[发明专利]一种透明PET复合材料的制备方法

说明书

本发明公开了一种透明PET复合材料的制备方法，在PET合成中将偶联剂修饰的石墨烯片键合在链中，之后以石墨烯修饰的粒料与水解单宁、缩合单宁类植物多酚混合再次修饰，以石墨烯与植物多酚以π‑π相互作用、氢键等相互作用吸附于石墨烯片层的表面，之后以纳米二氧化硅、纳米银颗粒上的氨基与植物多酚中酚羟基中结合从而将二氧化硅、纳米银等PET粒结合形成功能颗粒助剂剂，该功能剂与PET、PBT混合时相容性提高，二氧化硅及银等颗粒分散的更均匀，在少量下即可提高材料的性能，并混合PBT提高材料的结晶速度，该方法制备的材料具备较高的透明性，且表面硬度高及摩擦系数小，可有效避免杂物碰撞致使表面出现划痕等现象。

技术领域

本发明涉及材料制备技术领域，具体涉及一种透明PET复合材料的制备方法。

背景技术

PET，即聚对苯二甲酸乙二醇酯，价格低廉，且具有优良的耐磨性、耐热性、电绝缘性及力学强度等优点，但因分子链中存在共轭结构，分子链刚性强，结晶速度慢导致模塑周期长，以及表面硬度不足易被刮花等缺点。

对此部分企业加入PBT、石墨烯或碳纳米管等以提高PET材料的结晶速度，以及添加多种助剂以提高PET的物理性能，如授权公告号CN105820519的专利中公开一种PET基石墨烯复合材料，将石墨烯键合在PET链中以提高拉伸强度及阻隔性能性能。如授权公告号为CN102766320的专利公开了一种PET/PBT合金材料，提高柔韧性及结晶速度。

本司在以上述方案制备口红、化妆笔等壳体时发现，结晶速度等确实得到改善，但其依然存在表面硬度不足导致易被刮花等缺点存在，经无机填料加入测试后，发现在制备时填料等存在分散均匀性较差的缺点，易导致材料的性能发生大的变化，市面上针对无机填料等改性多集中表面修饰或形态的变化，此相对而言对均匀性提高的幅度有限，此外石墨烯及PBT的加入易导致PET透明性下降，对此如何调整组分以及如何改进无机填料以使硬度、透明等功能满足需求是本文件所要解决的问题。

发明内容

为解决上述至少一个技术缺陷，本发明提供了如下技术方案：

本申请文件公开一种透明PET复合材料的制备方法，包括以下步骤：

1)将KH560修饰的石墨烯片以酯化及原位聚合的方式键合在PET中并切粒；

2)将步骤1)中终端粒料与含水解单宁或缩合单宁的溶液混合并在60-75℃下搅拌4h以上，之后过滤洗涤得到植物多酚修饰的粒料；

3)将KH550修饰的纳米二氧化硅与植物多酚修饰的粒料混合在溶剂中搅拌并过滤干燥形成第一功能助剂；

将KH550修饰的纳米银颗粒与植物多酚修饰的粒料混合在溶剂中搅拌并过滤干燥形成第二功能助剂；

4)将PET 110-120份、PBT5-8份、第一功能助剂3-10份、第二功能助剂2-4份、爽滑剂1-3份、抗氧剂0.4-0.7份混合并熔融挤出成型复合材料。

本方案中主要改进PET材料助剂的制备及组成，并针对性选择PET材料配方的组成及比例，总的思路在于：在PET合成中将偶联剂修饰的石墨烯片键合在链中，之后以石墨烯修饰的粒料与水解单宁、缩合单宁类植物多酚混合再次修饰，以石墨烯与植物多酚以π-π相互作用、氢键等相互作用吸附于石墨烯片层的表面，之后以纳米二氧化硅、纳米银颗粒上的KH550中氨基与植物多酚中酚羟基中结合从而将二氧化硅、纳米银等PET粒结合形成功能颗粒助剂剂，该功能剂与PET、PBT混合时相容性提高，二氧化硅及银等颗粒分散的更均匀，在少量下即可提高材料的性能，同时加入PBT提高材料的结晶速度，石墨烯还可改善PET材料的绝缘性，避免表面吸附较多杂物，纳米银的加入赋予材料杀菌性能，爽滑剂的迁移效应降低表面摩擦系数，该方法制备的材料具备较高的透明性，且表面硬度高及摩擦系数小，可有效避免杂物碰撞致使表面出现划痕等现象，美观性好，且耐热性及结晶速度优于同类产品。