[发明专利]一种PET复合成核剂及其制备方法

说明书

本发明提供了一种PET复合成核剂，其原料按重量份数包括：高分子钠盐20－40份；超细滑石粉3－10份；聚乙二醇类25－45份；聚碳化二亚胺20－40份；其中，所有组分总含量为100份。本发明还提供了一种上述成核剂的制备方法。本发明可制备一种成核效率高，且能改善PET材料物理性能和加工性能的成核剂；其具有良好的成核成长条件，一方面热结晶温度有了明显的提高，另一方面结晶度也高于目前常规的PET成核剂产品；通过有效地引入滑石粉和高分子钠盐，对PET酯基链段进行保护，不仅减少了PET特性粘度的影响，而且使得PET保留了较高的断裂伸长率，便于PET材料在高速纺丝、吹膜等方面的应用。

技术领域

本发明涉及一种PET复合成核剂及其制备方法。

背景技术

聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)是一种性能优良的热塑性材料，不仅机械性能良好，耐疲劳性、耐老化性能优异，而且还具有较好的化学稳定性，因此广泛应用于汽车、家电和机械行业。

但由于PET主链上的苯环以及较短的酯基，使得分子链刚性太大，注塑等加工过程中结晶速度缓慢，限制了PET材料在工程塑料领域的使用。为了改善PET材料的加工性能，提高结晶速率，最有效的方式就是添加成核剂。

目前常用的PET成核剂有三类：无机型、有机小分子型和有机高分子型成核剂。

其中，成核效果最好的为有机高分子型成核剂，其一般为含有羧酸盐的高分子，该结构在注塑等加工过程中，在高温条件下会与PET发生置换反应生成PET－COONa，新的结构可提高PET的结晶塑料，有利于加工。目前市场上的产品有美国杜邦公司的沙林树脂(Surlyn)和Honeywell公司的聚乙烯蜡类AClyn型离子聚合物等。

无机型成核剂主要为无机盐，如滑石粉、碳酸钙等等，成本低，但成核效果差；

有机小分子型成核剂，与PET相容性和成核效果较好，成核效率较快，如苯甲酸钠、硬脂酸镁等；其成核原理是使PET分子链的酯基断裂，产生离子链端成为有效的成核基点，这会降低PET材料的黏度和分子量，导致材料变脆；

有机高分子型成核剂，成核效果最好，如聚酯寡聚物和离子聚合物等；PET的断裂伸长率仍有明显的下降，对PET降解影响较低，但成核效率一般。

因此，如何提供一种成核效率高，且能改善PET材料物理性能和加工性能的成核剂成为了业界需要解决的问题。

发明内容

针对现有技术的缺点，本发明的目的是提供一种PET复合成核剂，其成核效率高，且能改善PET材料物理性能和加工性能。

为了实现上述目的，一方面，本发明提供了一种PET复合成核剂，成核剂原料按重量份数包括：

高分子钠盐20－40份；

超细滑石粉3－10份；

聚乙二醇类25－45份；

聚碳化二亚胺20－40份；

其中，所有组分总含量为100份。

本发明中，PET材料的成核原理如下：

在加工过程中，含有羧酸盐的高分子会在高温条件下与PET发生置换反应，生成PET－COONa；该结构可降低部分PET的分子链长度，降低玻璃化转变温度(Tg)和熔点(Tm)；低分子量的羧酸盐高分子可以成为更多的新晶核点，有利于PET更快的折叠成型，改善PET的结晶性能。另外，无机盐类成核剂主要是异相成核，因此在PET中可以提供更多的晶核。

本发明中，PET材料的晶核成长机理如下：