專利名稱：聚對苯二甲酸乙二醇酯復合材料及其制備方法
技術領域：
本發明涉及一種聚對苯二甲酸乙二醇酯(r-PET)復合材料及其制備方法，特別是一種以回收的聚對苯二甲酸乙二醇酯為主要成分的復合材料及其制備方法。
背景技術：
聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)是目前使用量最大的塑料品種之一，在包裝、化纖、工程塑料等領域中占有重要地位，其中，PET瓶由于質輕、透明、強度高而獲得廣泛應用，且未來數年將持續更加強勁的增長勢頭。但由于廢棄的PET瓶不能自發降解，它的大量使用帶來了嚴重的環境污染和資源浪費問題，因此對廢舊PET瓶的回收再利用已經成為當今社會的一個共識。而回收的廢舊PET又存在著性能下降的不足，所以，如何增強r-PET、提高r-PET的阻燃性能，將是再利用r-PET所要面臨的首要問題。增強r_PET并提高r_PET的阻燃性能最有效、經濟的手段是添加增強劑和阻燃劑。其中，添加納米增強劑與阻燃劑是獲得 高性能阻燃復合材料的重要方法之一。

發明內容
本發明的目的之一在于提供一種以回收的聚對苯二甲酸乙二醇酯為主要成分的復合材料，以解決回收的廢舊聚對苯二甲酸乙二醇酯存在的強度和阻燃性下降的問題。本發明的目的之二在于提供該復合材料的制備方法。為達到上述目的，本發明的機理為滑石粉主要成分為含水的硅酸鎂，分子式為Mg3[Si4O10] (OH)2，屬單斜晶系，晶體呈假六方或菱形的片狀，無色透明或白色，硬度1，比重2. 7 2. 8。滑石具有潤滑性、抗黏、助流、耐火性、抗酸性、絕緣性、熔點高、化學性不活潑、遮蓋力良好、柔軟、光澤好、吸附力強等優良的物理、化學特性。由于滑石的結晶構造是呈層狀的，所以具有易分裂成鱗片的趨向和特殊的滑潤性。正是因為滑石粉的優良物理、化學特性，將其添加到r-PET中，一方面可促進r-PET的成核、結晶，對r_PET起到納米增強的作用；另一方面，由于滑石粉與其它阻燃劑具有阻燃協效作用，因而可提高r-PET的阻燃性能。納米蒙脫土用作阻燃材料具有添加量小、阻燃協同能力好的特點。此外，它還能提高聚合物的物理性能，改善物料的加工性能。納米滑石粉、納米蒙脫土與阻燃劑復配使用可以提高阻燃效率。根據上述機理，本發明采用下述技術方案
一種聚對苯二甲酸乙二醇酯復合材料，其特征在于該復合材料的組成及重量份數為
回收的聚對苯二甲酸乙二醇酯6(T80份
復配阻燃劑2(T40份
復配抗氧劑0. ro. 5份
增韌劑廣5份
擴鏈劑0. ro. 3份
上述的回收的聚對苯二甲酸乙二醇酯復合材料的特性粘度為0. 6dL/g"0. 8 dL/g，含水量低于0. 05%。上述的復配阻燃劑為無機/有機復配阻燃劑，其中，無機組分占84 92份，為納米滑石粉、納米蒙脫土中的至少一種；所述的有機組分占8 16份，為氰尿酸三聚氰胺、N，N-雙-(2-羥乙基)氨甲基膦酸二乙酯或聚苯基膦酸二苯偶氮酯。上述的納米滑石粉的粒徑為500nnTl00nm。上述的復配抗氧劑為Irganox 168和Irganox 1010重量比為1:1的混合物。
上述的增韌劑為乙烯-醋酸乙烯共聚物EVA和熱塑性彈性體TPE中的至少一種。上述的擴鏈劑為均苯二酐PMDA、對苯酚二羥基乙醚HQEE或3，3’- 二氯-4，4’- 二氨基甲烷MOCA。一種制備上述的聚對苯二甲酸乙二醇酯復合材料的方法，其特征在于該方法具有如下工藝過程將上述各組分充分混合后，加入雙螺桿擠出機中熔融擠出，擠出機的溫度設定如下一區溫度24(T260°C，二區溫度245 265°C，三區溫度250 270°C，四區溫度255 275°C，五區溫度255 280°C，六區溫度255 280°C，七區溫度255 280°C，八區溫度255 280°C，九區溫度255 280°C，機頭溫度245 265°C ;真空度不高于-0. 08Pa ;擠出物料經冷卻、風干、切粒，干燥后，即得到聚對苯二甲酸乙二醇酯復合材料。本發明將納米技術與高分子材料結合，利用納米滑石粉、納米改性蒙脫土和有機阻燃劑作為復配阻燃劑與r-PET熔融共混通過雙螺桿擠出，得到一種納米增強、阻燃的r-PET復合材料。本發明的優點是將納米粒子與r-PET復合，既可增強r-PET，又能提高r_PET的阻燃性能，且在燃燒的過程中無熔滴現象。此外，該產品價格低廉，可廣泛應用于室外建筑、非食品包裝等注塑產品的生產。
具體實施例方式將特性粘度在0. 6dL/g 0. 8 dL/g范圍內的r_PET原料置于烘箱中，110°C下干燥至含水量低于0. 05%，然后按下表樣品的配方進行備料。將r-PET與各種助劑在高速混合機中充分混合后，加入雙螺桿擠出機中熔融擠出。配比廣3擠出機的溫度(°C)設定為一區250 ;二區255 ;三區260 ;四區260 ;五區260 ;七區260 ;八區260 ;九區260 ;機頭加熱溫度(°C) :250，真空度-0.08Pa，擠出造粒。配比4擠出機的溫度(°C )設定為一區245;二區250;三區255;四區260;五區260 ;七區260 ;八區260 ;九區260 ;機頭加熱溫度(°C) :250，真空度-0. 08Pa，擠出造粒。配比5擠出機的溫度(°C )設定為一區240 ; 二區245;三區250;四區255;五區260 ;七區260 ;八區260 ;九區260 ;機頭加熱溫度(°C ):250，真空度-0. 08Pa，擠出造粒。擠出物料經冷卻、風干、切粒，干燥后，即得一種納米增強、阻燃的r-PET復合材料。樣品的配方如下表
權利要求
1.一種聚對苯二甲酸乙二醇酯復合材料，其特征在于該復合材料的組成及重量份數為 回收的聚對苯二甲酸乙二醇酯6(Γ80份 復配阻燃劑2(Γ40份 復配抗氧劑O. Γ0. 5份增韌劑廣5份 擴鏈劑O. Γ0. 3份。
2.根據權利要求I所述的聚對苯二甲酸乙二醇酯復合材料，其特征在于所述的回收的聚對苯二甲酸乙二醇酯復合材料的為O. 6dL/g^0. 8 dL/g，含水量低于O. 05%。
3.根據權利要求I所述的聚對苯二甲酸乙二醇酯復合材料，其特征在于所述的復配阻燃劑為無機/有機復配阻燃劑，其中，無機組分占8Γ92份，有機組分占8 16份； 所述的無機組分為納米滑石粉、納米蒙脫土中的至少一種； 所述的有機組分為氰尿酸三聚氰胺、N，N-雙-(2-羥乙基)氨甲基膦酸二乙酯或聚苯基勝酸~■苯偶氣酷。
4.根據權利要求3所述的聚對苯二甲酸乙二醇酯復合材料，其特征在于所述的納米滑石粉的粒徑為500nnTl00nm。
5.根據權利要求I所述的聚對苯二甲酸乙二醇酯復合材料，其特征在于所述的復配抗氧劑為Irganox 168和Irganox 1010重量比為1:1的混合物。
6.根據權利要求I所述的聚對苯二甲酸乙二醇酯復合材料，其特征在于所述的增韌劑為乙烯-醋酸乙烯共聚物EVA和熱塑性彈性體TPE中的至少一種。
7.根據權利要求I所述的聚對苯二甲酸乙二醇酯復合材料，其特征在于所述的擴鏈劑為均苯二酐PMDA、對苯酚二羥基乙醚HQEE或3，3’ - 二氯-4，4’ - 二氨基甲烷MOCA。
8.一種制備根據權利要求廣7種任一項所述的聚對苯二甲酸乙二醇酯復合材料的方法，其特征在于該方法具有如下工藝過程將上述各組分充分混合后，加入雙螺桿擠出機中熔融擠出，擠出機的溫度設定如下 一區溫度24(T260°C，二區溫度245 265 °C，三區溫度250 270 °C，四區溫度255 275°C，五區溫度255 280°C，六區溫度255 280°C，七區溫度255 280°C，八區溫度255 280°C，九區溫度255 280°C，機頭溫度245 265°C ;真空度不高于-O. 08Pa ;擠出物料經冷卻、風干、切粒，干燥后，即得到聚對苯二甲酸乙二醇酯復合材料。
全文摘要
本發明涉及一種聚對苯二甲酸乙二醇酯(r-PET)復合材料。它是由60~80份的r-PET、20~40份的復配阻燃劑、0.1~0.5份的復配抗氧劑、1~5份的增韌劑和0.1~0.3份的擴鏈劑組成，其中復配阻燃劑為無機/有機復配阻燃劑。其制備方法是將r-PET與各種助劑在高速混合機中充分混合后，加入雙螺桿擠出機中擠出造粒。本發明的產品具有優異的阻燃性能、增強的力學性能與較好的加工性能，可廣泛應用于室外建筑、非食品包裝等注塑產品的生產。
文檔編號B29B9/06GK102627840SQ201210108969
公開日2012年8月8日 申請日期2012年4月16日 優先權日2012年4月16日
發明者丁鵬, 唐圣福, 宋娜, 施利毅, 蘇雙雙 申請人:上海大學