[发明专利]一种工程塑料组合物及其制备方法

说明书

本发明公开了一种工程塑料组合物及其制备方法，属于聚合物加工与改性技术领域。本发明所述组合物包括聚酯65～90份，弹性体5～35份，扩链剂0.05～3份，功能性助剂0.01～5份。本发明的组合物不仅具有超高的韧性，还能保持较高的拉伸强度，并且耐水解性能优异，可广泛应用于塑料结构件、塑料包装或者汽车内饰件领域，前景广阔。

技术领域

本发明涉及一种工程塑料组合物及其制备方法，属于聚合物加工与改性技术领域。

背景技术

聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)和聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)塑料是两大常用的聚酯材料。因其强度高、耐疲劳性、尺寸稳定蠕变小、耐热老化、加工性能好，被广泛应用于汽车、电子电器、工业机械等领域。但PBT和PET也存在着明显的缺点，比如，对缺口十分敏感、缺口冲击强度低，这是它们作为工程塑料的主要缺点，韧性不足也成为推广应用的一大障碍。因此，对PBT和PET的增韧改性研究一直是PBT和PET高性能化的一个重要内容。与官能化弹性体熔融共混是改善聚酯韧性的一种简单、经济且有效的方法。因为官能化弹性体上的官能团会与聚酯上的端基(羧基或羟基)反应实现原位增容，从而提高增韧效率。专利CN201410779308和《低模温玻纤增强PET复合材料的制备与表征》中用官能化弹性体乙烯-丙烯酸正丁酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯三元共聚物来改性聚酯，《中空玻璃微珠含量对回收聚对苯二甲酸乙二醇酯/聚碳酸酯基复合泡沫材料性能的影响》中用乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯三元共聚物来增韧PET，然而上述制备方法所得的聚酯材料的缺口冲击强度仍不能满足一些对应用要求较高的产品，且弹性体的加入会明显降低聚酯材料的拉伸强度。

然而，弹性体通常是以球状粒子分散在聚酯基体中，形成普通的海岛结构，其增韧效率往往不如“双连续”或“类双连续”的相形态。因此，使聚酯/弹性体共混材料的相形态由海岛结构向双连续相结构转变是进一步提高增韧效率的关键。

此外，PBT等聚酯材料由于存在端羧基、端羟基及大量的酯键，往往不耐水解，因而难以在湿度较大的环境下应用。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种工程塑料组合物，在保证原位反应增容的同时，使共混材料的相形态由普通的海岛结构向类双连续结构转变，获得了超韧的工程塑料组合物，且还能保持较高的拉伸强度。此外，本发明的组合物还具有优异的耐水解性，可广泛应用于塑料结构件、塑料包装或者汽车内饰件领域。

本发明提供的工程塑料组合物及其制备方法，是先将聚酯和弹性体熔融共混，保证弹性体上的官能团与聚酯的端基(羧基或羟基)充分反应，实现原位反应增容；然后加入扩链剂继续熔融共混，扩大聚酯的分子量，从而提高聚酯基体的粘度，使弹性体由原先的分散相向类连续相转变，形成类双连续结构，从而进一步提高弹性体对聚酯的增韧效果。此外，由于聚酯基体的分子量的扩大，共混物的拉伸强度也得到了明显的提升。由于官能化弹性体和扩链剂与聚酯的端基发生反应，消耗了大量的端羧基和端羟基，从而也显著提高了组合物的耐水解性。

本发明的第一个目的是提供一种工程塑料组合物，所述组合物的配方，按照重量份配比，包括：聚酯65～90份，弹性体5～35份，扩链剂0.05～3份，功能性助剂0.01～5份；所述组合物的制备方法包括：将聚酯、弹性体和功能性助剂根据重量份配比混均挤出，然后加入扩链剂，继续熔融挤出即可得到一种工程塑料组合物；

或者，将聚酯、弹性体和功能性助剂根据重量份配比熔融共混，然后加入扩链剂继续共混，即可得到一种工程塑料组合物。

在本发明的一种实施方式中，所述聚酯包括聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)和聚碳酸酯(PC)中的至少一种。

在本发明的一种实施方式中，所述聚酯的特性粘度为0.3～1.5dL/g。

在本发明的一种实施方式中，所述弹性体中含有环氧基团或酸酐基团。

在本发明的一种实施方式中，所述弹性体也可以包括不含官能团的弹性体。