[发明专利]一种玻璃纤维增强抗菌PET复合材料

说明书

本发明属于高分子复合材料领域，具体涉及一种玻璃纤维增强抗菌PET复合材料。通过构建特殊的微观结构来增强玻璃纤维与PET基体之间界面结合，所述玻璃纤维增强抗菌PET复合材料包括基体PET和氧化锌/玻璃纤维复合填料，复合填料占PET复合材料总质量的10‑45％，还包括占PET复合材料总质量的0.2‑0.4％的扩链剂和占PET复合材料总质量的0.2‑0.4％的抗氧剂，在玻璃纤维表面负载氧化石墨烯后通过水热法原位生长氧化锌纳米棒，实现玻璃纤维在聚合物基体中的良好分布，改善浮纤问题，提高复合材料的力学性能和抗菌性能。

技术领域

本发明属于高分子复合材料领域，具体涉及一种玻璃纤维增强抗菌PET复合材料。

背景技术

聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)是热塑性聚酯中最主要的品种，有良好的力学性能，在较宽的温度范围内具有优良的物理机械性能，但是由于其脆性较大，结晶速率慢，耐热性低等缺点而无法直接用于工程塑料。使用玻璃纤维增强的PET复合材料，机械性能可以得到有效提升，然而玻璃纤维难以和PET基体进行较好的混合，两者之间的界面相互作用较弱，容易引起浮纤现象。浮纤的出现会使材料的力学性能降低，在使用过程中也会对人体产生一定的伤害。

目前，玻璃纤维增强PET材料一般是通过偶联剂对玻璃纤维进行表面改性，增强其与基体PET之间的相互作用，虽然一定程度上增强了两者之间的界面结合，却没有很好地解决浮纤问题；另一种方法是通过添加其他物质与玻璃纤维进行交联，可以少量降低浮纤的出现，但是添加物与玻璃纤维之间的作用力较弱，在熔融共混过程中容易发生脱离，从而失去其交联的作用。

中国专利申请文件(公开号：CN106810827A)公开了一种无浮纤的玻纤增强PET组合物及其制备方法，由30-60份PET、0-10份PBT、25-45份玻璃纤维、5-15份云母、0-5份增韧剂、5-10份成核剂和5-10份硅酮粉经混合、挤出造粒制备而成。加入的云母和硅酮粉增强了PET与玻璃纤维之间的相容性，并在玻璃纤维、PET树脂之间形成了类似锚固结点，改善了玻纤与树脂的粘结状态，减少玻纤与树脂的分离。但是云母、硅酮粉和玻璃纤维三者之间并没有产生较强的相互作用，因此此方法用于抑制浮纤的生成效果非常有限。

中国专利申请文件(公开号：CN106810829A)公开了一种改性玻纤增强PET组合物及其制备方法，由30-60份PET、0-10份PBT、25-45份玻璃纤维、5-15份空心玻璃微珠、0-5份增韧剂、5-10份成核剂和5-10份表面改善剂经混合、挤出造粒制备而成。加入空心玻璃微珠和表面改善剂来增强PET与玻璃纤维之间的相容性，并在玻璃纤维、基本树脂之间形成了类似锚固结点，即交联点，改善了玻纤与树脂的粘结状态，减少玻纤与树脂的分离，从而大大地减少玻纤的外露。但是此方法通过空心玻璃微珠作为交联点来降低玻纤外露，两者之间只是简单混合，对浮纤的抑制效果也非常有限。

中国专利申请文件(公开号：CN106398137A)公开了一种无卤阻燃长玻纤增强PET复合材料及其制备方法，其中无卤阻燃长玻纤增强PET复合材料，由以下组分按重量份数组成：聚对苯二甲酸乙二醇酯30～60份，玻璃纤维20～40份，无卤阻燃剂DIDOPO 9～13份，抗氧剂0.5份，相容剂3～5份，增韧剂5～10份，三嗪成炭剂3～5份，协效剂1～5份。通过相容剂增强基体树脂与纤维之间的结合力，虽然能够降低浮纤的出现概率，但是无法完全抑制玻纤的外露。

发明内容

本发明的目的在于针对上述的问题，提供一种通过构建特殊的微观结构来增强玻璃纤维与PET基体之间界面结合并解决浮纤问题，同时制备得到高强抗菌的PET复合材料。

本发明的玻璃纤维增强抗菌PET复合材料，包括基体PET以及氧化锌质量占比为20-40％的氧化锌/玻璃纤维复合填料，且该复合填料占PET复合材料总质量的10-45％。