用于PET树脂的增韧改性剂、改性PET树脂及用途制造技术

本发明专利技术提供了一种用于PET树脂的增韧改性剂、改性PET树脂及用途。所提供的用于PET树脂的增韧改性剂具有核壳结构，包括聚氨酯乳胶的核结构和端氨基丁腈胶乳的壳层结构。所提供的增韧改性剂可以用于多种复合体系中，应用于PET树脂增韧，具有良好的增韧/增强效果，适用于PET等聚酯材料的改性应用。于PET等聚酯材料的改性应用。

【技术实现步骤摘要】
用于PET树脂的增韧改性剂、改性PET树脂及用途


[0001]本专利技术涉及材料
，具体涉及一种PET树脂的增韧改性剂、改性PET树脂及用途。

技术介绍

[0002]聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)是一种常用的热塑性工程塑料，由于PET主链上存在一条连续的酯基，形成了一个刚性分子链，使其刚性很强，具有较高的力学强度。但同时PET的脆性较大，容易断裂，使其在生产应用受到了一定的限制。在实际生产过程中，通常会加入弹性体增韧剂和其他无机填料来对PET树脂增韧改性。通常导致改性PET韧性差的原因主要有PET树脂自身的韧性、树脂与填料的界面相容性等。公开号为CN113788914A的中国专利申请中公开了一种以聚苯乙烯
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聚(乙烯
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丁烯)
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聚苯乙烯嵌段共聚物/铝钛酸盐(SEBS/AT)为复合增韧剂增韧PET树脂的方法，复合增韧剂的用量为1.5％时，对比不添加增韧剂的PET树脂，树脂的抗冲击性能提升了125％，但同时拉伸强度下降了18％。表明增韧剂的添加能够有效提升PET韧性的同时，会降低其拉伸强度。如何在不明显降低材料拉伸强度的同时增强其冲击韧性成为急需解决的技术问题。

技术实现思路

[0003]本专利技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。本专利技术主要从增韧剂本身需要的高弹性结构以及界面相容性出发来设计制备一种反应型增韧改性剂，以聚醚二元醇和二异氰酸酯合成聚氨酯链段，通过亲水扩链剂如二羟甲基丙酸的羟基与羧基和聚氨酯异氰酸根、二元醇羟基反应扩链来调控聚氨酯软硬比例，同时进一步增强了水性核聚氨酯乳液稳定性。最后通过封端的异氰酸根接枝端氨基丁腈橡胶完成壳层覆盖。
[0004]本专利技术所提供的增韧改性剂可以用于PET树脂增韧改性，一方面通过聚氨酯调控增韧效果，增韧剂体系中大量的聚氨酯链段，具有高弹性，在增韧PET树脂过程中，能够更好地吸收冲击带来的能量，从而大幅度提升PET树脂的韧性。另一方面，在壳层加入环氧树脂(例如邻苯二甲酸二缩水甘油酯)，通过环氧基团与氨基丁腈的反应，从而固化丁腈胶乳。另外，在体系加入一定的季戊四醇酯(如二硬脂酸季戊四醇酯)，则能提高增韧剂与PET的相容性。季戊四醇酯分子结构中的羟基既可以参与聚氨酯核中异氰酸根的反应，也可参与壳层与环氧基团的反应。
[0005]最后，在应用到PET树脂改性体系时，通过壳层端氨基所带的正电荷与玻纤和水滑石表面所带负电荷之间的静电吸引则有利于进一步提高相容性，而玻璃纤维和水滑石可以提高树脂的拉伸强度和耐热稳定性。经实验检测，所制备的增韧改性剂应用于PET树脂增韧，具有良好的增韧/增强效果，适用于PET等聚酯材料的改性应用。
[0006]具体而言，本专利技术提供了如下技术方案：
[0007]本专利技术的第一方面提供了一种用于PET树脂的增韧改性剂，所述增韧改性剂具有核壳结构，所述改性剂包括聚氨酯乳胶的核结构和端氨基丁腈胶乳的壳层结构。
[0008]根据本专利技术的实施例，以上所述的用于PET树脂的增韧改性剂还可以进一步包括如下技术特征：
[0009]根据本专利技术的实施例，所述聚氨酯乳胶核结构和所述端氨基丁腈胶乳壳层结构的质量比为5：(1～2)。
[0010]根据本专利技术的实施例，所述聚氨酯乳胶的核结构为异氰酸根封端的聚氨酯乳胶的核结构，通过将所述异氰酸根封端的聚氨酯乳胶和端氨基丁腈乳胶、环氧树脂以及季戊四醇酯乳化，并进行接枝聚合获得所述增韧改性剂。一方面通过聚氨酯调控增韧效果，增韧改性剂体系中大量的聚氨酯链段，具有高弹性，在增韧PET树脂过程中，能够更好地吸收冲击带来的能量，从而大幅度提升PET树脂的韧性。另一方面，在壳层加入环氧树脂(例如邻苯二甲酸二缩水甘油酯)，通过环氧基团与氨基丁腈的反应，从而固化丁腈胶乳。另外，在体系加入一定的季戊四醇酯(如二硬脂酸季戊四醇酯)，则能提高增韧剂与PET的相容性。季戊四醇酯分子结构中的羟基既可以参与聚氨酯核中异氰酸根的反应，也可参与壳层与环氧基团的反应。
[0011]根据本专利技术的实施例，所述环氧树脂的质量为所述端氨基丁腈乳胶的质量的10％～20％。
[0012]根据本专利技术的实施例，所述季戊四醇酯的质量为所述环氧树脂的质量的150％～200％。
[0013]根据本专利技术的实施例，所述乳化的时间为20～60分钟，所述接枝聚合的温度为60℃～90摄氏度，所述接枝聚合的时间为1～3h。
[0014]根据本专利技术的实施例，所述环氧树脂选自间苯三甲酸三缩水甘油酯、邻苯二甲酸二缩水甘油酯的至少一种，优选为邻苯二甲酸二缩水甘油酯。
[0015]根据本专利技术的实施例，所述邻苯二甲酸二缩水甘油酯的质量为所述端氨基丁腈乳胶质量的10％～20％。
[0016]根据本专利技术的实施例，所述季戊四醇酯选自单硬脂酸季戊四醇酯、二硬脂酸季戊四醇酯、三硬脂酸季戊四醇酯的至少一种，优选为二硬脂酸季戊四醇酯。
[0017]根据本专利技术的实施例，所述二硬脂酸季戊四醇酯的质量为邻苯二甲酸二缩水甘油酯质量的150％～200％。
[0018]根据本专利技术的实施例，所述聚氨酯乳胶的核结构为通过将聚醚二元醇、二异氰酸酯、扩链剂、催化剂和乳化剂作为分散相，水为连续相，混合乳化获得。
[0019]根据本专利技术的实施例，所述分散相的体积分数为74％～90％，优选为80％～85％。
[0020]根据本专利技术的实施例，所述聚醚二元醇为PPG200、PPG330、PPG400中的一种，优选为PPG200。
[0021]根据本专利技术的实施例，所述二异氰酸酯为异氟尔酮二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯中的一种，优选的为六亚甲基二异氰酸酯；
[0022]根据本专利技术的实施例，所述扩链剂为二羟甲基丙酸、二羟甲基丁酸、1,4
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丁二醇
‑2‑
磺酸钠，优选为二羟甲基丙酸；
[0023]根据本专利技术的实施例，所述催化剂为二月桂酸二丁基锡，二硫醇二辛基锡中的一种，优选为二月桂酸二丁基锡；
[0024]根据本专利技术的实施例，所述乳化剂为十二烷基硫酸钠、聚丙二醇与环氧乙烷的加
聚物(F127)的混合物；
[0025]根据本专利技术的实施例，所述十二烷基硫酸钠和聚丙二醇与环氧乙烷的加聚物(F127)的质量比例为1：3；
[0026]根据本专利技术的实施例，所述乳化剂的用量为所述聚醚二元醇和所述二异氰酸酯质量的1％～3％。
[0027]根据本专利技术的实施例，所述聚醚二元醇和所述二异氰酸酯的摩尔比为1：1.5，所述扩链剂为核单体(所述聚醚二元醇和所述二异氰酸酯)质量的10％～25％，催化剂为核单体(所述聚醚二元醇和所述二异氰酸酯)质量的1％。
[0028]本专利技术的第二方面提供了第一方面所述的增韧改性剂在制备PET树脂中的用途。
[0029]本专利技术的第三方面提供了一种PET树脂，包括PET和本专利技术第一方面任一项所述的增韧改性剂；
[0030]根据本专利技术的实施例，所述增本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于PET树脂的增韧改性剂，其特征在于，所述增韧改性剂具有核壳结构，所述增韧改性剂包括聚氨酯乳胶的核结构和端氨基丁腈胶乳的壳层结构。2.根据权利要求1所述的增韧改性剂，其特征在于，所述聚氨酯乳胶核结构和所述端氨基丁腈胶乳壳层结构的质量比为5：(1～2)。3.根据权利要求1所述的增韧改性剂，其特征在于，所述聚氨酯乳胶的核结构为异氰酸根封端的聚氨酯乳胶的核结构，通过将所述异氰酸根封端的聚氨酯乳胶和端氨基丁腈乳胶、环氧树脂以及季戊四醇酯乳化，并进行接枝聚合获得所述增韧改性剂。4.根据权利要求3所述的增韧改性剂，其特征在于，所述环氧树脂选自间苯三甲酸三缩水甘油酯、邻苯二甲酸二缩水甘油酯的至少一种。5.根据权利要求4所述的增韧改性剂，其特征在于，所述季戊四醇酯选自单硬脂酸季戊四醇酯、二硬脂酸季戊四醇酯、三硬脂酸季戊四醇酯的至少一种。6.根据权利要求1所述的增韧改性剂，其特征在于，所述聚氨酯乳胶为通过将聚醚二元醇、二异氰酸酯、扩链剂、催化剂作为分散相，水和乳化剂为连续相，混合乳化获得。7.根据权利要求6所述的增韧改性剂，其特征在于，所述聚醚二元醇...

【专利技术属性】
技术研发人员：张晨，马建心，杜中杰，王武聪，金华，
申请(专利权)人：中化石化销售有限公司，
类型：发明
国别省市：