一种阻燃高强度PET材料及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种阻燃高强度PET材料及其制备方法，属于塑料改性技术领域。通过将增韧剂和阻燃高岭土颗粒先预混合造粒，有效包覆阻燃高岭土颗粒，使其在后续填充至PET树脂过程中，提高其分散均匀性能。另外，本申请阻燃高岭土颗粒的添加方式是直接负载型的干粉添加，由于阻燃高岭土颗粒对阻燃剂和表面改性纳米二氧化硅的负载保护，可以防止改性纳米二氧化硅表面接枝的离子基团以及阻燃剂产生降解，从而影响产品力学性能和阻燃性的提高，同时也解决了颗粒均匀分散问题，提高了复合材料的综合性能。能。

【技术实现步骤摘要】
一种阻燃高强度PET材料及其制备方法


[0001]本专利技术涉及一种阻燃高强度PET材料及其制备方法，属于塑料改性


技术介绍

[0002]目前，聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)也称作涤纶树脂，是由对苯二甲酸和乙二醇通过缩聚反应生成的一种含芳环的饱和聚酯。是热塑性聚酯中比较常见的一类。由于它的相对成本不高，材料性能优良，在饮料包装中得到广泛使用。但对于阻燃性、耐冲击性要求较高的包装来说，PET的强度、阻燃性都不能满足产品需要。
[0003]现有的对涤纶树脂的耐热改性的方案主要还是集中在通过有机材料或者重金属氧化物进行改性，上述改性技术方案在实际改性过程中方案比较复杂且制备的成本较高，所以现有技术方案常通过添加高强度的无机材料进行耐热改性。但是直接添加无机填料容易导致和基体材料之间相容性不佳以及改性效果降低的问题。
[0004]有鉴于上述的缺陷，本设计人，积极加以研究创新，以期创设一种阻燃高强度PET材料及其制备方法，使其更具有产业上的利用价值。

技术实现思路

[0005]为解决上述技术问题，本专利技术的目的是提供一种阻燃高强度PET材料及其制备方法。
[0006]本专利技术的一种阻燃高强度PET材料，包括以下重量份物质：
[0007][0008]所述阻燃高岭土颗粒上负载有阻燃剂。
[0009]通过上述技术方案，本申请选用高岭土颗粒对无机增强颗粒以及阻燃剂进行负载并有效添加；
[0010]一方面，本申请选用的高岭土颗粒具有二维片层结构，相较于传统的三维片层结构的负载颗粒和一维片层结构的负载颗粒而言，本申请提供的材料使负载的阻燃颗粒与PET树脂形成良好的填充分散性能，从而在改善其阻燃效果的同时，提高PET材料的力学强度；
[0011]并且高岭土二维片层的表面结构方便复合过程中和PET基体之间的物理锚结融合，可以提高其增效效果，阻燃高岭土颗粒与PET基体复合使用，在加热共混过程中，高岭土颗粒的加入具有异相成核作用，能够提高复合材料的结晶速率，因此很少的添加量就能提
高PET材料的阻燃以及增强的综合性能；
[0012]另一方面，阻燃剂负载在高岭土片层结构中，片层结构的高岭土能够减少热量的堆积，产生导热阻燃的协同作用，从而对PET材料起到良好的阻燃效果；
[0013]进一步的，所述阻燃剂为磷杂菲衍生物、聚磷酸铵、三聚氰胺磷酸盐中的一种。
[0014]进一步的，所述阻燃高岭土颗粒上负载有无机增强颗粒，所述无机增强颗粒包括纳米二氧化硅颗粒。
[0015]进一步的，所述纳米二氧化硅颗粒为经表面改性的纳米二氧化硅颗粒。
[0016]进一步的，所述经表面改性的纳米二氧化硅颗粒采用以下方法制得：
[0017]先将纳米二氧化硅颗粒和二甲基乙酰胺按质量比为1:10混合得到混悬液，再将氯化1
‑
甲基
‑3‑
(3
‑
三甲氧基硅烷丙基)咪唑离子液体和二甲基乙酰胺按等质量比进行混合得到离子液体滴加液，将混悬液装入三口烧瓶中，再将离子液体滴加液按5秒每滴的速率逐滴滴入三口烧瓶中，在100℃下回流8h后出料，过滤分离得到滤渣，即为经表面改性的纳米二氧化硅。
[0018]通过上述技术方案，本申请通过离子液体处理纳米二氧化硅，以纳米二氧化硅为原料，采用一步溶液接枝的方法合成离子液体接枝型纳米二氧化硅，从而在无机纳米二氧化硅颗粒表面接枝含硅氧基团的活性纳米二氧化硅颗粒，并赋予纳米二氧化硅颗粒荷电性，将其负载在多孔勃姆石颗粒表面，并添加到PET基体中后，二甲基乙酰胺与纳米二氧化硅表面羟基的强烈相互作用使得PET链更容易聚集形成大分子网络，从而提高PET材料的强韧性，而纳米颗粒的空间位阻效应和荷电排斥效用，增强了纳米颗粒在PET基体中的分散性，提高了颗粒表面与聚合物的相互作用，在相转化过程中能更均匀地分散于聚合物基体之中，而且纳米二氧化硅表面接枝的离子液体与PET分子链相互缠结，通过搭桥交联作用形成了交联网状结构，从而提高PET材料的韧性和力学强度。
[0019]进一步的，所述抗氧化剂为3
‑
羟基丁醛
‑
a
‑
萘胺、3羟基丁醛a萘胺中的一种。
[0020]进一步的，所述偶联剂为硅烷类偶联剂、酞酸酯类偶联剂、锆酸酯类偶联剂、铝酸脂类偶联剂、锆铝酸脂偶联剂、铝钛复合偶联剂、有机铬类偶联剂、大分子偶联剂、硼酸酯类偶联剂、锡酸酯类偶联剂、端噁唑啉聚醚中的一种。
[0021]进一步的，所述增韧剂为POE、SEBS、EPDM、ABS中的一种。
[0022]一种阻燃高强度PET材料的制备方法，包括以下制备步骤：
[0023]先将阻燃高岭土颗粒与增韧剂置于搅拌机中，搅拌混合，收集混合物并与一半质量的PET树脂搅拌混合并置于双螺杆挤出机中，设置参数并挤出造粒，收集得基体颗粒；
[0024]将基体颗粒、抗氧化剂、偶联剂置于搅拌装置中，搅拌混合收集得混合料，将混合料置于调节双螺杆挤出机中，设置参数并挤出造粒，制备得PET粒子；
[0025]将PET粒子置于注塑机中，按尺寸要求注塑即可制备得所述阻燃高强度PET材料。
[0026]通过上述技术方案，本申请通过优化阻燃高强度PET材料的制备工艺，本申请通过将增韧剂和阻燃高岭土颗粒先预混合造粒，有效包覆阻燃高岭土颗粒，使其在后续填充至PET树脂过程中，提高其分散均匀性能。
[0027]另外，本申请阻燃高岭土颗粒的添加方式是直接负载型的干粉添加，由于阻燃高岭土颗粒对阻燃剂和表面改性纳米二氧化硅的负载保护，可以防止改性纳米二氧化硅表面接枝的离子基团以及阻燃剂产生降解，从而影响产品力学性能和阻燃性的提高，同时也解
决了颗粒均匀分散问题，提高了复合材料的综合性能。
[0028]进一步的，所述双螺杆挤出计中设置参数为：温度1区：260℃、2区：265℃、3区：270℃、4区：270℃、5区：270℃、6区：270℃、7区：270℃、8区：265℃、模头区：260℃，双螺杆挤出机转速220～250r/min、喂料机转速10～15r/min。
[0029]借由上述方案，本专利技术至少具有以下优点：
[0030](1)本申请选用高岭土颗粒对无机增强颗粒以及阻燃剂进行负载并有效添加；
[0031]一方面，本申请选用的高岭土颗粒具有二维片层结构，相较于传统的三维片层结构的负载颗粒和一维片层结构的负载颗粒而言，本申请提供的材料使负载的阻燃颗粒与PET树脂形成良好的填充分散性能，从而在改善其阻燃效果的同时，提高PET材料的力学强度；
[0032]并且高岭土二维片层的表面结构方便复合过程中和PET基体之间的物理锚结融合，可以提高其增效效果，阻燃高岭土颗粒与PET基体复合使用，在加热共混过程中，高岭土颗粒的加入具有异相成核作用，能够提高复合材料的结晶速率，因此很少的添加量就能提高PET材料的阻燃以及增强的综合性能；
[0033]另一方面，阻燃剂负本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种阻燃高强度PET材料，其特征在于：包括以下重量份物质：所述阻燃高岭土颗粒上负载有阻燃剂。2.根据权利要求1所述的一种阻燃高强度PET材料，其特征在于：所述阻燃剂为磷杂菲衍生物、聚磷酸铵、三聚氰胺磷酸盐中的一种。3.根据权利要求1所述的一种阻燃高强度PET材料，其特征在于：所述阻燃高岭土颗粒上负载有无机增强颗粒，所述无机增强颗粒包括纳米二氧化硅颗粒。4.根据权利要求3所述的一种阻燃高强度PET材料，其特征在于：所述纳米二氧化硅颗粒为经表面改性的纳米二氧化硅颗粒。5.根据权利要求4所述的一种阻燃高强度PET材料，其特征在于：所述经表面改性的纳米二氧化硅颗粒采用以下方法制得：先将纳米二氧化硅颗粒和二甲基乙酰胺按质量比为1:10混合得到混悬液，再将氯化1
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甲基
‑3‑
(3
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三甲氧基硅烷丙基)咪唑离子液体和二甲基乙酰胺按等质量比进行混合得到离子液体滴加液，将混悬液装入三口烧瓶中，再将离子液体滴加液按5秒每滴的速率逐滴滴入三口烧瓶中，在100℃下回流8h后出料，过滤分离得到滤渣，即为经表面改性的纳米二氧化硅。6.根据权利要求1所述的一种阻燃高强度PET材料，其特征在于：所述抗氧化剂为3
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羟基丁醛
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a
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萘胺、3羟基丁醛a萘胺...

【专利技术属性】
技术研发人员：周会鹏，宫玉辉，
申请(专利权)人：江苏中科聚合新材料产业技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：