[发明专利]二氧化硅纳米棒增强增韧聚酯复合材料及其制备方法

权利要求书

1.二氧化硅纳米棒增强增韧聚酯复合材料，其特征在于，包括以下组分和含量(重量份)：

芳香族二甲酸二甲酯             100，

α，ω-脂肪族二醇              180～250，

无机填料前驱体                 2.3～10.8，

催化剂                         0.2～1.5，

加工助剂                       1～2.5，

溶剂                           3～25。

2.根据权利要求1所述的二氧化硅纳米棒增强增韧聚酯复合材料，其特征在于，所述的芳香族二甲酸二甲酯包括1，2-苯二甲酸二甲酯、1，3-苯二甲酸二甲酯、1，4-苯二甲酸二甲酯或2，6-萘二甲酸二甲酯的一种或几种。

3.根据权利要求1所述的二氧化硅纳米棒增强增韧聚酯复合材料，其特征在于，所述的α，ω-脂肪族二醇为C₂-C₅二醇，如乙二醇，丙二醇，丁二醇或戊二醇的一种或几种。

4.根据权利要求1所述的二氧化硅纳米棒增强增韧聚酯复合材料，其特征在于，所述的无机填料前驱体包括正硅酸甲酯，正硅酸乙酯，正硅酸丙酯和正硅酸丁酯的一种或几种。

5.根据权利要求1所述的二氧化硅纳米棒增强增韧聚酯复合材料，其特征在于，所述的催化剂包括醋酸锰，醋酸锌，醋酸钙，醋酸钴，醋酸镁，钛酸四丁酯，Sb₂O₃，稀盐酸，甲酸的一种或几种。

6.根据权利要求1所述的二氧化硅纳米棒增强增韧聚酯复合材料，其特征在于，所述的溶剂包括丙酮，乙醇或去离子水的一种或几种；

7.根据权利要求1所述的二氧化硅纳米棒增强增韧聚酯复合材料，其特征在于，所述的加工助剂选自市售常用助剂，包括抗氧剂、防老化剂、光稳定剂、热稳定剂、脱模剂、颜料、润滑剂以及消光剂的一种或几种。

8.权利要求1所述的二氧化硅纳米棒增强增韧聚酯复合材料的制备方法，其特征在于，该方法采用双原位聚合，并按以下步骤进行：

(1)无机填料前驱体在催化剂和溶剂的作用下，于50～140℃通过溶胶-凝胶反应转变成溶胶；催化剂的加入量为1000～3000ppm；

(2)芳香族二甲酸二甲酯与α，ω-脂肪族二醇在催化剂的催化作用下，在反应釜中常压，160～200℃下发生酯交换反应；催化剂的用量为总质量的0.1～0.7％；

(3)酯交换反应完成后，加入无机填料前驱体溶胶和加工助剂，温度缓慢升至200～230℃，压力降至0.01～0.05MPa，反应1小时，随后再将体系温度升到230～270℃，压力缓慢降至20～70Pa，维持3～6小时；

(4)通入氮气将体系压力升至3～6MPa，出料、拉条、冷却、切粒、烘干；

(5)将上述所得复合材料置于固相缩聚反应装置发生固相缩聚反应12～48小时，得到满足粘度要求的最终产品。

9.根据权利要求8所述的二氧化硅纳米棒增强增韧聚酯复合材料的制备方法，其特征在于，所述的步骤(1)中溶剂为丙酮与去离子水的混合物，并且丙酮与水的重量比为7～18，或者为乙醇与去离子水的混合物，并且乙醇与去离子水的重量比为5～16。

10.根据权利要求8所述的二氧化硅纳米棒增强增韧聚酯复合材料的制备方法，其特征在于，所述的步骤(2)中α，ω-脂肪族二醇与芳香族二甲酸二甲酯的摩尔比为1.8～2.8。