一種高溫聚酯用耐候母料的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種高溫聚酯用耐候母料，按重量份計(jì)，由以下原料組分混合制成：基體樹脂100份，耐候劑10?50份，抗氧劑0.1?0.5份，脫模劑0.2?0.5份，紫外線吸收劑0.02?0.2份。本發(fā)明以復(fù)合聚酯樹脂為載體，制成一定濃度的耐候母粒，通過(guò)對(duì)載體樹脂配方工藝優(yōu)化，既能最大限度保留耐候劑的活性，又適應(yīng)PET樹脂干燥加工苛刻條件；該耐候母粒用于PET/PCT樹脂的改性，這樣不僅避免了大部分樹脂的重復(fù)加工所帶來(lái)的性能下降、黃變等負(fù)面影響，還為下游加工帶來(lái)便利，更環(huán)保更清潔。
【專利說(shuō)明】
一種高溫聚酯用耐候母料
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及一種耐候母粒，特別涉及一種高溫聚酯用耐候母料。
【背景技術(shù)】
[0002] 聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯（Polyethylene terephthalate，簡(jiǎn)稱PET)屬結(jié)晶型飽和 聚酯樹脂，一般為乳白色或淺黃色、高度結(jié)晶的聚合物，表面平滑有光澤。其在較寬的溫度 范圍內(nèi)具有優(yōu)良的物理機(jī)械性能，長(zhǎng)期使用溫度可達(dá)120°C，短期使用溫度可達(dá)150°C，可 耐-70°C低溫，且高、低溫時(shí)對(duì)其機(jī)械性能影響很??；電絕緣性優(yōu)良，抗蠕變性，耐疲勞性，耐 摩擦性，尺寸穩(wěn)定性都很好;耐化學(xué)品性穩(wěn)定，氣體和水蒸氣滲透率低，具有良好的阻隔氣、 水、油及異味性能;透明度高，可阻擋紫外線，光澤性好;無(wú)毒、無(wú)味，衛(wèi)生安全性好。由于成 本低廉，成纖和成膜性優(yōu)異，目前被大量紡成酯纖維;被制成薄膜用于錄音、錄像、電影膠片 等的基片、絕緣膜、產(chǎn)品包裝;被吹制成各種容器;被制成電器零部件、軸承、齒輪等。
[0003] 然后，PET含有大量酯健，在酸、堿和水蒸氣作用下會(huì)發(fā)生分解，即使在環(huán)境溫度不 是很高的前提下，由于材料在服役過(guò)程中面臨各種復(fù)雜濕熱環(huán)境條件，長(zhǎng)期使用過(guò)程中也 會(huì)發(fā)生分解生成酸和醇，而生成的酸會(huì)進(jìn)一步加劇PET分解的速度，導(dǎo)致機(jī)械性能下降，大 大限制了其應(yīng)用。
[0004] 非結(jié)晶化聚對(duì)苯二甲酸二醇酯，主要指以二元羧酸共聚改性的APET和以二元醇共 聚改性的PETG為基體的樹脂，低溫下也保持很好的韌性，制品的透明性更高，甚至可以無(wú) 色，但材料性能強(qiáng)度不足，玻璃化轉(zhuǎn)變溫度較低，高溫下容易熱變形以及易發(fā)生粘連。
[0005] PCT樹脂是一種耐高溫、半結(jié)晶型的熱塑性塑料耐高溫、半結(jié)晶型的熱塑性塑料， 系聚酯家族又一新品，由美國(guó)伊斯曼化學(xué)公司（Eastman)于1987年實(shí)現(xiàn)工業(yè)化并至今壟斷 PCT的生產(chǎn)。PCT樹脂由1，4-環(huán)己烷二甲醇（簡(jiǎn)稱CHDM)和對(duì)苯二甲酸二甲酯（簡(jiǎn)稱DMT)聚合 而成。PCT樹脂的主要生產(chǎn)原料是CHDM、DMT或?qū)Ρ蕉姿?簡(jiǎn)稱PTA)等，DMT是PTA與甲醇的 反應(yīng)產(chǎn)物。PCT作為聚酯家族的一種新品種，其性質(zhì)與聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)和聚對(duì) 苯二甲酸丁二酯(PBT)相似，具有TOT的強(qiáng)度、韌性，而耐熱性優(yōu)于PET JCT具有較高的耐熱 性，其連續(xù)應(yīng)用溫度范圍在130°C~150°C之間，撓曲溫度為243°C~260°C，可以代替耐熱級(jí) 的PBT用作印刷電路板生產(chǎn)中的波峰焊接板和回流焊接板。以PCT(聚對(duì)苯二甲酸1，4_環(huán)己 烷二甲醇酯)為基體的樹脂，耐溫性能好，但材料性能強(qiáng)度不足，成本高。
[0006] 1)現(xiàn)有的技術(shù)有通過(guò)添加堿性物質(zhì)進(jìn)行封端或中和降解產(chǎn)生的酸，可以減緩PET 的降解速度;專利201310636292.3公開了一種增韌耐候PET合金的制備方法，其采用增韌劑 AX8900和METABLEN S2100來(lái)提高材料的耐候性能；專利201310444150.7申請(qǐng)公開了一種具 有耐水解耐候和抗輻射性能的PET合金材料，其采用苯基縮水甘油醚、雙酚A雙縮水甘油醚、 碳化二亞胺等抗水解劑對(duì)水解后羧基進(jìn)行終止反應(yīng)，從而達(dá)到耐候目的。
[0007] 縱觀現(xiàn)有技術(shù)特點(diǎn)，一類以添加抗氧劑和紫外線吸收劑來(lái)提高聚酯材料的耐候 性，另外一類以對(duì)PET降解后產(chǎn)生的羧酸進(jìn)行中和，達(dá)到減緩PET降解目的，這些基本屬于一 種補(bǔ)救的措施和方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 本發(fā)明的目的在于提供一種高溫聚酯用耐候母料，以復(fù)合聚酯樹脂為載體，制成 一定濃度的耐候母粒，再用于PET/PCT樹脂的改性，這樣不僅避免了大部分樹脂的重復(fù)加工 所帶來(lái)的性能下降、黃變等負(fù)面影響，還為下游加工帶來(lái)便利，更環(huán)保更清潔。
[0009] 本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是：
[0010] -種高溫聚酯用耐候母料，按重量份計(jì)，由以下原料組分混合制成:基體樹脂100 份，耐候劑10-50份，抗氧劑0.1-0.5份，脫模劑0.2-0.5份，紫外線吸收劑0.02-0.2份;所述 基體樹脂為APET，或所述基體樹脂按重量百分比計(jì)由以下組分組成:PET、PBT中的一種或兩 種30-70%，APET、PETG中的一種或兩種30-70%。
[0011] 常規(guī)的PET/PCT((聚對(duì)苯二甲酸1，4-環(huán)己烷二甲醇酯））改性就是將PET/PCT樹脂 與各種助劑混合，然而，由于PET/PCT熔點(diǎn)高，而助劑熔點(diǎn)較低，干燥過(guò)程較繁瑣，且這樣干 燥后的PET/PCT多次混合加工容易導(dǎo)致黃變、性能下降等問(wèn)題，本發(fā)明以特定的復(fù)合聚酯樹 脂為載體，配合特定的助劑，制成一定濃度的耐候母粒，再用于PET/PCT樹脂的改性。該耐候 母粒熔點(diǎn)在180°C以上，這樣為與PET/PCT預(yù)混后可按照常規(guī)工藝干燥提供了保障；另外通 過(guò)對(duì)載體的配方優(yōu)化，使其加工溫度可控制在220°C以內(nèi)，最大程度上保留了耐候劑的活 性;該耐候母粒經(jīng)過(guò)預(yù)結(jié)晶處理后，可直接與PET/PCT混合一起干燥，簡(jiǎn)單便利，干燥后直接 能進(jìn)行改性加工，無(wú)需多次混合，這樣不僅避免了樹脂的重復(fù)加工所帶來(lái)的性能下降、黃變 等負(fù)面影響，還為下游加工帶來(lái)便利，更環(huán)保更清潔。本發(fā)明的耐候母粒針對(duì)PET/PCT的分 子結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，以增粘擴(kuò)鏈反應(yīng)性擠出技術(shù)來(lái)提高PET/PCT的分子量，以達(dá)到耐候目的。
[0012]本發(fā)明的耐候母粒通過(guò)結(jié)構(gòu)相似相容原理，在不影響PET/PCT的光學(xué)性能和機(jī)械 性能的前提下，將基體樹脂在分子級(jí)水平進(jìn)行復(fù)合，綜合利用了幾種樹脂的優(yōu)點(diǎn)，取長(zhǎng)補(bǔ) 短，破壞結(jié)晶聚合物的部分有序分子鏈結(jié)構(gòu)，在合適范圍內(nèi)降低加工溫度，克服了擠出溫度 過(guò)高導(dǎo)致耐候劑活性失效等不足，同時(shí)又能保障材料的耐熱形變性能，不易粘連，為后續(xù) PET/PCT高溫干燥工藝提供了保障。
[0013]作為優(yōu)選，所述耐候劑選自環(huán)氧類高分子擴(kuò)鏈劑PLA880、環(huán)氧類高分子擴(kuò)鏈劑 PLA-001、4,4'二苯基甲烷二異氰酸酯、甲苯二異氰酸酯、2,2'-(1，3-亞苯基)-二惡唑啉、巴 斯夫擴(kuò)鏈劑ADR-4370S中的一種或幾種。耐候劑具有與PET大分子鏈端羧基、羥基具有非常 好的反應(yīng)活性，且對(duì)PET/PCT樹脂的光學(xué)性能影響不大，經(jīng)過(guò)反應(yīng)擠出工藝后，可大大提高 PET/PCT的分子量，從而起到耐候作用，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期老化后，PET/PCT性能保持率很高。
[00?4]作為優(yōu)選，所述抗氧劑選自抗氧劑1010、抗氧劑10 76、抗氧劑168、抗氧劑1098、抗 氧劑P-EPQ、抗氧劑PEP-36A、抗氧劑300、抗氧劑S-9299中的一種或幾種。
[0015]作為優(yōu)選，所述脫模劑為脫模劑PETs或脫模劑GSC-9032PC。
[0016] 作為優(yōu)選，所述紫外線吸收劑選自UV-234、UV-531、UV-4602、UV-3638F中的一種或 幾種。
[0017]作為優(yōu)選，制備時(shí)將原料組分預(yù)混好后，通過(guò)雙螺桿擠出機(jī)熔融擠出造粒，制得耐 候母粒;雙螺桿擠出機(jī)各區(qū)加工溫度為:一區(qū)溫度120-160 °C，二區(qū)溫度160-180°C，三區(qū)溫 度170-190°(：，四區(qū)溫度170-190°(：，五區(qū)溫度170-190°(：，六區(qū)溫度180-200°(：，七區(qū)溫度 170-200 °C，八區(qū)溫度180-200,九區(qū)溫度180-210°C，十區(qū)溫度180-210°C，機(jī)頭溫度180-220 °C;螺桿轉(zhuǎn)速為200-500rpm。本發(fā)明通過(guò)控制上述特定的加工工藝，可以最大程度保留耐候 劑的反應(yīng)活性，還以防止黃變，在用于PET/PCT反應(yīng)擠出過(guò)程中在較低添加量下提高耐候性 和機(jī)械性能。
[0018] 作為優(yōu)選，制得的耐候母粒在60-80 °C下真空干燥3-5小時(shí)，然后在80-120°C下預(yù) 結(jié)晶2-5小時(shí)后得成品。這樣有利于顆粒表面形成結(jié)晶結(jié)構(gòu)，提高母粒耐溫性，為后續(xù)與 PET/PCT預(yù)混使用時(shí)高溫干燥抵抗粘連提供保障。
[0019] 本發(fā)明的有益效果是：
[0020] 1、本發(fā)明的耐候母粒針對(duì)PET/PCT的分子結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，以增粘擴(kuò)鏈反應(yīng)性擠出技術(shù) 來(lái)提高PET/PCT的分子量，以達(dá)到耐候目的。
[0021] 2、本發(fā)明的耐候母粒通過(guò)結(jié)構(gòu)相似相容原理，在不影響PET/PCT的光學(xué)性能和機(jī) 械性能的前提下，將基體樹脂在分子級(jí)水平進(jìn)行復(fù)合，綜合利用了幾種樹脂的優(yōu)點(diǎn)，取長(zhǎng)補(bǔ) 短，破壞結(jié)晶聚合物的部分有序分子鏈結(jié)構(gòu)，在合適范圍內(nèi)降低加工溫度，克服了擠出溫度 過(guò)高導(dǎo)致耐候劑活性失效等不足，同時(shí)又能保障材料的耐熱形變性能，不易粘連，為后續(xù) PET高溫干燥工藝提供了保障。
[0022] 3、本發(fā)明以特定的復(fù)合聚酯樹脂為載體，配合特定的助劑，制成一定濃度的耐候 母粒，其耐候母粒遠(yuǎn)熔點(diǎn)高于常規(guī)干燥溫度，且通過(guò)預(yù)結(jié)晶可以在顆粒表面形成結(jié)晶結(jié)構(gòu)， 有效阻止高溫干燥條件下顆粒粘連，再用于PET/PCT樹脂的改性，可直接混合一起干燥，簡(jiǎn) 單便利，干燥后直接能進(jìn)行改性加工，無(wú)需多次混合，這樣不僅避免了樹脂的重復(fù)加工所帶 來(lái)的性能下降、黃變等負(fù)面影響，還為下游加工帶來(lái)便利，更環(huán)保更清潔。
[0023] 4、該制備方法工藝簡(jiǎn)單，易于工業(yè)化生產(chǎn)。
【具體實(shí)施方式】
[0024] 下面通過(guò)具體實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步的具體說(shuō)明。
[0025]本發(fā)明中，若非特指，所采用的原料和設(shè)備等均可從市場(chǎng)購(gòu)得或是本領(lǐng)域常用的。 下述實(shí)施例中的方法，如無(wú)特別說(shuō)明，均為本領(lǐng)域的常規(guī)方法。
[0026]總實(shí)施例
[0027] -種高溫聚酯用耐候母料，按重量份計(jì)，由以下原料組分混合制成:基體樹脂100 份，耐候劑10-50份，抗氧劑0.1-0.5份，脫模劑0.2-0.5份，紫外線吸收劑0.02-0.2份;所述 基體樹脂為APET，或所述基體樹脂按重量百分比計(jì)由以下組分組成:PET、PBT中的一種或兩 種30-70 %，ATOT、roTG中的一種或兩種30-70 %。所述耐候劑選自環(huán)氧類高分子擴(kuò)鏈劑 PLA880、環(huán)氧類高分子擴(kuò)鏈劑PLA-001、4,4'二苯基甲烷二異氰酸酯、甲苯二異氰酸酯、2， 2 ' - (1，3-亞苯基)-二惡唑啉、巴斯夫擴(kuò)鏈劑ADR-4370S中的一種或幾種。所述抗氧劑選自抗 氧劑1010、抗氧劑1076、抗氧劑168、抗氧劑1098、抗氧劑P-EPQ、抗氧劑PEP-36A、抗氧劑300、 抗氧劑S-9299中的一種或幾種。所述脫模劑為脫模劑PETs或脫模劑GSC-9032PC。所述紫外 線吸收劑選自UV-234、UV-531、UV-4602、UV-3638F中的一種或幾種。
[0028] 具體實(shí)施例1
[0029]配方:PET樹脂（市售）30kg，PETG樹脂（市售）70kg，耐候劑PLA-001 (市售）10kg，抗 氧劑1010(市售)0.1kg，抗氧劑168(市售)0.1kg，PETs脫模劑(市售)0.2kg，紫外線吸收劑 UV-4602(市售)0.02kg。
[0030] 具體實(shí)施例2
[0031] 配方:PBT樹脂（市售)60kg，APET樹脂（市售)40kg，耐候劑2，2 ' - (1，3-亞苯基）-二 惡唑啉（市售）501^，抗氧劑1010 0.11^，抗氧劑168 0.21^，脫模劑63(：-9032?(：(市售） 0.5kg，紫外線吸收劑UV-234 0.2kg。
[0032] 具體實(shí)施例3
[0033]配方:PBT樹脂（市售）70kg，PETG樹脂（市售）30kg，耐候劑2，2 ' -(1，3-亞苯基）-二 惡唑啉（市售）40kg，抗氧劑1010 0.2kg，抗氧劑168 0.2kg，脫模劑GSC-9032PC(市售） 0.3kg，紫外線吸收劑UV-531(市售)0. lkg。
[0034] 具體實(shí)施例4
[0035]配方:PET樹脂（市售）10kg，PBT樹脂（市售)40kg，PETG樹脂（市售）50kg，耐候劑4， 4'二苯基甲烷二異氰酸酯（市售)30kg，抗氧劑1010 0.2kg，抗氧劑168 0.2kg，脫模劑PETs (市售)0.3kg，紫外線吸收劑UV-531(市售)0.05kg。
[0036] 具體實(shí)施例5
[0037]配方：PET樹脂（市售）5kg，PBT樹脂（市售）50kg，PETG樹脂（市售）30kg，PETG樹脂 (市售）15kg，耐候劑2，2 '-(1，3-亞苯基)-二惡唑啉(市售)35kg，抗氧劑1010 0.2kg，抗氧劑 168 0 · 2kg，抗氧劑PEP-360 · lkg，脫模劑PETs(市售)0 · 3kg，紫外線吸收劑UV-3638F(市售） 0.05kg〇
[0038] 具體實(shí)施例6
[0039]配方:APET樹脂（市售）100kg，耐候劑4，4 '二苯基甲烷二異氰酸酯（市售）25kg，抗 氧劑1010 0. lkg，抗氧劑168 0.2kg，脫模劑PETs(市售)0.3kg，紫外線吸收劑uv-531(市售） 0.05kg〇
[0040]制備時(shí)將原料組分預(yù)混好后，通過(guò)雙螺桿擠出機(jī)熔融擠出造粒，制得耐候母粒;雙 螺桿擠出機(jī)各區(qū)加工溫度為:一區(qū)溫度120_160°C，二區(qū)溫度160-180°C，三區(qū)溫度170-190 °C，四區(qū)溫度170-190°C，五區(qū)溫度170-190°C，六區(qū)溫度180-200°C，七區(qū)溫度170-200°C，八 區(qū)溫度180-200,九區(qū)溫度180-210°C，十區(qū)溫度180-210°C，機(jī)頭溫度180-220°C;螺桿轉(zhuǎn)速 為200-500rpm。制得的耐候母粒在60-80°C下真空干燥3-5小時(shí)，然后在80-120°C下預(yù)結(jié)晶 2_5小時(shí)后得成品。
[0041 ]使用時(shí)，lOOkgPET樹脂中，本發(fā)明的耐候母粒用2-5kg。
[0042] 對(duì)比例：純PET進(jìn)行老化測(cè)試，測(cè)試條件為121°C，100 %濕度，48h;純PET拉伸強(qiáng)度 和伸長(zhǎng)率下降50%左右。
[0043]以實(shí)例5制得的耐候母粒為例，在PET樹脂中添加占 PET樹脂重量2 %和3 %后對(duì)PET 進(jìn)行老化測(cè)試，測(cè)試條件為121Γ，100%濕度，48h;拉伸強(qiáng)度和斷裂伸長(zhǎng)率保留率測(cè)試結(jié)果 如下：
[0046]以上所述的實(shí)施例只是本發(fā)明的一種較佳的方案，并非對(duì)本發(fā)明作任何形式上的 限制，在不超出權(quán)利要求所記載的技術(shù)方案的前提下還有其它的變體及改型。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種高溫聚酯用耐候母料，其特征在于，按重量份計(jì)，由以下原料組分混合制成：基 體樹脂100份，耐候劑10-50份，抗氧劑0.1-0.5份，脫模劑0.2-0.5份，紫外線吸收劑0.02-〇. 2份;所述基體樹脂為APET，或所述基體樹脂按重量百分比計(jì)由以下組分組成:PET、PBT中 的一種或兩種30-70%，APET、PETG中的一種或兩種30-70%。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高溫聚酯用耐候母料，其特征在于:所述耐候劑選自環(huán)氧 類高分子擴(kuò)鏈劑PLA880、環(huán)氧類高分子擴(kuò)鏈劑PLA-001、4，4 '二苯基甲烷二異氰酸酯、甲苯 二異氰酸酯、2，2 ' -(1，3-亞苯基)-二惡唑啉、巴斯夫擴(kuò)鏈劑ADR-4370S中的一種或幾種。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高溫聚酯用耐候母料，其特征在于:所述抗氧劑選自抗氧 劑1010、抗氧劑1076、抗氧劑168、抗氧劑1098、抗氧劑P-EPQ、抗氧劑PEP-36A、抗氧劑300、抗 氧劑S-9299中的一種或幾種。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高溫聚酯用耐候母料，其特征在于:所述脫模劑為脫模劑 PETs 或脫模劑 GSC-9032PC。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高溫聚酯用耐候母料，其特征在于:所述紫外線吸收劑選 自 UV-234、UV-531、UV-4602、UV-3638F 中的一種或幾種。6. 根據(jù)權(quán)利要求1-5任意一項(xiàng)所述的一種高溫聚酯用耐候母料，其特征在于：制備時(shí)將 原料組分預(yù)混好后，通過(guò)雙螺桿擠出機(jī)熔融擠出造粒，制得耐候母粒;雙螺桿擠出機(jī)各區(qū)加 工溫度為：一區(qū)溫度120_160°C，二區(qū)溫度160-180°C，三區(qū)溫度170-190°C，四區(qū)溫度170-190°(：，五區(qū)溫度170-190°(：，六區(qū)溫度180-200°(：，七區(qū)溫度170-200°(：，八區(qū)溫度180-200， 九區(qū)溫度180-210°C，十區(qū)溫度180-210°C，機(jī)頭溫度180-220°C ;螺桿轉(zhuǎn)速為200-500rpm。7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種高溫聚酯用耐候母料，其特征在于：制得的耐候母粒在 60-80 °C下真空干燥3-5小時(shí)，然后在80-120 °C下預(yù)結(jié)晶2-5小時(shí)后得成品。
【文檔編號(hào)】B29C47/92GK106046701SQ201610287330
【公開日】2016年10月26日
【申請(qǐng)日】2016年4月29日
【發(fā)明人】張思燈, 鄒湘坪, 蔣紅亮
【申請(qǐng)人】杭州杭復(fù)新材料科技有限公司