炭黑着色聚对苯二甲酸乙二醇酯的色母粒及其制备方法技术

本发明专利技术公开了炭黑着色聚对苯二甲酸乙二醇酯的色母粒及其制备方法，该色母粒包括如下重量份原料：改性炭黑6

【技术实现步骤摘要】
炭黑着色聚对苯二甲酸乙二醇酯的色母粒及其制备方法


[0001]本专利技术涉及高分子材料制备
，具体涉及炭黑着色聚对苯二甲酸乙二醇酯的色母粒及其制备方法。

技术介绍

[0002]PET，即聚对苯二甲酸乙二醇酯，是一种结晶性聚酯，具有优良的机械性能、绝缘性和耐候性，应用范围包括纤维、薄膜和工程塑料等，但是PET材料制品在太阳光的照射下会发生老化现象并缩短PET制品的使用寿命，炭黑除了是橡胶工业中常用的补充剂和补强剂，在非橡胶工业领域的应用也越来越广泛，PET材料中添加的炭黑，除了可以作为调色剂，还可以作为吸收紫外线的光稳定剂，这是因为炭黑对紫外线具有良好的物理屏蔽作用，还能够吸收和清除光氧化反应中产生的自由基；
[0003]现有的聚对苯二甲酸乙二醇酯的机械强度一般，在使用过程中由于自身拉升强度低，易出现断裂，且易出现静电，不利于特殊环境使用，部分材料通过添加抗静电剂来提升聚对苯二甲酸乙二醇酯的抗静电效果，短时间内效果明显，但使用一段时间后，抗静电成分析出脱离，使得聚对苯二甲酸乙二醇酯不能达到抗静电要求；
[0004]针对上述的技术缺陷，现提出一种解决方案。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供炭黑着色聚对苯二甲酸乙二醇酯的色母粒及其制备方法，通过改性炭黑、改性聚对苯二甲酸乙二醇酯、抗静电增效剂解决了现阶段炭黑着色色母粒，炭黑分散效果差，且聚对苯二甲酸乙二醇酯力学效果差，易产生静电的问题。
[0006]本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：
[0007]一种炭黑着色聚对苯二甲酸乙二醇酯的色母粒，包括如下重量份原料：改性炭黑6
‑
8份、改性聚对苯二甲酸乙二醇酯40
‑
50份、抗静电增效剂3
‑
5份；
[0008]进一步的，所述的改性炭黑由如下步骤制成：
[0009]将改性炭黑、改性聚对苯二甲酸乙二醇酯、抗静电增效剂分散在去离子水中，调节反应液pH值为10
‑
11，在转速为300
‑
500r/min，温度为70
‑
80℃的条件下，搅拌3
‑
5h后，加入二月桂酸二丁基锡，升温至温度为140
‑
150℃，继续反应5
‑
7h，过滤去除滤液，将滤饼烘干，再加入双螺杆挤出机，在转速为60
‑
90r/min，一区温度240
‑
250℃，二区温度为250
‑
260℃，三区温度为265
‑
275℃，四区温度为250
‑
260℃，机头温度为250℃的条件下，挤出、冷却、切粒，制得炭黑着色聚对苯二甲酸乙二醇酯的色母粒。
[0010]进一步的，所述的改性炭黑由如下步骤制成：
[0011]将炭黑和浓硝酸混合均匀，在转速为300
‑
500r/min，温度为80
‑
90℃的条件下，进行反应10
‑
15h后，降温至温度为20
‑
25℃，过滤去除滤液，将滤饼洗涤，制得洗涤液体呈中性，制得氧化炭黑，将氧化炭黑、γ
‑
氨丙基三乙氧基硅烷、1
‑
羟基苯并三唑、去离子水混合均匀，在转速为150
‑
200r/min，温度为40
‑
50℃的条件下，进行反应5
‑
7h后，过滤去除滤液，
将滤饼烘干，制得改性炭黑。
[0012]进一步的，所述的炭黑和浓硝酸的用量比为1:6，浓硝酸的质量分数为69％，氧化炭黑和γ
‑
氨丙基三乙氧基硅烷的用量质量比为10:0.5，二月桂酸二丁基锡的用量为反应物质量和的3％。
[0013]进一步的，所述的改性聚对苯二甲酸乙二醇酯由如下步骤制成：
[0014]步骤A1：将对氯甲基苯甲酸、2
‑
氨基
‑
1,3
‑
丙二醇、1
‑
羟基苯并三唑、去离子水混合均匀，在转速为150
‑
200r/min，温度为80
‑
90℃的条件下，进行反应3
‑
5h后，降至室温，过滤去除滤液，将滤饼、对苯二甲酸、乙二醇、三氧化二锑混合均匀，通入氮气保护，在转速为30
‑
60r/min，温度为230
‑
235℃，压强为0.02
‑
0.03MPa的条件下，进行反应8
‑
10h后，调节压强为80
‑
90Pa，升温至温度为270
‑
275℃，继续反应8
‑
10h后，冷却至室温，制得预改性聚对苯二甲酸乙二醇酯；
[0015]步骤A2：将预改性聚对苯二甲酸乙二醇酯溶于硝基苯中，加入去离子水、碳酸钾、溴化四乙基铵，在转速为150
‑
200r/min，温度为120
‑
130℃的条件下，进行反应1
‑
1.5h后，静置分层，去除水层，将有机层、甲苯
‑
2,4
‑
二异氰酸酯、γ
‑
氨丙基三乙氧基硅烷、碳酸钾混合均匀，在转速为200
‑
300r/min，温度为50
‑
60℃的条件下，进行反应3
‑
5h后，加入去离子水搅拌10
‑
15min后，静置分层，去除水层，再在温度为215℃的条件下，蒸馏去除溶剂，制得改性聚对苯二甲酸乙二醇酯。
[0016]进一步的，步骤A1所述的对氯甲基苯甲酸和2
‑
氨基
‑
1,3
‑
丙二醇用量摩尔比为1:1，滤饼、对苯二甲酸、乙二醇的用量摩尔比为1.1:2.5:1.2，三氧化二锑的用量为反应为质量总和的1
‰
。
[0017]进一步的，步骤A2所述的预改性聚对苯二甲酸乙二醇酯、去离子水、碳酸钾、溴化四乙基铵的用量质量比为5:30:9:1.6，有机层、甲苯
‑
2,4
‑
二异氰酸酯、γ
‑
氨丙基三乙氧基硅烷、碳酸钾的用量质量比为10:4.3:6.8:5.2。
[0018]进一步的，所述的抗静电增效剂由如下步骤制成：
[0019]将γ
‑
氨丙基三乙氧基硅烷、对氯甲基苯甲酸、1
‑
羟基苯并三唑、乙醚混合均匀，在转速为150
‑
200r/min，温度为30
‑
40℃的条件下，进行反应3
‑
5h后，加入蒸馏去除乙醚，再进行过滤去除滤渣，将底物、三乙醇胺、三乙胺、乙醚混合均匀，在转速为300
‑
500r/min，温度为90
‑
95℃的条件下，进行反应1
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.炭黑着色聚对苯二甲酸乙二醇酯的色母粒，其特征在于：包括如下重量份原料：改性炭黑6
‑
8份、改性聚对苯二甲酸乙二醇酯40
‑
50份、抗静电增效剂3
‑
5份；所述的改性聚对苯二甲酸乙二醇酯由如下步骤制成：步骤A1：将对氯甲基苯甲酸、2
‑
氨基
‑
1,3
‑
丙二醇、1
‑
羟基苯并三唑、去离子水混合反应后，降至室温，过滤去除滤液，将滤饼、对苯二甲酸、乙二醇、三氧化二锑混合反应后，调节压强并升温，继续反应后，冷却至室温，制得预改性聚对苯二甲酸乙二醇酯；步骤A2：将预改性聚对苯二甲酸乙二醇酯溶于硝基苯中，加入去离子水、碳酸钾和溴化四乙基铵，进行反应后，静置分层，去除水层，将有机层、甲苯
‑
2,4
‑
二异氰酸酯、γ
‑
氨丙基三乙氧基硅烷、碳酸钾混合反应后，加入去离子水搅拌后，静置分层，去除水层，将有机层蒸馏去除溶剂，制得改性聚对苯二甲酸乙二醇酯。2.根据权利要求1所述的炭黑着色聚对苯二甲酸乙二醇酯的色母粒，其特征在于：步骤A1所述的对氯甲基苯甲酸和2
‑
氨基
‑
1,3
‑
丙二醇用量摩尔比为1:1，滤饼、对苯二甲酸、乙二醇的用量摩尔比为1.1:2.5:1.2，三氧化二锑的用量为反应为质量总和的1
‰
。3.根据权利要求1所述的炭黑着色聚对苯二甲酸乙二醇酯的色母粒，其特征在于：步骤A2所述的预改性聚对苯二甲酸乙二醇酯、去离子水、碳酸钾、溴化四乙基铵的用量质量比为5:30:9:1.6，有机层、甲苯
‑
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【专利技术属性】
技术研发人员：崔永哲，林文丹，曹畅，李刚，方珂琦，
申请(专利权)人：广东九彩新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：