[發明專利]一種PET合金材料及其專用增容劑與它們的制備方法

無效

• 申請號: 200910093026.4
• 申請日: 2009-09-17
• 公開（公告）號: CN101671420A
• 公開（公告）日: 2010-03-17
• 發明（設計）人: 葛學武;平翔;汪謨貞
• 申請（專利權）人: 中國科學技術大學
• 主分類號: C08F283/02
• 分類號: C08F283/02;C08F2/46;C08L67/02;C08L51/08
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司
• 代理人: 關 暢

技術領域

本發明屬于工程塑料領域，涉及一種PET合金材料及其制備方法，特別是一種輻射接枝增容改性的PET合金材料及其專用增容劑與它們的制備方法。

背景技術

熱塑性聚酯聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)具有輕密度、高強度、高剛性、好的耐熱性、耐化學藥品性、價格低廉等一系列的優良特性，并且可以再生利用，因此在國民經濟中和國防工業以及高新技術產業中有著廣泛的應用，是一種不可缺少的新型材料。PET除了用于纖維及包裝、中空容器等，在經過增韌和增強之后還廣泛用于電子電器、機械、汽車、醫療器械等多個領域。

但是，由于其本身的化學結構及物理性能，使得其低溫結晶速率慢，而且沖擊性能差，模塑加工困難，生產周期長，這使得PET作為工程塑料應用時受到了很大限制。

為了提高PET的韌性，國內外專家都做了很多研究工作。傳統的方法是使用彈性體來增韌PET，并使用特殊的相間增容劑來提高彈性體與PET之間的界面相容性，以獲得高韌性PET。如1995年聚合物雜志(Kalfoglou，N.K.；Skafidas，D.S.；Kallitsis，J.K.；Lambert，J.C.；Vanderstappen，L.，Comparison?of?Compatibilizer?Effectiveness?forPET/HDPE?Blends.Polymer?1995，36，(23)，4453-4462)發表的論文中，研究者用高密度聚乙烯對PET進行增韌，采用乙烯-甲基丙烯酸縮水甘油酯、乙烯-丙烯酸乙酯-甲基丙烯酸縮水甘油酯、馬來酸酐接枝熱塑性彈性體(氫化苯乙烯/丁二烯/苯乙烯)嵌段共聚物(SEBS)等接枝共聚物做相間增容劑，并取得了良好的增韌效果。1997年聚合物科學應用(Heino，M.；Kirjava，J.；Hietaoja，P.；Seppala，J.，Compatibilization?ofpolyethylene?terephthalate/polypropylene?blends?with?styrene-ethylene/butylene-styrene(SEBS)block?copolymers.J?Appl?Polym?Sci?1997，65，(2)，241-249)的論文中，作者用聚丙烯對PET進行改性，采用甲基丙烯酸縮水甘油酯接枝的SEBS做相間增容劑和增韌劑，獲得了性能有較大改善的PET合金材料。2002年聚合物雜志(Loyens，W.；Groeninckx，G.，Ultimate?mechanical?properties?of?rubber?toughened?semicrystalline?PETat?room?temperature.Polymer?2002，43，(21)，5679-5691)發表的論文中，研究者用乙丙橡膠對PET進行增韌，采用乙烯-甲基丙烯酸縮水甘油酯共聚物做相間增容劑，也獲得了韌性有較大改善的PET合金材料。

這些傳統增韌方法的核心技術就是利用彈性體上接枝的酸酐或環氧等活性官能團，在聚合物共混過程中與PET分子鏈末端的羥基或羧基官能團發生原位開環反應形成接枝或嵌段共聚物，從而提高高分子合金的界面相容性，實現改善PET材料性能的目的。其中接枝有官能團的彈性體材料都是通過熔融接枝或混合單體共聚的方法制備的，其官能團的含量一般在5％以內。而與之相應的PET分子鏈上的反應性官能團是末端羥基或羧基，其中羧基含量在PET樹脂的合成時一般控制在25mol/t左右。兩種反應性官能團在數量上的限制，降低了熔融加工過程中兩者之間的反應效率，依靠這種反應所形成的兩相接枝共聚物的含量也就受到了一定的限制，由此導致了共混兩相相容性程度不高，因而最終決定了PET合金的綜合性能不能滿足實際需要。

發明內容

本發明的目的是提供一種輻射接枝增容改性的PET合金材料及其專用增容劑與它們的制備方法。

本發明提供的用于制備PET合金材料的增容劑，是一種接枝共聚物，該共聚物是由式I所示結構單元組成的主鏈和由式II所示結構單元組成的支鏈組成；

所述支鏈結構單元中的-CH₂-與所述主鏈結構單元中的-CH₂-通過化學鍵相連；所述接枝共聚物的接枝率為0.09％-0.18％。

本發明提供的制備上述接枝共聚物的方法，包括如下步驟：在惰性氣氛中，將PET、含羧基乙烯基單體與阻聚劑混勻后，用放射性物質所產生的γ射線進行輻照發生接枝共聚反應，得到本發明提供的接枝共聚物(PET-g-PAA)。