[发明专利]一种PET的增粘方法

说明书

本发明公开了一种PET的增粘方法，所述增粘方法为：设置密炼机或双螺旋挤出机的加工温度为200‑300℃，先加入PET，待PET形成黏流态，再同时加入富含羟基的无机非金属纳米颗粒和硅烷偶联剂，所述的硅烷偶联剂包括含有环氧基团的硅烷偶联剂，一起搅拌均匀后实现PET的增粘。本发明所述增粘方法具有简单、低成本、可同时实现对不同PET增粘的特点。

(一)技术领域

本发明涉及一种聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)的增粘方法。

(二)背景技术

PET是一种廉价、性能优异的通用工程塑料，尤其是随着饮料消费市场的日益扩大，社会上PET废料特别多，急需回收再利用。但PET在挤出注塑时分子链往往会因为不可避免引入的水汽而在高温下发生降解，尤其是日晒雨淋后，其分子量明显降低，力学性能明显下降。要想再利用，尤其是工业再利用，必须提高其分子量即扩链增粘。

目前市场常用的PET扩链增粘剂是含有活泼环氧基团的低聚物，其增粘原理是共混时在高温下依靠环氧基团和PET大分子链端-COOH反应，实现PET扩链。这种扩链剂中的环氧基团含量是固定的，而不同牌号的PET对扩链剂的环氧基团含量的需求是不同的，因此单一固定比例的扩链剂难以满足不同PET对扩链剂的需求。

(三)发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种简单、低成本、可同时实现对不同PET增粘新方法。

本发明具体采用如下技术方案：

一种PET的增粘方法，所述方法为：设置密炼机或双螺旋挤出机的加工温度为200-300℃，先加入PET，待PET形成黏流态，再同时加入富含羟基的无机非金属纳米颗粒和硅烷偶联剂，所述的硅烷偶联剂包括含有环氧基团的硅烷偶联剂，一起搅拌均匀后实现PET的增粘。

本发明所述的PET的增粘方法的原理为：一方面，偶联剂中环氧基和PET中的端羧基在一定温度下发生如下反应：

另一方面，硅烷偶联剂又会与无机非金属纳米粒子(以SiO₂为例)表面的羟基在一定温度下发生如下反应：

本发明通过对加工温度以及投料顺序的限定，可以有效地实现PET的增粘。

本发明所述的PET，可以是PET基础切片，也可以是PET废旧膜片或PET废旧瓶经破碎、洗涤后得到的PET回料，或PET机头料。本发明所述的无机非金属纳米颗粒是指纳米SiO₂、TiO₂、CaCO₃、ZnO、黏土、氧化石墨烯等表面富含羟基的粒子。纳米粒子通过表面的羟基与硅烷偶联剂进行反应，粒径在10～200nm。作为优选，所述无机非金属纳米颗粒为气相二氧化硅。

本发明所述的硅烷偶联剂包括含有环氧基团的硅烷偶联剂，优选所述的硅烷偶联剂中还包括末端为短烷基链的偶联剂，两者协同作用会产生更好的增粘效果。更优选所述硅烷偶联剂由含有环氧基团的偶联剂与末端为短烷基链的偶联剂组成，其中含有环氧基团的偶联剂的质量百分比在50％以上。所述含有环氧基团的偶联剂优选为KH550或KH560。所述末端为短烷基链的偶联剂优选KH832。

作为优选，所述无机非金属纳米颗粒为气相二氧化硅，所述的硅烷偶联剂为KH560或者KH560和KH832的组合，其中KH560的质量百分比在50％以上，所述PET与硅烷偶联剂的质量比为1:3-10％，所述无机非金属纳米颗粒与硅烷偶联剂的质量比为1：0.1-10。

作为进一步的优选，所述PET与硅烷偶联剂的质量比为1:3％。

作为进一步的优选，所述无机非金属纳米颗粒与硅烷偶联剂的质量比为1：0.3-0.9，最优选为1:0.6。