点和热结晶温度向高温区移动，进而使PET复合材料的结晶速度提高，同时不会像羧酸盐类成核剂一样造成PET树脂的降解。本专利技术中所述PET复合材料的制备原料包括1～3％的小分子酯类增塑剂，优选为2～3％。在本专利技术中，所述小分子酯类增塑剂优选包括新戊基乙二醇联苯酯和/或新戊基乙二醇联苯酯的衍生物，更优选为新戊基乙二醇联苯酯；在本专利技术的实施例中，所述新戊基乙二醇联苯酯购买自朗盛公司，具体型号为Uniplex512。仅添加成核剂主要是提高晶核的形成速度，由于PET分子链的移动性差，造成其后期的晶体生长过程缓慢，因而并不能够有效的提高PET树脂的结晶速度，同时增加成核剂含量结晶速度的变化也不理想，制件的脱模效果不理想，同时尺寸偏大；本专利技术在添加成核剂的基础上同时添加增塑剂，PET分子链开始解冻，分子链变得活跃，加速分子链的规则排列，晶体更加完善，晶体生长速度开始加快，可以使PET复合材料的冷结晶温度明本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种PET复合材料，其特征在于，包括以下质量百分含量的制备原料：/n40～60％的PET；1～3％的乙烯-(甲基)丙烯酸盐类成核剂；1～3％的小分子酯类增塑剂；3～5％的增韧剂，0.5～2％的抗氧剂，10～30％的玻璃纤维，5～20％的矿物填充物。/n

【技术特征摘要】
1.一种PET复合材料，其特征在于，包括以下质量百分含量的制备原料：
40～60％的PET；1～3％的乙烯-(甲基)丙烯酸盐类成核剂；1～3％的小分子酯类增塑剂；3～5％的增韧剂，0.5～2％的抗氧剂，10～30％的玻璃纤维，5～20％的矿物填充物。


2.根据权利要求1所述的PET复合材料，其特征在于，所述PET的特征粘度为0.6～1.0dL/g。


3.根据权利要求1所述的PET复合材料，其特征在于，所述乙烯-(甲基)丙烯酸盐类成核剂包括乙烯-(甲基)丙烯酸锌盐、乙烯-(甲基)丙烯酸钠盐和乙烯-(甲基)丙烯酸锂盐中一种或几种。


4.根据权利要求1所述的PET复合材料，其特征在于，所述小分子酯类增塑剂包括新戊基乙二醇联苯酯和/或新戊基乙二醇联苯酯的衍生物。


5.根据权利要求1所述的PET复合材料，其特征在于，所述增韧剂包括乙烯-(甲基)丙烯酸甲酯、乙烯-(甲基)丙烯酸乙酯和乙烯-(甲基)丙烯酸丁酯中的一种或几种。


6.根据权利要求1所述的PET复合材料...

【专利技术属性】
技术研发人员：边策，唐帅，刘峰，吕孝腾，曹金波，
申请(专利权)人：宁波华腾首研新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33