[发明专利]一种聚酯聚酰胺增容剂及其制备方法与应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种聚酯聚酰胺增容剂及其制备方法与应用，属于复合材料界面增容剂技术领域，具体涉及一种应用于农业剩余物/热塑性塑料复合材料的聚酯聚酰胺界面增容剂及其制备方法。

背景技术

聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)是1953年由Du Pont公司最早实现工业化的线型热塑性聚合物。由于PET具有独特的物理化学性质，一直被广泛用作合成纤维、薄膜以及多种食品包装材料如饮料瓶、矿泉水瓶等领域。据PET世界大会统计，从2000年开始，世界PET工业进入了新一轮的快速发展期，我国PET生产能力以及产量也大幅度增长，2003年、2004年和2005年，我国PET产量分别达到了973万吨、1162万吨和1253万吨。PET属石油化工产品，PET产量的快速增长带来了石油资源用量的增加，因此，如何对大量废弃PET回收再循环高效利用，是PET资源循环经济的一个重要课题。

目前，废弃PET回收技术分为物理方法和化学方法两大类。物理方法是将回收的PET加热熔融，再挤出早粒，该方法投资少、技术简单，我国废PET普遍采用该法回收，但加热熔融过程中，由于水、杂质以及空气中氧气的诱发降解以及氧化等副反应，不可避免的导致PET化学结构发生改变、分子量下降、特性粘度和物理力学性能降低，所以，随回收次数的增加，其再生产品品质越来越差，应用范围越来越窄，企业利润较低，最终废弃含多杂质的PET对环境造成污染。

化学方法对废弃PET再利用，是因为PET大分子中酯基官能团可发生降解生成小分子，根据PET的降解机理，废弃PET化学利用主要有醇解法和水解法，由此可制备低分子单体化合物，如对苯二甲酸乙二醇酯(BHET)、对苯二甲酸二甲酯(DMT)、对苯二甲酸二异新酯(DOTP)和对苯二甲酸(TPA)等，再以此为原料衍生其它产品。化学降解PET制单体的方法，回收的PET必须先清洗，降解后需分离、脱色和提纯，因此，工艺复杂，反应条件要求苛刻，反应时间长，能耗大，回收成本较高。

尼龙酸是环己烷氧化制备己二酸副产母液中获得的副产物，主要含4～6个碳原子的混合二元脂肪酸丁二酸、戊二酸、己二酸，另含少量的水、酸酐等杂质，呈绿色或土黄色。一般来说，每生产1吨的己二酸产品，同时生产尼龙酸副产物50～60kg。据统计，我国尼龙酸的产量近万吨/年。尼龙酸不分离直接应用，应用领域极其有限。采用重结晶法提纯回收，回收率低于60％，废水量较大，不仅对环境造成污染，而且也造成了严重的资源浪费；采用蒸馏法分离，在接近沸点时均发生分解，所以，至今没有开发出有效的分离方法。

农业剩余物如麦秸、稻秸、玉米秸秆等是由纤维素、半纤维素以及木质素等天然极性大分子高聚物组成，而热塑性塑料如低密度或高密度聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙稀、聚苯乙烯是非极性或弱极性合成高分子组成，塑料废弃率极高，如聚乙烯废弃率一般高达90％左右，废弃的塑料对环境造成的严重污染引起了社会的高度关注和普遍的担忧，因此，以农业剩余物与回收的塑料为原料，制备一种高性能的木/塑复合材料-农业剩余物/热塑性复合材料，经济效益和社会效益显著。

农业剩余物与热塑性塑料高分子结构的特点决定了其界面相容性差，仅将两原材料共混复合，两相界面间粘合强度较弱，两组分性能特点不能有效互补，因此，改善两相界面的相容性是提高该复合材料物理及力学性能的关键，而向复合体系中引入高性价比的、增强界面相容性的增容剂是改善该体系综合性能行之有效的重要途径。

发明内容

本发明的技术任务之一是为了弥补现有技术的不足，提供一种显著改善农业剩余物/塑料复合材料界面相容性的高附加值低成本聚酯聚酰胺界面增容剂。

本发明的技术任务之二是提供该聚酯聚酰胺界面增容剂的制备方法，该制备采用回收PET和尼龙酸为主要原料，制备工艺简单，技术成熟可靠。

本发明的技术任务之三是提供该增容剂的应用。

本发明的技术方案如下：

本发明的聚酯聚酰胺界面增容剂，由以下质量份的原料制成：

回收PET         400

一乙醇胺        100～200

尼龙酸          150～300

缩聚催化剂      0.5～5.0

热稳定剂        0.5～3.0

进一步优选的聚酯聚酰胺界面增容剂，由以下质量份的原料制成：

回收PET         400

一乙醇胺        150～200

尼龙酸          200～300