[发明专利]纳米SiO2/PET工程塑料制品的生产方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种纳米SiO₂/PET工程塑料制品的生产方法，具体地说，是采用纳米SiO₂/PET复合材料制取工程塑料制品的方法。属于热塑性高分子塑料制品生产技术。

背景技术

聚对苯二甲酸乙二醇酯简称PET，是一种性能优良，价格较低的热塑性高分子材料，它广泛应用于制作合成纤维、薄膜和饮料瓶等包装容器。而用它制取诸如汽车、电气和机械等工程塑料制品，由于其分子链中具有刚性苯环，致使其结晶速率较慢，而阻碍了其在工程塑料上的应用。因此，提高PET的结晶速率，是实现PET在工程塑料上应用的关键技术。

上世纪80年代，美国杜邦公司通过添加成核剂、成核促进剂和玻璃纤维，成功开发出结晶速率快、注塑模温低的改性PET工程塑料制品。

但是，用上述改性PET生产的工程塑料制品的力学性能、电性能和热性能等，仍然满足不了工程塑料制品日益提高的指标要求。而本申请人与中科院宁波材料技术与工程研究所，共同研发的由PET改性的纳米SiO₂/PET复合材料，由于在其纳米粒子中存在大量的SI²⁺活性基因，它与PET高分子链的-COOH形成很强的化学链，这种强界面结合力，使其具有在原有基本化学性质和加工性能的同时，更具有优良的物理性能。由于球状纳米SiO₂加入PET基体中具有显著的结晶成核作用，提高了PET的结晶度和结晶速率；且其在结晶过程中是异相成核球晶生长过程，而最终形成小而密实的小晶体，因此材料的性质得到改变，使得纳米SiO₂/PET复合材料，具有比普通PET材料更高的强度、韧性和模量，且由于其结晶速度快，而可望实现注塑制品脱模快，制成品表面光洁的目标，从而解决了PET在工程塑料制品上应用的难题。

尽管人们已经认知了纳米SiO₂/PET复合材料所具有的众多优点，并且在工业生产中开始应用，诸如由本申请人申请的中国专利授权公告号CN1252124C，公开了采用SiO₂/PET复合材料制得的工业丝及其制备方法。但据教育部科技查新工作站检索，采用SiO₂/PET复合材料制取工程塑料制品的方法，至今尚未见有报道。

发明内容

本发明旨在提供一种工艺简易，制成品质量好，适宜于制取各类工程用纳米SiO₂/PET工程塑料制品的生产方法，以更好地满足社会发展和工业生产的需要。

本发明实现其目的的技术方案是：

一种纳米SiO₂/PET工程塑料制品的生产方法，以每100重量份的聚对苯二甲酸乙二醇酯中，含有0.5～5.0重量份的单颗粒分散的、颗粒直径为10～50nm的球状SiO₂的SiO₂/PET复合材料切片作为原料，采用通常的注塑/挤出工艺，其创新点在于，在实施注塑/挤出前，先将所述原料进行烘干处理，使其水份含量≤40ppm后，再经注塑/挤出工序而制取纳米SiO₂/PET工程塑料制品。

之所以在注塑/挤出前采取对所述纳米SiO₂/PET复合材料实施烘干处理，且要求其含水量≤40ppm，其目的主要在于有效提高制成品的强度和韧性等物理性能，避免制品产生开裂。尤其对于薄壁塑料制件，更加具有必要性。

而所述的烘干处理，本发明所优选的是，将所述原料纳米SiO₂/PET复合材料，置于真空干燥或热风干燥箱内，在130℃～165℃温度范围内烘干4～6小时。但不局限于此。只要在经所述烘干处理后所述原料的水份含量≤40ppm的其它除湿方法，都是可以的。例如采用所述原料与热空气对流运动的烘干方法，其温度和烘干时间，可以明显降低。但本发明所给出的烘干方法的设备投资是比较低的，工艺操作也比较方便。