[發明專利]一種具有擴鏈功能的增韌劑及其在工程塑料加工中的應用

有效

• 申請號: 201410087316.9
• 申請日: 2014-03-11
• 公開（公告）號: CN103819604B
• 公開（公告）日: 2017-01-11
• 發明（設計）人: 徐衛兵;曹淵;周正發;馬海紅;任鳳梅
• 申請（專利權）人: 合肥工業大學
• 主分類號: C08F220/14
• 分類號: C08F220/14;C08F212/08;C08F218/08;C08F220/18;C08F220/32;C08F2/38;C08L33/12;C08L25/14;C08L31/04;C08L67/02;B29B9/06
• 代理公司: 合肥天明專利事務所34115
• 代理人: 奚華保

技術領域

本發明涉及一種具有擴鏈功能的增韌劑以及該具有擴鏈功能的增韌劑在工程塑料PET、PBT等端羥基端羧基縮聚物回收加工中的應用。

背景技術

聚甲基對苯二甲酸乙二醇酯（PET）、聚對苯二甲酸丁二醇酯（PBT）等端羥基端羧基縮聚物是重要的工程塑料。它們的共同特征是普遍具有很好的機械強度、耐候性和耐化學性，廣泛應用于薄膜材料、外包裝材料、瓶子、鑄件等領域。然而，這也造成了白色污染。為保護環境，節約資源，工程塑料的回收利用技術受到行業內的強烈關注，并目前已在此方面取得了突出進步。由于工藝技術原因，工程塑料普遍分子量不高，且在回收加工過程中更易發生鏈降解鏈斷裂，破壞此類縮聚物包括功能端基在內的鏈片斷。而縮聚物的分子量的降低不僅會造成加工過程中熔體流動性差，更直接影響工程塑料產品的機械和物理性能，導致沖擊強度等性能的降低。

工業上一般采用羧基加成型增韌劑如環氧化合物、亞胺化合物等，羥基加成型增韌劑如異氰酸酯化合物、酰胺化合物等對回收工程塑料進行擴鏈增黏。增韌劑如硬脂酸酯，多元醇酯，多元醇酸，對回收工程塑料進行增韌。專利CN103214803A涉及采用彈性體接枝甲基丙烯酸縮水甘油醚對回收PET進行同步增韌擴鏈，但該類接枝聚合物接枝率遠低于共聚物，擴鏈效果不理想。

發明內容

針對上述現有技術的不足，本發明提供了一種具有擴鏈功能的增韌劑，在提高回收PET沖擊強度的同時，對回收PET進行有效的擴鏈增粘，順利解決回收PET的加工困難及機械性能差的問題。

本發明的一種具有擴鏈功能的增韌劑，采用下述方法制備得到：

在氮氣環境下，將總單體與引發劑一同滴加到溫度為50-70℃的含有鏈轉移劑的有機溶劑中，滴加時間為2-3h；待滴加完畢后，繼續反應2-6h，所得產物依次進行洗滌，過濾和干燥；所述總單體由0.1-2質量份的丙烯酸功能性單體、60-90質量份的丙烯酸硬單體和10-40質量份的丙烯酸軟單體組成，所述丙烯酸功能性單體為具有環氧基團的丙烯酸酯類，所述丙烯酸硬單體為甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯或乙酸乙烯酯等均聚物玻璃化溫度高于0℃的單體，所述丙烯酸軟單體為丙烯酸正丁酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸異辛酯或2-乙基己酯等均聚物玻璃化溫度低于0℃的單體；所述的引發劑選自過氧化二苯甲酰、過氧化二異丙苯、偶氮二異丁腈或偶氮二異庚腈；所述的鏈轉移劑選自異丙醇、正十二烷基硫醇、叔十二烷基硫醇或正辛基硫醇；所述有機溶劑為苯或甲苯。

所述丙烯酸功能性單體選自甲基丙烯酸縮水甘油酯或丙烯酸縮水甘油酯。

所述總單體與引發劑混合溶解在有機溶劑苯或甲苯中再滴加為佳；其中，有機溶劑的質量為總單體的1-2倍為佳。

所述引發劑的質量為總單體的0.1%-2%，所述鏈轉移劑的質量為總單體的0.1%-2.5%。

所述滴加完畢后，升溫至70-90℃繼續反應2-4h。

在所述含有鏈轉移劑的有機溶劑中，有機溶劑的質量為鏈轉移劑的1-2倍為佳。

本發明的具有擴鏈功能的增韌劑可在工程塑料PET、PBT等端羧基端羥基縮聚物的回收加工中應用。

所述應用是將100質量份rPET、10-50質量份具有擴鏈功能的增韌劑和0.1-1質量份抗氧劑放入高速混合機共混5-10分鐘，后投入熔融擠出機造粒，各段擠出溫度分別為180-240℃，180-240℃，240-270℃，240-270℃，240-270℃，240-270℃。

所述rPET材料可以為回收塑料瓶等，其熔點為240-260℃，特性粘度為0.4-0.7?dl/g。

所述抗氧劑可以選自亞磷酸酯類抗氧劑、受阻酚類抗氧劑等常用抗氧劑，其中，所述亞磷酸酯類抗氧劑可以選自三苯基亞磷酸酯、三(2，4-二叔丁基苯基)亞磷酸酯、三(2，5-二叔丁基苯基)亞磷酸酯等，受阻酚類抗氧劑可以選自2，6-二叔丁基對甲酚、2，6-二苯基-4-十八烷氧基苯酚、十八烷基(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸酯等。