一种快结晶聚酯工程塑料及其制备方法转让专利

申请号 : CN200910312669.3

文献号 : CN101787184A

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法律信息:

相似专利:

发明人 : 金建杨喆

申请人 : 中国石油化工股份有限公司中国纺织科学研究院

摘要 :

本发明涉及一种快结晶聚酯工程塑料及其制备方法,所述的快结晶聚酯工程塑料是由如下原料组分在双螺杆挤出机中挤出制得的:改性快结晶聚酯A100重量份、结晶成核剂B0.05~5重量份、玻璃纤维C10~40重量份、阻燃剂D10~30重量份、增韧剂E1~15重量份和抗氧剂F0.01~3重量份。本发明的工程塑料结晶速度快、力学强度高、注塑成型快并且可在低温下脱膜以及制成品不变形,应用该快结晶聚酯工程塑料组合物制备的工程塑料结晶速度快、力学强度高、注塑成型快并且可在低温下脱膜。

权利要求 :

1.一种快结晶聚酯工程塑料,其特征在于,所述的快结晶聚酯工程塑料是由如下原料组分在双螺杆挤出机中挤出制得的:改性快结晶聚酯A    100重量份

结晶成核剂B        0.05~5重量份

玻璃纤维C          10~40重量份

阻燃剂D            10~30重量份

增韧剂E            1~15重量份

抗氧剂F            0.01~3重量份;

优选由如下原料组分在双螺杆挤出机中挤出制得:

改性快结晶聚酯A    100重量份

结晶成核剂B        0.15~3重量份

玻璃纤维C          20~30重量份

阻燃剂D            15~25重量份

增韧剂E            2~10重量份

抗氧剂F            0.02~2重量份。

2.根据权利要求1所述的快结晶聚酯工程塑料,其特征在于,所述的原料组分还包括着色母粒,所述的着色母粒为0.5~10重量份,优选1~6重量份。

3.根据权利要求1或2所述的快结晶聚酯工程塑料,其特征在于,所述的改性快结晶聚酯A的特性粘度为0.5~1.2dl/g,优选0.6~1.0dl/g;所述的改性快结晶聚酯A是由80~100摩尔%的聚对苯二甲酸亚烷基酯和0~20摩尔%的共聚成分组成的改性快结晶聚酯A;所述的聚对苯二甲酸亚烷基酯优选对苯二甲酸或其衍生物与亚烷基二醇的聚合物共聚反应制得,或者为对苯二甲酸或其衍生物与亚烷基二醇的混合物共聚反应制得,更优选聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丙二醇酯或聚对苯二甲酸丁二醇酯中的一种或几种的混合物,最优选两种以上的混合物。

4.根据权利要求1或2所述的快结晶聚酯工程塑料,其特征在于,所述的结晶成核剂B为无机微粒、有机钠盐类或离子型聚合物中的一种或几种的组合;其中,所述的无机微粒为0.1~8重量份,优选0.2~6重量份;所述的有机钠盐类为0.05~5重量份,优选0.1~3重量份;所述的离子型聚合物为0.1~6重量份,优选0.3~5重量份;所述的无机微粒优选二氧化钛、二氧化硅、氧化锌、氧化铝、滑石粉、高岭土、水滑石、蒙脱土或碳酸钙;所述的有机钠盐类优选苯甲酸钠、对氯苯甲酸钠、硬脂酸钠、硬脂酸钡或者褐煤酸钠;所述的离子型聚合物优选乙烯-丙烯酸钠离子聚合物或者乙烯-甲基丙烯酸钠离子聚合物。

5.根据权利要求1或2所述的快结晶聚酯工程塑料,其特征在于,所述的玻璃纤维C为无碱长玻纤或无碱短玻纤中的一种或几种的组合。

6.根据权利要求1或2所述的快结晶聚酯工程塑料,其特征在于,所述的阻燃剂D为溴类阻燃剂与锑类阻燃剂的组合,或者为一种或几种无卤阻燃剂的组合;所述的溴类阻燃剂优选十溴联苯醚、八溴醚、十溴二苯乙烷、溴化环氧乙烷或溴化联苯乙烯;所述的锑类阻燃剂优选三氧化二锑或锑酸钠;所述的无卤阻燃剂优选次磷酸盐、磷氮复配或红磷母粒。

7.根据权利要求1或2所述的快结晶聚酯工程塑料,其特征在于,所述的增韧剂E为聚酯弹性体或橡胶粒子,所述的聚酯弹性体或橡胶粒子均为含有2个或者以上官能团的化合物;所述的增韧剂E优选乙烯-丙烯酸乙酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯、乙烯-丙烯酸丁酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯、乙烯-甲基丙烯酸丁酯-丙烯酸缩水甘油酯、乙烯-辛烯共聚物、乙烯-辛烯共聚物接枝马来酸酐、乙烯-醋酸乙烯-马来酸酐共聚物、苯乙烯-乙烯丁烯-苯乙烯共聚物或者苯乙烯-乙烯丁烯-苯乙烯共聚物接枝马来酸酐。

8.一种权利要求1-7任意一项所述的快结晶聚酯工程塑料的制备方法,其特征在于,所述的制备方法包括如下步骤:

1)将所述原料组分干燥;

2)将干燥后的改性快结晶聚酯A、结晶成核剂B、阻燃剂D、增韧剂E和抗氧剂F放入高速混合搅拌机中混合均匀,得混合物;

3)将混合物和玻璃纤维C置于双螺杆挤出机中挤出,挤出后,水冷拉条,切粒干燥,打包即得所述的快结晶聚酯工程塑料。

9.根据权利要求8所述的快结晶聚酯工程塑料的制备方法,其特征在于,所述的改性快结晶聚酯A干燥后,其含水量为30~200ppm,优选50~100ppm。

10.根据权利要求8或9所述的快结晶聚酯工程塑料的制备方法,其特征在于,步骤3)中将混合物和玻璃纤维C置于双螺杆挤出机中挤出时,各加热区间温度设为240~310℃,优选250~300℃。

说明书 :

技术领域

本发明涉及用改性快结晶聚酯、结晶成核剂、玻璃纤维、阻燃剂和增韧剂制成的快结晶聚酯工程塑料。更详细的讲,涉及具有快速结晶、拉伸强度、冲击强度、弯曲强度、耐温性能等聚酯工程塑料的特性;和快速结晶性能和注塑时可在低温下快速脱模特性。

背景技术

聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)目前广泛被应用于合成纤维、薄膜和工程塑料等领域。其突出特点是具有优良的耐热性、电绝缘性、耐化学药品性和无毒环保等性能;并且拥有较低的生产成本和较高的性价比。
特别是在纺织工业上,PET是一种重要的合成纤维原料。目前我国的PET切片产量高达上千万吨/年,由于产业结构不合理等原因造成了我国纤维级PET大量过剩。造成了价格的恶性竞争和聚酯公司利润的下降,产能过剩等问题。
除了用在纺织工业上,PET还可以应用在薄膜,吹瓶和工程塑料上。特别是应用在工程塑料上。PET工程塑料与尼龙,聚丙烯,聚碳酸酯和PBT等工程塑料相比,具有独特的性价比。PET工程塑料刚性好,拉伸,弯曲等力学性能高;耐热温度高(可达220℃);电性能好(较高的绝缘性能,高CTI值);特别吸引人的是价格便宜。因此发展PET工程塑料是非常有前途的和经济价值的。特别是可以消化我国目前大量过剩的PET切片。
但是由于PET结构比较刚性,因此它是一种半结晶性的高聚物,其结晶速率较慢,并且结晶度不完全,这直接造成了其注塑成型时速度慢,模塑周期长;同时结晶度低使得其热变形温度低,力学性能差。这些都限制了其在工程塑料中的应用。多年来人们一直致力于提高PET的结晶速率,改善其加工性能。对于这方面的研究主要集中在PET结晶成核剂的研究,通过加入成核剂和成核促进剂,以提高PET结晶速率和结晶度,并且降低注塑时模具温度,以达到工程塑料应用的要求。
例如:专利,CN1775852A含超细氧化物热塑性聚酯工程塑料的制备方法,描述了二氧化硅、二氧化钛、三氧化二铝等无机氧化物作为成核剂改善热塑性聚酯工程塑料结晶的方法。得到了力学性能、耐温性能和摩擦性能比较好的热塑性聚酯工程塑料。
专利CN1600812A聚酯工程塑料合金及制造方法,描述了用聚胺酯或者聚酯弹性体与聚酯共混得到高韧性的聚酯工程塑料合金。
200710173612.0提供了一种聚酯复合材料组合物,它包括以下成分和重量份含量:聚酯100重量份,聚萘二甲酸乙二醇酯纤维5-60重量份,成核剂0.8-1.8重量份,以及可任选的加工助剂0-1重量份。所述聚酯复合材料组合物可以制得结晶快而且强度高的聚酯复合材料。
“PET工程塑料结晶性能的改善”(参见吴彤、郑晓秧、李燕立的“PET工程塑料结晶性能的改善”,北京服装学院学报第19卷第2期)对PET工程塑料结晶性能的改善进行了研究,指出“改善PET的结晶性能,一般从两方面着手:一是采用增塑、共聚和共混等途径(添加或不添加结晶成核剂),降低其玻璃化温度,促进结晶和晶体增长;二是加适当的结晶成核剂或晶体增大剂,提高PET的结晶速度”,并在参阅大量文献的基础上,根据现有条件,运用正交法选取适当的结晶促进剂和结晶成核剂相配合,并添加一定的界面相容剂,制定了4组配方。测试结果表明,与空白PET相比,PET共混物的结晶性能得到了很大改善。
以上方法并不能解决PET工程塑料结晶速度慢,成型和脱模慢,以及注塑成型温度高等问题。

发明内容

本发明的第一目的在于克服上述缺陷,提供一种结晶速度快、力学强度高、注塑成型快并且可在低温下脱膜以及制成品不变形的快结晶聚酯工程塑料。
本发明的第二目的在于提供一种本发明所述的快结晶聚酯工程塑料的制备方法,该方法操作简单,所制得的快结晶工程塑料结晶速度快、力学强度高、注塑成型快并且可在低温下脱膜以及制成品不变形等优点。
为实现本发明的第一目的,本发明采用如下技术方案:
一种快结晶聚酯工程塑料,其中,所述的快结晶聚酯工程塑料是由如下原料组分在双螺杆挤出机中经挤出制得的:
改性快结晶聚酯A    100重量份
结晶成核剂B        0.05~5重量份
玻璃纤维C          10~40重量份
阻燃剂D            10~30重量份
增韧剂E            1~15重量份
抗氧剂F            0.01~3重量份;
优选由如下原料组分在双螺杆挤出机中挤出制得:
改性快结晶聚酯A    100重量份
结晶成核剂B        0.15~3重量份
玻璃纤维C          20~30重量份
阻燃剂D            15~25重量份
增韧剂E            2~10重量份
抗氧剂F            0.02~2重量份。
根据前述的快结晶聚酯工程塑料,其中,所述的原料组分还包括着色母粒,所述的着色母粒为0.5~10重量份,优选1~6重量份。
根据前述的快结晶聚酯工程塑料,其中,所述的改性快结晶聚酯A的特性粘度为0.5~1.2dl/g,优选0.6~1.0dl/g;
所述的改性快结晶聚酯A是由80~100摩尔%的聚对苯二甲酸亚烷基酯和0~20摩尔%的共聚成分组成的改性快结晶聚酯A;
所述的聚对苯二甲酸亚烷基酯优选对苯二甲酸或其衍生物与亚烷基二醇的聚合物共聚反应制得,或者为对苯二甲酸或其衍生物与亚烷基二醇的混合物共聚反应制得,
更优选聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丙二醇酯或聚对苯二甲酸丁二醇酯中的一种或几种的混合物,最优选两种以上的混合物。
根据前述的快结晶聚酯工程塑料,其中,所述的结晶成核剂B为无机微粒、有机钠盐类或离子型聚合物中的一种或几种的组合;
其中,所述的无机微粒为0.1~8重量份,优选0.2~6重量份;所述的有机钠盐类为0.05~5重量份,优选0.1~3重量份;所述的离子型聚合物为0.1~6重量份,优选0.3~5重量份;
所述的无机微粒优选二氧化钛、二氧化硅、氧化锌、氧化铝、滑石粉、高岭土、水滑石、蒙脱土或碳酸钙;
所述的有机钠盐类优选苯甲酸钠、对氯苯甲酸钠、硬脂酸钠、硬脂酸钡或者褐煤酸钠;
所述的离子型聚合物优选乙烯-丙烯酸钠离子聚合物或者乙烯-甲基丙烯酸钠离子聚合物。
据前述的快结晶聚酯工程塑料,其中,所述的玻璃纤维C为无碱长玻纤或无碱短玻纤中的一种或几种的组合。
根据前述的快结晶聚酯工程塑料,其中,所述的阻燃剂D为溴类阻燃剂与锑类阻燃剂的组合,或者为一种或几种无卤阻燃剂的组合;所述的溴类阻燃剂优选十溴联苯醚、八溴醚、十溴二苯乙烷、溴化环氧乙烷或溴化联苯乙烯;所述的锑类阻燃剂优选三氧化二锑或锑酸钠;所述的无卤阻燃剂优选次磷酸盐、磷氮复配或红磷母粒。
根据前述的快结晶聚酯工程塑料,其中,所述的增韧剂E为聚酯弹性体或橡胶粒子,所述的聚酯弹性体或橡胶粒子均为含有2个或者以上官能团的化合物;
所述的增韧剂E优选乙烯-丙烯酸乙酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯、乙烯-丙烯酸丁酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯、乙烯-甲基丙烯酸丁酯-丙烯酸缩水甘油酯、乙烯-辛烯共聚物、乙烯-辛烯共聚物接枝马来酸酐、乙烯-醋酸乙烯-马来酸酐共聚物、苯乙烯-乙烯丁烯-苯乙烯共聚物或者苯乙烯-乙烯丁烯-苯乙烯共聚物接枝马来酸酐。
为实现本发明的第二目的,本发明采用如下技术方案:
一种本发明所提供的快结晶聚酯工程塑料的制备方法,其中,所述的制备方法包括如下步骤:
1)将所述原料组分干燥;
2)将干燥后的改性快结晶聚酯A、结晶成核剂B、阻燃剂D、增韧剂E和抗氧剂F放入高速混合搅拌机中混合均匀,得混合物;
3)将混合物和玻璃纤维C置于双螺杆挤出机中挤出,挤出后,水冷拉条,切粒干燥,打包即得所述的快结晶聚酯工程塑料。
根据前述的快结晶聚酯工程塑料的制备方法,其中,所述的改性快结晶聚酯A干燥后,其含水量为30~200ppm,优选50~100ppm。
根据前述的快结晶聚酯工程塑料的制备方法,其中,步骤3)中将混合物置于双螺杆挤出机中挤出时模头温度设为240~310℃,优选250~300℃。
以下为本发明的详细描述:
一方面,本发明提供一种快结晶聚酯工程塑料,解决了现有技术中聚酯工程塑料结晶速度慢,成型和脱膜慢,以及注塑成型温度高等问题。
本发明所提供的快结晶聚酯工程塑料,是由如下成分在双螺杆挤出机中经挤出制得的:
改性快结晶聚酯A    100重量份
结晶成核剂B        0.05~5重量份
玻璃纤维C          10~40重量份
阻燃剂D            10~30重量份
增韧剂E            1~15重量份
抗氧剂F            0.01~3重量份。
结晶速度慢是长期以来限制PET在工程塑料领域使用的主要原因。现有技术改善PET的结晶性能,一般从两个方面入手:一是采用增塑、共聚和共混等途径,降低其玻璃化温度,促进结晶和晶体增长;二是添加适当的结晶成核剂或晶体增大剂,提高PET的结晶速度。虽然采用上述方法其结晶性能有所改善,但效果并不明显。
本发明采用由改性快结晶聚酯A、结晶成核剂B、玻璃纤维C、阻燃剂D、增韧剂E和抗氧剂F一起在双螺杆挤出机熔融挤出制得。其中改性快结晶聚酯A为聚合改性快结晶聚酯,在聚合过程中加入了柔性共聚组分。共聚上柔性组分后,在分子水平上减少了聚酯分子链之间的作用力,并且使聚酯分子链更容易的滑移;使聚酯分子链更容易的进行折叠进入晶体。同时因为柔性组分是聚合到聚酯大分子链上的,因此对于聚酯材料的强度和性能没有影响。
聚酯材料在高温下易降解,本发明中,加入抗氧剂可以防止聚酯材料在高温下降解。
此外,本发明中结晶成核剂的加入给聚酯大分子链提供了结晶点,即大分子链在成核剂周围聚集,然后折叠进入晶区。因此,本发明加入结晶成核剂和聚合改性加入结晶促进剂可以大大加快聚酯的结晶速度,提高结晶度。
本发明经过进一步的试验,表明当选择如下重量份成分时制得的快结晶聚酯工程塑料的结晶性能更好:
改性快结晶聚酯A    100重量份
结晶成核剂B        0.15~3重量份
玻璃纤维C          20~30重量份
阻燃剂D            15~25重量份
增韧剂E            2~10重量份
抗氧剂F            0.02~2重量份。
本发明中,所述的抗氧剂F是1010、亚磷酸三苯酯或亚磷酸三甲酯等。
抗氧剂F的使用量没有特殊的要求。可根据实际要求来添加。相对于A组分100重量份,优选0.01~3重量份,再优选0.02~2重量份。
本发明中,可以根据产品着色与否的需要进一步加入着色母粒,着色母粒可以是炭黑色母粒、钛白白色母粒、铬铁红色母粒、黄色母粒或棕色母粒等。
本发明中,所述着色母粒的使用量没有特殊的要求。可根据实际要求来添加。相对于A组分100重量份,优选0.5~10重量份,再优选1~6重量份。
本发明所提供的快结晶聚酯工程塑料中,其中,所述的改性快结晶聚酯A是由80%~100%的聚对苯二甲酸亚烷基酯和0~20%的共聚成分组成的改性快结晶聚酯A,所述的共聚成分为间苯二甲酸、邻苯二甲酸、萘二羧酸、对苯撑二羧酸、均苯四甲酸、琥珀酸、戊二酸、己二酸、辛二酸、壬二酸、奎二酸、乳酸、碳酸、含有磺酸盐的二元羧酸衍生物、1,2-乙二醇、1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、1,6-己二醇、新戊二醇、1,4-环己烷二甲醇、二乙二醇、聚乙二醇、聚丁二醇、季戊四醇、4-羟基苯甲酸、ε-己内酯、双酚A、对苯二酚或者1,4-对苯二甲醇;
前述的共聚成分,可在以聚对苯二甲酸亚烷基酯的主链或者侧链缩聚,对于共聚的方法等没有特殊的限制。
所述的结晶成核剂B为无机微粒、有机盐类或离子型聚合物中的一种或几种的组合;
所述的玻璃纤维C为无碱长玻纤或无碱短玻纤中的一种或几种的组合;
对于本发明的玻璃纤维C成分的使用量没有特殊的要求,但对于相对于A成分100重量份,优选10~40重量份,再优选20~30重量份。
所述的阻燃剂D为溴类阻燃剂与锑类阻燃剂的组合或无卤阻燃剂;
所述的锑类阻燃剂选自十溴联苯醚、八溴醚、十溴二苯乙烷、溴化环氧乙烷、溴化聚苯乙烯等溴类阻燃剂与三氧化二锑、锑酸钠等锑类阻燃剂的组合;还可以是如次磷酸盐、磷氮复配、红磷母粒等无卤阻燃剂的一种或者2种以上的组合。
所述的增韧剂E为聚酯弹性体或橡胶粒子,所述的聚酯弹性体或橡胶粒子均为含有2个或者以上官能团的化合物,优选乙烯-丙烯酸乙酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯、乙烯-丙烯酸丁酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯、乙烯-甲基丙烯酸丁酯-丙烯酸缩水甘油酯、乙烯-辛烯共聚物、乙烯-辛烯共聚物接枝马来酸酐、乙烯-醋酸乙烯-马来酸酐共聚物、苯乙烯-乙烯丁烯-苯乙烯共聚物或者苯乙烯-乙烯丁烯-苯乙烯共聚物接枝马来酸酐。
本发明所提供的快结晶聚酯工程塑料中,其中,所述的聚对苯二甲酸亚烷基酯为对苯二甲酸或其衍生物与亚烷基二醇的聚合物共聚反应制得,或者为对苯二甲酸或其衍生物与亚烷基二醇的混合物共聚反应制得;
所述的无机微粒为二氧化钛、二氧化硅、氧化锌、氧化铝、滑石粉、高岭土、水滑石、蒙脱土或碳酸钙;
所述的有机钠盐类为苯甲酸钠、对氯苯甲酸钠、硬脂酸钠、硬脂酸钡或者褐煤酸钠;
所述的离子型聚合物为乙烯-丙烯酸钠离子聚合物或者乙烯-甲基丙烯酸钠离子聚合物。
本发明所提供的快结晶聚酯工程塑料中,其中,所述的聚对苯二甲酸亚烷基酯为聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丙二醇酯或聚对苯二甲酸丁二醇酯中的一种或几种的混合物。    本发明所提供的快结晶聚酯工程塑料中,其中,所述的改性快结晶聚酯A的特性粘度为0.5~1.2dl/g,优选0.6~1.0dl/g。
本发明中,对于改性快结晶聚酯A成分的特性粘度,选择0.5~1.2dl/g,优选0.6~1.0dl/g。因为当特性粘度低于0.5 dl/g时,快结晶聚酯工程塑料的强度较低,而超过1.2dl/g时熔融粘度增大,螺杆加工会变得困难并且结晶性能受到影响。
本发明所提供的快结晶聚酯工程塑料中,其中,所述的无机微粒为0.1~8重量份,优选0.2~6重量份。
本发明中,对于B成分中的无机微粒粒径没有特殊的要求,但是优选0.01~5μm,再优选0.02~3 μ m。本发明使用的无机微粒可根据需要使用硅烷化合物、钛酸酯化合物、异氰酸酯化合物等进行表面处理。对于B组分中的无机微粒的使用量没有特殊的要求,但相对于A成分100重量份,优选0.1~8重量份,再优选0.2~6重量份。
本发明所提供的快结晶聚酯工程塑料中,其中,所述的有机钠盐类为0.05~5重量份,优选0.1~3重量份。
本发明中,对于B成分中的有机钠盐类粒径没有特殊的要求,也无需粉体处理。有机钠盐类的使用量没有特殊的要求,但相对于A成分100重量份,优选0.05~5重量份,再优选0.1~3重量份。
本发明所提供的快结晶聚酯工程塑料中,其中,所述的离子型聚合物为0.1~6重量份,优选0.3~5重量份。
本发明中,对于B成分中的离子型聚合物的粒径没有特殊的要求,也无需粉体处理。离子型聚合物的使用量没有特殊的要求,但相对于A成分100重量份,0.1~6重量份,再优选0.3~5重量份。
本发明的快结晶聚酯工程塑料的熔点为240~260℃;优选245~255℃;再优选248~255℃。
本发明的快结晶聚酯工程塑料的熔融结晶峰温为200~225℃;优选205~220℃,再优选210~218℃。
本发明的快结晶聚酯工程塑料的拉伸强度为110~140MPa,优选120~135MPa,再优选125~130MPa。
本发明的快结晶聚酯工程塑料弯曲强度为170~220MPa,优选180~210MPa,再优选185~200MPa。
本发明的快结晶聚酯工程塑料的简支梁缺口冲击强度为5~12KJ/m2,优选7~10KJ/m2,再优选9~10KJ/m2。
本发明的快结晶聚酯工程塑料的热变形温度在190~240℃,优选200~230℃,再优选220~225℃。
本发明的快结晶聚酯工程塑料的阻燃性为V2~V0,优选V0。
本发明的快结晶聚酯工程塑料的结晶速度快、注塑成型快、低温快速脱模等优点。
本发明的快结晶聚酯工程塑料的脱模时间为3~15秒/次;优选5~10秒/次。
另一方面,本发明提供一种快结晶聚酯工程塑料的制备方法,该方法操作简单,所制得的快结晶工程塑料结晶速度快、力学强度高、注塑成型快并且可在低温下脱膜以及制成品不变形等优点。
本发明所提供的快结晶聚酯工程塑料的制备方法包括如下步骤:
1)将所述原料组分干燥;
2)将干燥后的改性快结晶聚酯A、结晶成核剂B、阻燃剂D、增韧剂E和抗氧剂放入高速混合搅拌机中混合均匀,得混合物;
3)将混合物和玻璃纤维C置于双螺杆挤出机中挤出,挤出后,水冷拉条,切粒干燥,打包即得所述的快结晶聚酯工程塑料。
本发明所提供的快结晶聚酯工程塑料的制备方法中,其中,所述的改性快结晶聚酯A干燥后,其含水量为30~200ppm,优选50~100ppm。
聚酯在高温加工时会发生降解。本发明中,控制含水量可以防止聚酯A在高温加工时降解。
本发明所提供的快结晶聚酯工程塑料的制备方法中,步骤3)中将混合物和玻璃纤维C置于双螺杆挤出机中时,将混合物从双螺杆挤出的主喂料口加入,玻璃纤维C从玻纤加入口进入螺杆。
本发明所提供的快结晶聚酯工程塑料的制备方法中,其中,步骤3)中将混合物和玻璃纤维C置于双螺杆挤出机中挤出时,各加热区间温度设为240~310℃,优选250~300℃。所述的加热区间一共7个区。
与现有技术相比,本发明具有如下优点:
(1)本发明所提供的快结晶聚酯工程塑料,由于原料组分中聚合改性快结晶聚酯A,在聚合过程中加入了柔性共聚组分。共聚上柔性组分后,在分子水平上减少了聚酯分子链之间的作用力,并且使聚酯分子链更容易的滑移;使聚酯分子链更容易的进行折叠进入晶体。同时因为柔性组分是聚合到聚酯大分子链上的因此对于聚酯材料的强度和性能没有影响。
(2)本发明所提供的快结晶聚酯工程塑料,由于其原料组分中结晶成核剂B的加入给聚酯大分子链提供了结晶点,即大分子链在成核剂周围聚集,然后折叠进入晶区。因此,我们加入结晶成核剂和聚合改性加入结晶促进剂可以大大加快聚酯的结晶速度,提高结晶度。
(3)本发明所提供的快结晶聚酯工程塑料的半结晶时间t1/2:224℃为213s;而一般聚酯工程塑料的224℃下半结晶时间为676s。本发明的快结晶聚酯工程塑料的结晶速度是一般聚酯工程塑料的3倍。
(4)本发明所提供的快结晶聚酯工程塑料的脱模时间为3~5秒/次,而一般的聚酯工程塑料为5~8秒/次。
(5)本发明具有操作简单、结晶速度快、力学强度高、注塑成型快并且可在低温下脱模以及制成品不变形等优点。

具体实施方式

以下为本发明的具体实施方式,所述的实施例是为了进一步描述本发明,而不是限制本发明。
实施例1
将干燥到含水量100ppm以下的100份聚合改性快结晶聚对苯二甲酸乙二醇酯,特性粘度0.80dl/g(中国纺织科学研究院K100)、6份的乙烯-甲基丙烯酸钠离子聚合物(杜邦公司Sulyn8920)、30份的无碱长玻纤(北京通州兴旺玻纤E200)、10份的十溴二苯醚(美国雅宝公司102E)和3份的三氧化二锑(闪星锑业公司)、8份的乙烯-甲基丙烯酸丁酯-丙烯酸缩水甘油酯(杜邦公司PTW)和0.5份的1010混合均匀。双螺杆挤出机于280℃下熔融挤出。水冷拉条、切粒。即得快结晶聚酯工程塑料。
实施例2
将干燥到含水量100ppm以下的100份聚合改性快结晶聚对苯二甲酸乙二醇酯,特性粘度0.80dl/g(中国纺织科学研究院K100)、6份的乙烯-丙烯酸乙酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯(阿托菲钠公司AX8900)、30份的无碱长玻纤(北京通州兴旺玻纤E200)、0.5份的褐煤酸钠(NAV101科莱恩公司)、15份的溴化环氧乙烷(以色列死海溴公司2100)和3份的三氧化二锑(闪星锑业公司)和0.5份的1010混合均匀。双螺杆挤出机于260~280℃下熔融挤出。水冷拉条、切粒。即得快结晶聚酯工程塑料。
实施例3
将干燥到含水量100ppm以下的100份聚合改性快结晶聚对苯二甲酸乙二醇酯,特性粘度0.8dl/g(中国纺织科学研究院K100)、2份的乙烯-甲基丙烯酸钠离子聚合物(杜邦公司Sulyn8920)和0.5份的滑石粉(辽宁海城滑石公司)、14份的溴化聚苯乙烯(美国雅宝公司7010)和4份的锑酸钠(闪星锑业公司)、8份的乙烯-甲基丙烯酸丁酯-丙烯酸缩水甘油酯(杜邦公司PTW)和0.5份的1010混合均匀。双螺杆挤出机于260~280℃下熔融挤出。水冷拉条、切粒。即得快结晶聚酯工程塑料。
实施例4
将干燥到含水量100ppm以下的100份聚合改性快结晶聚对苯二甲酸乙二醇酯,特性粘度0.8dl/g(中国纺织科学研究院K100)、10份聚对苯二甲酸丁二醇酯,特性粘度1.0(中石化仪征化纤公司)、0.5份的滑石粉(辽宁海城滑石公司)、14份的溴化聚苯乙烯(美国雅宝公司7010)和4份的锑酸钠(闪星锑业公司)、8份的乙烯-甲基丙烯酸丁酯-丙烯酸缩水甘油酯(杜邦公司PTW)和0.5份的1010混合均匀。双螺杆挤出机于260~280℃下熔融挤出。水冷拉条、切粒。即得快结晶聚酯工程塑料。
实施例5
将干燥到含水量100ppm以下的80份聚合改性快结晶聚对苯二甲酸乙二醇酯,特性粘度0.8dl/g(中国纺织科学研究院K100)、20份的聚对苯二甲酸丁二醇酯,特性粘度1.0dl/g(中石化仪征化纤公司)1份的蒙脱土(浙江丰虹粘土有限公司DK200)、14份的溴化聚苯乙烯(美国雅宝公司7010)和3份的三氧化二锑(闪星锑业公司)、8份的乙烯-甲基丙烯酸丁酯-丙烯酸缩水甘油酯(杜邦公司PTW)和0.5份的1010混合均匀。双螺杆挤出机于260~280℃下熔融挤出。水冷拉条、切粒。即得快结晶聚酯工程塑料。
实施例6
将干燥到含水量100ppm以下的100份聚合改性快结晶聚对苯二甲酸乙二醇酯,特性粘度0.75dl/g(中国纺织科学研究院K100)、0.5份的滑石粉(辽宁海城滑石公司)、14份的溴化聚苯乙烯(美国雅宝公司7010)和4份的锑酸钠(闪星锑业公司)、8份的乙烯-甲基丙烯酸丁酯-丙烯酸缩水甘油酯(杜邦公司PTW)和0.5份的1010混合均匀。双螺杆挤出机于260~280℃下熔融挤出。水冷拉条、切粒。即得快结晶聚酯工程塑料。
实施例7
1)将特性粘度为0.5dl/g的100份聚合改性快结晶聚对苯二甲酸乙二醇酯、0.5份的滑石粉、30份的无碱长玻纤、14份的溴化聚苯乙烯、4份的锑酸钠、8份的乙烯-甲基丙烯酸丁酯-丙烯酸缩水甘油酯和0.5份的1010进行干燥,其中聚合改性快结晶聚对苯二甲酸乙二醇酯干燥至含水量100ppm以下;
2)将干燥后的除无碱长玻纤之外的其它原料组分放入高速混合搅拌机中混合均匀,得混合物;
3)将步骤2)所得的混合物从双螺杆挤出机的主喂料口加入,将经步骤1)干燥处理的无碱长玻纤从玻纤加入口进入螺杆,双螺杆挤出机各加热区间温度设为300℃进行熔融挤出;挤出后,水冷拉条,切粒干燥,打包即得快结晶聚酯工程塑料。
所得的快结晶聚酯工程塑料的熔点为240℃,熔融结晶峰温为200℃,拉伸强度为110MPa,弯曲强度为170MPa,简支梁缺口冲击强度为5KJ/m2,热变形温度为190℃,阻燃性为V0,脱膜时间为15秒/次。
实施例8
1)将特性粘度为1.2 dl/g的100份聚合改性快结晶聚对苯二甲酸丙二醇酯、0.1份的二氧化钛、20份的无碱短玻纤、15份的十溴二苯乙烷、4份的锑酸钠、10份的乙烯-丙烯酸乙酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯和0.01份的亚磷酸三苯酯进行干燥,其中聚合改性快结晶聚对苯二甲酸丙二醇酯干燥至含水量50ppm;
2)将干燥后的除无碱短玻纤之外的其它原料组分放入高速混合搅拌机中混合均匀,得混合物;
3)将步骤2)所得的混合物从双螺杆挤出机的主喂料口加入,将经步骤1)干燥处理的无碱短玻纤从玻纤加入口进入螺杆,双螺杆挤出机各加热区间温度设为250℃进行熔融挤出;挤出后,水冷拉条,切粒干燥,打包即得快结晶聚酯工程塑料。
所得的快结晶聚酯工程塑料的熔点为260℃,熔融结晶峰温为225℃,拉伸强度为140MPa,弯曲强度为220MPa,简支梁缺口冲击强度为12KJ/m2,热变形温度为240℃,阻燃性为V0,脱膜时间为3秒/次。
实施例9
1)将特性粘度为0.6dl/g的100份聚合改性快结晶聚对苯二甲酸丁二醇酯、8份的二氧化硅、10份的无碱长玻纤、14份的十溴联苯醚、4份的三氧化二锑、1份的乙烯-丙烯酸丁酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯和3份的亚磷酸三甲酯进行干燥,其中聚合改性快结晶聚对苯二甲酸丁二醇酯干燥至含水量200ppm;
2)将干燥后的除无碱长玻纤之外的其它原料组分放入高速混合搅拌机中混合均匀,得混合物;
3)将步骤2)所得的混合物从双螺杆挤出机的主喂料口加入,将经步骤1)干燥处理的无碱长玻纤从玻纤加入口进入螺杆,双螺杆挤出机各加热区间温度设为310℃进行熔融挤出;挤出后,水冷拉条,切粒干燥,打包即得快结晶聚酯工程塑料。
所得的快结晶聚酯工程塑料的熔点为245℃,熔融结晶峰温为205℃,拉伸强度为120MPa,弯曲强度为180MPa,简支梁缺口冲击强度为7KJ/m2,热变形温度为200℃,阻燃性为V0,脱膜时间为5秒/次。
实施例10
1)将特性粘度为1.0dl/g的50份聚对苯二甲酸乙二醇酯和特性粘度为1.0dl/g的50份聚对苯二甲酸丙二醇酯组成的聚合改性快结晶聚酯、0.2份的滑石粉、10份的无碱长玻纤、14份的溴化环氧乙烷、4份的锑酸钠、15份的乙烯-醋酸乙烯-马来酸酐共聚物和0.5份的1010进行干燥,其中聚合改性快结晶聚酯干燥至含水量30ppm;
2)将干燥后的除无碱长玻纤之外的其它原料组分放入高速混合搅拌机中混合均匀,得混合物;
3)将步骤2)所得的混合物从双螺杆挤出机的主喂料口加入,将经步骤1)干燥处理的无碱长玻纤从玻纤加入口进入螺杆,双螺杆挤出机各加热区间温度设为240℃进行熔融挤出;挤出后,水冷拉条,切粒干燥,打包即得快结晶聚酯工程塑料。
所得的快结晶聚酯工程塑料的熔点为255℃,熔融结晶峰温为220℃,拉伸强度为135MPa,弯曲强度为210MPa,简支梁缺口冲击强度为10KJ/m2,热变形温度为230℃,阻燃性为V0,脱膜时间为15秒/次。
实施例11
1)将特性粘度为1.0dl/g的40份聚对苯二甲酸乙二醇酯和特性粘度为1.0dl/g的60份聚对苯二甲酸丁二醇酯组成的聚合改性快结晶聚酯、0.5份的高岭土、30份的无碱短玻纤、20份的溴化聚苯乙烯、5份的锑酸钠、2份的苯乙烯-乙烯丁烯-苯乙烯共聚物接枝马来酸和0.5份的1010进行干燥,其中聚合改性快结晶聚酯干燥至含水量150ppm;
2)将干燥后的除无碱短玻纤之外的其它原料组分放入高速混合搅拌机中混合均匀,得混合物;
3)将步骤2)所得的混合物从双螺杆挤出机的主喂料口加入,将经步骤1)干燥处理的无碱短玻纤从玻纤加入口进入螺杆,双螺杆挤出机各加热区间温度设为280℃进行熔融挤出;挤出后,水冷拉条,切粒干燥,打包即得快结晶聚酯工程塑料。
所得的快结晶聚酯工程塑料的熔点为248℃,熔融结晶峰温为210℃,拉伸强度为125MPa,弯曲强度为185MPa,简支梁缺口冲击强度为9KJ/m2,热变形温度为220℃,阻燃性为V0,脱膜时间为12秒/次。
实施例12
1)将特性粘度为0.58dl/g的100份聚合改性快结晶聚对苯二甲酸乙二醇酯、0.5份的水滑石、25份的无碱长玻纤、14份的溴化聚苯乙烯、4份的锑酸钠、8份的乙烯-甲基丙烯酸丁酯-丙烯酸缩水甘油酯、0.5份炭黑色母粒和0.5份的1010进行干燥,其中聚合改性快结晶聚对苯二甲酸乙二醇酯干燥至含水量80ppm以下;
2)将干燥后的除无碱长玻纤之外的其它原料组分放入高速混合搅拌机中混合均匀,得混合物;
3)将步骤2)所得的混合物从双螺杆挤出机的主喂料口加入,将经步骤1)干燥处理的无碱长玻纤从玻纤加入口进入螺杆,双螺杆挤出机各加热区间温度设为290℃进行熔融挤出;挤出后,水冷拉条,切粒干燥,打包即得快结晶聚酯工程塑料。
所得的快结晶聚酯工程塑料的熔点为255℃,熔融结晶峰温为218℃,拉伸强度为130MPa,弯曲强度为200MPa,简支梁缺口冲击强度为10KJ/m2,热变形温度为225℃,阻燃性为V0,脱膜时间为15秒/次。