[发明专利]快速结晶聚酯复合材料、模塑料制品、其制备方法与应用

说明书

本发明公开了一种快速结晶聚酯复合材料、模塑料制品、其制备方法与应用。所述快速结晶聚酯复合材料包括聚酯、二维MXene材料和助剂，所述二维MXene材料的化学式为M_n+1X_nT_x，M为前过渡金属元素，X为碳和/或氮，n为1～4，T_x为‑O、‑OH或‑F。本发明通过在聚酯中共混加入二维MXene材料，利用其表面的极性官能团与聚酯主链中的氧原子产生的强相互作用，从而提升界面结合力，使MXene材料在聚酯中更好的分散，MXene可以作为高效成核剂提高聚酯原本较差的结晶性能；使得该聚酯复合材料具有优异的综合性能，在常规的高耐热之外还保证了快结晶与优异的力学性能，可以应用于工程塑料、食品包装材料等领域。

技术领域

本发明涉及一种聚酯复合材料，具体涉及一种快速结晶聚酯复合材料、模塑料制品及其制备方法与应用，属于高性能高分子材料技术领域。

背景技术

聚酯是通用高分子材料之一，具有高强度、高刚性、高透明性以及良好的耐热性、尺寸稳定性和耐化学药品性等综合性能，应用广泛，其中高结晶聚酯广泛应用于电子电器、汽车配件、机械设备等方面。但由于聚酯刚性的苯环结构，结晶速度相对较慢一直是限制其在工程塑料应用的原因。MXene自2011问世后，因其独特的纳米结构与导电性受到了人们的广泛关注，并被快速应用于电磁屏蔽、电子传感等领域，但在改善聚酯材料结晶速度及工程塑料制备领域尚未报道。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种快速结晶聚酯复合材料及其制备方法，以克服现有现有高结晶聚酯技术的不足与问题。

本发明的另一目的在于提供一种模塑料制品及其制备方法与应用。

为实现前述发明目的，本发明采用的技术方案包括：

本发明实施例提供了一种快速结晶聚酯复合材料，其包括：聚酯、二维MXene材料和助剂，所述二维MXene材料的化学式为M_n+1X_nT_x，其中，M为前过渡金属元素，X为碳和/或氮，n为1～4的任一整数，T_x为-O、-OH或-F，所述快速结晶聚酯复合材料的半结晶时间为 11～204s。

本发明实施例还提供了一种快速结晶聚酯复合材料的制备方法，其包括：将聚酯、二维 MXene材料和助剂在115℃～295℃的温度下熔融共混，制得快速结晶聚酯复合材料。

本发明实施例还提供了前述的快速结晶聚酯复合材料于制备工程塑料或食品包装材料等领域中的应用。

本发明实施例还提供了一种模塑料制品的加工方法，其包括：将前述的快速结晶聚酯复合材料与增强材料混合后，再至少通过模压、层压、传递模塑、浇铸中的任一种方式加工成所需产品的形状，再固化得到所需的产品。

进一步地，本发明实施例还提供了一种多层复合膜结构，其包括层叠设置的多个结构层，所述结构层为膜状材料或片状材料，其中至少一个结构层为前述的快速结晶聚酯复合材料形成的薄膜，或者其中至少两个相邻结构层之间通过前述的快速结晶聚酯复合材料固定连接。

与现有技术相比，本发明的有益效果包括：

1)本发明提供的快速结晶聚酯复合材料通过在聚酯中共混加入二维MXene材料，利用其表面上存在的大量极性-OH、-F、-O等官能团与聚酯主链中的氧原子产生的强相互作用，从而提升界面结合力，使MXene材料在聚酯中更好的分散，分散后的MXene可以作为高效成核剂提高聚酯原本较差的结晶性能；并且MXene表面的极性官能团具有优异的电子传导性能，赋予聚酯耐老化、抗紫外的特性；

2)本发明的快速结晶聚酯复合材料具有优异的综合性能，在常规的高耐热之外还保证了快结晶与优异的力学性能，可以应用于工程塑料、食品包装材料等领域。

附图说明