一种PET高浓度哑光母粒及其制备方法与流程

一种pet高浓度哑光母粒及其制备方法
技术领域
1.本技术涉及哑光母粒的技术领域，更具体地说，它涉及一种pet高浓度哑光母粒及其制备方法。


背景技术：

2.pet是一种分子结构高度对称的塑料，具有一定的结晶取向能力，因而具有较高的成膜性和成性。另外pet塑料具有优良的耐磨耗摩擦性、尺寸稳定性、电绝缘性、强度大、透明性好、无毒、防渗透、质量轻、生产效率高等优点，因而广泛的应用电子电气(电气绝缘材料、电容器膜、柔性印刷电路板及薄膜开关)、汽车行业(配电盘罩、发火线圈、各种阀门的等)、机械设备(微波烘箱烤盘、各种顶棚、户外广告牌和模型等)、用具、消费品等领域广泛应用。
3.通常为了获得各种哑光pet塑料制品，会加入消光粉进行填充pet原料，使制得的pet哑光母粒用于生产的哑光pet塑料制品具有哑光效果，随着科技的进步，生活水平的提高，越来越多的人追求高质量、高哑光等的塑料制品，因此，为了获得更高哑光效果的哑光pet塑料制品，所以需要对pet哑光母粒的消光作用进行研究。


技术实现要素：

4.为了使哑光母粒具有较好的消光作用，本技术提供一种pet高浓度哑光母粒及其制备方法。
5.第一方面，本技术提供一种pet高浓度哑光母粒，采用如下的技术方案：一种pet高浓度哑光母粒，包括以下重量份的原料组成：pet：40-60份分散剂：1-5份抗氧剂：1-3份消光粉：13-41份。
6.采用上述技术方案，得到的哑光母粒具有较好的消光效果，使制得的哑光pet塑料制品具有较好的哑光效果；其中，pet的电绝缘性优良、耐高温、耐抗疲劳性、耐磨擦好以及韧性好，使得的哑光母粒制得的哑光pet塑料制品具有较好的电绝缘性、韧性、耐高温性等，同时当该哑光pet塑料制品用于电子领域的产品时，还能够减少出现漏电的可能性；通过加入消光粉具有消光作用，使得的哑光母粒具有较好的消光效果，进使得哑光母粒哑光pet塑料制品具有绝缘、耐高温、韧性以及哑光等优点。
7.本技术专利名称的“高浓度”是指加入的消光粉的量较多或者加入较多能够提高哑光效果的原料，本技术消光粉的用量占比哑光母粒总量高达23.6-37.6％，可见，本技术加入大量的消光粉进行填充pet使得到的哑光母粒的消光效果达到较佳，使哑光母粒制得的哑光pet塑料制品哑光效果较好。
8.进一步地，加入抗氧剂具有抗氧化作用，减少哑光母粒过早老化。加入的分散剂具
有较好的分散作用，能够使消光粉在哑光母粒的原料体系中分散均匀，进而提高哑光母粒的消光效果，使得哑光母粒得到的片材消光效果较佳，进而哑光pet塑料制品的哑光效果较佳。
9.优选的，所述消光粉为改性消光粉，所述改性消光粉由以下重量份的原料制得：二氧化硅5-20份消光树脂5-16份相溶剂3-5份。
10.一般地，消光粉主要以无机填料、高分子聚合物为主，塑料中加入消光粉能够提高消光效果，但是当消光粉的加入量过多时，该pet对消光粉的包覆性降低，会导致哑光母粒的机械性能(比如，拉伸强度、冲击强度等)变差，同时使得哑光母粒制得的片材变脆(容易断裂)，甚至会导致哑光母粒容易崩散，基于以上问题，本技术采用二氧化硅和消光树脂协同作用，更大程度地提高哑光母粒的消光效果，同时为了避免大量的二氧化硅的填充会影响哑光母粒的力学性能，或者是导致哑光母粒崩解，因此通过加入相容剂，使二氧化硅更好地与哑光母粒的原料相融合，减少哑光母粒的力学性能变差/出现崩解的可能性，同时该相容剂也提高了消光树脂与哑光母粒原料体系的相容性。
11.进一步地，选用二氧化硅5-20重量份、消光树脂5-16重量份、相溶剂3-5重量份，具有以下优点，首先，选用3-5重量份的相容剂能够提高5-20重量份二氧化硅和5-16重量份消光树脂在哑光母粒原料体系中的相容性，尤其是二氧化硅在哑光母粒原料体系中的相容性；其次二氧化硅和消光树脂总和的用量占比改性消光粉的量高达76.9-87.8％，说明本技术加入较多的能够提高哑光效果的原料，同时，使得哑光母粒获得较好的消光效果，进而提高哑光pet塑料制品的哑光效果。
12.优选的，所述改性消光粉，包括以下制备步骤：将消光树脂和相容剂分别加热至40-60℃，烘干2-3h，称取消光树脂和相容剂，混合均匀，加热至110-130℃，分3-5批次加入二氧化硅，混合均匀，冷却，粉碎，过筛50-100目，得到改性消光粉。
13.上述制备方法操作简单、生产效率高，得到的消光粉能够更大用量地填充于pet中，使得到哑光母粒的哑光效果较好，且不会哑光母粒崩解或者降低哑光母粒的机械性能。上述制备方法中，通过将消光树脂和相容剂进行烘干，减少水份含量，再通过加热溶解，便于加入的二氧化硅与其混合均匀，同时分批次加入二氧化硅，使得的二氧化硅均匀分散于改性消光粉的原料体系中，使改性消光粉得到的哑光母粒的消光效果较好，进而提高哑光pet塑料制品的哑光效果。
14.优选的，所述分散剂为聚乙烯蜡、硬脂酸钙以及己烯基双硬脂酰胺中的一种或多种组成。
15.聚乙烯蜡品牌为霍尼韦尔，型号为ac-6a，该聚乙烯腊且具有较好的扩散/分散作用；己烯基双硬脂酰胺具有内外润滑作用；同时硬脂酸具有较好的分散和润滑作用；进而采用分聚乙烯蜡、硬脂酸钙以及己烯基双硬脂酰胺中的一种或多种作为分散剂，都能够起到较好的分散作用，减少哑光母粒原料体系中的填料粒子之间相互聚集；提高哑光母粒原料体系的分散性，同时便于哑光母粒的原料成型加工，使得到哑光母粒的消光效果较佳，提高哑光pet塑料制品的哑光效果。
16.优选的，抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂168以及双(3，5-三级丁基-4-羟基苯基)硫
醚中的一种或多种。
17.采用抗氧剂1010、抗氧剂168以及双(3，5-三级丁基-4-羟基苯基)硫醚中的一种或多种组成的抗氧剂，能够起到较好的抗氧性，减少哑光母粒氧化变黄的可能性。其中抗氧剂1010化学名为:四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯，抗氧剂168为三[2.4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯。
[0018]
优选的，所述二氧化硅的粒径为5-8μm。
[0019]
采用以上纳米级的二氧化硅能够更好地与哑光母粒的原料体系相容合，且能够提高哑光母粒的致密性，使哑光母粒的拉伸、耐磨等物理性能提高。
[0020]
本技术中的相容剂为ptw相容剂，该ptw相容剂采用的是ptw，该ptw是含有环氧功能团的乙烯类三元共聚物，此环氧功能团，来源于甲基丙烯酸缩水甘油酯(gma)；该相容剂的密度为0.94g/cm3，熔融指数为12g/10min。选用该ptw相容剂对pte具有较好的相容效果,具有较高的粘性，进而能够提高二氧化硅和消光树脂在哑光母粒原料体系中的相容性。
[0021]
优选的，所述二氧化硅为改性二氧化硅，所述改性二氧化硅由以下制备方法得到：按照重量份计，称取0.3-0.8份甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅、1-1.5份3-氨丙基三乙氧基硅烷进行水解20-30min，再加入30-50份的二氧化硅，混合均匀，得到混合料，将混合料进行研磨1-2h，干燥，得到改性二氧化硅。
[0022]
由于二氧化硅是无机填料，进而不溶易与聚合物相结合，因此采用甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅和3-氨丙基三乙氧基硅烷对二氧化硅进行处理，提高二氧化硅与聚合物的相容性。其中，甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷是一种有机官能团硅烷偶联剂，能够作为无机填料与聚合物连接“桥梁”。
[0023]
上述制备方法中，利用甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷和3-氨丙基三乙氧基硅烷的协同作用，使二氧化硅的改性效果更佳，进而使得改性的二氧化硅更容易与聚合物混合，并且得到改性二氧化硅的粒径为5-8μm，便于与相容剂等混合。
[0024]
优选的，所述共聚物型的聚丙烯为改性共聚物型的聚丙烯，所述改性共聚物型的聚丙烯由以下步骤制得：将共聚物型的聚丙烯在50-70℃下进行烘干1-3h，研磨，过筛50-100目，得到共聚物型的聚丙烯粉末；称取30-40重量份共聚物型的聚丙烯粉末、8-15重量份消光pvc树脂粉混合均匀，再加入0.1-0.3重量份柠檬酸三辛酯和0.2-0.5份石蜡，混合均匀，加热至175-185℃，塑炼，出料，热压，冷却，粉碎，过筛50-100目，得到改性共聚物型的聚丙烯。
[0025]
共聚物型的聚丙烯有较低的热变形温度、低透明度、低光泽度、低刚性，但是有更强的抗冲击强度，聚丙烯的冲击强度随着乙烯含量的增加而增大。该共聚物型的聚丙烯的溶体质量流动速率(mfr)为7-11g/10min，优选为9.16g/10min；拉伸屈服应力为24-30mpa,优选为26.6mpa；弯曲模量为1000-1200mpa，优选为1170mpa。消光pvc树脂粉是指含有部分四氢呋喃thf不溶组分凝胶的聚合物粉，该消光pvc树脂粉是利用聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯作为交联剂与氯乙烯交联共聚得到的，其中消光pvc树脂粉的目数为50-100目、凝胶含量为31.0-32.1％，优选为31.5％，可溶分聚合度为980-990，优选为987。cpe为氯化聚乙烯，含氯量为33-37％，优选为35％，比重1.10-1.15g/m3,优选为1.13g/m3。
[0026]
由于共聚型的聚丙烯具有低刚性、抗冲击好，而消光pvc树脂粉相对于共聚型的聚
丙烯的刚性较大，但是消光效果好；进而通过采用共聚型的聚丙烯与pvc树脂共混，使得到的改性共聚型的聚丙烯具有较好的冲击强度和消光作用。
[0027]
上述制备方法中，通过将共聚物型的聚丙烯制成粉末，便于与消光pvc树脂粉进行混合，而加入的氯化聚乙烯与其它高分子材料具有良好的相容性，进而提高消光pvc树脂粉与共聚物型的聚丙烯相融性，再通过柠檬酸三辛酯作为增塑剂，石蜡作为润滑剂，使消光树脂的原料体系更容易混合均匀，进而得到的消光树脂具有较好的消光作用，当用于哑光母粒时，使哑光母粒具有较好的哑光作用。
[0028]
上述步骤中的热压是指出料后的物料置于平板硫化机中进行热压成型(具体步骤参考制备例1/2/3)。
[0029]
第二方面，本技术提供一种pet高浓度哑光母粒的制备方法，采用如下的技术方案：一种pet高浓度哑光母粒的制备方法，包括以下步骤：称取pet，研磨，过筛50-60目，得到pet粉末，再加入分散剂、消光粉以及抗氧剂，与pet粉末进行混合均匀，加热至100℃-120℃搅拌，搅拌20-25min，再进入挤出机进行挤出，该挤出机的温度设定：一区200℃-220℃、二区230℃-240℃、三区245℃-250℃、四区至十一区的温度均为255-275℃、十二区的温度为250-270℃、十三区的温度为240-260℃，得到哑光母粒。
[0030]
上述的制备方法操作简单，并且的哑光母粒具有较好的消光效果，使得该哑光母粒用于生产片材具有较好的哑光效果。
[0031]
综上所述，本技术具有以下有益效果：1、由于本技术采用大量的消光粉进行填充，提高哑光母粒的消光效果，并且哑光母粒哑光pet塑料制品具有较好的哑光效果，使得用于电子产品的外包装，能减少材料的透光率。
[0032]
2、本技术中优选采用改性消光粉，由于大量的消光进行填充，会导致哑光母粒的性能降低，进而通过相容剂，提高二氧化硅和消光树脂在哑光母粒中相容性，使得到的哑光母粒具有较好的消光效果。
具体实施方式
[0033]
以下结合制备例和实施例对本技术作进一步详细说明。
[0034]
一种改性共聚物型的聚丙烯的制备例制备例1一种改性共聚物型的聚丙烯，包括以下制备步骤：将共聚物型的聚丙烯放入50℃的烘箱中进行烘干3h，再放入研磨机中进行研磨，过筛50目，得到共聚物型的聚丙烯粉末；称取30kg共聚物型的聚丙烯粉末、1kgcpe、8kg消光pvc树脂粉混合均匀，再加入0.1kg柠檬酸三辛酯和0.2kg石蜡，混合均匀，放入双辊塑炼机中加热至175℃进行塑炼，至物料表面光滑，出料，并置于平板硫化机中进行热压成型，热压温度为175℃，压力为12mpa，热压时间为5min,冷却至30℃，并放入粉碎机中进行粉碎，过筛50目，得到改性共聚物型的聚丙烯。
[0035]
制备例2一种改性共聚物型的聚丙烯，包括以下制备步骤：将共聚物型的聚丙烯在60℃的
烘箱中进行烘干2h，放入研磨机中进行研磨，过筛80目，得到共聚物型的聚丙烯粉末；称取35kg共聚物型的聚丙烯粉末、3kgcpe、12kg消光pvc树脂粉混合均匀，再加入0.2kg柠檬酸三辛酯和0.4kg石蜡，混合均匀，用双辊塑炼机加热至180℃进行塑炼，至物料表面光滑，出料，并置于平板硫化机中进行热压成型，热压温度为175℃，压力为12mpa，热压时间为5min,冷却至30℃，用粉碎机进行粉碎，过筛80目，得到改性共聚物型的聚丙烯。
[0036]
制备例3一种改性共聚物型的聚丙烯，包括以下制备步骤：将共聚物型的聚丙烯放入70℃的烘箱中进行烘干1h，放入研磨机中进行研磨，过筛100目，得到共聚物型的聚丙烯粉末；称取40kg共聚物型的聚丙烯粉末、5kgcpe、15kg消光pvc树脂粉混合均匀，再加入0.3kg柠檬酸三辛酯和0.5kg石蜡，混合均匀，放入双辊塑炼机中加热至185℃进行塑炼，至物料表面光滑，出料，并置于平板硫化机中进行热压成型，热压温度为175℃，压力为12mpa，热压时间为5min,冷却至30℃，放入粉碎机中进行粉碎，过筛100目，得到改性共聚物型的聚丙烯。
[0037]
一种改性二氧化硅的制备例制备例4一种改性二氧化硅，包括以下制备步骤：称取0.3kg甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅、1kg3-氨丙基三乙氧基硅烷进行水解20min，再加入30kg二氧化硅，混合均匀，得到混合料，将混合料进行放入研磨机中进行研磨1h，再放入50℃的烘箱中进行干燥，得到改性二氧化硅。
[0038]
制备例5一种改性二氧化硅，包括以下制备步骤：称取0.5kg甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅、1.2kg3-氨丙基三乙氧基硅烷进行水解25min，再加入40kg二氧化硅，混合均匀，得到混合料，将混合料进行放入研磨机中进行研磨1.5h，再放入50℃的烘箱中进行干燥，得到改性二氧化硅。
[0039]
制备例6一种改性二氧化硅，包括以下制备步骤：称取0.8kg甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅、1.5kg3-氨丙基三乙氧基硅烷进行水解30min，再加入50kg二氧化硅，混合均匀，得到混合料，将混合料进行放入研磨机中进行研磨2h，再放入50℃的烘箱中进行干燥，得到改性二氧化硅。
[0040]
一种改性消光粉的制备例制备例7一种改性消光粉，包括以下制备步骤：将制备例4得到的改性共聚物型的聚丙烯和相容剂分别放入40℃的烘箱中进行烘干2h，称取5kg改性共聚物型的聚丙烯和3kg相容剂，放入搅拌机中进行搅拌均匀，再加热至100℃继续搅拌，至消光树脂和相容剂完全溶解，再分3批次加入5kg制备例1得到的改性二氧化硅，每次加入后混合均匀，再加入另一批次，至改性二氧化硅全部加完并混合均匀后，关闭加热，使物料冷却，再使用粉碎机进行粉碎，过筛50目，得到改性消光粉。
[0041]
制备例8一种改性消光粉，包括以下制备步骤：将制备例5得到的改性共聚物型的聚丙烯和相容剂分别放入50℃的烘箱中进行烘
干2.5h，称取10kg改性共聚物型的聚丙烯和4kg相容剂，放入搅拌机中进行搅拌均匀，再加热至110℃继续搅拌，至消光树脂和相容剂完全溶解，再分4批次加入15kg制备例2得到的改性二氧化硅，每次加入后混合均匀，再加入另一批次，至改性二氧化硅全部加完并混合均匀后，关闭加热，使物料冷却，再使用粉碎机进行粉碎，过筛80目，得到改性消光粉。
[0042]
制备例9一种改性消光粉，包括以下制备步骤：将制备例6得到的改性共聚物型的聚丙烯和相容剂分别放入60℃的烘箱中进行烘干3h，称取16kg改性共聚物型的聚丙烯和5kg相容剂，放入搅拌机中进行搅拌均匀，再加热至110℃继续搅拌，至消光树脂和相容剂完全溶解，再分3批次加入20kg制备例1得到的改性二氧化硅，每次加入后混合均匀，再加入另一批次，至改性二氧化硅全部加完并混合均匀后，关闭加热，使物料冷却，再使用粉碎机进行粉碎，过筛100目，得到改性消光粉。
[0043]
制备例10-14制备例10与制备例7的不同之处在于：改性二氧化硅、消光树脂的来源不同，具体如表1所示。
[0044]
表1制备例7-14的改性二氧化硅、消光树脂的来源14的改性二氧化硅、消光树脂的来源制备对比例制备对比例1制备对比例1与制备例8的不同之处在于：改性共聚物型的聚丙烯等量替换成改性二氧化硅。
[0045]
制备对比例2制备对比例2与制备例8的不同之处在于：改性二氧化硅等量替换成改性共聚物型的聚丙烯。
[0046]
制备对比例3制备对比例3与制备例8的不同之处在于：改性二氧滑硅等量替换成有机硅微球。
[0047]
制备对比例4
制备对比例4与制备例8的不同之处在于：改性共聚物型的聚丙烯等量替换成有机硅微球。实施例
[0048]
实施例1一种pet高浓度哑光母粒的制备方法，包括以下步骤：称取pet，放入研磨机中进行研磨，过筛50目，得到pet粉末；再加入3kg聚乙烯蜡、30kg制备例7得到的改性消光粉以及2kg抗氧剂168，与50kgpet粉末一同放搅拌机中，搅拌机的加热至110℃，搅拌23min，使物料搅拌均匀，得到混合料，将混合料通过自动上料机传送到挤出机下料斗内，再进行挤出，该挤出机的温度设定：一区210℃、二区230℃、三区250℃、四区至十一区的温度均为265℃、十二区换网器260℃、十三区模头250℃，得到哑光母粒。
[0049]
实施例2-10实施例2-10与实施例1的不同之处在于：改性消光粉的来源不同，具体如表2所示；表2实施例1-10改性消光粉的来源10改性消光粉的来源实施例11-12实施例11-12与实施例1的不同之处在于；原料的用量不同，具体如表3所示；表3实施例11-12的原料用量(kg)
对比例对比例1对比例1与实施例1的不同之处在于：采用制备对比例3得到的改性消光粉。
[0050]
对比例2对比例2与实施例1的不同之处在于：采用制备对比例4得到的改性消光粉。
[0051]
对比例3对比例3与实施例1的不同之处在于：改性消光粉的用量为1kg。
[0052]
对比例4对比例4与实施例1的不同之处在于：改性消光粉的用量为65kg。
[0053]
对比例5对比例5与实施例1的不同之处在于：改性消光粉等量替换成pet。
[0054]
性能检测试验实施例1-12与对比例1-5得到的哑光母粒进行以下性能测试，具体如表4、表5所示。
[0055]
检测方法/试验方法将实施例1-12与对比例1-5得到的哑光母粒通过注塑机进行注塑得到测试样条(包括哑铃型测试样条和条形试样条)，该测试样条的厚度为0.5mm，用于以下实验测试。
[0056]
1)、机械性能测试参考国家标准gb/t 1040.1-2018《塑料拉伸性能的测试》，采用微机控制电子万能试验机，型号：tms-d10h，进行检测拉伸强度；参考国家标准gb/t 1043.1-2008《塑料简支梁冲击性能的测定第1部分》进行检测冲击强度(无缺口试样)；上述的拉伸强度和冲击强度实验数据具体如表4和表5所示。
[0057]
2)、雾度和透光率参照考gb/t 2410-2008《透明塑料透光率和雾度的测定》进行检测试透光率和雾度，具体如表4和表5所示。
[0058]
3)、光泽度
参考国家标准gb/t 8807-1988进行检测光泽度，测量角为45
°
，具体数据如表4和表5所示。
[0059]
表4实施例1、11、12和对比例1-55结合实施例1-3和对比例1-5并结合表4可以看出，实施例1-3的光泽度、透光率都比对例1-5的低，并且拉伸强度、雾度均比对比例1-5的高，说明本技术所选用的原料组成和原料的重量份之比均为较佳，并且当改性二氧滑硅和/或改性共聚物型的聚丙烯等量替换成有机硅微球时，对比例1-2与实施例1相比其光泽度、透光率明显升高，而雾度降低，说明本技术通过相容剂、改性二氧滑硅、改性共聚物型的聚丙烯进行共混改性得到的改性消光粉的消光效果较好；当改性消光粉的用量小于本技术的用量范围值时，其消光母粒的消光效果明显降低；当不加改性消光粉时，透光率上升、雾度下降，且而拉伸强度、冲击强度明显下降。
[0060]
表5实施例1-10
结合实施例2和实施例6-8并结合表5可以看出，采用未改性的共聚物型的聚丙烯和/或未改性二氧化硅，得到的哑光树脂的光泽度、透光率都比同时使用改性的共聚物型的聚丙烯和改性的二氧化硅的低，说明改性的二氧化硅、改性的共聚物型的聚丙烯具有较好与聚合物的相容性，进而容易与相容剂结合，同时得到的消光粉能更好地填充于哑光母粒的原料体系中，提高哑光母粒的消光效果。
[0061]
结合实施例2和实施例9-10并结合表5可以看出，将改性二氧滑硅或改性共聚物型的聚丙烯等量替换成有机硅微球，得到哑光母粒消光效果减弱，并且拉伸、冲击等强度降低。
[0062]
本具体实施例仅仅是对本技术的解释，其并不是对本技术的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本技术的权利要求范围内都受到专利法的保护。