本发明专利技术公开了一种低析出聚酯／层状硅酸盐纳米复合材料，将聚酯与有机化层状硅酸盐经双螺杆挤出机混炼，通过一定时间的特定压力，温度处理后，所得的低析出性的聚酯／硅酸盐纳米复合材料，在较好保持其力学性能的情况下其Ｈａｚｅ值不大于１０。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于高分子材料领域，特别涉及一种聚酯/层状硅酸盐的纳米复合材料。
技术介绍
聚酯在非纤维领域都有着广泛的应用，例如包装，电子，汽车，建筑，电器等方面， 主要是因为它具有成本低，耐化学性优良的特点。作为传统的工程塑料，聚对苯二甲酸乙二 醇(PET)树脂熔体强度差，结晶速度慢，尺寸稳定性差，难以满足工业上快速成型的需要。 为提高了 PET的结晶速率，业内企业开发出了各种快速结晶成核剂，例如中科院化学所发 明的PET聚合插层复合技术，将有机蒙脱土和PET单体一起加到聚合釜中制备PET纳米复 合塑料，可以制作各种电器部件。聚对苯二甲酸丁二醇(PBT)是一种传统的半结晶工程塑料，它拥有很高的结晶度 和结晶速率，很好的耐化学性，热稳定性和流动性。聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)在汽车领 域，电子电气等有广泛的应用，这是因为它具有好的拉伸强度，很高的弯曲模量和尺寸稳定 性。但是聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)的热变形温度较低，一般为60 70度，这在一定范 围内限制了它的应用，将层状硅酸盐以纳米尺度引进到聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)基体 中，可以提高它的力学性能和热性能。聚对苯二甲酸丙二醇酯(PTT)具有良好的加工性能，电气性能，机械性能和尺寸 稳定性，此外，它还具有优良的柔软性，抗口光性，耐污性，低静电性，低吸水率等。但是对苯 二甲酸丙二醇酯(PTT)类树脂结晶化速度缓慢，对其成型加工不利。同样制备对苯二甲酸 丙二醇酯(PTT)纳米复合材料有助于提高结晶速率，这样对其制品开发很有利。上述三种聚酯都能通过添加有机化蒙脱土在使用原位插层聚合法，溶液插层聚合 法或熔融共混法的情形下制造聚酯/蒙脱土纳米复合材料，从而扩大其使用范围，中科院 化学研究所漆宗能等申请的《一种聚对苯二甲酸丁二酯/层状硅酸盐纳米复合材料及其制 备方法》(专利号为97104194. 6)中即采用原位插层聚合法制备了对苯二甲酸丁二酯(PBT) 纳米复合材料，所制造的材料主要应用于如汽车车灯等部件中，一方面蒙脱土的加入提高 了聚酯材料的性能如结晶性，热变形温度及其它力学性能，突破了聚酯材料使用范围的瓶 颈，但是没有解决实际使用过程中的小分子析出情况。常规的季铵盐插层剂能够使得蒙脱 土的层间距扩大明显，从而有利于纳米蒙脱土材料在聚酯基体中的分散，在改善力学性能 的同时，也能充分的提高材料的气体阻隔性，但是由于季铵盐的分解温度一般相对较低，因 此，在后续使用中发现复合材料的小分子析出现象严重，使得如车灯部件使用收到了极大 的限制。因此通过一定的加工工艺制备出低析出性的聚酯/蒙脱土纳米复合材料显得尤为 重要。
技术实现思路
本专利技术的目的是在于提供一种低析出性的聚酯/蒙脱土纳米复合材料，该材料在 具有良好的力学性能及气体阻隔性的同时，能够极大地避免小分子物的析出。本专利技术的技术解决方案一种聚酯/层状硅酸盐纳米复合材料，主要由下列重量组份组成聚酯80 99. 5 份；有机化层状硅酸盐0. 5 20份；且经过了下列条件下的处理压力彡lOOOpa ；温度120 170°C ；处理时间16 32h。所述的聚酯是聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚对苯二甲酸丙二醇酯(PTT)、聚对 苯二甲酸丁二醇酯(PBT)等，其中又以PBT为最佳。所述的有机化层状硅酸盐为是有机化的蒙脱土、云母或麦加石，其中特别优选为 有机化的蒙脱土。所述的有机化层状硅酸盐是经插层剂插层处理的层状硅酸盐。所述插层剂为十八烷基三甲基铵盐、十八烷基双羟乙基甲基铵盐、十六烷基双羟 乙基甲基铵盐、十八烷基苄基二甲基铵盐、十六烷基三甲基铵盐、十六烷基苄基二甲基铵 盐、十二烷基三甲基铵盐、十二烷基苄基二甲基铵盐、二烷基硫酸铵或双十八烷基二甲基铵 盐中的一种或几种。所述层状硅酸盐的阳离子交换总容量为20-500meq./100g，其中特别优选为 50-200meq. /100g.所述的低析出性的聚酯/层状硅酸盐纳米复合材料在常压，160°C下的Haze值 彡20，优选Haze值彡10。本专利技术的低析出聚酯/层状硅酸盐纳米复合材料，经过由双螺杆挤出机混炼而 成，双螺杆挤出机的长径比为30-45，优选35-40，挤出温度为180 250°C ；然后经过后续处 理，其条件为压力彡1000pa ；温度120 170°C ；处理时间16 32h，优选压力彡200pa ； 温度150 170°C ；处理时间20 30h。本专利技术使用熔融插层法，即将聚合物及层状硅酸盐材料共同在挤出机等能同时提 供剪切力及将聚合物加热到熔点以上的设备中，在剪切力的作用下，使聚合物分子插入到 层状硅酸盐片层间。采用熔融插层法制备聚酯/无机硅酸盐纳米复合材料，其更具有工业 应用价值，适合工业连续生产的要求，在挤出造粒后使用一定时间的真空，加热处理，极大 地降低了复合材料中的小分子析出物，使得低析出/聚酯蒙脱土纳米复合材料的制造成为 现实。本专利技术的优点在于通过特定的处理工艺，能够得到小分子析出量很低的聚酯纳米 复合材料，很好地拓展了聚酯纳米复合材料的后续应用。为了进一步说明本专利技术以上的优点，下面将从列举的实施例和比较实施例进行详 细的说明。然而，本专利技术并不只限于下述的实施例。实施例中所用PBT树脂为日本东丽公 司生产，有机化蒙脱土为浙江丰虹有限公司生产，牌号DK-2。具体实施例方式实施例1 将用季铵盐处理过的蒙脱土 0. 5kg，聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT) 19. 5kg，一起加 入到双螺杆挤出机中进行熔融挤出，切粒，在200Pa真空，160°C加热处理24小时，得到聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT) /层状硅酸盐纳米复合材料，称取其中30g切片放置于200ml试管 中，在试管口密封以一块5mm厚50mmX 50mm的玻璃片，将装有切片的试管置于160°C的油浴 中加热12小时。冷却，取下玻璃片至于Haze测试仪测试雾度，Haze值为5. 3。实施例2 将用季铵盐处理过的蒙脱土 1kg，聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT) 19kg，一起加入到 双螺杆挤出机中进行熔融挤出，切粒，在200Pa真空，160°C加热处理24小时，得到聚对苯二 甲酸丁二醇酯(PBT)/层状硅酸盐纳米复合材料。称取其中30g切片放置于200ml试管中， 在试管口密封以一块5mm厚50mmX 50mm的玻璃片，将装有切片的试管置于160°C的油浴中 加热12小时。冷却，取下玻璃片至于Haze测试仪测试雾度，Haze值为6. 2。实施例3 将用季铵盐处理过的蒙脱土 1. 5kg，聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT) 18. 5kg，一起加 入到双螺杆挤出机中进行熔融挤出，切粒，在200Pa真空，160°C加热处理24小时，得到聚对 苯二甲酸丁二醇酯(PBT)/层状硅酸盐纳米复合材料。称取其中30g切片放置于200ml试 管中，在试管口密封以一块5mm厚50mmX 50mm的玻璃片，将装有切片的试管置于160°C的油 浴中加热12小时。冷却，取下玻璃片至于Haze测试仪测试雾度，Haze值为8. 2。实施例4 将用季铵盐处理过的蒙脱土 2kg，聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT) 18kg，一起加入到 双螺杆挤出机中进行熔融挤出，切粒，在200Pa真空，160°C加热处理24小时，得到聚本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种聚酯／层状硅酸盐纳米复合材料，其特征在于：主要由下列重量组份组成： 聚酯８０～９９．５份； 有机化层状硅酸盐０．５～２０份； 且经过了下列条件下的处理：压力≤１０００ｐａ；温度１２０～１７０℃；处理时间１６～３２ｈ。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：吴健，李旭，青山雅俊，
申请(专利权)人：东丽纤维研究所中国有限公司，
类型：发明
国别省市：32[中国|江苏]
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。