快速结晶聚酯复合材料、模塑料制品、其制备方法与应用技术

本发明专利技术公开了一种快速结晶聚酯复合材料、模塑料制品、其制备方法与应用。所述快速结晶聚酯复合材料包括聚酯、二维MXene材料和助剂，所述二维MXene材料的化学式为M

【技术实现步骤摘要】
快速结晶聚酯复合材料、模塑料制品、其制备方法与应用


[0001]本专利技术涉及一种聚酯复合材料，具体涉及一种快速结晶聚酯复合材料、模塑料制品及其制备方法与应用，属于高性能高分子材料


技术介绍

[0002]聚酯是通用高分子材料之一，具有高强度、高刚性、高透明性以及良好的耐热性、尺寸稳定性和耐化学药品性等综合性能，应用广泛，其中高结晶聚酯广泛应用于电子电器、汽车配件、机械设备等方面。但由于聚酯刚性的苯环结构，结晶速度相对较慢一直是限制其在工程塑料应用的原因。MXene自2011问世后，因其独特的纳米结构与导电性受到了人们的广泛关注，并被快速应用于电磁屏蔽、电子传感等领域，但在改善聚酯材料结晶速度及工程塑料制备领域尚未报道。

技术实现思路

[0003]本专利技术的主要目的在于提供一种快速结晶聚酯复合材料及其制备方法，以克服现有现有高结晶聚酯技术的不足与问题。
[0004]本专利技术的另一目的在于提供一种模塑料制品及其制备方法与应用。
[0005]为实现前述专利技术目的，本专利技术采用的技术方案包括：
[0006]本专利技术实施例提供了一种快速结晶聚酯复合材料，其包括：聚酯、二维MXene材料和助剂，所述二维MXene材料的化学式为M
n+1
X
n
T
x
，其中，M为前过渡金属元素，X为碳和/或氮，n为1～4的任一整数，T
x
为
‑
O、
‑
OH或
‑
F，所述快速结晶聚酯复合材料的半结晶时间为 11～204s。
[0007]本专利技术实施例还提供了一种快速结晶聚酯复合材料的制备方法，其包括：将聚酯、二维 MXene材料和助剂在115℃～295℃的温度下熔融共混，制得快速结晶聚酯复合材料。
[0008]本专利技术实施例还提供了前述的快速结晶聚酯复合材料于制备工程塑料或食品包装材料等领域中的应用。
[0009]本专利技术实施例还提供了一种模塑料制品的加工方法，其包括：将前述的快速结晶聚酯复合材料与增强材料混合后，再至少通过模压、层压、传递模塑、浇铸中的任一种方式加工成所需产品的形状，再固化得到所需的产品。
[0010]进一步地，本专利技术实施例还提供了一种多层复合膜结构，其包括层叠设置的多个结构层，所述结构层为膜状材料或片状材料，其中至少一个结构层为前述的快速结晶聚酯复合材料形成的薄膜，或者其中至少两个相邻结构层之间通过前述的快速结晶聚酯复合材料固定连接。
[0011]与现有技术相比，本专利技术的有益效果包括：
[0012]1)本专利技术提供的快速结晶聚酯复合材料通过在聚酯中共混加入二维MXene材料，利用其表面上存在的大量极性
‑
OH、
‑
F、
‑
O等官能团与聚酯主链中的氧原子产生的强相互作用，从而提升界面结合力，使MXene材料在聚酯中更好的分散，分散后的MXene可以作为高效
成核剂提高聚酯原本较差的结晶性能；并且MXene表面的极性官能团具有优异的电子传导性能，赋予聚酯耐老化、抗紫外的特性；
[0013]2)本专利技术的快速结晶聚酯复合材料具有优异的综合性能，在常规的高耐热之外还保证了快结晶与优异的力学性能，可以应用于工程塑料、食品包装材料等领域。
附图说明
[0014]为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0015]图1是本专利技术实施例1中制得的MXene的扫描电子显微镜(SEM)图像；
[0016]图2是本专利技术实施例1中制得的MXene的红外光谱图；
[0017]图3为本专利技术实施例1中制得的MXene的X射线光电子能谱(XPS)图；
[0018]图4为本专利技术实施例1、实施例2、对比例1与对比例2中制得的聚酯复合材料的半结晶时间
‑
温度折线图；
[0019]图5为本专利技术实施例1、实施例2、对比例1与对比例2中制得的聚酯复合材料的拉伸模量对比图；
[0020]图6为本专利技术实施例1、实施例2、对比例1与对比例2中制得的聚酯复合材料的拉伸强度对比图。
具体实施方式
[0021]鉴于现有技术的缺陷，本案专利技术人经长期研究和大量实践，得以提出本专利技术的技术方案，下面将对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0022]MXene表面的大量
‑
OH、
‑
F、
‑
O等官能团可以与聚酯主链中的氧原子产生强相互作用，从而提升界面结合力，使MXene更能均匀分散。本案专利技术人意外的发现分散后的MXene可以作为高效成核剂提高聚酯原本较差的结晶性能。并且MXene表面的极性官能团具有优异的电子传导性能，赋予聚酯耐老化、抗紫外的特性。
[0023]本专利技术实施例的一个方面提供的一种快速结晶聚酯复合材料，其包括：聚酯、二维MXene 材料和助剂，所述二维MXene材料的化学式为M
n+1
X
n
T
x
，其中，M为前过渡金属元素，X 为碳和/或氮，n为1～4的任一整数，T
x
为
‑
O、
‑
OH或
‑
F。并且，所述快速结晶聚酯复合材料是由聚酯、二维MXene材料和助剂在115℃～295℃的温度下熔融共混制备得到的。
[0024]进一步地，M包括Ti、Sc、Y、Zr、Hf、V、Nb、Ta、Cr、Mo、W等中的任意一种或两种以上的组合，但不仅限于此。
[0025]在一些实施方式中，所述二维MXene材料是由M
n+1
AX
n
刻蚀脱除A原子后得到的，M 为前过渡金属元素(Ti、Sc、Y、Zr、Hf、V、Nb、Ta、Cr、Mo、W等)或其组合物，A为Al、 Si或Ga，X是碳和/或氮，n为1～4的任一整数。
[0026]在一些实施方式中，所述二维MXene材料与聚酯的质量比为0.1～30∶100。
[0027]在一些实施方式中，所述聚酯为生物基聚酯和/或其它聚酯的组合物，具体包括但不限于聚呋喃二甲酸乙二醇酯、聚呋喃二甲酸丙二醇酯、聚呋喃二甲酸丁二醇酯、聚呋喃二甲酸戊二醇酯、聚呋喃二甲酸己二醇酯、聚呋喃二甲酸环己烷二甲醇酯、聚呋喃二甲酸双环戊二醇酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚对苯二甲酸戊二醇酯、聚对苯二甲酸己二醇酯、聚环己烷二甲酸乙二醇酯、聚丁二酸丁二醇酯、聚己二酸乙二醇酯本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种快速结晶聚酯复合材料，其特征在于，包括：聚酯、二维MXene材料和助剂，所述二维MXene材料的化学式为M
n+1
X
n
T
x
，其中，M为前过渡金属元素，X为碳和/或氮，n为1～4的任一整数，T
x
为
‑
O、
‑
OH或
‑
F，所述快速结晶聚酯复合材料的半结晶时间为11～204s；所述快速结晶聚酯复合材料是由聚酯、二维MXene材料和助剂在115℃～295℃的温度下熔融共混制备得到的。2.根据权利要求1所述的快速结晶聚酯复合材料，其特征在于：M包括Ti、Sc、Y、Zr、Hf、V、Nb、Ta、Cr、Mo、W中的任意一种或两种以上的组合；和/或，所述二维MXene材料是由M
n+1
AX
n
刻蚀脱除A原子后得到的，M为前过渡金属元素，A为Al、Si或Ga，X为碳和/或氮，n为1～4的任一整数。3.根据权利要求1所述的快速结晶聚酯复合材料，其特征在于：所述二维MXene材料与聚酯的质量比为0.1～30：100；和/或，所述聚酯包括聚呋喃二甲酸乙二醇酯、聚呋喃二甲酸丙二醇酯、聚呋喃二甲酸丁二醇酯、聚呋喃二甲酸戊二醇酯、聚呋喃二甲酸己二醇酯、聚呋喃二甲酸环己烷二甲醇酯、聚呋喃二甲酸双环戊二醇酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚对苯二甲酸戊二醇酯、聚对苯二甲酸己二醇酯、聚环己烷二甲酸乙二醇酯、聚丁二酸丁二醇酯、聚己二酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚联苯二甲酸乙二醇酯、聚间苯二甲酸乙二醇酯、聚邻苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸呋喃二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸间苯二甲酸乙二醇酯中的任意一种或两种以上的组合。4.根据权利要求1所述的快速结晶聚酯复合材料，其特征在于：所述助剂包括抗氧剂、稳定剂中的至少一种，所述稳定剂包括磷酸、亚磷酸、次亚磷酸、焦磷酸、磷酸铵、磷酸三甲酯、磷酸二甲酯、磷酸三苯酯、磷酸...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘小青，费璇，江艳华，
申请(专利权)人：中国科学院宁波材料技术与工程研究所，
类型：发明
国别省市：