[发明专利]一种聚对苯二甲酸乙二醇酯复合材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及复合材料技术领域，更具体地说，涉及一种聚对苯二甲酸乙 二醇酯复合材料及其制备方法。

背景技术

聚对苯二甲酸乙二醇酯(简称PET)是一种高度结晶的芳香族聚酯，具 有高强度、高刚性、高耐热温度、良好的耐化学药品性、可完全回收利用和 价格低廉等优点，聚对苯二甲酸乙二醇酯已经成为工程塑料开发的热点。由 于PET韧性不足，因此，国内外专家开展了很多的改性工作，例如，通过添 加橡胶或弹性体作为增韧剂来提高聚对苯二甲酸乙二醇酯的韧性。但是，由 于橡胶或弹性体等增韧剂的加入，PET原有的强度和刚性被降低。另外，为 了增强PET的强度和刚性，也有人在聚对苯二甲酸乙二醇酯中添加纤维来达 到提升PET的拉伸性能、弯曲性能和耐高温性能等性能的目的。

中国专利CN101519523A中公开了一种高韧性聚对苯二甲酸乙二醇酯合 金材料及其制备方法，该方法通过添加聚烯烃弹性体作为增韧剂，采用单一 的强化辐射加工工艺制备了一种高韧性PET合金材料。在该专利中，聚烯烃弹 性体采用乙烯辛烯共聚物、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物、氢化苯乙烯-丁二 烯-苯乙烯共聚物、三元乙丙橡胶、天然橡胶、丁苯橡胶、丁腈橡胶和丁基橡 胶中的一种或混合物。从增韧机理上说，该专利通过聚烯烃弹性体粒子的空 洞化来吸收能量。虽然利用该方法制备的聚对苯二甲酸乙二醇酯合金材料具 备了很好的韧性，但是，由于聚烯烃弹性体的加入，聚对苯二甲酸乙二醇酯 的原有强度却被降低。

现有技术中，中国专利CN101519481A公开了一种纤维增强聚对苯二甲酸 乙二醇酯复合材料及其制备方法，该方法在聚对苯二甲酸乙二醇酯中添加纤 维，采用强化辐射加工工艺，提高了聚对苯二甲酸乙二醇酯的强度和耐高温 性能。该专利中的纤维增强聚对苯二甲酸乙二醇酯复合材料的相界面为PET- 纤维界面，通过PET-纤维界面的脱黏作用吸收能量。虽然该方法制得的纤维 增强聚对苯二甲酸乙二醇酯复合材料具备很好的强度和耐高温性能，但是具 有韧性不足的缺点。

由于中国专利CN101519481A制备的纤维增强聚对苯二甲酸乙二醇酯复 合材料的韧性不足，本发明考虑提供一种高强度高韧性聚对苯二甲酸乙二醇 酯复合材料及其制备方法，使聚对苯二甲酸乙二醇酯的强度和韧性得到根本 的改善。

发明内容

有鉴于此，本发明要解决的技术问题在于提供一种高强度高韧性聚对苯 二甲酸乙二醇酯复合材料及其制备方法。

为了解决上述技术问题，本发明提供一种聚对苯二甲酸乙二醇酯复合材 料，所述复合材料的原料包括以下重量比的成分：

聚对苯二甲酸乙二醇酯：60～80份；

官能化的聚烯烃弹性体：10～20份；

纤维：15～30份；

乙烯基多官能团单体：1～5份；

复合助剂：2～10份；

所述官能化的聚烯烃弹性体包括聚烯烃弹性体的嵌段聚合物和/或聚烯烃 弹性体的接枝聚合物，所述聚烯烃弹性体的嵌段聚合物包括乙烯-丙烯酸甲酯- 甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物和/或乙烯-丙烯酸乙酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯 共聚物；

所述聚烯烃弹性体的接枝聚合物包括：马来酸酐接枝氢化苯乙烯-丁二烯- 苯乙烯共聚物，甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚 物，马来酸酐接枝乙烯辛烯共聚物，甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝乙烯辛烯共 聚物和/或马来酸酐接枝三元乙丙橡胶。

优选的，所述纤维为无碱连续长玻璃纤维、连续长玄武岩纤维无捻粗砂 和/或连续长碳纤维。

优选的，所述乙烯基多官能团单体为三乙烯基多官能团单体或二乙烯基 多官能团单体。

优选的，所述复合助剂为成核剂和热稳定剂的混合物，所述复合助剂中 所述成核剂与热稳定剂按重量比为1∶1～9。

优选的，所述成核剂为氮化硼、滑石粉、纳米碳酸钙和/或有机羧酸盐。

优选的，所述热稳定剂为3，5-二叔丁基-4-羟基苄基磷酸二乙酯，β-(4- 羟基-3，5-二叔丁基苯基)丙酸正十八酯或亚磷酸三苯酯。

本发明还提供一种制备上述技术方案所述的聚对苯二甲酸乙二醇酯复合 材料的方法，包括：