一种延展性好的PET材料及其制备方法与流程

文档序号:33752043发布日期:2023-04-18 12:38阅读:170来源:国知局

本发明涉及c08l47/00,具体涉及一种延展性好的pet材料及其制备方法。


背景技术:

1、pet材料在自然环境中降解周期长,为了缓解pet材料的对环境的压力,pet材料的回收利用逐渐变得热门。然而pet材料以及pet回收料自身分子量较低,特性粘度较低,限制了其在工业上的加工应用。为了增加pet自身分子量,改善pet材料的加工能和力学性能,现有技术会在pet制备加工过程中加入多种添加剂。中国专利cn112279985a公开了一种扩链剂,可以适用于pet中,提高了pet的分子量,提高了pet的加工性能。该扩链剂的聚合单体为2-亚甲基-1,3-二氧杂环庚烷、苯乙烯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、丙烯腈和2-亚甲基-1,3-二氧杂环庚烷,还加入了三硫代碳酸酯链转移剂,但是该专利所用的扩链剂聚合单体中基团的空间位阻较大,限制了制备得到的扩链剂中反应活性基团的反应性能。中国专利cn108440924b公开了一种低流动性易加工的pet,加入羧基加成型扩链剂和异氰酸酯类扩链剂,提高了pet的粘度,改善pet的加工性能。

2、基于此,本技术提出了一种延展性好的pet材料及其制备方法,通过加入丙烯酸酯类聚合物、增韧剂等成分,提高pet材料的延展性、力学性能和加工性能。


技术实现思路

1、本发明提出了一种延展性好的pet材料,所述pet材料的制备原料包括:0.1-1wt%的丙烯酸酯类聚合物和余量的pet树脂;所述pet树脂的特性粘度为0.50-0.68dl/g。

2、在一种优选的实施方式中,所述pet材料的制备原料还包括:0.1-10wt%的增韧剂、0.1-1wt%抗氧剂、0.1-3wt%润滑剂。

3、在一种优选的实施方式中,所述pet材料的制备原料包括:0.2-8wt%的丙烯酸酯类聚合物、3-8wt%的增韧剂、0.1-1wt%抗氧剂、0.1-1wt%润滑剂和余量的pet树脂。

4、在一种优选的实施方式中,所述pet材料的制备原料包括:0.5wt%的丙烯酸酯类聚合物、6wt%的增韧剂、1wt%抗氧剂、0.5wt%润滑剂和余量的pet树脂。

5、在一种优选的实施方式中,所述丙烯酸酯类聚合物的重均分子量为3000-80000。更优选的,所述丙烯酸酯类聚合物的重均分子量为3000-20000。

6、在一种优选的实施方式中,所述丙烯酸酯类聚合物中聚合单体包括丙烯酸酯类,所述丙烯酸酯类的分子结构如下其中r选自c1-c15碳原子数烷烃、c6-c10碳原子数环烷烃、环氧烷烃、羟烷基中至少一种;a选自c1-c3烷基、羟烷基中至少一种。

7、在一种优选的实施方式中,所述r选自环氧烷烃或c1-c15碳原子数烷烃。

8、在本技术中,c1-c15碳原子数烷烃指碳原子数为1-15的烷烃;c6-c10碳原子数环烷烃指碳原子数为6-10的环烷烃;环氧烷烃指分子结构中带有环氧基团的烷烃;羟烷基指端碳原子连接有羟基的烷基。

9、更优选的,所述丙烯酸酯类聚合物中丙烯酸酯类选自甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸月桂酯、2-丁基辛基甲基丙烯酸酯、羟甲基丙烯酸乙酯、环己基异丁烯酸酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、3-羟基-1-金刚烷基甲基丙烯酸酯、6-羟基己基甲基丙烯酸酯中的至少一种。

10、在一种优选的实施方式中,所述丙烯酸酯类为甲基丙烯酸缩水甘油酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丁酯,含量比为(50-70):(3-10):1。

11、在一种优选的实施方式中,所述丙烯酸酯类聚合物中丙烯酸酯类的含量为68-85wt%。更优选的,所述含量为75wt%。

12、在一种优选的实施方式中,所述丙烯酸酯类聚合物的聚合单体还包括烯烃基类单体、环烯酮类单体、多元醇类单体、环氧类单体中的至少一种。

13、在一种优选的实施方式中,所述丙烯酸酯类聚合物的聚合单体还包括烯烃基类单体。更优选的,所述丙烯酸酯类聚合物的聚合单体还包括苯乙烯。

14、申请人在实验过程中发现,以苯乙烯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丁酯为聚合单体制备得到的丙烯酸酯类聚合物,提高了苯乙烯与甲基丙烯酸酯类物质的竞聚率,提高了丙烯酸酯类聚合物的反应活性,因此加入到pet树脂中,可以增加其与pet材料的反应位点,提高其与pet的混合均匀性,增加pet材料的黏度,提高pet材料的结晶度,提高pet材料加工过程中的稳定性,提高其力学性能。

15、在一种优选的实施方式中,所述增韧剂和丙烯酸酯类聚合物的质量比为(5-10):1.5。更优选的,所述增韧剂和丙烯酸酯类聚合物的质量比为6:1。

16、在一种优选的实施方式中,所述增韧剂选自苯乙烯-丁二烯共聚物、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、乙烯-丙烯酸共聚物、丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物、甲基丙烯酸甲酯-烯烃共聚物中的至少一种。

17、在一种优选的实施方式中,所述增韧剂为乙烯-丙烯酸共聚物。

18、在本技术中,选择乙烯-丙烯酸共聚物中丙烯酸含量为10-25wt%,更优选的,选择乙烯-丙烯酸共聚物中丙烯酸含量为20wt%。

19、申请人在实验过程中发现,当加入丙烯酸含量为20wt%的乙烯-丙烯酸共聚物,通过活性基团的反应能力可以参与到pet材料的扩链过程中,不仅进一步提高了pet材料的分子量,提高pet材料的粘度,还因引入了长碳链,改善了pet材料的延展性,还提高了pet材料的疏水能力和耐热能力,进一步改善了pet材料在加工和后续使用过程中的稳定性。

20、在一种优选的实施方式中,所述抗氧剂选自醇酯类抗氧剂、酚酯类抗氧剂、亚磷酸酯类抗氧剂中的至少一种。

21、优选的,所述醇酯类抗氧剂选自硫代二丙酸二硬脂醇酯、硫代二丙酸二月桂醇酯、四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]季戊四醇酯、β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯中的至少一种。

22、在一种优选的实施方式中,所述抗氧剂为四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]季戊四醇酯。

23、在一种优选的实施方式中,所述润滑剂选自润滑剂选自酰胺类化合物、硬脂酸金属皂、脂肪酸酯、碳氢化合物中的至少一种。

24、在一种优选的实施方式中,所述润滑剂为脂肪酸酯,更优选的,所述脂肪酸酯为季戊四醇硬脂酸酯。

25、本发明还提出了一种延展性好的pet材料的制备方法,包括以下步骤:将pet树脂、丙烯酸酯类聚合物、增韧剂、抗氧剂、润滑剂混合均匀,用双螺杆挤出机挤出造粒。

26、与现有技术相比,本发明具有的有益效果:

27、1.本发明制备得到的pet材料加入了以苯乙烯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丁酯为聚合单体制备得到的丙烯酸酯类聚合物,通过提高丙烯酸酯类聚合物中各单体的竞聚率,提高了丙烯酸酯类聚合物的反应活性,进而增加丙烯酸酯类聚合物与pet材料的反应位点,提高丙烯酸酯类聚合物与pet的混合均匀性,增加pet材料的黏度,提高pet材料的结晶度,提高pet材料加工过程中的稳定性,提高其力学性能。

28、2.本发明制备得到的pet材料还加入了与丙烯酸酯类聚合物质量比为6:1的乙烯-丙烯酸共聚物,进一步限定了乙烯-丙烯酸共聚物中丙烯酸含量为20wt%,让乙烯-丙烯酸共聚物可以参与到pet材料的扩链过程中,提高了pet材料的分子量,提高pet材料的粘度,还因引入了长碳链,改善了pet材料的延展性,还提高了pet材料的疏水能力和耐热能力。

29、3.本发明制备得到的pet材料,用螺杆挤出机挤出时,出料稳定,螺杆机机头不易出现积料、堵塞等情况,挤出造粒过程颗粒的表面光滑平整。

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