專利名稱：聚對苯二甲酸乙二醇酯/聚對苯二甲酸乙二醇-1，4-環己烷二甲醇酯合金的制備方法
技術領域：
本發明屬于聚合物改性中的聚合物合金制備技術，特別是涉及一種聚對苯二甲酸 乙二醇酯/聚對苯二甲酸乙二醇-1，4-環己烷二甲醇酯合金的制備方法。
背景技術：
聚對苯二甲酸乙二醇-1，4_環己烷二甲醇酯(PETG共聚酯)是一種以精對苯二甲 酸(PTA)、乙二醇(EG)和1，4_環己烷二甲醇(CHDM)為基本原料，經過熔融共縮聚反應制得 的一種新型改性共聚酯材料。PETG共聚酯具有很多優異的性能，其特點是透明性好，可應用于透明塑料板材、片 材、容器瓶等領域。目前，國際上僅有美國Eastman公司和韓國SK公司擁有這種產品的生 產技術，并壟斷了我國全部市場份額。拓展PETG共聚酯材料在塑料領域中應用的另一途徑 是通過熔融共混的工藝路線，制備PETG塑料合金，以滿足不同應用領域塑料制品的使用要 求。在此方面，美國Eastman公司近些年來有很多的專利報道，以PETG/聚碳酸酯(PC)合 金的研究和開發為主，其主要目的是提高PC的加工流動性和改善PC制品的耐應力開裂性。聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)作為工程塑料使用，長期以來受到各種限制。由于 通常的加工模溫在70°C 110°C范圍內，PET的結晶速度太慢而造成了結晶不完善和不均 勻，致使模塑周期延長，制品易粘貼在模具上，并且產生了翹曲、表面粗糙無光澤、耐沖擊性 和耐濕熱性差等缺點。高聚物共混改性法簡便易行，在技術和經濟上有很大的優勢，它不僅保留了原有 高聚物的優點，由于添加了新的物質，通過改變聚集態結構而賦予了高聚物新的性能，具有 一定的理論和實用價值。所以，共混改性仍是近兩年聚合物改性應用最多的方法之一，主要 為了提高共混體系的流變性能、結晶性能及材料的力學性能、特別是抗沖擊性能等。近年來，PET與其他聚合物共混改性的研究也越來越多。主要有聚乙烯(PE)、聚丙 烯(PP)、聚苯乙烯(PS)、聚對苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚酰胺(PA)、聚碳酸酯(PC)等。Christina P 等人(Polymer，1997,38 631)報道了 PET/PETG 二元合金材料的熱 力學相容性和二者之間的分子間的相互作用，結果表明PET與PETG具有一定的熱力學相容 性，當共混物中PETG的質量百分數大于50%，具有更好的相容性。
發明內容
本發明目的是提供一種PET/PETG聚合物合金的制備方法。在制備過程中加入第 三組分作為聚合物合金材料的增韌劑，改善PET/PETG聚合物合金的力學性能，從而擴展 PETG共聚酯在工業中的應用領域，提高產品的附加值，同時為制備高性能PET工程塑料提 供新的途徑。本發明以PETG共聚酯和瓶級PET切片為基本原料，制備PET/PETG聚合物合金方 法包括以下步驟
(1)干燥處理 將PETG共聚酯和瓶級PET切片以電熱鼓風干燥或真空動態干燥方式進行干燥處 理，PETG共聚酯在70 75°C下干燥10小時，瓶級PET切片在120 125°C下干燥10小時；(2)雙螺桿熔融共混將干燥后的PETG共聚酯、瓶級PET切片和增韌劑以一定的重量比例在高速混合機 中混合均勻，然后加入雙螺桿擠出機進料口進行熔融擠出，控制雙螺桿擠出機各段溫度機 身溫度一區195 220°C，二區230 250°C，三區240 265°C，四區250 270°C，五區 250 270°C ；機頭溫度250 260°C，熔體擠出后經水冷切粒制得PET/PETG聚合物合金；所述的增韌劑為乙烯-乙酸乙烯(EVA)共聚物；所述的EVA的加入量是EVA在PETG共聚酯和瓶級PET切片總重量的2% 10%， 優選為3% 6%為基準。PETG共聚酯和瓶級PET切片的重量比為30 70 50 50。發明效果本發明以PETG共聚酯和瓶級PET切片為基本原料，制備得到了具有較好力學性能 的PET/PETG聚合物合金。本發明的主要創新點是在制備PET/PETG聚合物合金過程中通過 加入第三組分增韌劑，改善原PET/PETG聚合物合金的拉伸性能，提高斷裂伸長率，從而擴 展PETG共聚酯在工業中的應用領域，提高產品的附加值。
具體實施例方式下面通過具體的實施例來加以說明，但不因具體的實施例限制本發明。采用南京科亞塑料機械有限公司的TE-35雙螺桿擠出機，通過熔融共混工藝路 線，制備PET/PETG聚合物合金材料；采用承德市試驗機廠XJU-22沖擊實驗機和深圳市新三思材料檢測有限公司生產 的CMT6104電子萬能實驗機測試PET/PETG合金材料的力學性能。實施例1 將PETG共聚酯和瓶級PET切片以電熱鼓風干燥方式進行干燥處理，PETG共聚酯 在70°C下干燥10小時，瓶級PET切片在120°C下干燥10小時。稱取干燥后的PET瓶級切片2. 4公斤，PETG共聚酯1. 6公斤，EVA共聚物80克， 將上述原材料在高速混合機中混合均勻，然后加入雙螺桿擠出機進料口進行熔融擠出，控 制雙螺桿擠出機各段溫度機身溫度一區200°C，二區240°C，三區260°C，四區265°C，五區 265°C ；機頭溫度260°C。熔體擠出后經水冷，然后經過切粒機切粒。粒料干燥后在注塑機 上制成標準試樣，試樣注射后，平衡24小時進行力學性能測試。上述PET/PETG聚合物合金 材料的力學性能測試結果如下斷裂強度56. 4MPa、彈性模量1373MPa、斷裂伸長率83. 1%.比較例1 采取與實施例1相同的干燥工藝。稱取干燥后的PET瓶級切片2. 4公斤，PETG共聚酯1. 6公斤，將上述原材料在高 速混合機中混合均勻，然后加入雙螺桿擠出機進料口進行熔融擠出，控制雙螺桿擠出機各 段溫度機身溫度一區200°C，二區240°C，三區260°C，四區265°C，五區265°C ；機頭溫度 260°C。熔體擠出后經水冷，然后經過切粒機切粒，粒料干燥后在注塑機上制成標準試樣，試 樣注射后，平衡24小時進行力學性能測試。上述PET/PETG聚合物合金材料的力學性能測試結果如下斷裂強度59. 4MPa、彈性模量2104MPa、斷裂伸長率3. 8%。實施例2 將PETG共聚酯和瓶級PET切片以真空動態干燥方式進行干燥處理，PETG共聚酯 在75°C下干燥10小時，瓶級PET切片在125°C下干燥10小時。稱取干燥后的PET瓶級切片2. 0公斤，PETG共聚酯2. 0公斤，EVA共聚物200克， 將上述原材料在高速混合機中混合均勻，然后加入雙螺桿擠出機進料口進行熔融擠出，控 制雙螺桿擠出機各段溫度機身溫度一區195°C，二區230°C，三區240°C，四區250°C，五區 250°C;機頭溫度250°C。熔體擠出后經水冷，然后經過切粒機切粒。粒料干燥后在注塑機上 制成標準試樣，試樣注射后，平衡24小時進行力學性能測試。上述PET/PETG聚合物合金材 料的力學性能測試結果如下斷裂強度52. 6MPa、彈性模量1959MPa、斷裂伸長率116. 4%。實施例3 將PETG共聚酯和瓶級PET切片以真空動態干燥方式進行干燥處理，PETG共聚酯 在73°C下干燥10小時，瓶級PET切片在122°C下干燥10小時。稱取干燥后的PET瓶級切片2. 8公斤，PETG共聚酯1. 2公斤，EVA共聚物400克， 將上述原材料在高速混合機中混合均勻，然后加入雙螺杜擠出機進料口進行熔融擠出，控 制雙螺桿擠出機各段溫度機身溫度一區220°C，二區250°C，三區265°C，四區270°C，五區 270V ；機頭溫度260°C。熔體擠出后經水冷，然后經過切粒機切粒，粒料干燥后在注塑機上 制成標準試樣，試樣注射后，平衡24小時進行力學性能測試。上述PET/PETG聚合物合金材 料的力學性能測試結果如下斷裂強度47. 7MPa、彈性模量1997MPa、斷裂伸長率37. 4%。
權利要求
一種聚對苯二甲酸乙二醇酯/聚對苯二甲酸乙二醇-1，4-環己烷二甲醇酯合金的制備方法，其特征在于該方法包括以下步驟(1)干燥處理將聚對苯二甲酸乙二醇-1，4-環己烷二甲醇酯和聚對苯二甲酸乙二醇酯以電熱鼓風干燥或真空動態干燥方式進行干燥處理，聚對苯二甲酸乙二醇-1，4-環己烷二甲醇酯在70～75℃下干燥10小時，瓶級聚對苯二甲酸乙二醇酯切片在120～125℃下干燥10小時；(2)雙螺桿熔融共混將干燥后的聚對苯二甲酸乙二醇-1，4-環己烷二甲醇酯、聚對苯二甲酸乙二醇酯和增韌劑以一定的重量比例在高速混合機中混合均勻，然后加入雙螺桿擠出機進料口進行熔融擠出，控制雙螺桿擠出機各段溫度機身溫度一區195～220℃，二區230～250℃，三區240～265℃，四區250～270℃，五區250～270℃；機頭溫度250～260℃，熔體擠出后經水冷切粒制得聚對苯二甲酸乙二醇酯/聚對苯二甲酸乙二醇-1，4-環己烷二甲醇酯聚合物合金；所述的增韌劑為乙烯-乙酸乙烯共聚物；乙烯-乙酸乙烯共聚物加入量是聚對苯二甲酸乙二醇-1，4-環己烷二甲醇酯共聚酯和瓶級聚對苯二甲酸乙二醇酯切片總重量的2～10％；聚對苯二甲酸乙二醇-1，4-環己烷二甲醇酯和瓶級聚對苯二甲酸乙二醇酯切片的重量比為30∶70～50∶50。
全文摘要
本發明涉及一種聚對苯二甲酸乙二醇酯/聚對苯二甲酸乙二醇-1，4-環己烷二甲醇酯聚合物合金的制備方法，用電熱鼓風干燥或真空動態干燥方式將聚對苯二甲酸乙二醇-1，4-環己烷二甲醇酯在70～75℃下干燥10小時，瓶級聚對苯二甲酸乙二醇酯切片在120～125℃下干燥10小時；加入聚對苯二甲酸乙二醇-1，4-環己烷二甲醇酯和聚對苯二甲酸乙二醇酯總重量2～10％的乙烯-乙酸乙烯共聚物；聚對苯二甲酸乙二醇-1，4-環己烷二甲醇酯和聚對苯二甲酸乙二醇酯的重量比為30∶70～50∶50通過雙螺桿熔融共混得到合金；該合金的拉伸性能得到改善，斷裂伸長率從3.8％提高到116.4％。
文檔編號C08L67/02GK101875757SQ20091008311
公開日2010年11月3日 申請日期2009年4月30日 優先權日2009年4月30日
發明者任建平, 史君, 夏秀麗, 朱景利, 李連斌, 溫國防, 王立巖, 胡亞文, 鄒妍, 陳延明, 陳穎, 馬城華 申請人:中國石油天然氣股份有限公司