[发明专利]一种高性能聚酯合金材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种高性能聚酯合金材料及其制备方法，由聚对苯二甲酸乙二醇脂、合金组分和有机无机纳米杂化聚酯改性剂组成；其中合金组分为聚萘二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯‑1,4‑环己烷二甲醇酯或聚对苯二甲酸丁二醇酯中的一种或任意多种；所述有机无机纳米杂化聚酯改性剂由无机纳米粒子和多环氧官能团化合物制备而成。本发明的聚酯合金材料具有无机纳米粒子分散均匀、多环氧官能团化合物热稳定性好，性能好，且性能提升均衡的特点。

技术领域

本发明涉及一种聚酯合金材料及其制备方法，特别是一种高性能聚酯合金材料及其制备方法。

背景技术

聚酯材料是由多元醇和多元酸缩聚而得的聚合物总称，主要指聚对苯二甲酸乙二酯(PET),主要用于服装和纤维纺织，具有较高的强度，良好的耐候性、耐溶剂性和电绝缘性，但受限于结晶速率慢、成型制品收缩率大和成型稳定性差等缺陷，在工程塑料领域应用较少。

为了解决该技术问题，中国专利CN105385115A就公开了一种增强增韧改性聚对苯二甲酸乙二醇酯复合材料，其通过在复合材料中加入无碱玻璃纤维和成核剂等组分，获得了结晶速率快、力学性能优异的PET复合材料；而中国专利CN106893270A公开了一种蒙脱土增韧改性聚对苯二甲酸乙二醇酯材料，通过在PET材料中加入有机蒙脱土等组分，获得了结晶速率快、力学性能优异的PET材料；同时，中国专利CN101709121A公开了一种聚对苯二甲酸乙二醇酯的复合成核剂及其制备方法，该专利中公开了一种由超细矿粉、固态聚乙二醇、离子键聚合物和苯甲酸钠盐组成的成核剂，该成核剂在被应用到PET材料中时，可以加快PET的结晶速率、降低模温和提高耐热性能。

虽然上述专利技术在一定程度上解决了PET材料结晶速率慢和力学性能差的缺陷，但是，由于起到异相成核作用的成核剂多采用无机填料，而无机填料与PET材料的相容性极差，在两者混合时很难做到成核剂的均匀分散，从而使得PET复合材料出现性能不均的缺陷。

高分子合金是体系中有两种或两种以上聚合物，单一的聚酯材料在力学、耐温、耐磨、隔热等方面存在缺陷,将不同结构的聚酯材料制备成合金，各组分聚合物取长补短，提升综合性能，是目前开发新型多功能材料的优良途径。但聚酯之间由于极性、结晶度、表面张力和粘度等物化性质的差别，相容性较差，简单的共混会发生结晶相分离，导致合金材料综合性能差，无法达到预期效果。研究表明加入扩链剂，在聚酯合金材料中发生扩链反应来起到合金材料的增容作用。但是，由于扩链剂本身的热稳定性不佳，常规的扩链剂的加入方法并不能使聚酯的合金达到较好的预期效果。因此，如何提高无机填料在聚酯材料中的分散性以及扩链剂的热稳定性，是制备高性能PET聚酯合金材料领域必须解决的技术难题。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种高性能聚酯合金材料及其制备方法。本发明的聚酯合金材料具有无机纳米粒子分散均匀，多环氧官能团化合物作为扩链剂热稳定性好，制备的合金材料性能好，且性能均衡的特点。

本发明的技术方案：一种高性能聚酯合金材料，由聚对苯二甲酸乙二醇脂、合金组分和有机无机纳米杂化聚酯改性剂组成；其中合金组分为聚萘二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯-1,4-环己烷二甲醇酯或聚对苯二甲酸丁二醇酯中的一种或任意多种；所述有机无机纳米杂化聚酯改性剂由无机纳米粒子和多环氧官能团化合物制备而成。

前述的高性能聚酯合金材料，按重量份计，由聚对苯二甲酸乙二醇脂50-150份、合金组分10-50份和有机无机纳米杂化聚酯改性剂0.1-10份组成。

前述的高性能聚酯合金材料，按重量份计，由聚对苯二甲酸乙二醇脂80-120份、合金组分20-40份和有机无机纳米杂化聚酯改性剂3-7份组成。

前述的高性能聚酯合金材料，按重量份计，由聚对苯二甲酸乙二醇脂100份、合金组分30份和有机无机纳米杂化聚酯改性剂5份组成。