專利名稱：一種適用于纖維增強pet工程塑料的改性母粒及其制備方法
技術領域：
本發(fā)明屬于工程塑料技術領域，涉及一種適用于纖維增強PET工程塑料的改性母粒及其制備方法。
背景技術：
將塑料基體與各種助劑，包括增塑劑、潤滑劑、抗沖改性劑、抗氧劑、成核劑、著色助劑、增強填料等在高速攪拌機中混合，然后將所得混合料通過擠出機造粒是進行塑料改性的最常用的方法。塑料改性所涉及的助劑的種類多樣，既包括固體顆粒，也包括粉體甚至液體。為了方便應用，降低在混料過程中的粉塵污染，提高助劑在基體的中的分散性，在實際應用中，助劑往往以母粒的方式與基體樹脂混合。在塑料改性中常用的母粒包括色母粒、阻燃母粒、填充母粒、潤滑母粒、以及其他功能性母粒等。聚對苯二甲酸乙二醇酯(Polyethyleneterephthalate)簡稱PET,是熱塑性聚酯家族的重要成員之一。PET最早用于生產(chǎn)纖維，即滌綸纖維，后來又用于生產(chǎn)薄膜以及中空容器。未經(jīng)過增強或填充的PET樹脂的力學性能并不好，作為工程塑料使用的PET均是經(jīng)過玻璃纖維或礦物質填充增強改性的。經(jīng)過增強的PET工程塑料具有高強度、高剛性、優(yōu)良的電絕緣性、耐熱性、耐化學藥品性能、耐蠕變性、耐疲勞性和耐磨性能。欲最大限度的提高PET工程塑料的強度、模量、耐熱性，充分發(fā)揮玻璃纖維的增強效果，以及提高改善擠出造粒性能和減少制品表面的浮纖，必須解決以下問題:(I)提高PET的結晶速度:PET是結晶性高分子材料，但是其結晶速度很低，遠遠低于聚對苯二甲酸丁二醇酯(PBT)，這容易造成在成型制品的過程中PET的結晶不完善，使強度和模量下降，更重要的是大幅度降 低制品的熱變形溫度。對于結晶不完善的PET工程塑料制品，其熱變形溫度僅有70 80°C，而如果結晶完善，則熱變形溫度則可高達220°C以上。(2)良好的潤滑特性:PET與金屬表面的摩擦系數(shù)較大，當玻纖含量較高時，其注塑件的表面質量很差，可看到明顯的浮纖，這也限制了 PET工程塑料的應用。對于玻纖增強的PET工程塑料，除了潤滑劑和成核劑之外，還需加入抗氧劑、阻燃劑、抗沖改性劑、抗水解助劑等。對于適用于PET材料加工的與母粒有關的專利，主要集中在色母粒、潤滑母粒，而且主要應用集中在PET薄膜、紡絲等工藝的應用。中國專利02121210.5公開了一種適用于PET切片的色母料的制備方法，專利CN 101701100 A公開了一種專用于BOPET (雙向拉伸PET薄膜)的專用黑色母及其制備方法，專利CN 1757672A公開了一種適用于聚酯類樹脂加工的母料及其生產(chǎn)工藝，專利CN 1903937A公開了一種PET色母料及其制造方法。上述專利所述母粒功能單一，母粒的作用僅僅是為了著色或者改善潤滑。專利CN101629012A公開了一種PET爽滑色母粒及其制造方法，該專利所述母粒具有著色和潤滑的雙重功能。以上所述專利所使用的改性母粒，因功能比較單一，在實際生產(chǎn)中還需要加入其他的各種助劑配合使用，這增加了稱量環(huán)節(jié)以及助劑之間相互協(xié)同配合的問題，

發(fā)明內容
針對現(xiàn)有技術的缺陷，本發(fā)明的目的是提供一種適用于纖維增強PET工程塑料的改性母粒，該改性母粒具有多種功能，為一種復合改性母粒。本發(fā)明的另一個目的是提供一種上述適用于纖維增強PET工程塑料的改性母粒的制備方法。本發(fā)明的技術方案如下:本發(fā)明提供了一種適用于纖維增強PET工程塑料的改性母粒，該改性母粒是由包括以下重量份的組分制成:聚對苯二甲酸乙二醇酯-1，4-環(huán)己烷二甲醇酯(PETG) 100份，成核劑2 30份，潤滑劑2 10份，抗氧劑2 20份，抗沖改 性劑O 80份，光穩(wěn)定劑O 30份，著色劑O 15份，阻燃劑O 150份。所述的聚對苯二甲酸乙二醇酯-1，4-環(huán)己烷二甲醇酯(PETG)為擠出級的聚對苯二甲酸乙二醇酯-1，4-環(huán)己烷二甲醇酯。所述的成核劑選自科萊恩公司的NAV101、九州萬里公司的ADD-PET301或意大利普利恒公司的MB-HDN。所述的潤滑劑選自乙撐雙脂肪酸酰胺(EBS)、改性乙撐雙脂肪酸酰胺(TAF)、聚乙烯蠟(AC-540A)、季戊四醇硬脂酸脂(PETS)、含氟爽滑劑(PPA)、硅酮潤滑劑或硬脂酸鋅中的一種或一種以上的物質。所述的抗氧劑選自受阻酚類抗氧劑、亞磷酸酯類抗氧劑或硫醚類抗氧劑中的一種或一種以上的物質，優(yōu)選為抗氧劑1010與抗氧劑168按照重量比1: 2的組合、抗氧劑1076或抗氧劑P262。所述的抗沖改性劑為乙烯-丙烯酸酯-丙烯酸酯縮水甘油酯的三元共聚物(增韌劑 AX8900)。所述的光穩(wěn)定劑選自二苯甲酮類光穩(wěn)定劑或苯并三唑類光穩(wěn)定劑中的一種或一種以上的物質；其中:二苯甲酮類光穩(wěn)定劑選自UV-0、UV-9、UV-531、UV-242、UV-207、UV-A、UV-314、UV-21、UV-39 或 UV-104 ;苯并三唑類光穩(wěn)定劑選自 UV-P、UV-320、UV-326、UV_327、UV-328、UV-350、UV-510 或 UV-5411。所述的著色劑選自鈦白粉、立德粉、鋅鋇白或槽法炭黑。所述的阻燃劑選自溴化環(huán)氧樹脂與銻酸鈉的組合、包覆紅磷、紅磷、多聚磷酸鹽或亞磷酸鹽中的一種，溴化環(huán)氧樹脂與銻酸鈉的比例為2 2.5: I。本發(fā)明還提供了一種上述適用于纖維增強PET工程塑料的改性母粒的制備方法，該方法包括以下步驟:
將100份聚對苯二甲酸乙二醇酯-1，4-環(huán)己烷二甲醇酯、2 10份潤滑劑、2 30份成核劑、2 20份抗氧劑、O 80份抗沖改性劑、O 30份光穩(wěn)定劑、O 15份著色劑和O 150份阻燃劑，在高速攪拌機中混合5 10分鐘，通過雙螺桿擠出機進行熔融共混擠出造粒，得到適用于纖維增強PET工程塑料的改性母粒。所述的雙螺桿擠出機為同向平行的雙螺桿擠出機，擠出機料筒的溫度范圍為145 230°C，螺桿轉速控制在150-800轉/分鐘。本發(fā)明的重要特征是將PET工程塑料配方中所必須的三種助劑，即抗氧劑、潤滑劑和成核劑載附在載體樹脂PETG中，在實際應用中，也可以根據(jù)實際需要加入其他助劑，如阻燃劑、光穩(wěn)定劑、抗沖改性劑、著色料等。此外，該母料中所含助劑的相對含量也應該根據(jù)具體用途做出適當調整。本發(fā)明的改性母粒，其性能符合PET工程塑料的性能要求，用于纖維增強PET工程塑料的性能，因此，本發(fā)明的技術方案包括本發(fā)明的改性母粒用于纖維增強PET工程塑料的用途。本發(fā)明同現(xiàn)有技術相比，具有如下優(yōu)點和有益效果:1、本發(fā)明方法是將多種助劑按照一定比例同時混入載體樹脂中，制備的改性母粒具有多種功能，為一種復合改性母粒。2、本發(fā)明所生產(chǎn)的改性母粒，只需將改性母粒與PET基體樹脂混合即可進行雙螺桿擠出，大大簡化了物料稱量工序，改善了車間的操作環(huán)境，在使用過程中十分方便，而且所得工程塑料的性能與采用傳統(tǒng)的混料工藝所制得的工程塑料相比，在力學性能和耐熱性上也有明顯提升。3、本發(fā)明采用擠出級的PETG作為載體樹脂，不僅與基體樹脂PET的相容性好，而且改性劑的填加量大，擠出造粒十分容易。4、使用本發(fā)明的改性母粒，不僅可大大簡化纖維增強PET工程塑料的生產(chǎn)工藝，而且促進各種助劑的均勻分散，明顯改善纖維增強PET工程塑料的力學性能和注塑件的外觀，而且使所得工程塑料的熱變形溫度大幅度提高。
具體實施例方式以下結合實施例對本發(fā)明作進一步的說明。實施例1將100份擠出級的PETG(伊斯曼牌號為GN120)，3份潤滑劑PETS，30份成核劑ADD-PET30L40份增韌劑AX8900，4份抗氧劑P262，5份光穩(wěn)定劑UV-531，10份著色劑槽法炭黑，在高速攪拌機中混合5 10分鐘，通過同向平行雙螺桿擠出機進行熔融共混擠出造粒，得到改性母粒。所述的雙螺桿擠出機為雙螺桿擠出機，擠出機料筒的溫度范圍為145 230°C，螺桿轉速控制在150-800轉/分鐘，擠出機的轉速為500轉/分鐘，溫度設置為 135°C、150°C、165°C、175°C、180°C、180°C，模頭溫度 175°C。在實際應用中，PET樹脂與該改性母料的較佳配比為10: I。利用該改性母料，可賦予PET工程塑料良好的綜合性能。配方:PET(牌號為CZ 328):100份；改性母粒:10份；玻纖(988A，巨石玻纖):45wt%0
比較例I
配方:PET(牌號為CZ 328):105 份潤滑劑PETS:0.156 份成核劑ADD-PET-301:1.56 份抗沖改性劑AX8900:2.08份抗氧劑P262:0.21 份光穩(wěn)定劑:UV-531:0.26 份槽法炭黑:0.52份玻纖(988A，巨石玻纖):45wt%造粒工藝:采用相同的雙螺桿擠出機，相同的溫度設置和造粒工藝。比較例I和實施例1的性能測試結果見表I。表I
權利要求
1.一種適用于纖維增強PET工程塑料的改性母粒，其特征在于該改性母粒是由包括以下重量份的組分制成 聚對苯二甲酸乙二醇酯-1，4-環(huán)己烷二甲醇酯 100份，成核劑2 30份，潤滑劑2 10份，抗氧劑2 20份，抗沖改性劑O 80份，光穩(wěn)定劑O 30份，著色劑O 15份，阻燃劑O 150份。
2.根據(jù)權利要求I所述的適用于纖維增強PET工程塑料的改性母粒，其特征在于所述的聚對苯二甲酸乙二醇酯-1，4-環(huán)己烷二甲醇酯為擠出級的聚對苯二甲酸乙二醇酯-1，4-環(huán)己烷二甲醇酯。
3.根據(jù)權利要求I所述的適用于纖維增強PET工程塑料的改性母粒，其特征在于所述的成核劑選自NAV101、ADD-PET301或MB-HDN。
4.根據(jù)權利要求I所述的適用于纖維增強PET工程塑料的改性母粒，其特征在于所 述的潤滑劑選自乙撐雙脂肪酸酰胺、改性乙撐雙脂肪酸酰胺、聚乙烯蠟、季戊四醇硬脂酸月旨、含氟爽滑劑、硅酮潤滑劑或硬脂酸鋅中的一種或一種以上的物質。
5.根據(jù)權利要求I所述的適用于纖維增強PET工程塑料的改性母粒，其特征在于所述的抗氧劑選自受阻酚類抗氧劑、亞磷酸酯類抗氧劑或硫醚類抗氧劑中的一種或一種以上的物質，優(yōu)選為抗氧劑1010與抗氧劑168按照重量比I : 2的組合、抗氧劑1076或抗氧劑P262。
6.根據(jù)權利要求I所述的適用于纖維增強PET工程塑料的改性母粒，其特征在于所述的抗沖改性劑為乙烯-丙烯酸酯-丙烯酸酯縮水甘油酯的三元共聚物。
7.根據(jù)權利要求I所述的適用于纖維增強PET工程塑料的改性母粒，其特征在于所述的光穩(wěn)定劑選自二苯甲酮類光穩(wěn)定劑或苯并三唑類光穩(wěn)定劑中的一種或一種以上的物質；其中二苯甲酮類光穩(wěn)定劑選自 UV-ο、UV-9、UV-531、UV-242、UV-207、UV-A, UV-314、UV-21、UV-39 或 UV-104 ;苯并三唑類光穩(wěn)定劑選自 UV-P、UV-320、UV-326、UV-327、UV_328、UV-350、UV-510 或 UV-5411。
8.根據(jù)權利要求I所述的適用于纖維增強PET工程塑料的改性母粒，其特征在于所述的著色劑選自鈦白粉、立德粉、鋅鋇白或槽法炭黑；所述的阻燃劑選自溴化環(huán)氧樹脂與銻酸鈉的組合、包覆紅磷、紅磷、多聚磷酸鹽或亞磷酸鹽中的一種，溴化環(huán)氧樹脂與銻酸鈉的比例為2 2. 5 I。
9.權利要求I至8任一所述的適用于纖維增強PET工程塑料的改性母粒的制備方法，其特征在于該方法包括以下步驟 將100份聚對苯二甲酸乙二醇酯-1，4-環(huán)己烷二甲醇酯、2 10份潤滑劑、2 30份成核劑、2 20份抗氧劑、O 80份抗沖改性劑、O 30份光穩(wěn)定劑、O 15份著色劑和O 150份阻燃劑，在高速攪拌機中混合5 10分鐘，通過雙螺桿擠出機進行熔融共混擠出造粒，得到適用于纖維增強PET工程塑料的改性母粒。
10.根據(jù)權利要求9所述的適用于纖維增強PET工程塑料的改性母粒的制備方法，其特征在于所述的雙螺桿擠出機為同向平行的雙螺桿擠出機，擠出機料筒的溫度范圍為145 230°C，螺桿轉速控制在150-800轉/分鐘。
全文摘要
本發(fā)明屬于工程塑料技術領域，公開了一種適用于纖維增強PET工程塑料的改性母粒及其制備方法。該改性母粒是由包括以下重量份的組分制成聚對苯二甲酸乙二醇酯-1，4-環(huán)己烷二甲醇酯100份，成核劑2～30份，潤滑劑2～10份，抗氧劑2～20份，抗沖改性劑0～80份，光穩(wěn)定劑0～30份，著色劑0～15份和阻燃劑0～150份。制備方法如下將100份聚對苯二甲酸乙二醇酯-1，4-環(huán)己烷二甲醇酯、2～10份潤滑劑、2～30份成核劑、2～20份抗氧劑、0～80份抗沖改性劑、0～30份光穩(wěn)定劑、0～15份著色劑和0～150份阻燃劑，在高速攪拌機中混合5～10分鐘，通過雙螺桿擠出機進行熔融共混擠出造粒，得到適用于纖維增強PET工程塑料的改性母粒。本發(fā)明的改性母粒具有多種功能，為一種復合改性母粒。
文檔編號C08K13/02GK103254576SQ20121003984
公開日2013年8月21日 申請日期2012年2月21日 優(yōu)先權日2012年2月21日
發(fā)明者李蘭杰 申請人:上海杰事杰新材料(集團)股份有限公司