[發(fā)明專利]一種工程塑料組合物及其制備方法

有效

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• 申請日: 2018-11-13
• 公開（公告）號: CN111004476B
• 公開（公告）日: 2021-09-28
• 發(fā)明（設計）人: 馬丕明;吳保鉤;操瑩;徐鵬武;東為富
• 申請（專利權(quán)）人: 江南大學
• 主分類號: C08L67/02
• 分類號: C08L67/02;C08L23/08;C08K5/134
• 代理公司: 哈爾濱市陽光惠遠知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 23211
• 代理人: 張勇

本發(fā)明公開了一種工程塑料組合物及其制備方法，屬于聚合物加工與改性技術(shù)領域。本發(fā)明所述組合物包括聚酯65～90份，彈性體5～35份，擴鏈劑0.05～3份，功能性助劑0.01～5份。本發(fā)明的組合物不僅具有超高的韌性，還能保持較高的拉伸強度，并且耐水解性能優(yōu)異，可廣泛應用于塑料結(jié)構(gòu)件、塑料包裝或者汽車內(nèi)飾件領域，前景廣闊。

技術(shù)領域

本發(fā)明涉及一種工程塑料組合物及其制備方法，屬于聚合物加工與改性技術(shù)領域。

背景技術(shù)

聚對苯二甲酸丁二醇酯(PBT)和聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)塑料是兩大常用的聚酯材料。因其強度高、耐疲勞性、尺寸穩(wěn)定蠕變小、耐熱老化、加工性能好，被廣泛應用于汽車、電子電器、工業(yè)機械等領域。但PBT和PET也存在著明顯的缺點，比如，對缺口十分敏感、缺口沖擊強度低，這是它們作為工程塑料的主要缺點，韌性不足也成為推廣應用的一大障礙。因此，對PBT和PET的增韌改性研究一直是PBT和PET高性能化的一個重要內(nèi)容。與官能化彈性體熔融共混是改善聚酯韌性的一種簡單、經(jīng)濟且有效的方法。因為官能化彈性體上的官能團會與聚酯上的端基(羧基或羥基)反應實現(xiàn)原位增容，從而提高增韌效率。專利CN201410779308和《低模溫玻纖增強PET復合材料的制備與表征》中用官能化彈性體乙烯-丙烯酸正丁酯-甲基丙烯酸縮水甘油酯三元共聚物來改性聚酯，《中空玻璃微珠含量對回收聚對苯二甲酸乙二醇酯/聚碳酸酯基復合泡沫材料性能的影響》中用乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸縮水甘油酯三元共聚物來增韌PET，然而上述制備方法所得的聚酯材料的缺口沖擊強度仍不能滿足一些對應用要求較高的產(chǎn)品，且彈性體的加入會明顯降低聚酯材料的拉伸強度。

然而，彈性體通常是以球狀粒子分散在聚酯基體中，形成普通的海島結(jié)構(gòu)，其增韌效率往往不如“雙連續(xù)”或“類雙連續(xù)”的相形態(tài)。因此，使聚酯/彈性體共混材料的相形態(tài)由海島結(jié)構(gòu)向雙連續(xù)相結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變是進一步提高增韌效率的關(guān)鍵。

此外，PBT等聚酯材料由于存在端羧基、端羥基及大量的酯鍵，往往不耐水解，因而難以在濕度較大的環(huán)境下應用。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種工程塑料組合物，在保證原位反應增容的同時，使共混材料的相形態(tài)由普通的海島結(jié)構(gòu)向類雙連續(xù)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變，獲得了超韌的工程塑料組合物，且還能保持較高的拉伸強度。此外，本發(fā)明的組合物還具有優(yōu)異的耐水解性，可廣泛應用于塑料結(jié)構(gòu)件、塑料包裝或者汽車內(nèi)飾件領域。

本發(fā)明提供的工程塑料組合物及其制備方法，是先將聚酯和彈性體熔融共混，保證彈性體上的官能團與聚酯的端基(羧基或羥基)充分反應，實現(xiàn)原位反應增容；然后加入擴鏈劑繼續(xù)熔融共混，擴大聚酯的分子量，從而提高聚酯基體的粘度，使彈性體由原先的分散相向類連續(xù)相轉(zhuǎn)變，形成類雙連續(xù)結(jié)構(gòu)，從而進一步提高彈性體對聚酯的增韌效果。此外，由于聚酯基體的分子量的擴大，共混物的拉伸強度也得到了明顯的提升。由于官能化彈性體和擴鏈劑與聚酯的端基發(fā)生反應，消耗了大量的端羧基和端羥基，從而也顯著提高了組合物的耐水解性。

本發(fā)明的第一個目的是提供一種工程塑料組合物，所述組合物的配方，按照重量份配比，包括：聚酯65～90份，彈性體5～35份，擴鏈劑0.05～3份，功能性助劑0.01～5份；所述組合物的制備方法包括：將聚酯、彈性體和功能性助劑根據(jù)重量份配比混均擠出，然后加入擴鏈劑，繼續(xù)熔融擠出即可得到一種工程塑料組合物；

或者，將聚酯、彈性體和功能性助劑根據(jù)重量份配比熔融共混，然后加入擴鏈劑繼續(xù)共混，即可得到一種工程塑料組合物。

在本發(fā)明的一種實施方式中，所述聚酯包括聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚對苯二甲酸丁二醇酯(PBT)和聚碳酸酯(PC)中的至少一種。

在本發(fā)明的一種實施方式中，所述聚酯的特性粘度為0.3～1.5dL/g。

在本發(fā)明的一種實施方式中，所述彈性體中含有環(huán)氧基團或酸酐基團。

在本發(fā)明的一種實施方式中，所述彈性體也可以包括不含官能團的彈性體。