一種pp/pet合金材料及其製備工藝的製作方法
2023-05-17 04:33:46
專利名稱：一種pp/pet合金材料及其製備工藝的製作方法
技術領域：
本發明屬於高分子複合材料領域，特別涉及一種PP/PET合金材 料及其製備工藝。
背景技術：
目前的包裝材料市場上最流行的PP/PET複合膜和PP/PET共紡無 紡布，由於PP與PET在熱力學性能上完全不相容，導致其可回收再利 用性較差，每年造成上萬噸的白色汙染，對整個人類生存環境造成 極大的危害。
聚丙烯(PP)是目前用量最大的通用塑料之一，具有許多優異性 能質輕、無毒，電絕緣性能、化學穩定性好，易加工成型，因而 廣泛應用於工業生產的各個領域。但PP也存在低溫脆性、機械強度 及硬度較低以及成型收縮率大等缺點。
聚對苯二甲酸乙二酯(PET)是一種重要的工程塑料，具有耐磨、
耐熱、電絕緣性好及耐化學藥品等優良性能，主要用於合成纖維、 雙軸拉伸薄膜、中空容器等。但是由於PET的玻璃化溫度和熔點比較 高，在通常加工溫度下，結晶速度較慢，衝擊韌性差，因而阻礙了 PET樹脂在某些方面的應用。
針對PET和PP的上述特點，將兩者進行增容改性，能進一步優化 其性能PET能提髙PP的強度、模量、耐熱性及表面硬度；而PP則
5能提髙PET的加工、衝擊、耐環境應力開裂和阻隔等性能。特別對解 決廢舊PP/PET複合材料的回收問題具有十分重要的意義。
專利中請號為"200510023969.1"的申請文件公開了"PET和PP 共混改性納米填料合金及其製備方法"，該申請文件涉及到使用納 米、PBT、接枝劑、PS-g-MAH混合加工製成接枝物的工藝，然後再 將該接枝物、PP、 PET、增韌劑等其它助劑進行共混，二次擠出加 工製得該合金材料。該方法工藝複雜，釆用兩次擠出加工的方法， 增加了能耗，材料加工成本增加，另外，該方法使用PS-g-MAH、 PBT、接枝劑等製成接枝物做為PP和PET的增容劑，該接枝物增容 效果不明顯，製備的合金材料物理力學性能欠佳。申請號為 200610024925.5的中國專利"聚丙烯共混體系原位增強作用的形成 與強化方法"中也提到使用馬來酸酐接枝聚丙烯(PP-g-MAH)作為 PP和PET的相容劑，使用這種單一的相容劑效果並不妤，特別對提 高材料的衝擊強度效果不明顯。
發明內容
本發明的目的在於針對現有技術的不足而提供一種衝擊強度高 強、彎曲性能好的PP/PET合金材料及其製備工藝。 本發明的目的是這樣實現的 一種PP/PET合金材料，它由以下重量百分比的原料製成 PP/PET複合材料 60 % 卯％
相容劑 3%~9% 增強劑 6%~30%偶聯劑 0.5%~5% 抗氧劑 0.1%~1% 其中，所述PP/PET複合材料為PP/PET複合膜、PP/PET無紡 布中的一種或兩種，相容劑為SEBS-g-MAH (馬來酸酐接枝苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物)、EPDM-g-MAH (馬來酸酐接枝三元 乙丙橡膠)、PP-g-AA (聚丙烯接枝丙烯酸)中的兩種或三種。 其中，所述增強劑為長玻璃纖維。 其中，所述偶聯劑為矽烷偶聯劑。
其中，所述抗氧劑為抗氧劑1010、抗氧劑168中的一種或兩種。 一種PP/PET合金材料的製備工藝，包括如下步驟
(1) 烘千將PP/PET複合膜和/或PP/PET無紡布破碎，然後 在75'C 90。C下烘乾3小時；
(2) 混合、擠出將烘乾的PP/PET複合膜和/或PP/PET無紡 布，相容劑，抗氧劑，偶聯劑按上述重量百分比放入高攪機中充分 混合10 20分鐘，加入到平行雙螺杆擠出機，在擠出機的進纖口中 加入增強劑長玻璃纖維，平行雙螺杆擠出機擠出粒條；
(3) 拉伸牽引將從擠出機擠出的粒條進行拉伸牽引；
(4) 冷卻造粒將經過拉伸牽引後的粒條，置於冷卻水槽冷卻， 然後風乾，進入切粒機進行造粒，即得該PP/PET合金材料。
所述步驟(2)中，擠山機由料鬥到口模各段溫度設置為140'C 160'C ， 170'C 190'C ， 220'C 240'C ， 23(TC 250"C ， 240C 260'C ， 245"C 265。C， 240X: 260。C， 240。C 260。C， 245。C 265。C，240'C 260'C。
所述步驟(2)中，平行雙螺杆擠出機的螺杆轉速為200r/min 300r/min，進纖口物料輸送速度為24r/min 32r/min。
一種PP/PET合金材料，它由以下重量百分比的原料製成 PP/PET複合材料 70 % 86 %
相容劑 4%~8% 增強劑 10%~25% 偶聯劑 1%~3% 抗氧劑 0.1% 0.5%。 所述步驟(2)中，擠出機由料鬥到口模各段溫度設置為150'C， 180。C， 230°C， 240。C， 250°C， 255°C， 250°C， 250°C， 255°C， 250。C。 該製備工藝製得的PP/PET合金材料廣泛應用於注塑各種家用 電器、玩具、汽車零部件的塑料製件。
本發明的有益效果本發明釆用廢舊PP/PET複合膜和/或 PP/PET無紡布為主要原料，通過加入複合相容劑促使PP和PET達 到分子水平上的相容，加入偶聯劑和增強劑可有效改善PP/PET複合 材料的力學性能，製得的PP/PET合金材料彎曲模量可達l卯OMpa， 彎曲性能好，衝擊強度達120J/M以上，衝擊強度高，可廣泛應用於 注塑各種家用電器、玩具、汽車零部件等塑料製件。另外，釆用這 種廢舊PP/PET複合膜和/或PP/PET無紡布為主要原料，還可以大大 減少了環境汙染，達到了變廢為寶的目的。
具體實施例方式
下面以具體實施例對本發明作進一步的說明，但本發明不受下 述實施例的限定。 實施例1
一種PP/PET合金材料，它由以下重量百分比的原料製成 PP/PET複合膜40X、 ？？/ ￡丁無紡布42.8%, SEBS-g-MAH 3%, EPDM-g-MAH1.5%， PP-g-AA1.5%，矽烷偶聯劑1%，長玻璃纖維 10%,抗氧劑10100.1%,抗氧劑1680.1%。其製備工藝如下(1) 烘乾將PP/PET複合膜、PP/PET無紡布破碎，在75'C下烘乾3小 時；(2)混合、擠出將烘乾的PP/PET複合膜40%、 PP/PET無 紡布42.8%， SEBS-g-MAH3%， EPDM-g-MAHl.5%， PP-g-AA1.5 %，矽烷偶聯劑1%，抗氧劑10100.1%，抗氧劑168 0.1%放入高攪 機中充分混合10分鐘，然後加入到平行雙螺杆擠出機，在擠出機的 進纖口中加入長玻璃纖維10%，平行雙螺杆擠出機擠出粒條；平行 雙螺杆擠出機由料鬥到口模各段溫度設置為140'C， 170°C, 220°C， 230。C， 240°C， 245。C, 240。C， 240'C， 245°C， 240。C，平行雙螺杆 擠出機螺杆轉速為200r/min和進纖口物料輸送速度為24r/min; (3)
拉伸牽引將從擠出機擠出的粒條進行拉伸牽引；(4)冷卻造粒
將經過拉伸牽引後的粒條，置於冷卻水槽冷卻，然後風乾，進入切
粒機進行造粒，即得該PP/PET合金材料。 實施例2
一種PP/PET合金材料，它由以下重量百分比的原料製成PP/PET無紡布78.6%, SEBS-g-MAH 1%， EPDM-g-MAH 2.5%, PP-g-AA1.5%，矽烷偶聯劑1%，長玻璃纖維15%,抗氧劑1010 0.2 %，抗氧劑168 0.2%。其製備工藝如下(1)烘乾將PP/PET無 紡布破碎，在80'C下烘乾3小時；(2)混合、擠出將烘千的PP/PET 無紡布78.6%， SEBS-g-MAHl%， EPDM-g-MAH2.5 % ， PP-g-AA1.5 %，矽烷偶聯劑1%，抗氧劑10100.2%，抗氧劑168 0.2%放入高攪 機中充分混合15分鐘，然後加入到平行雙螺杆擠出機，在擠出機的 進纖口中加入長玻璃纖維15%，平行雙螺杆擠出機擠出粒條；平行 雙螺杆擠出機由料鬥到口模各段溫度設置為150'C， 180°C， 230°C, 240°C， 250°C， 255。C， 250°C， 250°C， 255°C， 250°C; (3)拉伸 牽引將從擠出機擠出的粒條進行拉伸牽引；(4)冷卻造粒將經 過拉伸牽引後的粒條，置於冷卻水槽冷卻，然後風乾，進入切粒機 進行造粒，即得該PP/PET合金材料。 實施例3
一種PP/PET合金材料，它由以下繭量百分比的原料製成 PP/PET複合膜71.8%， SEBS-g-MAH5%， EPDM-g-MAH 2%,矽 垸偶聯劑1 % ，長玻璃纖維20% ，抗氧劑1010 0.1 % ，抗氧劑168 0.1 %。其製備工藝如下(1)烘乾將PP/PET複合膜破碎，在80。C 下烘乾3小時；(2)混合、擠出將烘乾的PP/PET複合膜71.8%， SEBS-g-MAH5%， EPDM-g-MAH2%，矽烷偶聯劑1%，抗氧劑1010 0.1%，抗氧劑168 0.1%放入高攪機中充分混合20分鐘，然後加入 到平行雙螺杆擠出機，在擠出機的進纖口中加入K:玻璃纖維20%，平行雙螺杆擠出機擠出粒條；平行雙螺杆擠出機由料鬥到口模各段 溫度設置為160。C， 1卯。C， 240°C, 250X:， 260。C， 265。C， 260°C, 260'C， 265'C， 260'C;平行雙螺杆擠出機螺杆轉速為250r/min和進 纖口物料輸送速度為28r/min; (3)拉伸牽引將從擠出機擠出的 粒條進行拉伸牽引；(4)冷卻造粒將經過拉伸牽引後的粒條，置 於冷卻水槽冷卻，然後風乾，進入切粒機進行造粒，即得該PP/PET 合金材料。
根據實施例1 ，實施例2和實施例3製得的三種PP/PET合金材 料，根據ASTM的相關測試標準進行的檢測結果，如表l。
表l物理性能檢測結果
測試項目測試方法實施例1實施例2實施例3
衝擊強度(J/M)ASTMD25612311485
拉仲強度(MPa)ASTMD63835.4239.8743.52
斷裂伸長率(％)ASTMD638632013
彎曲強度(MPa)ASTMD7卯42.6847.4650.21
彎曲模量(MPa)ASTM D7卯159717961986
熱變形溫度('c)ASTMD648108.579.694.6
以上所述僅是本發明的較佳實施例，故凡依本發明專利申請範 圍所述的構造、特徵及原理所做的等效變化或修飾，均包括於本發 明專利申請範圍內。
權利要求
1、一種PP/PET合金材料，其特徵在於它由以下重量百分比的原料製成PP/PET複合材料60％～90％相容劑3％～9％增強劑6％～30％偶聯劑0.5％～5％抗氧劑0.1％～1％，其中，所述PP/PET複合材料為PP/PET複合膜、PP/PET無紡布中的一種或兩種，相容劑為SEBS-g-MAH、EPDM-g-MAH、PP-g-AA中的兩種或三種。其中，所述增強劑為長玻璃纖維。其中，所述偶聯劑為矽烷偶聯劑。其中，所述抗氧劑為抗氧劑1010、抗氧劑168中的一種或兩種。
2、 根據權利要求1所述的一種PP/PET合金材料的製備工藝， 其特徵在於包括如下步驟(1)烘乾將PP/PET複合膜和/或PP/PET無紡布破碎，然後 在75'C 卯。C下烘乾3小時；(2)混合、擠出將烘乾的PP/PET複合膜和/或PP/PET無紡布， 相容劑，抗氧劑，偶聯劑按上述重量百分比放入高攪機中充分混合 0 20分鐘，加入到平行雙螺杆擠出機，在擠出機的進纖口中加入增強劑長玻璃纖維，平行雙螺杆擠出機擠出粒條；(3) 拉伸牽引將從擠出機擠出的粒條進行拉伸牽引；(4) 冷卻造粒將經過拉伸牽引後的粒條，置於冷卻水槽冷卻， 然後風乾，進入切粒機進行造粒，即得該PP/PET合金材料。
3、 根據權利要求2所述的一種PP/PET合金材料的製備工藝， 其特徵在於所述步驟(2)中，擠出機由料鬥到口模各段溫度設置 為140。C 160。C， 170。C 190。C， 220。C 240。C， 230。C 250。C， 240。C 260。C， 245'C 265'C， 240。C 260。C， 240。C 260。C， 245。C 265。C， 240。C 260。C。
4、 根據權利要求2所述的一種PP/PET合金材料的製備工藝， 其特徵在於所述步驟(2)中，平行雙螺杆擠出機的螺杆轉速為 200r/min 300r/min，進纖口物料輸送速度為24r/min 32r/min。
5、 根據權利要求1所述的一種PP/PET合金材料，其特徵在於: 它由以下重量百分比的原料製成PP/PET複合材料 70% 86% 相容劑 4%~8% 增強劑 10% 25% 偶聯劑 1%~3% 抗氧劑 0.1%~0.5%。
6、 根據權利要求2所述的一種PP/PET合金材料的製備工藝， 其特徵在於所述步驟(2)中，擠出機由料鬥到口模各段溫度設置 為150'C， 180。C， 230。C， 240。C， 250'C， 255'C， 250。C， 250°C，255。C， 250X:。
7、 根據權利要求2所述的一種PP/PET合金材料的製備工藝， 其特徵在於該製備工藝製得的PP/PET合金材料廣泛應用於注塑各 種家用電器、玩具、汽車零部件的塑料製件。
全文摘要
本發明屬於高分子複合材料領域，特別涉及一種PP/PET合金材料及其製備工藝，它由以下重量百分比的原料製成PP/PET複合材料60％～90％、相容劑3％～9％、增強劑6％～30％、偶聯劑0.5％～6％、抗氧劑0.1％～1％；其製備工藝包括烘乾，混合、擠出，拉伸牽引，冷卻造粒；本發明採用廢舊PP/PET複合膜和/或PP/PET無紡布為主要原料，加入複合相容劑促使PP和PET達到分子水平上的相容，偶聯劑和增強劑可有效改善PP/PET複合材料的力學性能，製得的PP/PET合金材料彎曲模量達1900MPa，彎曲性能好，衝擊強度達120J/M以上，衝擊強度高，可廣泛應用於注塑家用電器、玩具、汽車零部件的塑料製件；另外，採用廢舊PP/PET複合膜和/或PP/PET無紡布為主要原料，大大減少環境汙染，達到變廢為寶的目的。
文檔編號C08L67/00GK101580612SQ20091003962
公開日2009年11月18日 申請日期2009年5月21日 優先權日2009年5月21日
發明者季建仁, 林進帆, 王玉梅, 袁海兵, 閆家國 申請人:東莞普能塑料科技實業有限公司