一种低气味物理性能良好的PET复合材料及其制备方法与流程

一种低气味物理性能良好的pet复合材料及其制备方法
技术领域
1.本发明属于高分子材料领域，具体涉及一种低气味物理性能良好的pet复合材料及其制备方法。


背景技术：

2.聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)是一种广泛应用的高分子聚酯树脂，pet具有良好的耐疲劳性，较好的耐热性，优良的尺寸稳定性等优点，但是在一些特定的汽车材料领域，对pet的气味性、物理性能要求较高，普通pet材料已经无法满足其要求，这限制了pet复合材料在一些汽车材料领域中的应用。


技术实现要素：

3.针对现有技术中的不足，本发明的目的是提供一种低气味物理性能良好的pet复合材料及其制备方法。
4.本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：
5.一种低气味物理性能良好的pet复合材料，由以下组分按重量份制成：
6.pet
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80份-100份，
7.改性剂聚甲基丙烯酸缩水甘油酯-苯乙烯-二甲基硅氧烷
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8份-12份，
8.抗氧剂
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0.1份-0.5份。
9.作为优选的技术方案，所述改性剂聚甲基丙烯酸缩水甘油酯-苯乙烯-二甲基硅氧烷简称为改性剂p(gma-st-dms)，其制备步骤如下：
10.(1)将乳化剂十二烷基苯磺酸钠、引发剂过硫酸钠、甲基丙烯酸缩水甘油酯、苯乙烯、交联剂二甲基丙烯酸乙二醇酯、去离子水加入至反应器皿中，在60-80℃下搅拌反应10-16h，得溶液a；进一步优选的，所述乳化剂十二烷基苯磺酸钠、引发剂过硫酸钠、甲基丙烯酸缩水甘油酯、苯乙烯、交联剂二甲基丙烯酸乙二醇酯、去离子水的质量比为(0.2-0.4)：(0.1-0.3)：(30-40)：(20-30)：(0.1-0.3)：(160-200)。
11.(2)称取溶液a、引发剂过硫酸钠、二甲基二氯硅烷后加入至反应器皿中，再70-90℃搅拌反应8-12h，得溶液b，进一步优选的，所述溶液a、引发剂过硫酸钠、二甲基二氯硅烷的质量比是(60-80)：(0.1-0.3)：(10-16)。
12.(3)称取溶液b、硫酸镁溶液，加入至反应器皿中，在50-70℃搅拌反应6-8h，得溶液c；进一步优选的，所述溶液b、硫酸镁溶液质量比是(70-90)：(20-30)。
13.(4)对溶液c进行抽滤、洗涤、干燥，得到改性剂p(gma-st-dms)。
14.作为优选的技术方案，所述抗氧剂为抗氧剂168、抗氧剂1010、抗氧剂1330中的至少一种。
15.本发明的另一个目的是提供上述所述的pet复合材料的制备方法，包括以下步骤：
16.(1)按比例称取pet、改性剂p(gma-st-dms)、抗氧剂放入超临界二氧化碳环境内的高压釜，进行混合均匀，得到混合料；
17.(2)将步骤(1)中得到的混合料加入至双螺杆挤出机中挤出造粒，即得到pet复合材料。
18.优选的，高压釜的温度为30-40℃，压强为6-8mpa。
19.进一步优选的，所述双螺杆挤出机包括顺次排布的六个温度区，各区温度分别为：一区温度240～260℃，二区温度280～300℃，三区温度280～300℃，四区温度280～300℃，五区温度280～300℃，六区温度280～300℃，机头温度280～300℃,螺杆转速200～280r/min。
20.与现有技术相比，本发明有益效果体现在：
21.(1)本发明制备了一种新型改性剂p(gma-st-dms)，它能很好的改善pet材料的物理性能，这具有重要的意义。
22.(2)本发明引入了超临界二氧化碳，通过其强大的渗透和溶解能力，吸附pet中的挥发性小分子，改善pet复合材料的气味性，这具有重要的意义。
具体实施方式
23.下面结合实施例对本发明作更进一步的说明。显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
24.下列实施例与对比例中所用试剂的型号以及供应商只是为了说明本发明实验时所采用的试剂来源和成分，以便充分公开，并不表示采用其他同类试剂或其他供应商提供的试剂就不能实现本发明。
25.以下实施例中所用的原料如下：
26.pet(型号008l)，加拿大aclo；十二烷基苯磺酸钠，济南浩天化工有限公司；过硫酸钠，广州步思化工有限公司；苯乙烯，济南铭信化工有限公司；甲基丙烯酸缩水甘油酯，南京荣安化工科技有限公司；二甲基丙烯酸乙二醇酯，山东裕康化工有限公司；二甲基二氯硅烷，湖北永阔科技有限公司；去离子水，上海景纯水处理技术有限公司；抗氧剂168、抗氧剂1010、抗氧剂1330，巴斯夫公司。
27.制备例1
28.(1)称取2g乳化剂十二烷基苯磺酸钠、1g引发剂过硫酸钠、300g甲基丙烯酸缩水甘油酯、200g苯乙烯、1g交联剂二甲基丙烯酸乙二醇酯、1.6kg去离子水，加入至反应器皿中，60℃下搅拌反应10h，得溶液a。
29.(2)称取600g溶液a、1g引发剂过硫酸钠、100g二甲基二氯硅烷，加入至反应器皿中，70℃搅拌反应8h，得溶液b。
30.(3)称取700g溶液b、200g硫酸镁溶液，加入至反应器皿中，50℃搅拌反应6h，得溶液c。
31.(4)对溶液c进行抽滤、洗涤、干燥，得到改性剂p(gma-st-dms)x 1。
32.实施例1
33.(1)称取80份pet、8份改性剂p(gma-st-dms)x1、0.1份irganox1010放入超临界二氧化碳环境内的高压釜，进行混合均匀，得到混合料；
34.(2)将步骤(1)中得到的混合料从挤出机中挤出造粒，即得到pet复合材料p1。
35.其中高压釜的温度为30℃，压强为6mpa，双螺杆挤出机各区温度及螺杆转速分别为：一区温度240℃，二区温度280℃，三区温度280℃，四区温度280℃，五区温度280℃，六区温度280℃，机头温度280℃,螺杆转速200r/min。
36.制备例2
37.(1)称取4g乳化剂十二烷基苯磺酸钠、3g引发剂过硫酸钠、400g甲基丙烯酸缩水甘油酯、300g苯乙烯、3g交联剂二甲基丙烯酸乙二醇酯、2.0kg去离子水，加入至反应器皿中，80℃下搅拌反应16h，得溶液a。
38.(2)称取800g溶液a、3g引发剂过硫酸钠、160g二甲基二氯硅烷，加入至反应器皿中，90℃搅拌反应12h，得溶液b。
39.(3)称取900g溶液b、300g硫酸镁溶液，加入至反应器皿中，70℃搅拌反应8h，得溶液c。
40.(4)对溶液c进行抽滤、洗涤、干燥，得到改性剂p(gma-st-dms)x2。
41.实施例2
42.(1)称取100份的pet、12份改性剂p(gma-st-dms)x2、0.1份irganox1010、0.2份irganox168、0.2份irganox1330放入超临界二氧化碳环境内的高压釜，进行混合均匀，得到混合料；
43.(2)将步骤(1)中得到的混合料从挤出机中挤出造粒，即得到pet复合材料p2。
44.其中高压釜的温度为40℃，压强为8mpa，双螺杆挤出机各区温度及螺杆转速分别为：一区温度260℃，二区温度300℃，三区温度300℃，四区温度300℃，五区温度300℃，六区温度300℃，机头温度300℃,螺杆转速280r/min。
45.制备例3
46.(1)称取3g乳化剂十二烷基苯磺酸钠、2g引发剂过硫酸钠、350g甲基丙烯酸缩水甘油酯、250g苯乙烯、2g交联剂二甲基丙烯酸乙二醇酯、1.8kg去离子水，加入至反应器皿中，70℃下搅拌反应13h，得溶液a。
47.(2)称取700g溶液a、2g引发剂过硫酸钠、130g二甲基二氯硅烷，加入至反应器皿中，80℃搅拌反应10h，得溶液b。
48.(3)称取800g溶液b、250g硫酸镁溶液，加入至反应器皿中，60℃搅拌反应7h，得溶液c。
49.(4)对溶液c进行抽滤、洗涤、干燥，得到改性剂p(gma-st-dms)x3。
50.实施例3
51.(1)称取90份的pet、10份改性剂p(gma-st-dms)x3、0.1份irganox168、0.2份irganox1010放入超临界二氧化碳环境内的高压釜，进行混合均匀，得到混合料；
52.(2)将步骤(1)中得到的混合料从挤出机中挤出造粒，即得到pet复合材料p3。
53.其中高压釜的温度为35℃，压强为7mpa，双螺杆挤出机各区温度及螺杆转速分别为：一区温度250℃，二区温度290℃，三区温度290℃，四区温度290℃，五区温度290℃，六区温度290℃，机头温度290℃,螺杆转速240r/min。
54.制备例4
55.(1)称取2g乳化剂十二烷基苯磺酸钠、3g引发剂过硫酸钠、380g甲基丙烯酸缩水甘油酯、220g苯乙烯、1g交联剂二甲基丙烯酸乙二醇酯、1.9kg去离子水，加入至反应器皿中，
65℃下搅拌反应11h，得溶液a。
56.(2)称取710g溶液a、3g引发剂过硫酸钠、120g二甲基二氯硅烷，加入至反应器皿中，75℃搅拌反应11h，得溶液b。
57.(3)称取780g溶液b、210g硫酸镁溶液，加入至反应器皿中，55℃搅拌反应7h，得溶液c。
58.(4)对溶液c进行抽滤、洗涤、干燥，得到改性剂p(gma-st-dms)x4。
59.实施例4
60.(1)称取85份的pet、9份改性剂p(gma-st-dms)x4、16份超临界二氧化碳、0.1份irganox1010、0.2份irganox1330放入超临界二氧化碳环境内的高压釜，进行混合均匀，得到混合料；
61.(2)将步骤(1)中得到的混合料从挤出机中挤出造粒，即得到pet复合材料p4。
62.其中高压釜的温度为40℃，压强为6mpa，双螺杆挤出机各区温度及螺杆转速分别为：一区温度245℃，二区温度285℃，三区温度285℃，四区温度285℃，五区温度285℃，六区温度285℃，机头温度285℃,螺杆转速255r/min。
63.制备例5
64.(1)称取3g乳化剂十二烷基苯磺酸钠、3g引发剂过硫酸钠、380g甲基丙烯酸缩水甘油酯、210g苯乙烯、1g交联剂二甲基丙烯酸乙二醇酯、1.9kg去离子水，加入至反应器皿中，65℃下搅拌反应14h，得溶液a。
65.(2)称取690g溶液a、2g引发剂过硫酸钠、140g二甲基二氯硅烷，加入至反应器皿中，75℃搅拌反应11h，得溶液b。
66.(3)称取780g溶液b、240g硫酸镁溶液，加入至反应器皿中，55℃搅拌反应8h，得溶液c。
67.(4)对溶液c进行抽滤、洗涤、干燥，得到改性剂p(gma-st-dms)x5。
68.实施例5
69.(1)称取95份的pet、11份改性剂p(gma-st-dms)x5、0.1份irganox1010、0.1份irganox168放入超临界二氧化碳环境内的高压釜，进行混合均匀，得到混合料；
70.(2)将步骤(1)中得到的混合料从挤出机中挤出造粒，即得到pet复合材料p5。
71.其中高压釜的温度为35℃，压强为7mpa，双螺杆挤出机各区温度及螺杆转速分别为：一区温度250℃，二区温度295℃，三区温度295℃，四区温度295℃，五区温度295℃，六区温度295℃，机头温度295℃,螺杆转速270r/min。
72.对比例1
73.(1)称取100份pet、0.1份irganox1010、0.2份irganox168混合并搅拌均匀，得到混合料；
74.(2)将步骤(1)中得到的混合料从挤出机中挤出造粒，即得到pet复合材料d1。
75.其中双螺杆挤出机各区温度及螺杆转速分别为：一区温度250℃，二区温度295℃，三区温度295℃，四区温度295℃，五区温度295℃，六区温度295℃，机头温度295℃,螺杆转速270r/min。
76.对比例2
77.(1)称取80份pet、0.1份irganox1010放入超临界二氧化碳环境内的高压釜，进行
混合均匀，得到混合料；
78.(2)将步骤(1)中得到的混合料从挤出机中挤出造粒，即得到pet复合材料d2。
79.其中高压釜的温度为30℃，压强为6mpa，双螺杆挤出机各区温度及螺杆转速分别为：一区温度240℃，二区温度280℃，三区温度280℃，四区温度280℃，五区温度280℃，六区温度280℃，机头温度280℃,螺杆转速200r/min。
80.对比例3
81.(1)称取80份pet、8份改性剂p(gma-st-dms)x1、0.1份irganox1010放入高压釜，进行混合均匀，得到混合料；
82.(2)将步骤(1)中得到的混合料从挤出机中挤出造粒，即得到pet复合材料d3。
83.其中高压釜的温度为30℃，压强为6mpa，双螺杆挤出机各区温度及螺杆转速分别为：一区温度240℃，二区温度280℃，三区温度280℃，四区温度280℃，五区温度280℃，六区温度280℃，机头温度280℃,螺杆转速200r/min。
84.将上述实施例1-5及对比例1-3制备的pet复合材料用注塑机制成样条进行相关性能检测，测试数据如下表1：
85.表1性能检测结果
[0086][0087]
注：表1中，相关测试所用样条型号和相关条件如下：
[0088]
所用拉伸样条型号为(170.0
±
5.0)mm*(13.0
±
0.5)mm*(3.2
±
0.2)mm，拉伸速率50mm/min；所用悬臂梁缺口冲击强度样条型号为：(125.0
±
5.0)mm*(13.0
±
0.5)mm*(3.2
±
0.2)mm，缺口用机械加工，缺口深度(2.6
±
0.2)mm。气味检测标准采用vda270，共分为6个等级：1＝无气味；2＝稍有气味；3＝有味道，但不刺激；4＝有刺激气味；5＝强烈的刺激气味；6＝无法忍受的味道，测试过程为取30g样品放入1l容器，盖上容器盖密封，在高温恒温烘箱，40℃放置24h。
[0089]
由上表1可以看出，实施例1-5的物理性能、气味性都要好于对比例1，实施例1-5的物理性能优于对比例2，实施例1-5的气味性优于对比例3。这说明本专利的pet复合材料物理性能优越，气味性良好。这大大扩展了pet复合材料的应用领域，具有非常重要的意义。
[0090]
本发明创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明创造精神的前提下还可做出种种的等同的变型或替换，这些等同的变型或替换均包含在本技术权利要求所限定的范围内。