[发明专利]一种抗老化聚酯复合材料及其制备方法

权利要求书

1.一种高韧性抗老化聚酯复合材料，其特征在于，所述复合材料含有以下原料，按照重量份配比：聚酯75～85份，环氧化弹性体共聚物15～25份，反应性弹性体大分子改性的纳米粒子0.5～5份，功能性助剂0.01～5份；

所述反应性弹性体大分子改性的纳米粒子，是先在纳米二氧化钛或/和氧化锌NP外包覆SiO₂层，得到NP@SiO₂；然后使硅烷偶联剂与NP@SiO₂反应得到硅烷偶联剂改性的纳米粒子NP@SiO₂-偶联剂；再将硅烷偶联剂改性的纳米粒子与环氧化弹性体共聚物反应，得到反应性弹性体大分子改性的纳米粒子；

所述环氧化弹性体共聚物，包括醋酸乙烯酯基共聚物、乙烯-丙烯酸酯基共聚物中的至少一种。

2.根据权利要求1所述的聚酯复合材料，其特征在于，所述聚酯为聚对苯二甲酸乙二醇酯和聚对苯二甲酸丁二醇酯中的至少一种，所述反应性弹性体大分子为环氧化弹性体共聚物。

3.根据权利要求1所述的聚酯复合材料，其特征在于，所述反应性弹性体大分子改性的纳米粒子，通过以下步骤制备得到：

(1)首先将二氧化钛或/和氧化锌纳米粒子(NP)和分散剂分散于乙醇/去离子水混合液中，控制体系pH在8.5-10.5之间，缓慢滴入正硅酸四乙酯乙醇溶液，室温条件下充分反应，最后分离得到包覆SiO₂层的纳米粒子(NP@SiO₂)；

其中分散剂为聚乙烯吡咯烷酮和六偏磷酸钠中的至少一种；

(2)其次将硅烷偶联剂水解在去离子水中得到均相溶液，之后将一定量NP@SiO₂纳米粒子加入该溶液中，在加热条件下充分反应，最后分离得到硅烷偶联剂改性的纳米粒子(NP@SiO₂-偶联剂)，其中硅烷偶联剂质量为NP@SiO₂质量的1～2倍；

(3)将上述得到的NP@SiO₂-偶联剂纳米粒子加入到N,N-二甲基甲酰胺中，然后加入环氧化弹性体共聚物，在加热条件下充分反应后，得到环氧化弹性体共聚物改性纳米粒子(NP@SiO₂-g-环氧化弹性体共聚物)，其中环氧化弹性体共聚物质量为偶联剂改性纳米粒子质量的10％～30％。

4.根据权利要求1-3任一所述的聚酯复合材料，其特征在于，所述环氧化弹性体共聚物，包括醋酸乙烯酯基共聚物、乙烯-丙烯酸酯基共聚物中的至少一种。

5.根据权利要求1-3任一所述的聚酯复合材料，其特征在于，所述功能性助剂包括抗氧剂、润滑剂和成核剂中的至少一种；所述环氧化弹性体共聚物中至少含有甲基丙烯酸缩水甘油酯单元。

6.权利要求1-4任一所述的聚酯复合材料的制备方法，包括以下步骤：

(1)将聚酯、环氧化弹性体共聚物、反应性弹性体大分子改性的纳米粒子根据重量份配比在室温下预混均匀，然后将预混物加入双螺杆挤出机输送段，经过连续熔融挤出即可得到一种高韧性抗紫外老化聚酯复合材料，其中熔融挤出温度为聚酯熔点以上1～50℃，螺杆转速为100～350rpm；

或者

(2)将聚酯、环氧化弹性体共聚物、反应性弹性体大分子改性的纳米粒子根据重量份配比加入密炼机内进行熔融共混3～10分钟即可得到一种高韧性抗老化聚酯复合材料，其中熔融共混温度为聚酯熔点以上1～50℃。

7.根据权利要求1-5任一所述的聚酯复合材料，其特征在于，可用于聚酯纤维和塑料包装、电器外壳、汽车工业和仪器仪表领域。