一種高光澤耐熱abs/pet瓶片復(fù)合材料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及高分子化合物的組合物，尤其涉及一種高光澤耐熱ABS/PET瓶片復(fù)合 材料及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 聚對苯二甲酸乙二醇酯（PET)，因其化學(xué)、物理性質(zhì)等綜合性能優(yōu)良、價(jià)格低廉，不 僅廣泛應(yīng)用在纖維生產(chǎn)中，在飲料瓶生產(chǎn)中其使用量也相當(dāng)大。然而PET在食用液體軟包 裝領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，帶來了大量廢舊PET飲料瓶的回收問題。隨著PET用量的逐漸增加， PET瓶回收的量也逐漸增加。據(jù)統(tǒng)計(jì)，PET瓶片的平均回收利用率為20. 4%，其回收利用率 高的國家如瑞士、德國和日本等分別為1〇〇%、49%和46%，而我國僅為1.7%。目前，回收 的PET瓶片大部分是"降級(jí)利用"，即用來生產(chǎn)低檔纖維、薄膜和非食用包裝瓶等，例如將回 收的PET瓶片主要用于一些低檔次的聚酯（PET)的短纖維的紡絲；而"升級(jí)利用"用作高性 能工程塑料的僅占8. 4%左右。所以，針對回收的PET瓶片，需要進(jìn)一步擴(kuò)展其應(yīng)用的領(lǐng)域 和廣品，以提尚其廣品附加值。
[0003] 隨著家電行業(yè)的快速發(fā)展和人們消費(fèi)要求的不斷提升，在某些應(yīng)用領(lǐng)域，要求注 塑制品不僅具有優(yōu)異的抗沖擊韌性，而且還要求具有極高的表面光澤，例如：應(yīng)用于平板液 晶電視的邊框、底座，筆記本電腦外殼以及音響殼體等制品，常規(guī)的單一 ABS樹脂體系則難 以滿足以上要求，于是人們進(jìn)行了高光澤ABS的開發(fā)，如專利CN102532788A，CN101531801A 等，采用ABS與PET或PMM等共混來改善ABS的表面光澤，但是在改善其光澤的同時(shí)為了 還保持ABS的韌性，通常則需要加入一定量的增韌劑，但這將不可避免地降低韌性高光澤 ABS合金樹脂的耐熱性，而耐熱性往往是ABS合金樹脂體系應(yīng)用中的一個(gè)很重要的指標(biāo)。通 常為改善ABS合金樹脂體系較差的耐熱性而添加的耐熱劑，往往會(huì)導(dǎo)致復(fù)合材料的韌性下 降；為提高其光澤度而添加的其他組分，卻往往會(huì)導(dǎo)致其復(fù)合材料的韌性下降，耐熱性也得 不到提高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的在于提供一種高光澤耐熱ABS/PET瓶片復(fù)合材料及其制備方法，該 高光澤耐熱ABS/PET瓶片復(fù)合材料機(jī)械強(qiáng)度高、尺寸穩(wěn)定性好、光澤度高，同時(shí)保持了 ABS 樹脂的高韌性，還提高了 ABS樹脂的耐熱性，大大拓寬了 ABS的應(yīng)用范圍，其制備方法簡單， 易于加工制備。
[0005] 為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的，采用的技術(shù)方案為：
[0006] 一種高光澤耐熱ABS/PET瓶片復(fù)合材料，其特征在于，其組成為下述重量份數(shù)的 各物質(zhì)：
[0007] ABS樹脂100份，ABS高膠粉10~20份，
[0008] PET瓶片20~40份，相容劑2~20份，
[0009] 耐熱改性劑5~25份，抗氧劑0. 1~1份和潤滑劑0. 1~1份。
[0010] 作為進(jìn)一步優(yōu)選，上述各物質(zhì)按照下述重量份數(shù)配置：
[0011] ABS樹脂100份，ABS高膠粉10~15份，
[0012] PET瓶片20~30份，相容劑5~10份，
[0013] 耐熱改性劑10~15份，抗氧劑0. 1~0. 5份和潤滑劑0. 1~0. 5份。
[0014] 其中，上述相容劑，具體選擇為苯乙烯-丙烯腈-甲基丙烯酸縮水甘油酯共聚物， 其熔融指數(shù)于試驗(yàn)溫度200°C、負(fù)荷5kg的條件下為6~9g/10min，且其中的甲基丙烯酸縮 水甘油酯（GM)的重量百分含量為1. 8%~2. 2%。由于PET屬于極性較強(qiáng)的原料，而ABS 屬于弱極性的原料，兩者單純混合則不易相容，反而容易出現(xiàn)分層現(xiàn)象；該相容劑中組分苯 乙烯-丙烯腈與ABS相容性好，而組分甲基丙烯酸縮水甘油酯可以與PET端基反應(yīng)，完全相 容；該相容劑同時(shí)對PET瓶片和ABS樹脂具有很好的相容性，解決了二者混合時(shí)易分層而不 相容的技術(shù)難題，能制備出高光澤韌性好的新型復(fù)合材料。
[0015] 上述耐熱改性劑，具體選擇為苯乙烯-N-苯基馬來酰亞胺-丙烯腈共聚物，其中 N-苯基馬來酰亞胺的重量百分含量為20 %~40%，優(yōu)選為30 %~40%。該耐熱改性劑改 善ABS樹脂的耐熱性突出，同時(shí)與ABS樹脂相容性好，不容易析出影響其表面光澤，進(jìn)而提 高了復(fù)合材料的耐熱性。
[0016] 上述抗氧劑，具體選擇為由主抗氧劑和輔助抗氧劑，按照重量比為2 : 1~3 : 1 的配比組成的混合物，其中，所述主抗氧劑為抗氧劑1010或抗氧劑1098,優(yōu)選為抗氧劑 1010 ;所述輔助抗氧劑為抗氧劑168?；蛘呱鲜隹寡鮿?，直接選擇為抗氧劑1010或抗氧劑 1098。所選抗氧劑能防止該復(fù)合材料在加工過程中原料的氧化降解，以避免引起產(chǎn)品顏色 變差、性能下降，有效保證了產(chǎn)品外觀顏色的穩(wěn)定，以適應(yīng)不同的使用要求。
[0017] 上述潤滑劑，具體選擇為乙撐雙硬脂酰胺、硬脂酸鈣、硬脂酸鋅、聚氧化乙烯蠟或 潤滑劑TAF中的至少一種。添加潤滑劑可使復(fù)合材料容易加工，能避免加工過程中容易出 現(xiàn)斷條的現(xiàn)象。
[0018] 作為進(jìn)一步優(yōu)化，上述ABS樹脂為苯乙烯-丁二烯-丙烯腈共聚物，其中，丙烯腈 的重量百分含量為18%~24%。該ABS樹脂可選擇為最普通常用的牌號(hào)，作為改性原料其 光澤度、韌性、耐熱性等材料性能，具有較好的綜合性能。
[0019] 上述ABS高膠粉為苯乙烯-丁二烯-丙烯腈共聚物，其中，橡膠的重量百分含量為 50 %~70%，優(yōu)選為50 %~60%。該組分主要是保持復(fù)合材料具有比較高的韌性。
[0020] 上述PET瓶片的原料，選擇為在常規(guī)PET聚合過程中加入重量百分含量為2%~ 4%的間苯二甲酸進(jìn)行共聚合所得的共聚產(chǎn)物，且上述PET瓶片原料的透光率至少為80%， 特性粘數(shù)為0. 70~0. 80dl/g，優(yōu)選為0. 72~0. 75dl/g。上述PET瓶片為外觀顏色呈白 色透明的PET切片，其切片規(guī)格選擇為3~IOmmX 3~10mm，優(yōu)選5~8mmX 5~8mm。該 PET瓶片原料的分子結(jié)構(gòu)與普通的PET分子結(jié)構(gòu)略有差別：該P(yáng)ET瓶片原料的分子結(jié)構(gòu)中 含有少量的間苯二甲酸結(jié)構(gòu)，以此來破壞PET分子鏈的鏈結(jié)構(gòu)規(guī)整性，使其結(jié)晶變慢，并 增加 PET瓶片的透明性，這一特點(diǎn)對提高復(fù)合材料的光澤度大有益處，而且其特性粘數(shù)為 0. 70~0. 80dl/g比普通的PET瓶片的特性粘數(shù)（0. 64~0. 66dl/g)高。該P(yáng)ET瓶片可采 用回收的PET瓶片。
[0021] 上述高光澤耐熱ABS/PET瓶片復(fù)合材料的制備方法，是采用上述用量的各物質(zhì)， 并按照以下步驟進(jìn)行的：
[0022] 1)將所述PET瓶片在真空烘箱中，分為兩個(gè)階段進(jìn)行干燥：其第一階段是在70~ 74°C的條件下干燥1. 5~2. 5h，優(yōu)選2~2. 5h ;其第二階段是在130~135°C的條件下干 燥4~6h，優(yōu)選5~6h。該步驟中第一階段是在70~74°C的條件下干燥，主要是為了除去 PET瓶片表面的水，同時(shí)進(jìn)行預(yù)結(jié)晶，以避免后階段干燥粘連；第二階段是在130~135°C 的條件下干燥4~6h，主要是為了除去結(jié)晶水，徹底干燥。如不干燥徹底，含水則容易引起 PET分子量下降，進(jìn)而降低了產(chǎn)品的力學(xué)性能，影響了其表面光澤。
[0023] 2)按照所述比例將所述ABS樹脂、所述ABS高膠粉、干燥后所得的PET瓶片與所述 相容劑、所述耐熱改性劑、所述抗氧劑和所述潤滑劑混合至少5~8分鐘使其混合均勻；
[0024] 3)于雙螺桿擠出機(jī)的主喂料口處，加入經(jīng)所述步驟2)中混合均勻的各物質(zhì)，熔融 擠出，擠出物料經(jīng)冷卻、風(fēng)干、切粒、干燥后，即得高光澤耐熱ABS/PET瓶片復(fù)合材料；其中， 雙螺桿擠出機(jī)的溫度設(shè)定范圍為230~255°C，螺桿轉(zhuǎn)速為300~400rpm，真空度為-0. 5~ 1.0 Kgf/cm2。
[0025] 作為再進(jìn)一步明確，上述雙螺桿擠出機(jī)的各區(qū)溫度分別為：
[0026] 一區(qū)溫度：230 ~235°C，二區(qū)溫度：235 ~240°C，
[0027] 三區(qū)溫度：240~245°C，四區(qū)溫度：245~250°C，
[0028] 五區(qū)溫度：250~255°C，六區(qū)溫度：255~253°C，
[0029] 七區(qū)溫度：253~250°C。該溫度設(shè)置分布合理，若溫度再高，則易引起ABS分解； 若溫度低，