【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及高分子材料，具体涉及一种透明增韧的pet材料及其制备方法。
技术介绍
1、聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)具有较好的成膜性、光学透明性、力学性能和防渗透性，因此被广泛用于包装材料领域。在加工过程中，pet会由于氧化，水解及强剪切导致其分子量的降低，从而使其力学性能显著下降，材料脆性明显提升。因此，如何提高pet在加工过程中的性能损失是提高其终端产品性能的关键。
2、目前，对于透明pet增韧一般是通过添加透明的小分子或低聚物增韧剂或纳米材料进行改性处理或通过特殊的后期加工工艺实现。一般会用到的小分子或低聚物增韧剂是带有反应活性基团，它能够与pet中的端羧基进行反应，然后对其分子链进行修补。此技术虽然能够在一定程度上将pet分子链拼接起来，使材料的力学性能得到提升。
3、如cn104341729a公开了一种核壳结构增韧pet材料，其组分按质量百分数配比为：pet 70％～85％、无机刚性粒子8％～12％、二异氰酸酯1％～2％、乙二醇2％～4％、增容剂3％～8％、成核剂0.5％～2％、分散剂0.1％～2％、抗氧剂0.1％～1％。该专利技术采用二异氰酸酯与乙二醇在混合机中搅拌和加成聚合生成聚氨酯橡胶弹性体并在无机刚性粒子表面包覆，形成以无机刚性粒子为核、弹性体为壳的核壳结构，使其很好地结合和发挥各自优点，对pet材料起到良好的协同增强增韧效果，并具有加工性能好、成本低等优点。其中的增韧剂设计复杂，该增韧剂作为pet分子链的交联点，在制备pet透明制品时往往会出现晶点，从而影响其下游应用。
5、如cn108084424a公开了一种高特性粘数pet固相聚合工艺，s1.将回收后的pet原料进行预处理，然后进行熔化，得到回收pet熔体；s2.将回收pet熔体送入圆盘转子式反应器或笼式反应器，升温使pet碎料熔化，得到pet熔体，再投入增粘成核剂，搅拌均匀，温度240-260摄氏度，充氮气保温增粘40分钟；s3.将增粘聚合后的回收pet熔体进行造粒，得到再生pet颗粒，即可用于纺丝工序。制备得到特性粘数≥1.0dl/g的聚酯，产品具备初始模量高、热收缩率低、耐疲劳、耐水等优异性能。
6、此技术主要是通过高温使pet分子链的端羧基和端羟基进行反应，从而达到分子链修复的目的。此技术虽然不添加额外的助剂，但是整个反应过程需要复杂的反应设备和反应工艺控制，能耗较高。而且，pet粘度越大，其反应效率越低。
技术实现思路
1、本专利技术针对pet脆性明显，韧性不足的问题，提供一种透明增韧的pet材料，以银纳米线原位聚合的pctg作为增韧剂，能够实现pet的高效的增韧效果，同时不影响pet基体的透明性，还能赋予材料抗菌性能。
2、为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：
3、一种透明增韧的pet材料，按照质量份计，包括以下原料组分：
4、pet 70～95份
5、改性pctg 5～30份
6、抗氧剂 0～0.01份
7、所述改性pctg由包括乙二醇、对苯二甲酸、1,4-环己二甲醇和银纳米线的原料聚合得到；其中银纳米线与乙二醇的质量比为1：1-120。
8、本专利技术中通过原位聚合制备含有适量银纳米线的pctg改性母粒，并通过此母粒与pet进行熔融共混来对pet进行增韧改性，一方面由于pctg与pet相容性好，自身韧性优异，另一方面由于银纳米线具有优异的耐弯折性能以及透光性能，原位聚合的改性pctg中银纳米线分散均匀，两者相互协同作用下，能够显著提升pet的韧性，同时还不影响pet自身的透明性。此外，银纳米线还具有优异的抗菌性能，通过添加适量的银纳米线可以使pet具有较好的抗菌性能。
9、优选地，所述银纳米线与乙二醇的质量比为1:1-20；进一步优选1:1-1:10，如1:2、1:2.5、1:3、1:4、1:5、1:6、1:7、1:8，或它们之间任意值。
10、所述银纳米线的直径为20～60nm，长度为10～60um；长径比为100-3000。银纳米线整体尺寸越小，分散效果越好，其增韧效果越好，透明度越高。
11、优选地，所述银纳米线直径为40-50nm，长度为20-50um，长径比为125-1000。银纳米线长径比太大，会使其之间发生严重的缠结与团结，从而无法达到均匀分散，影响材料的最终性能。如果长径比太小，其增韧效果会有所消减，材料最终性能会有所降低。长径比较大时，银纳米线易出现自我缠结，分散均匀性下降，增韧效果有所减弱。
12、所述改性pctg的制备过程包括：将银纳米线与乙二醇混合后，与含对苯二甲酸、1,4-环己二甲醇的原料混合，在催化剂作用下缩聚得到所述改性pctg。本专利技术中采用原位聚合的方法首先将银纳米线较为均匀地分散在pctg聚合物中，随后再将pet进行共混能够实现银纳米线在pet中的均匀分散，此原位聚合预分散法可以实现银纳米线在pet基体中更加均匀的分散，其增韧效果比直接熔融共混更加突出。pctg在此体系中起到了银纳米线分散剂与pet增韧剂的双重作用，其增韧效果优异。
13、所述乙二醇、对苯二甲酸、1,4-环己二甲醇的摩尔比为0.5:0.8:2-0.5:0.8:3。
14、缩聚反应条件为：惰性气体保护下，在240-270℃，0.25-0.3mpa压力下反应2-6h；
15、所述催化剂包括钛系催化剂、锑系催化剂、铝系催化剂中一种或多种，催化剂用量为反应原料的0.01-1wt％。
16、优选地，所述钛系催化剂包括无机钛盐(六氟钛酸钾、草酸钛钾等)、有机钛化合物(钛酸酯、羧酸钛等)；锑系催化剂包括三氧化二锑、醋酸锑、乙二醇锑等；铝系催化剂包括羧酸铝盐、铝酸盐以及无机铝盐等。
17、所述pet包括原生pet或再生pet；所述pet特性粘度为0.55-0.84dl/g。优选地，所述pet的特性粘数为0.6-0.75dl/g。特性粘度测试条件：25℃，溶剂为苯酚：四氯乙烷＝1:1。
18、所述改性pctg的特性粘数为0.5～0.85dl/g。
19、所述抗氧剂包括抗氧剂1010、抗氧剂168、抗氧剂1076、抗氧剂1098、抗氧剂225中至少一种。
20、本专利技术还提供所述的透明增韧的pet材料的制备方法，包括步骤：使包括pet、改性pctg和抗氧剂的原料混合、熔融挤出造粒得到本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种透明增韧的PET材料，其特征在于，按照质量份计，包括以下原料组分：
2.根据权利要求1所述的透明增韧的PET材料，其特征在于，所述银纳米线的直径为20～60nm，长度为10～60um；长径比为100-3000。
3.根据权利要求1所述的透明增韧的PET材料，其特征在于，所述改性PCTG的制备过程包括：将银纳米线与乙二醇混合后，与含对苯二甲酸、1,4-环己二甲醇的原料混合，在催化剂作用下缩聚得到所述改性PCTG。
4.根据权利要求3所述的透明增韧的PET材料，其特征在于，所述乙二醇、对苯二甲酸、1,4-环己二甲醇的摩尔比为0.5:0.8:2-0.5:0.8:3。
5.根据权利要求3所述的透明增韧的PET材料，其特征在于，缩聚反应条件为：惰性气体保护下，在240-270℃，0.25-0.3MPa压力下反应2-6h；
6.根据权利要求1所述的透明增韧的PET材料，其特征在于，所述PET包括原生PET或再生PET；
7.根据权利要求1所述的透明增韧的PET材料，其特征在于，所述改性PCTG的特性粘数为0.5～
8.根据权利要求1所述的透明增韧的PET材料，其特征在于，所述抗氧剂包括抗氧剂1010、抗氧剂168、抗氧剂1076、抗氧剂1098、抗氧剂225中至少一种。
9.根据权利要求1-8任一项所述的透明增韧的PET材料的制备方法，其特征在于，包括步骤：使包括PET、改性PCTG和抗氧剂的原料混合、熔融挤出造粒得到所述透明增韧PET材料。
10.根据权利要求9所述的透明增韧的PET材料的制备方法，其特征在于，熔融挤出造粒的温度为210-260℃。
...【技术特征摘要】
1.一种透明增韧的pet材料，其特征在于，按照质量份计，包括以下原料组分：
2.根据权利要求1所述的透明增韧的pet材料，其特征在于，所述银纳米线的直径为20～60nm，长度为10～60um；长径比为100-3000。
3.根据权利要求1所述的透明增韧的pet材料，其特征在于，所述改性pctg的制备过程包括：将银纳米线与乙二醇混合后，与含对苯二甲酸、1,4-环己二甲醇的原料混合，在催化剂作用下缩聚得到所述改性pctg。
4.根据权利要求3所述的透明增韧的pet材料，其特征在于，所述乙二醇、对苯二甲酸、1,4-环己二甲醇的摩尔比为0.5:0.8:2-0.5:0.8:3。
5.根据权利要求3所述的透明增韧的pet材料，其特征在于，缩聚反应条件为：惰性气体保护下，在240-270℃，0.25-0....
【专利技术属性】
技术研发人员：梅园，李振，麻一明，
申请(专利权)人：宁波坚锋新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：
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