[发明专利]增韧工程塑料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种增韧工程塑料，包括以下原料rPET、PC、增韧剂、N,N”‑乙撑双硬脂酰胺与2,6‑二叔丁基对甲酚，本发明的增韧工程塑料具有良好的抗冲击性能和拉伸性能。

技术领域

本发明涉及高分子复合材料领域，具体涉及增韧工程塑料及其制备方法。

背景技术

PET可加工成纤维、薄膜和塑料制品，广泛用于食品、医药和饮料的包装。PET瓶具有质量轻、机械强度大、易携带、透明度好、无毒、有良好的保鲜性等优点，同时生产PET的能量消耗少，被用于制作食品用油、调味品、药品及化妆品包装瓶子。因此，每年都会产生大量废弃的PET瓶。这些废弃的PET瓶不但会造成环境污染，还是一直资源浪费。

如何有效地将废弃PET瓶进行回收利用，并加工成高附加值的产品是亟待解决的问题。目前，废旧PET的回收再利用往往存在加工成本高，回收的PET机械性能大大降低。本发明提高一种增韧工程塑料，能够有效利用废旧PET，改善回收PET的机械性能。

发明内容

针对上述现有技术中存在的不足，本发明提供了增韧工程塑料及其制备方法。

一种增韧工程塑料，包括以下原料：50-80重量份rPET、10-30重量份PC、5-15重量份增韧剂、0.1-0.5重量份N,N”-乙撑双硬脂酰胺、0.1-0.5重量份2,6-二叔丁基对甲酚。

优选的，所述增韧工程塑料的制备方法如下：按配方将rPET、PC、增韧剂、N,N”-乙撑双硬脂酰胺与2,6-二叔丁基对甲酚混合均匀；再加入到挤出机中挤出造粒，挤出机各区温度设置为：Ⅰ区240-245℃、Ⅱ区245-250℃、Ⅲ区250-255℃、Ⅳ区245-250℃、Ⅴ区240-245℃，模头温度240-245℃；加入到注射机中注塑成型，料筒温度设置为240-260℃，保压时间10-50s，得到标准试样。

优选的，所述增韧剂由以下方法制备而成：氮气环境下，将偶氮二异丁酸二甲酯与苯混合，所述偶氮二异丁酸二甲酯与苯的质量比为(0.1-2):(20-60)，再加入乙烯-丙烯酸丁酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯、单体X与单体Y，所述乙烯-丙烯酸丁酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯、单体X与单体Y的质量比为(0.1-2):(50-90):(10-50)，所述乙烯-丙烯酸丁酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯与偶氮二异丁酸二甲酯的质量比为(0.5-5):1；再以0.1-2mL/min速率添加2-巯基乙醇的苯溶液，在50-85℃下反应0.5-5h，转速为100-500rpm，所述2-巯基乙醇的苯溶液与偶氮二异丁酸二甲酯的质量比为(50-60):(0.1-1)，所述2-巯基乙醇的苯溶液为2-巯基乙醇与苯按质量比(0.1-2):50的混合物；再升温至65-90℃反应0.5-5h，转速调至500-1000rpm；过滤、收集滤渣，用苯清洗1-5次，在70-90℃干燥10-20h，即得增韧剂。

优选的，所述单体X为丙烯腈、丙烯酰胺、丙烯酸中至少一种；进一步优选的，所述单体X为丙烯酰胺。

优选的，所述单体Y为丙烯酸月桂酯或/和丙烯酸-2-乙基己酯；进一步优选的，所述单体Y为丙烯酸月桂酯与丙烯酸-2-乙基己酯按质量比(1-3)：(1-3)的混合物。

本发明以乙烯-丙烯酸丁酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯、单体X与单体Y为原料制备的增韧剂具有环氧基、羧基、酯基、碳碳双键等大量反应性基团，能够提高增韧剂与复合材料基体之间的相容性，使增韧剂的分散性更好，不易发生团聚；增韧剂与基体间的界面结合作用增强，更利于吸收冲击能量，还有可能引发脆韧转变，提高了复合材料的韧性。

然而，试验发现添加增韧剂降低了复合材料的拉伸强度。为了解决这个问题，本发明对单体X进行优选；与丙烯腈、甲基丙烯酸甲酯相比，丙烯酰胺作为单体X制备的增韧剂对复合材料的拉伸强度影响最低，这是因为丙烯酰胺表面活性更高，具有更高的玻璃化温度，由其制备的增韧剂分子间作用力更大，内聚力更强，能够一定程度上提高复合材料的拉伸强度，从而抵消了增韧剂的加入对复合材料的拉伸强度的不良影响。