[发明专利]一种PET合金材料及其专用增容剂与它们的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于工程塑料领域，涉及一种PET合金材料及其制备方法，特别是一种辐射接枝增容改性的PET合金材料及其专用增容剂与它们的制备方法。

背景技术

热塑性聚酯聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)具有轻密度、高强度、高刚性、好的耐热性、耐化学药品性、价格低廉等一系列的优良特性，并且可以再生利用，因此在国民经济中和国防工业以及高新技术产业中有着广泛的应用，是一种不可缺少的新型材料。PET除了用于纤维及包装、中空容器等，在经过增韧和增强之后还广泛用于电子电器、机械、汽车、医疗器械等多个领域。

但是，由于其本身的化学结构及物理性能，使得其低温结晶速率慢，而且冲击性能差，模塑加工困难，生产周期长，这使得PET作为工程塑料应用时受到了很大限制。

为了提高PET的韧性，国内外专家都做了很多研究工作。传统的方法是使用弹性体来增韧PET，并使用特殊的相间增容剂来提高弹性体与PET之间的界面相容性，以获得高韧性PET。如1995年聚合物杂志(Kalfoglou，N.K.；Skafidas，D.S.；Kallitsis，J.K.；Lambert，J.C.；Vanderstappen，L.，Comparison of Compatibilizer Effectiveness forPET/HDPE Blends.Polymer 1995，36，(23)，4453-4462)发表的论文中，研究者用高密度聚乙烯对PET进行增韧，采用乙烯-甲基丙烯酸缩水甘油酯、乙烯-丙烯酸乙酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯、马来酸酐接枝热塑性弹性体(氢化苯乙烯/丁二烯/苯乙烯)嵌段共聚物(SEBS)等接枝共聚物做相间增容剂，并取得了良好的增韧效果。1997年聚合物科学应用(Heino，M.；Kirjava，J.；Hietaoja，P.；Seppala，J.，Compatibilization ofpolyethylene terephthalate/polypropylene blends with styrene-ethylene/butylene-styrene(SEBS)block copolymers.J Appl Polym Sci 1997，65，(2)，241-249)的论文中，作者用聚丙烯对PET进行改性，采用甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝的SEBS做相间增容剂和增韧剂，获得了性能有较大改善的PET合金材料。2002年聚合物杂志(Loyens，W.；Groeninckx，G.，Ultimate mechanical properties of rubber toughened semicrystalline PETat room temperature.Polymer 2002，43，(21)，5679-5691)发表的论文中，研究者用乙丙橡胶对PET进行增韧，采用乙烯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物做相间增容剂，也获得了韧性有较大改善的PET合金材料。

这些传统增韧方法的核心技术就是利用弹性体上接枝的酸酐或环氧等活性官能团，在聚合物共混过程中与PET分子链末端的羟基或羧基官能团发生原位开环反应形成接枝或嵌段共聚物，从而提高高分子合金的界面相容性，实现改善PET材料性能的目的。其中接枝有官能团的弹性体材料都是通过熔融接枝或混合单体共聚的方法制备的，其官能团的含量一般在5％以内。而与之相应的PET分子链上的反应性官能团是末端羟基或羧基，其中羧基含量在PET树脂的合成时一般控制在25mol/t左右。两种反应性官能团在数量上的限制，降低了熔融加工过程中两者之间的反应效率，依靠这种反应所形成的两相接枝共聚物的含量也就受到了一定的限制，由此导致了共混两相相容性程度不高，因而最终决定了PET合金的综合性能不能满足实际需要。

发明内容

本发明的目的是提供一种辐射接枝增容改性的PET合金材料及其专用增容剂与它们的制备方法。

本发明提供的用于制备PET合金材料的增容剂，是一种接枝共聚物，该共聚物是由式I所示结构单元组成的主链和由式II所示结构单元组成的支链组成；

所述支链结构单元中的-CH₂-与所述主链结构单元中的-CH₂-通过化学键相连；所述接枝共聚物的接枝率为0.09％-0.18％。

本发明提供的制备上述接枝共聚物的方法，包括如下步骤：在惰性气氛中，将PET、含羧基乙烯基单体与阻聚剂混匀后，用放射性物质所产生的γ射线进行辐照发生接枝共聚反应，得到本发明提供的接枝共聚物(PET-g-PAA)。