專利名稱：聚酯材料自增韌、增強的方法
技術領域：
本發(fā)明屬于高分子材料的固態(tài)加工領域，特別是一種通過單面輥動輪、板壓成型獲得定向均勻自增韌、增強聚酯材料的方法。
背景技術：
高聚物加工中為了增加材料的力學性能，往往需要向其中加入第二、甚至第三組分。在加入組分進行復合(共混)過程中，又需要考慮組分間的相容性，這些多重因素的影響往往導致材料的強度和韌性難以兼顧，從而限制了共混改性的發(fā)展。近幾十年由金屬加工發(fā)展起來，并逐漸應用于聚合物加工的固態(tài)加工成型漸漸吸引了人們的研究，這種方法不 用添加其他組分進行共混，簡化了加工過程。概括的說固態(tài)加工成型就是在外加力場的作用下，處在熔點以下的聚合物產(chǎn)生固態(tài)流動，從而在力的作用下，高分子內(nèi)部結構出現(xiàn)沿流動方向的排列，從而形成分子鏈、結晶等不同尺度上的取向，從而通過直接的加工得到自增韌、增強的材料，固態(tài)加工包括固態(tài)擠出[李鵬，黃銳，中國塑料，1999，12(43-49)]、拉伸和輥壓等。其中固態(tài)拉伸是獲得高強聚合材料的最簡單的方法，它是在低于熔點的條件下，對材料進行拉伸比為數(shù)倍、乃至幾十倍的拉伸，從而獲得高度取向的聚合物材料。輥壓通常用來制取高取向度的薄膜和片材，固態(tài)的聚合物片材或細條，通過一系列加熱的輥筒輥壓，發(fā)生固態(tài)變形和取向，得到具有很高模量和強度的制品。但幾十年來，主流的高聚物加工設備還僅限于熔融加工(注塑機、擠出機等)，這主要是固態(tài)加工方法設備復雜、效率低下、自動化程度低等因素。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種簡單的聚酯材料自增韌、增強的方法。本發(fā)明的技術方案是聚酯材料自增韌、增強的方法，它的步驟如下
(1)將聚酯材料在高聚物成型加工設備中得到聚酯材料片材，所述聚酯材料為主鏈全部或部分是由羧基與羥基縮聚形成的聚合物；
(2)將聚酯材料片材加工成需要的形狀，并升高聚酯材料片材溫度到加工溫度進行單面輥動、板壓，所述聚酯材料片材受到的壓強為l_13000MPa，受到單次恒定壓力的時間為20-8000s ；
(3)將聚酯材料片材進行熱處理，熱處理的溫度在聚酯材料的熔點以下，時間為600min之內(nèi)。所述聚酯材料為聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚對苯二甲酸丙二醇酯、聚對苯二甲酸丁二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯或聚萘二甲酸丁二醇酯。所述步驟(I)中高聚物成型加工設備為注塑機、擠出機、硫化機或模壓機。所述步驟(2)中聚酯材料片材受到的壓強為300_750MPa，受到單次恒定壓力的時間為 200-600S。
所述步驟(3)中熱處理為張緊熱處理或松弛熱處理。所述步驟(3)中熱處理的溫度為聚酯材料的玻璃化溫度與熔點之間。本發(fā)明的有益效果是在單面輥動、板壓過程中，原來聚合物片材中無規(guī)的分子鏈在外力的作用下進行排列，形成了有序的取向結構，提高了材料的力學性能。


圖I是單面輥動、板壓加工聚酯裝置示意圖。
具體實施例方式聚酯材料自增韌、增強的方法，它的步驟如下 (1)將聚酯材料在高聚物成型加工設備中得到聚酯材料片材，所述聚酯材料為主鏈全部或部分是由羧基與羥基縮聚形成的聚合物；
(2)將聚酯材料片材加工成需要的形狀，并升高聚酯材料片材溫度到加工溫度進行單面輥動、板壓，所述聚酯材料片材受到的壓強為l_13000MPa，受到單次恒定壓力的時間為20-8000s ；
(3)將聚酯材料片材進行熱處理，消除內(nèi)應力，提高使用中的穩(wěn)定性，熱處理的溫度在聚酯材料的熔點以下，時間為600min之內(nèi)。所述聚酯材料為聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚對苯二甲酸丙二醇酯、聚對苯二甲酸丁二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯或聚萘二甲酸丁二醇酯。所述步驟(I)中高聚物成型加工設備為注塑機、擠出機、硫化機或模壓機。所述步驟(2)中聚酯材料片材受到的壓強為300_750MPa，受到單次恒定壓力的時間為 200-600s。所述步驟(3)中熱處理為張緊熱處理或松弛熱處理。所述步驟(3)中熱處理的溫度為聚酯材料的玻璃化溫度與熔點之間。實施例I
將PET片材剪切為50mmX IOmmX4mm的長方體形狀，放入凹模IOmm寬的腔體中；在140°C、并控制上面輥動輪的水平移動速度使PET的受壓時間為300s，改變壓力，測試片材的力學性能(見表I)。表I不同壓強時材料的力學性能
權利要求
1.聚酯材料自增韌、增強的方法，其特征在于，它的步驟如下 (1)將聚酯材料在高聚物成型加工設備中得到聚酯材料片材，所述聚酯材料為主鏈全部或部分是由羧基與羥基縮聚形成的聚合物； (2)將聚酯材料片材加工成需要的形狀，并升高聚酯材料片材溫度到加工溫度進行單面輥動、板壓，所述聚酯材料片材受到的壓強為l_13000MPa，受到單次恒定壓力的時間為20-8000s ； (3)將聚酯材料片材進行熱處理，熱處理的溫度在聚酯材料的熔點以下，時間為600min之內(nèi)。
2.根據(jù)權利要求I所述的聚酯材料自增韌、增強的方法，其特征在于所述聚酯材料為聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚對苯二甲酸丙二醇酯、聚對苯二甲酸丁二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯或聚萘二甲酸丁二醇酯。
3.根據(jù)權利要求I所述的聚酯材料自增韌、增強的方法，其特征在于所述步驟(I)中高聚物成型加工設備為注塑機、擠出機、硫化機或模壓機。
4.根據(jù)權利要求I所述的聚酯材料自增韌、增強的方法，其特征在于所述步驟(2)中聚酯材料片材受到的壓強為300-750MPa，受到單次恒定壓力的時間為200-600s。
5.根據(jù)權利要求I所述的聚酯材料自增韌、增強的方法，其特征在于所述步驟(3)中熱處理為張緊熱處理或松弛熱處理。
6.根據(jù)權利要求I所述的聚酯材料自增韌、增強的方法，其特征在于所述步驟(3)中熱處理的溫度為聚酯材料的玻璃化溫度與熔點之間。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種聚酯材料自增韌、增強的方法，它的步驟如下(1)將聚酯材料在高聚物成型加工設備中得到聚酯材料片材，所述聚酯材料為主鏈全部或部分是由羧基與羥基縮聚形成的聚合物；(2)將聚酯材料片材加工成需要的形狀，并升高聚酯材料片材溫度到加工溫度進行單面輥動、板壓，所述聚酯材料片材受到的壓強為1-13000MPa，受到單次恒定壓力的時間為20-8000s；(3)將聚酯材料片材進行熱處理，熱處理的溫度在聚酯材料的熔點以下，時間為600min之內(nèi)。在單面輥動、板壓過程中，原來聚合物片材中無規(guī)的分子鏈在外力的作用下進行排列，形成了有序的取向結構，提高了材料的力學性能。
文檔編號B29C71/00GK102825804SQ20121033581
公開日2012年12月19日 申請日期2012年9月12日 優(yōu)先權日2012年9月12日
發(fā)明者楊凱, 焦明立 申請人:中原工學院