专利名称：聚对苯二甲酸乙二醇酯/聚对苯二甲酸乙二醇-1，4-环己烷二甲醇酯合金的制备方法
技术领域：
本发明属于聚合物改性中的聚合物合金制备技术，特别是涉及一种聚对苯二甲酸 乙二醇酯/聚对苯二甲酸乙二醇-1，4-环己烷二甲醇酯合金的制备方法。
背景技术：
聚对苯二甲酸乙二醇-1，4_环己烷二甲醇酯(PETG共聚酯)是一种以精对苯二甲 酸(PTA)、乙二醇(EG)和1，4_环己烷二甲醇(CHDM)为基本原料，经过熔融共缩聚反应制得 的一种新型改性共聚酯材料。PETG共聚酯具有很多优异的性能，其特点是透明性好，可应用于透明塑料板材、片 材、容器瓶等领域。目前，国际上仅有美国Eastman公司和韩国SK公司拥有这种产品的生 产技术，并垄断了我国全部市场份额。拓展PETG共聚酯材料在塑料领域中应用的另一途径 是通过熔融共混的工艺路线，制备PETG塑料合金，以满足不同应用领域塑料制品的使用要 求。在此方面，美国Eastman公司近些年来有很多的专利报道，以PETG/聚碳酸酯(PC)合 金的研究和开发为主，其主要目的是提高PC的加工流动性和改善PC制品的耐应力开裂性。聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)作为工程塑料使用，长期以来受到各种限制。由于 通常的加工模温在70°C 110°C范围内，PET的结晶速度太慢而造成了结晶不完善和不均 勻，致使模塑周期延长，制品易粘贴在模具上，并且产生了翘曲、表面粗糙无光泽、耐冲击性 和耐湿热性差等缺点。高聚物共混改性法简便易行，在技术和经济上有很大的优势，它不仅保留了原有 高聚物的优点，由于添加了新的物质，通过改变聚集态结构而赋予了高聚物新的性能，具有 一定的理论和实用价值。所以，共混改性仍是近两年聚合物改性应用最多的方法之一，主要 为了提高共混体系的流变性能、结晶性能及材料的力学性能、特别是抗冲击性能等。近年来，PET与其他聚合物共混改性的研究也越来越多。主要有聚乙烯(PE)、聚丙 烯(PP)、聚苯乙烯(PS)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚酰胺(PA)、聚碳酸酯(PC)等。Christina P 等人(Polymer，1997,38 631)报道了 PET/PETG 二元合金材料的热 力学相容性和二者之间的分子间的相互作用，结果表明PET与PETG具有一定的热力学相容 性，当共混物中PETG的质量百分数大于50%，具有更好的相容性。
发明内容
本发明目的是提供一种PET/PETG聚合物合金的制备方法。在制备过程中加入第 三组分作为聚合物合金材料的增韧剂，改善PET/PETG聚合物合金的力学性能，从而扩展 PETG共聚酯在工业中的应用领域，提高产品的附加值，同时为制备高性能PET工程塑料提 供新的途径。本发明以PETG共聚酯和瓶级PET切片为基本原料，制备PET/PETG聚合物合金方 法包括以下步骤
(1)干燥处理 将PETG共聚酯和瓶级PET切片以电热鼓风干燥或真空动态干燥方式进行干燥处 理，PETG共聚酯在70 75°C下干燥10小时，瓶级PET切片在120 125°C下干燥10小时；(2)双螺杆熔融共混将干燥后的PETG共聚酯、瓶级PET切片和增韧剂以一定的重量比例在高速混合机 中混合均勻，然后加入双螺杆挤出机进料口进行熔融挤出，控制双螺杆挤出机各段温度机 身温度一区195 220°C，二区230 250°C，三区240 265°C，四区250 270°C，五区 250 270°C ；机头温度250 260°C，熔体挤出后经水冷切粒制得PET/PETG聚合物合金；所述的增韧剂为乙烯-乙酸乙烯(EVA)共聚物；所述的EVA的加入量是EVA在PETG共聚酯和瓶级PET切片总重量的2% 10%， 优选为3% 6%为基准。PETG共聚酯和瓶级PET切片的重量比为30 70 50 50。发明效果本发明以PETG共聚酯和瓶级PET切片为基本原料，制备得到了具有较好力学性能 的PET/PETG聚合物合金。本发明的主要创新点是在制备PET/PETG聚合物合金过程中通过 加入第三组分增韧剂，改善原PET/PETG聚合物合金的拉伸性能，提高断裂伸长率，从而扩 展PETG共聚酯在工业中的应用领域，提高产品的附加值。
具体实施例方式下面通过具体的实施例来加以说明，但不因具体的实施例限制本发明。采用南京科亚塑料机械有限公司的TE-35双螺杆挤出机，通过熔融共混工艺路 线，制备PET/PETG聚合物合金材料；采用承德市试验机厂XJU-22冲击实验机和深圳市新三思材料检测有限公司生产 的CMT6104电子万能实验机测试PET/PETG合金材料的力学性能。实施例1 将PETG共聚酯和瓶级PET切片以电热鼓风干燥方式进行干燥处理，PETG共聚酯 在70°C下干燥10小时，瓶级PET切片在120°C下干燥10小时。称取干燥后的PET瓶级切片2. 4公斤，PETG共聚酯1. 6公斤，EVA共聚物80克， 将上述原材料在高速混合机中混合均勻，然后加入双螺杆挤出机进料口进行熔融挤出，控 制双螺杆挤出机各段温度机身温度一区200°C，二区240°C，三区260°C，四区265°C，五区 265°C ；机头温度260°C。熔体挤出后经水冷，然后经过切粒机切粒。粒料干燥后在注塑机 上制成标准试样，试样注射后，平衡24小时进行力学性能测试。上述PET/PETG聚合物合金 材料的力学性能测试结果如下断裂强度56. 4MPa、弹性模量1373MPa、断裂伸长率83. 1%.比较例1 采取与实施例1相同的干燥工艺。称取干燥后的PET瓶级切片2. 4公斤，PETG共聚酯1. 6公斤，将上述原材料在高 速混合机中混合均勻，然后加入双螺杆挤出机进料口进行熔融挤出，控制双螺杆挤出机各 段温度机身温度一区200°C，二区240°C，三区260°C，四区265°C，五区265°C ；机头温度 260°C。熔体挤出后经水冷，然后经过切粒机切粒，粒料干燥后在注塑机上制成标准试样，试 样注射后，平衡24小时进行力学性能测试。上述PET/PETG聚合物合金材料的力学性能测试结果如下断裂强度59. 4MPa、弹性模量2104MPa、断裂伸长率3. 8%。实施例2 将PETG共聚酯和瓶级PET切片以真空动态干燥方式进行干燥处理，PETG共聚酯 在75°C下干燥10小时，瓶级PET切片在125°C下干燥10小时。称取干燥后的PET瓶级切片2. 0公斤，PETG共聚酯2. 0公斤，EVA共聚物200克， 将上述原材料在高速混合机中混合均勻，然后加入双螺杆挤出机进料口进行熔融挤出，控 制双螺杆挤出机各段温度机身温度一区195°C，二区230°C，三区240°C，四区250°C，五区 250°C;机头温度250°C。熔体挤出后经水冷，然后经过切粒机切粒。粒料干燥后在注塑机上 制成标准试样，试样注射后，平衡24小时进行力学性能测试。上述PET/PETG聚合物合金材 料的力学性能测试结果如下断裂强度52. 6MPa、弹性模量1959MPa、断裂伸长率116. 4%。实施例3 将PETG共聚酯和瓶级PET切片以真空动态干燥方式进行干燥处理，PETG共聚酯 在73°C下干燥10小时，瓶级PET切片在122°C下干燥10小时。称取干燥后的PET瓶级切片2. 8公斤，PETG共聚酯1. 2公斤，EVA共聚物400克， 将上述原材料在高速混合机中混合均勻，然后加入双螺杜挤出机进料口进行熔融挤出，控 制双螺杆挤出机各段温度机身温度一区220°C，二区250°C，三区265°C，四区270°C，五区 270V ；机头温度260°C。熔体挤出后经水冷，然后经过切粒机切粒，粒料干燥后在注塑机上 制成标准试样，试样注射后，平衡24小时进行力学性能测试。上述PET/PETG聚合物合金材 料的力学性能测试结果如下断裂强度47. 7MPa、弹性模量1997MPa、断裂伸长率37. 4%。
权利要求
一种聚对苯二甲酸乙二醇酯/聚对苯二甲酸乙二醇-1，4-环己烷二甲醇酯合金的制备方法，其特征在于该方法包括以下步骤(1)干燥处理将聚对苯二甲酸乙二醇-1，4-环己烷二甲醇酯和聚对苯二甲酸乙二醇酯以电热鼓风干燥或真空动态干燥方式进行干燥处理，聚对苯二甲酸乙二醇-1，4-环己烷二甲醇酯在70～75℃下干燥10小时，瓶级聚对苯二甲酸乙二醇酯切片在120～125℃下干燥10小时；(2)双螺杆熔融共混将干燥后的聚对苯二甲酸乙二醇-1，4-环己烷二甲醇酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯和增韧剂以一定的重量比例在高速混合机中混合均匀，然后加入双螺杆挤出机进料口进行熔融挤出，控制双螺杆挤出机各段温度机身温度一区195～220℃，二区230～250℃，三区240～265℃，四区250～270℃，五区250～270℃；机头温度250～260℃，熔体挤出后经水冷切粒制得聚对苯二甲酸乙二醇酯/聚对苯二甲酸乙二醇-1，4-环己烷二甲醇酯聚合物合金；所述的增韧剂为乙烯-乙酸乙烯共聚物；乙烯-乙酸乙烯共聚物加入量是聚对苯二甲酸乙二醇-1，4-环己烷二甲醇酯共聚酯和瓶级聚对苯二甲酸乙二醇酯切片总重量的2～10％；聚对苯二甲酸乙二醇-1，4-环己烷二甲醇酯和瓶级聚对苯二甲酸乙二醇酯切片的重量比为30∶70～50∶50。
全文摘要
本发明涉及一种聚对苯二甲酸乙二醇酯/聚对苯二甲酸乙二醇-1，4-环己烷二甲醇酯聚合物合金的制备方法，用电热鼓风干燥或真空动态干燥方式将聚对苯二甲酸乙二醇-1，4-环己烷二甲醇酯在70～75℃下干燥10小时，瓶级聚对苯二甲酸乙二醇酯切片在120～125℃下干燥10小时；加入聚对苯二甲酸乙二醇-1，4-环己烷二甲醇酯和聚对苯二甲酸乙二醇酯总重量2～10％的乙烯-乙酸乙烯共聚物；聚对苯二甲酸乙二醇-1，4-环己烷二甲醇酯和聚对苯二甲酸乙二醇酯的重量比为30∶70～50∶50通过双螺杆熔融共混得到合金；该合金的拉伸性能得到改善，断裂伸长率从3.8％提高到116.4％。
文档编号C08L67/02GK101875757SQ20091008311
公开日2010年11月3日 申请日期2009年4月30日 优先权日2009年4月30日
发明者任建平, 史君, 夏秀丽, 朱景利, 李连斌, 温国防, 王立岩, 胡亚文, 邹妍, 陈延明, 陈颖, 马城华 申请人:中国石油天然气股份有限公司