[发明专利]高光泽增强增韧聚对苯二甲酸乙二醇酯纳米复合材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及工程塑料改性技术领域，具体涉及一种高光泽增强增韧聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)纳米复合材料及其制备方法。

背景技术

聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)是一种热塑性工程塑料，具有优异的力学性能、电绝缘性、耐热性和耐化学试剂性，因而广泛用于纤维、薄膜以及饮料瓶领域。由于在通常应用的加工模温下，PET的结晶速率太慢而造成结晶不完善和不均匀，致使模塑周期延长，制品易粘附在模具上，并有翘曲、表面粗糙无光泽、耐冲击性和耐湿热性差等缺点，严重限制了其在工程塑料领域的发展。PET工程化的关键问题在于如何提高PET树脂的结晶速率，相应提高PET抗冲击性和机械强度。目前最常用和方便有效的方法是在PET树脂基体中添加成核剂以及结晶促进剂。如云母、滑石粉、碳酸钙、二氧化硅、高岭土等具有层状、针状结构的无机粉体，对聚酯既有增强作用，又能降低成型收缩不均的问题(KR9301997)。已报导的有机、无机类成核剂，在促进PET结晶、提高结晶速率的同时，又会出现诸多新问题。如专利TW583265B研制了一种由均匀分散的硅酸盐粘土制得的高光泽PET纳米聚酯，但该层状硅酸盐需先用含质子酸和插层剂的醇溶液进行膨化处理，制备工艺复杂，生产成本偏高；US4551485中使用硬脂酸钠做成核剂，使PET结晶速率大大提高，但该成核剂高温下和PET分子链起化学反应而起化学成核作用，易引起PET降解，特别是在加工过程中使分子质量下降，影响力学强度(引起类似问题的还有苯甲酸钠，硬脂酸镁)；非碱金属氢氧化物如Al(OH)₃在PET的熔体结晶过程具有更好的成核效果，Al(OH)₃通过脱水使邻近分子过冷成核，释放出的水使PET降解而加速结晶，导致分子量下降；纳米SiO₂硬度大，易磨损加工设备，聚合过程中添加纳米SiO₂对熔体具有增稠效应，难于得到高分子质量的PET，这将对材料的力学性能产生负面影响；纳米TiO₂耐候性差，硬度大，用于玻纤增强PET工程塑料时会切断玻纤，影响PET工程塑料力学性能。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高光泽增强增韧PET纳米复合材料。

本发明的另一目的在于提供一种高光泽增强增韧PET纳米复合材料的制备方法。在提高材料强度、韧性的同时，显著改善其表面光泽度。

为达到上述目的，本发明采用下述技术方案：

一种高光泽增强增韧聚对苯二甲酸乙二醇酯纳米复合材料，其特征在于其组成按重量份数计为：

(1)聚对苯二甲酸乙二醇酯   100份      (2)改性纳米增强剂    0.5～5.0份

(3)成核促进剂             0.1～10份  (4)增韧剂            5.0～25份

(5)玻璃纤维               10～45份   (6)扩链剂            0.1～1.0份

(7)抗氧剂                 0.1～0.5份 (8)润滑剂            0.3～0.5份

所述的改性纳米增强剂为至少在一维方向上的尺寸为纳米级，平均粒径为1～100nm，经过表面改性处理的纳米材料，为纳米蒙脱土、纳米云母、纳米粘土、纳米天然重晶石、纳米碳酸钙、纳米二氧化硅、纳米氧化铝中的一种或两种以上的混合物。

所述的成核促进剂为低分子化合物，如酮类(二苯甲酮)、卤代烃类(四氯乙烷)、酯类(季戊二醇二苯甲酯、三苯基磷酸酯、邻苯二甲酸酯、酰胺酯、亚胺酯)、酰胺(N置换芳香酰胺、N置换三烯烃磺胺)；或为高分子化合物，如聚酯(聚己内酯及其封端化合物)、聚乙二醇(聚乙二醇1000、聚丙二醇及其封端化合物)、聚烯烃(脂环式羧酸改性聚烯烃)。

所述的增韧剂为马来酸酐接枝聚乙烯共聚物(PE-g-MAH)、马来酸酐接枝聚丙烯共聚物(PP-g-MAH)、马来酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物(POE-g-MAH)、马来酸酐接枝聚苯醚共聚物(PPO-g-MAH)、马来酸酐接枝苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物(MAH-g-SBS)、马来酸酐接枝苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯共聚物(MAH-g-SEBS)、甲基丙烯酸缩水甘油酯-聚乙烯接枝共聚物(GMA-g-PE)、甲基丙烯酸缩水甘油酯-聚丙烯接枝共聚物(GMA-g-PP)、聚乙烯丙烯酸接枝物(PE-g-AA)、丙烯酸聚丙烯接枝物(PP-g-AA)中的一种，或为由二种或二种以上物质组成的复配物。