一種采用漿料法制備功能性聚酯母粒的工藝的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于高分子復(fù)合功能材料的制備及應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種采用漿料 法制備功能性聚酯母粒的工藝。
[0002] 背景資料 聚酯是指包括聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚對苯二甲酸丁二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯 等在內(nèi)的一類高分子聚合物。由于具有結(jié)實(shí)耐用、彈性好、不易變形、耐腐蝕、絕緣等優(yōu)點(diǎn)， 聚酯被廣泛應(yīng)用于家電、汽車、紡織品等領(lǐng)域。
[0003] 我國是世界上聚酯產(chǎn)量最高的國家，但存在產(chǎn)品單一、技術(shù)含量低等問題，因此， 功能化與差異化成為聚酯產(chǎn)品的發(fā)展趨勢。目前，常見的功能性聚酯產(chǎn)品具有抗菌防霉、 遠(yuǎn)紅外、阻燃、抗紫外、消光等一系列效果，主要是將功能添加劑通過共混的方式加入聚酯 基體中以制得差異化的聚酯品種。功能添加劑通常分為有機(jī)類和無機(jī)類兩種，有機(jī)添加劑 包括香草醛、乙基香草醛等有機(jī)化合物；無機(jī)添加劑包括Ti0 2、ZnO、MgO、ATO、SiC等金屬氧 化物和無機(jī)鹽。其中，無機(jī)添加劑存在性能優(yōu)異、熱性能穩(wěn)定等優(yōu)勢倍受青睞，應(yīng)用十分廣 泛；然而，無機(jī)添加劑與聚酯基體相容性較差，且無機(jī)添加劑尤其是納米級粉體自身非常容 易團(tuán)聚，限制了無機(jī)添加劑的應(yīng)用。目前，工廠常用的固相高速共混法很難將無機(jī)粉體均勻 分散在聚酯基體中，導(dǎo)致產(chǎn)品的后續(xù)加工性能受到影響。因此，發(fā)明一種方便快捷的工藝制 備納米無機(jī)粉體分散均勻的功能性聚酯母粒具有重大的實(shí)際意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 為克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種采用漿料法制備分散均勻的功能性聚 酯母粒的工藝。
[0005] -種采用衆(zhòng)料法制備功能性聚酯母粒的工藝，其特征在于，該工藝的具體步驟 為： (1) 將納米功能粉體置于乙醇中，采用高速剪切機(jī)進(jìn)行分散，同時(shí)滴加改性劑進(jìn)行改 性； (2) 將冷凍后粉碎的基體樹脂粉體、分散劑和抗氧化劑加入上述改性納米功能粉體漿 料中，固含量為10-40 wt%，剪切分散30-90 min后將漿料烘干、粉碎、熔融、擠出造粒即可得 到最終產(chǎn)品。
[0006] 所述的功能性聚酯母粒為以下共混組分：基體樹脂、改性納米功能粉體、分散劑、 抗氧化劑。
[0007] 所述的納米功能粉體為Ti02、Zn0、Mg0、AT0中的一種或其組合，使用量為母粒質(zhì)量 的 10-40 wt%。
[0008] 所述的粉體改性劑為硅烷偶聯(lián)劑、鈦酸酯偶聯(lián)劑、鋁酸酯偶聯(lián)劑中的一種或其組 合，使用量為粉體質(zhì)量的0.5-3 wt%。
[0009] 所述的樹脂基體為聚對苯二甲酸乙二醇酯（PET)或聚對苯二甲酸丁二醇酯（PBT) 中的一種，使用量為母粒質(zhì)量的60-90 wt%，粉碎后能過40-200目篩。
[0010] 所述的分散劑為聚乙烯蠟、硬脂酸鈣、硬脂酸鋅、石蠟中的一種或其組合，使用量 為母粒質(zhì)量的〇? 5-4 wt%。
[0011] 所述的抗氧劑為四[0-(3, 5-二叔丁基-4-羥基苯基）丙酸]季戊四醇酯和三 [2, 4-二叔丁基苯基]亞磷酸酯中的一種，使用量為0? 1-1 wt%。
[0012] 該方法不同于傳統(tǒng)的固相高速混合法，通過液相漿料將各個(gè)組分進(jìn)行混合分散， 充分解決了無機(jī)功能性納米材料與基體樹脂混合不均勻的問題，且制備工藝方便快捷，具 有良好的應(yīng)用前景。
[0013] 本發(fā)明采用衆(zhòng)料法制備功能性聚酯母粒，工藝方便快捷，納米無機(jī)粉體在所制母 粒中分散均勻，將該母粒添加到塑料、纖維中對后續(xù)加工工藝和產(chǎn)品機(jī)械性能影響很小。此 外，通過改變納米無機(jī)粉體的類別，該功能性聚酯母?？蛇_(dá)到消光、抗菌防霉、抗紫外、遠(yuǎn)紅 外、隔熱等效果，具有良好的應(yīng)用前景。
【附圖說明】
[0014] 圖1為實(shí)施例1制備的PET母粒斷面的SEM照片。
【具體實(shí)施方式】
[0015] 實(shí)施例1: 取600 g聚對苯二甲酸乙二醇酯（PET)，冷凍后使用粉碎機(jī)進(jìn)行粉碎，使PET粉體能過 40目篩。取400 g Ti02粉體和12 g硅烷偶聯(lián)劑置于乙醇中，剪切分散90 min。將上述PET 粉體、40 g分散劑石蠟、10 g抗氧劑四[0-(3, 5-二叔丁基-4-羥基苯基）丙酸]季戊四 醇酯加入Ti02漿料中，繼續(xù)剪切分散30 min后取出烘干，使用粉碎機(jī)進(jìn)行粉碎，通過雙螺 桿熔融擠出，并用高速冷切機(jī)切粒。圖1所示為本實(shí)施例制備的PET母粒斷面的SEM照片， 表1為本實(shí)施例制備的PET母粒的雙螺桿擠出工藝表。
[0016] 實(shí)施例2: 取900 g聚對苯二甲酸丁二醇酯（PBT)，冷凍后使用粉碎機(jī)進(jìn)行粉碎，使PET粉體能過 200目篩。取50 g MgO粉體、50 g ZnO粉體和0.5 g鋁酸酯偶聯(lián)劑置于乙醇中，剪切分散 30 min。將上述PET粉體、2.5 g分散劑硬脂酸鈣、2.5 g分散劑硬脂酸鋅、1 g抗氧劑四 [0 - (3, 5-二叔丁基-4-羥基苯基）丙酸]季戊四醇酯加入MgO、ZnO漿料中，繼續(xù)剪切分 散90 min后取出烘干，使用粉碎機(jī)進(jìn)行粉碎，通過雙螺桿熔融擠出，并用高速冷切機(jī)切粒。 表1為本實(shí)施例制備的PET母粒的雙螺桿擠出工藝表。
[0017] 實(shí)施例3: 取800 g聚對苯二甲酸乙二醇酯（PET)，冷凍后使用粉碎機(jī)進(jìn)行粉碎，使PET粉體能過 100目篩。取200 g AT0粉體和2 g鈦酸酯偶聯(lián)劑置于乙醇中，剪切分散60 min。將上述 PET粉體、10 g分散劑聚乙烯蠟、5 g抗氧劑三[2, 4-二叔丁基苯基]亞磷酸酯加入AT0漿 料中，繼續(xù)剪切分散60 min后取出烘干，使用粉碎機(jī)進(jìn)行粉碎，通過雙螺桿熔融擠出，并用 高速冷切機(jī)切粒。表1為本實(shí)施例制備的PET母粒的雙螺桿擠出工藝表。
[0018] 表1實(shí)施例1-3制備的PET母粒的雙螺桿擠出工藝表
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種采用漿料法制備功能性聚酯母粒的工藝，其特征在于，該工藝的具體步驟為： (1) 將納米功能粉體置于乙醇中，采用高速剪切機(jī)進(jìn)行分散，同時(shí)滴加改性劑進(jìn)行改 性； (2) 將冷凍后粉碎的基體樹脂粉體、分散劑和抗氧化劑加入上述改性納米功能粉體漿 料中，固含量為10-40 wt%，剪切分散30-90 min后將漿料烘干、粉碎、熔融、擠出造粒即可得 到最終產(chǎn)品。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種采用漿料法制備功能性聚酯母粒的工藝，其特征在于， 所述的功能性聚酯母粒為以下共混組分：基體樹脂、改性納米功能粉體、分散劑、抗氧化劑。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種采用漿料法制備功能性聚酯母粒的工藝，其特征在于， 所述的納米功能粉體為Ti02、Zn0、Mg0、ATO中的一種或其組合，使用量為母粒質(zhì)量的10-40 Wt%〇4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種采用漿料法制備功能性聚酯母粒的工藝，其特征在于， 所述的粉體改性劑為硅烷偶聯(lián)劑、鈦酸酯偶聯(lián)劑、鋁酸酯偶聯(lián)劑中的一種或其組合，使用量 為粉體質(zhì)量的〇? 5-3 wt%。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種采用漿料法制備功能性聚酯母粒的工藝，其特征在于， 所述的樹脂基體為聚對苯二甲酸乙二醇酯（PET)或聚對苯二甲酸丁二醇酯（PBT)中的一 種，使用量為母粒質(zhì)量的60-90 wt%，粉碎后能過40-200目篩。6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種采用漿料法制備功能性聚酯母粒的工藝，其特征在于， 所述的分散劑為聚乙烯蠟、硬脂酸鈣、硬脂酸鋅、石蠟中的一種或其組合，使用量為母粒質(zhì) 量的 0? 5-4 wt%。7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種采用漿料法制備功能性聚酯母粒的工藝，其特征在于， 所述的抗氧劑為四[(6-(3, 5-二叔丁基-4-羥基苯基）丙酸]季戊四醇酯和三[2, 4-二叔 丁基苯基]亞磷酸酯中的一種，使用量為0. 1-1 wt%。
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種采用漿料法制備功能性聚酯母粒的工藝，所述的功能性聚酯母粒以基體樹脂、改性納米功能粉體、分散劑、抗氧化劑等為原料，通過剪切分散、烘干、粉碎、熔融共混、造粒得到最終產(chǎn)品。該漿料法不同于傳統(tǒng)的固相高速混合法，通過液相漿料將各個(gè)組分進(jìn)行混合分散，充分解決了無機(jī)功能性納米材料與基體樹脂混合不均勻的問題，且制備工藝方便快捷。本發(fā)明的功能性聚酯母粒中的納米無機(jī)粉體分散均勻，將該母粒添加到塑料、纖維中對后續(xù)加工工藝和產(chǎn)品機(jī)械性能影響很小。
【IPC分類】C08K9/06, C08L67/02, C08J3/22, C08K9/04, C08K3/22, C08K13/06
【公開號】CN105037754
【申請?zhí)枴緾N201510360781
【發(fā)明人】何丹農(nóng), 張現(xiàn), 陳俊琛, 王巖巖, 王艷麗, 朱君, 韓曉芳, 陳超, 金彩虹
【申請人】上海納米技術(shù)及應(yīng)用國家工程研究中心有限公司
【公開日】2015年11月11日
【申請日】2015年6月26日