[发明专利]一种改性PET复合材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及聚对苯二甲酸乙二醇酯改性技术领域，特别是涉及一种改性PET复合材料及其制备方法。

背景技术

聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)是一种热塑性半结晶型工程塑料，由于主链刚性较大，链段运动缓慢，因此存在结晶速率慢、结晶程度低等缺点，因此极大地限制了其在工程塑料领域的应用。只有通过适当的改性，才能改善其结晶性能、力学性能等。

如申请号为201110330512.0的中国发明提供了一种PET工程塑料、其制备方法和应用，该PET工程塑料包括PET、相容剂、含溴阻燃剂、阻燃协效剂、成核剂、成核协效剂、抗氧剂、玻璃纤维等。

但以上技术仍然存在结晶速率慢、结晶程度低、力学性能差的问题。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供了一种改性PET复合材料，该种改性PET复合材料结晶速率快、结晶度高、力学性能好，该发明的制备方法简单，成本低。

本发明的目的是这样实现的：一种改性PET复合材料，它由以下重量百分比的原料组成：

PET树脂                    41-66﹪

玻璃纤维                    20-40﹪

偶联剂                      0.2-1﹪  

润滑剂                      0.5-2﹪          

含溴阻燃剂                   7-12﹪

阻燃协效剂                    2-4﹪

复合抗氧剂                   0.2-1﹪

复配成核剂                   0.5-2﹪

复配成核促进剂               0.5-2﹪。

其中，所述PET树脂的相对密度为1.35-1.38，熔点为255℃-260℃，特性粘度为0.6-0.8 dL/g。

其中，所述玻璃纤维为连续玻璃纤维，其直径为4-17微米。

其中，所述偶联剂为γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷（KH-560）。

其中，所述润滑剂为硅酮粉和季戊四醇硬脂酸酯（PETS）中的一种或任意比例混合的两种。 

其中，所述含溴阻燃剂为相对分子量为15000-30000、溴的质量含量为51-53﹪的溴化环氧树脂。

其中，所述阻燃协效剂为三氧化二锑、五氧化二锑和聚四氟乙烯中的一种或任意比例混合的几种。

其中，所述复配成核剂包括任意比例混合的无机成核剂和有机成核剂，所述无机成核剂为粒径为1-100nm的纳米蒙脱土或凹凸棒粘土，所述有机成核剂为羧酸盐或芳基磷酸盐。

其中，所述复配成核促进剂为任意比例混合的TPP（磷酸三苯酯）、PEG-400（分子量为400的聚乙二醇）和PEG-1000（分子量为1000的聚乙二醇）。

其中，所述复合抗氧剂为任意比例混合的抗氧剂1010四[β-（3，5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸]季戊四醇酯和抗氧剂168三［2.4-二叔丁基苯基］亚磷酸酯。

上述改性PET复合材料的制备方法，它包括以下制备步骤：

步骤A：将PET树脂在100℃的条件下干燥2-4小时，备用；

步骤B：将干燥后的PET树脂和偶联剂加入高速混合机中，搅拌3-5分钟，得到第一混合物料；

步骤C:向第一混合物料中依次加入将润滑剂、含溴阻燃剂、阻燃协效剂、复合抗氧剂、复合成核剂、复合成核促进剂，继续搅拌3-8分钟，得到第二混合物料；

步骤D：第二混合物料和玻璃纤维经双螺杆挤出机挤出，再经冷却、切粒、干燥即得改性PET复合材料。

其中，所述挤出机的挤出温度为225-260℃，真空度为-0.08pa，主机转速为150-350rmp，玻璃纤维从挤出机的中段的排气口进入，第二混合物料在螺杆的停留时间为40-120s。

本发明的有益效果为：本发明在复合成核剂和复合成核促进剂的复配成核体系下，完善了PET的结晶结构，增加了PET的结晶度和结晶速率；本发明通过含溴阻燃剂和阻燃协效剂的复配阻燃体系下，减少了游离碳的产生和堆积，增强了PET工程塑料的阻燃性能，总之，本发明通过一个完善的配方体系，既提高了PET复合材料的结晶性能和阻燃性能，又实现了其良好的拉伸、弯曲、冲击、热变形性能等力学性能，本发明制作工艺简单，成本低。

具体实施方式