一种聚酯增强聚乙烯材料及其制备方法 |
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| 申请号 | CN201710647640.5 | 申请日 | 2017-08-01 | 公开(公告)号 | CN107383532A | 公开(公告)日 | 2017-11-24 |
| 申请人 | 赵焕; | 发明人 | 赵焕; | ||||
| 摘要 | 该 发明 涉及一种聚酯增强聚乙烯材料，包括以下原料组分：改性聚乙烯、聚酯、三苯基膦、 磷酸 铁 、二 亚磷酸 季戊四醇酯二异葵酯、 硬脂酸 镁，改性聚乙烯由聚乙烯、改性 碳 酸 钙 、改性 草酸 钙和尿素反应制得，改性碳酸钙由碳酸钙、二羟基聚二甲基 硅 氧 烷、异丙醇和环氧苯乙烷反应制得，改性草酸钙由草酸钙、二羟基聚二甲基硅氧烷、异丙醇和环氧苯乙烷反应制得，聚酯由聚氧化丙烯三醇2000、聚氧化丙烯二醇2000、对苯二 甲酸 、苯酐聚酯多元醇HF-8011、对苯二酚、三氧化锑、乙酸锑反应制得。该发明具有优异的 力 学强度。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种聚酯增强聚乙烯材料的制备方法，其特征在于：包括以下原料组分：改性聚乙烯、聚酯、三苯基膦、磷酸铁、二亚磷酸季戊四醇酯二异葵酯、硬脂酸镁，所述的改性聚乙烯、聚酯、三苯基膦、磷酸铁、二亚磷酸季戊四醇酯二异葵酯、硬脂酸镁的质量份数比为100：34～57：9～18：7～14：6～9：4～8，其中，所述的改性聚乙烯由聚乙烯、改性碳酸钙、改性草酸钙和尿素反应制得，所述的聚乙烯、改性碳酸钙、改性草酸钙和尿素的质量份数比为100：45～57：20～35：16～28，所述的改性碳酸钙由碳酸钙、二羟基聚二甲基硅氧烷、异丙醇和环氧苯乙烷反应制得，所述的碳酸钙、二羟基聚二甲基硅氧烷、异丙醇和环氧苯乙烷的质量份数比为100：12～20：15～20：6～13，所述的改性草酸钙由草酸钙、二羟基聚二甲基硅氧烷、异丙醇和环氧苯乙烷反应制得，所述的草酸钙、二羟基聚二甲基硅氧烷、异丙醇和环氧苯乙烷的质量份数比为100：10～18：12～17：5～10，所述的聚酯由聚氧化丙烯三醇2000、聚氧化丙烯二醇2000、对苯二甲酸、苯酐聚酯多元醇HF-8011、对苯二酚、三氧化锑、乙酸锑反应制得，所述的聚氧化丙烯三醇2000、聚氧化丙烯二醇2000、对苯二甲酸、苯酐聚酯多元醇HF-8011、对苯二酚、三氧化锑、乙酸锑的质量份数比为10：55～70：25～37：16～28：12～18：1.2～ |
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| 说明书全文 | 一种聚酯增强聚乙烯材料及其制备方法技术领域[0001] 该发明涉及一种聚酯增强聚乙烯材料及其制备方法。 背景技术[0003] 目前，聚乙烯材料在力学强度需要进一步提升。该发明采用改性聚乙烯、聚酯、三苯基膦、磷酸铁制备了聚酯增强聚乙烯材料，通过挤出、注塑、模压、吹塑等工艺制备成各种塑料制品，该方法制备的聚酯增强聚乙烯材料具有优异的力学强度。 发明内容[0004] 该发明的目的在于提供一种聚酯增强聚乙烯材料的制备方法，该方法通过改变反应物原料和工艺方式，制备的材料具有优异的力学强度。 [0005] 为了实现上述目的，该发明的技术方案如下。 [0006] 一种聚酯增强聚乙烯材料及其制备方法，具体包括以下步骤：(1)、将聚氧化丙烯三醇2000、聚氧化丙烯二醇2000、对苯二甲酸、苯酐聚酯多元醇HF-8011、对苯二酚、三氧化锑、乙酸锑按照质量份数比10：55～70：25～37：16～28：12～18：1.2～1.7：0.8～1.3加入到反应器中，搅拌速度为65～80r/min，维持体系温度190～230 ℃、-0.06～-0.1MPa条件下减压蒸馏反应8～13h，得到聚酯；(2)、将草酸钙、二羟基聚二甲基硅氧烷、异丙醇和环氧苯乙烷按照质量份数比100：10～18：12～17：5～10加入到反应器中，搅拌速度为62～80r/min，维持体系温度33～38 ℃条件下反应0.1～0.4h，产物经120℃、-0.09MPa减压蒸馏0.2h，得到改性草酸钙；(3)、将碳酸钙、二羟基聚二甲基硅氧烷、异丙醇和环氧苯乙烷按照质量份数比100：12～20：15～20：6～13加入到反应器中，搅拌速度为65～80r/min，维持体系温度36～41 ℃条件下反应0.2～0.5h，产物经120℃、-0.09MPa减压蒸馏0.2h，即得到改性碳酸钙；(4)、将改性聚乙烯、聚酯、三苯基膦、磷酸铁、二亚磷酸季戊四醇酯二异葵酯、硬脂酸镁按照质量份数比100：34～57：9～18：7～14：6～9：4～8加入到开炼机中，用开炼机在温度167～ 210℃混合反应0.2～0.6h，用挤出机在温度175～220℃挤出造粒，即得到聚酯增强聚乙烯材料。 [0007] 该发明所述的聚酯增强聚乙烯材料的制备方法，包括下列步骤：(1)、将聚氧化丙烯三醇2000、聚氧化丙烯二醇2000、对苯二甲酸、苯酐聚酯多元醇HF- 8011、对苯二酚、三氧化锑、乙酸锑按照质量份数比10：55～70：25～37：16～28：12～18：1.2～1.7：0.8～1.3加入到反应器中，搅拌速度为65～80r/min，维持体系温度190～230 ℃、- 0.06～-0.1MPa条件下减压蒸馏反应8～13h，得到聚酯；所述的苯酐聚酯多元醇HF-8011和对苯二酚的目的为了提高聚酯的力学强度，从而提高聚乙烯的力学强度。 [0008] (2)、将草酸钙、二羟基聚二甲基硅氧烷、异丙醇和环氧苯乙烷按照质量份数比100：10～18：12～17：5～10加入到反应器中，搅拌速度为62～80r/min，维持体系温度33～ 38 ℃条件下反应0.1～0.4h，产物经120℃、-0.09MPa减压蒸馏0.2h，得到改性草酸钙；所述的二羟基聚二甲基硅氧烷的目的为了提高草酸钙在聚乙烯中的相容性及分散性。 [0009] (3)、将碳酸钙、二羟基聚二甲基硅氧烷、异丙醇和环氧苯乙烷按照质量份数比100：12～20：15～20：6～13加入到反应器中，搅拌速度为65～80r/min，维持体系温度36～ 41 ℃条件下反应0.2～0.5h，产物经120℃、-0.09MPa减压蒸馏0.2h，即得到改性碳酸钙；所述的二羟基聚二甲基硅氧烷的目的为了提高碳酸钙在聚乙烯中的相容性及分散性。 [0010] (4)、将改性聚乙烯、聚酯、三苯基膦、磷酸铁、二亚磷酸季戊四醇酯二异葵酯、硬脂酸镁按照质量份数比100：34～57：9～18：7～14：6～9：4～8加入到开炼机中，用开炼机在温度167～210℃混合反应0.2～0.6h，用挤出机在温度175～220℃挤出造粒，即得到聚酯增强聚乙烯材料；所述的三苯基膦、磷酸铁的目的为了提高聚乙烯的交联度及力学强度。 [0011] 该发明的有益效果在于：1、苯酐聚酯多元醇HF-8011和对苯二酚能提高聚酯的耐磨性和力学强度，且能提高聚酯与聚乙烯的相容性，从而提高聚乙烯的力学强度； 2、二羟基聚二甲基硅氧烷与聚乙烯具有优异的相容性，能提高草酸钙、碳酸钙和聚乙烯的相容性和分散稳定性；改性草酸钙和改性碳酸钙因银纹效应能提高聚乙烯的力学强度； 3、三苯基膦具有多官能结构，能做为聚乙烯的交联剂，提高聚乙烯的交联密度，从而提高聚乙烯的力学强度； 4、磷酸铁表面具有丰富的活性官能团，能与三苯基膦协同作用下，提高三苯基膦在聚乙烯中的交联密度，从而提高聚乙烯的力学强度。 具体实施方式[0012] 下面结合实施例对该发明的具体实施方式进行描述，以便更好的理解该发明。 [0013] 实施例1一种聚酯增强聚乙烯材料，其制备方法包括以下步骤： (1)、称取10份聚氧化丙烯三醇2000、60份聚氧化丙烯二醇2000、31份对苯二甲酸、22份苯酐聚酯多元醇HF-8011、15份对苯二酚、1.4份三氧化锑、1份乙酸锑加入到反应器中，搅拌速度为70r/min，维持体系温度220 ℃、-0.08MPa条件下减压蒸馏反应12h，得到聚酯； (2)、称取100份草酸钙、13份二羟基聚二甲基硅氧烷、14份异丙醇和7份环氧苯乙烷加入到反应器中，搅拌速度为70r/min，维持体系温度35 ℃条件下反应0.2h，产物经120℃、- 0.09MPa减压蒸馏0.2h，得到改性草酸钙； (3)、称取100份碳酸钙、16份二羟基聚二甲基硅氧烷、18份异丙醇和9份环氧苯乙烷加入到反应器中，搅拌速度为70r/min，维持体系温度38 ℃条件下反应0.3h，产物经120℃、- 0.09MPa减压蒸馏0.2h，即得到改性碳酸钙； (4)、称取100份改性聚乙烯、43份聚酯、12份三苯基膦、9份磷酸铁、7份二亚磷酸季戊四醇酯二异葵酯、6份硬脂酸镁加入到开炼机中，用开炼机在温度178℃混合反应0.3h，用挤出机在温度179℃挤出造粒，即得到聚酯增强聚乙烯材料。 [0014] 实施例2一种聚酯增强聚乙烯材料，其制备方法包括以下步骤： (1)、称取10份聚氧化丙烯三醇2000、55份聚氧化丙烯二醇2000、25份对苯二甲酸、16份苯酐聚酯多元醇HF-8011、12份对苯二酚、1.2份三氧化锑、0.8份乙酸锑加入到反应器中，搅拌速度为65r/min，维持体系温度190 ℃、-0.06MPa条件下减压蒸馏反应8h，得到聚酯； (2)、称取100份草酸钙、10份二羟基聚二甲基硅氧烷、12份异丙醇和5份环氧苯乙烷加入到反应器中，搅拌速度为62r/min，维持体系温度33 ℃条件下反应0.1h，产物经120℃、- 0.09MPa减压蒸馏0.2h，得到改性草酸钙； (3)、称取100份碳酸钙、12份二羟基聚二甲基硅氧烷、15份异丙醇和6份环氧苯乙烷加入到反应器中，搅拌速度为65r/min，维持体系温度36 ℃条件下反应0.2h，产物经120℃、- 0.09MPa减压蒸馏0.2h，即得到改性碳酸钙； (4)、称取100份改性聚乙烯、34份聚酯、9份三苯基膦、7份磷酸铁、6份二亚磷酸季戊四醇酯二异葵酯、4份硬脂酸镁加入到开炼机中，用开炼机在温度167℃混合反应0.6h，用挤出机在温度175℃挤出造粒，即得到聚酯增强聚乙烯材料。 [0015] 实施例3一种聚酯增强聚乙烯材料，其制备方法包括以下步骤： (1)、称取10份聚氧化丙烯三醇2000、70份聚氧化丙烯二醇2000、37份对苯二甲酸、28份苯酐聚酯多元醇HF-8011、18份对苯二酚、1.7份三氧化锑、1.3份乙酸锑加入到反应器中，搅拌速度为80r/min，维持体系温度230 ℃、-0.1MPa条件下减压蒸馏反应13h，得到聚酯； (2)、称取100份草酸钙、18份二羟基聚二甲基硅氧烷、17份异丙醇和10份环氧苯乙烷加入到反应器中，搅拌速度为80r/min，维持体系温度38 ℃条件下反应0.4h，产物经120℃、- 0.09MPa减压蒸馏0.2h，得到改性草酸钙； (3)、称取100份碳酸钙、20份二羟基聚二甲基硅氧烷、20份异丙醇和13份环氧苯乙烷加入到反应器中，搅拌速度为80r/min，维持体系温度41 ℃条件下反应0.5h，产物经120℃、- 0.09MPa减压蒸馏0.2h，即得到改性碳酸钙； (4)、称取100份改性聚乙烯、57份聚酯、18份三苯基膦、14份磷酸铁、9份二亚磷酸季戊四醇酯二异葵酯、8份硬脂酸镁加入到开炼机中，用开炼机在温度210℃混合反应0.2h，用挤出机在温度220℃挤出造粒，即得到聚酯增强聚乙烯材料。 [0016] 实施例4一种聚酯增强聚乙烯材料，其制备方法包括以下步骤： (1)、称取10份聚氧化丙烯三醇2000、60份聚氧化丙烯二醇2000、30份对苯二甲酸、20份苯酐聚酯多元醇HF-8011、15份对苯二酚、1.6份三氧化锑、1.1份乙酸锑加入到反应器中，搅拌速度为70r/min，维持体系温度210 ℃、-0.06MPa条件下减压蒸馏反应9h，得到聚酯； (2)、称取100份草酸钙、15份二羟基聚二甲基硅氧烷、15份异丙醇和8份环氧苯乙烷加入到反应器中，搅拌速度为75r/min，维持体系温度35 ℃条件下反应0.2h，产物经120℃、- 0.09MPa减压蒸馏0.2h，得到改性草酸钙； (3)、称取100份碳酸钙、15份二羟基聚二甲基硅氧烷、19份异丙醇和10份环氧苯乙烷加入到反应器中，搅拌速度为75r/min，维持体系温度40 ℃条件下反应0.4h，产物经120℃、- 0.09MPa减压蒸馏0.2h，即得到改性碳酸钙； (4)、称取100份改性聚乙烯、40份聚酯、10份三苯基膦、10份磷酸铁、7份二亚磷酸季戊四醇酯二异葵酯、6份硬脂酸镁加入到开炼机中，用开炼机在温度170℃混合反应0.5h，用挤出机在温度178℃挤出造粒，即得到聚酯增强聚乙烯材料。 [0017] 实施例5一种聚酯增强聚乙烯材料，其制备方法包括以下步骤： (1)、称取10份聚氧化丙烯三醇2000、59份聚氧化丙烯二醇2000、28份对苯二甲酸、19份苯酐聚酯多元醇HF-8011、14份对苯二酚、1.3份三氧化锑、0.9份乙酸锑加入到反应器中，搅拌速度为69r/min，维持体系温度220 ℃、-0.07MPa条件下减压蒸馏反应11h，得到聚酯； (2)、称取100份草酸钙、13份二羟基聚二甲基硅氧烷、16份异丙醇和9份环氧苯乙烷加入到反应器中，搅拌速度为76r/min，维持体系温度36 ℃条件下反应0.3h，产物经120℃、- 0.09MPa减压蒸馏0.2h，得到改性草酸钙； (3)、称取100份碳酸钙、19份二羟基聚二甲基硅氧烷、18份异丙醇和11份环氧苯乙烷加入到反应器中，搅拌速度为73r/min，维持体系温度37 ℃条件下反应0.4h，产物经120℃、- 0.09MPa减压蒸馏0.2h，即得到改性碳酸钙； (4)、称取100份改性聚乙烯、52份聚酯、14份三苯基膦、12份磷酸铁、8份二亚磷酸季戊四醇酯二异葵酯、6份硬脂酸镁加入到开炼机中，用开炼机在温度180℃混合反应0.5h，用挤出机在温度185℃挤出造粒，即得到聚酯增强聚乙烯材料。 [0018] 实施例6一种聚酯增强聚乙烯材料，其制备方法包括以下步骤： (1)、称取10份聚氧化丙烯三醇2000、66份聚氧化丙烯二醇2000、34份对苯二甲酸、23份苯酐聚酯多元醇HF-8011、16份对苯二酚、1.3份三氧化锑、1.2份乙酸锑加入到反应器中，搅拌速度为73r/min，维持体系温度215 ℃、-0.08MPa条件下减压蒸馏反应11h，得到聚酯； (2)、称取100份草酸钙、14份二羟基聚二甲基硅氧烷、16份异丙醇和9份环氧苯乙烷加入到反应器中，搅拌速度为69r/min，维持体系温度35 ℃条件下反应0.2h，产物经120℃、- 0.09MPa减压蒸馏0.2h，得到改性草酸钙； (3)、称取100份碳酸钙、17份二羟基聚二甲基硅氧烷、16份异丙醇和9份环氧苯乙烷加入到反应器中，搅拌速度为71r/min，维持体系温度39 ℃条件下反应0.4h，产物经120℃、- 0.09MPa减压蒸馏0.2h，即得到改性碳酸钙； (4)、称取100份改性聚乙烯、54份聚酯、16份三苯基膦、11份磷酸铁、7份二亚磷酸季戊四醇酯二异葵酯、7份硬脂酸镁加入到开炼机中，用开炼机在温度180℃混合反应0.4h，用挤出机在温度190℃挤出造粒，即得到聚酯增强聚乙烯材料。 [0019] 实施例7一种聚酯增强聚乙烯材料，其制备方法包括以下步骤： (1)、称取10份聚氧化丙烯三醇2000、68份聚氧化丙烯二醇2000、32份对苯二甲酸、26份苯酐聚酯多元醇HF-8011、15份对苯二酚、1.6份三氧化锑、0.9份乙酸锑加入到反应器中，搅拌速度为73r/min，维持体系温度205 ℃、-0.09MPa条件下减压蒸馏反应11h，得到聚酯； (2)、称取100份草酸钙、15份二羟基聚二甲基硅氧烷、16份异丙醇和8份环氧苯乙烷加入到反应器中，搅拌速度为77r/min，维持体系温度37 ℃条件下反应0.2h，产物经120℃、- 0.09MPa减压蒸馏0.2h，得到改性草酸钙； (3)、称取100份碳酸钙、16份二羟基聚二甲基硅氧烷、19份异丙醇和12份环氧苯乙烷加入到反应器中，搅拌速度为69r/min，维持体系温度38 ℃条件下反应0.3h，产物经120℃、- 0.09MPa减压蒸馏0.2h，即得到改性碳酸钙； (4)、称取100份改性聚乙烯、44份聚酯、13份三苯基膦、11份磷酸铁、8份二亚磷酸季戊四醇酯二异葵酯、7份硬脂酸镁加入到开炼机中，用开炼机在温度190℃混合反应0.3h，用挤出机在温度198℃挤出造粒，即得到聚酯增强聚乙烯材料。 [0020] 实施例8一种聚酯增强聚乙烯材料，其制备方法包括以下步骤： (1)、称取10份聚氧化丙烯三醇2000、62份聚氧化丙烯二醇2000、32份对苯二甲酸、25份苯酐聚酯多元醇HF-8011、15份对苯二酚、1.6份三氧化锑、1.1份乙酸锑加入到反应器中，搅拌速度为73r/min，维持体系温度225 ℃、-0.07MPa条件下减压蒸馏反应13h，得到聚酯； (2)、称取100份草酸钙、14份二羟基聚二甲基硅氧烷、13份异丙醇和6份环氧苯乙烷加入到反应器中，搅拌速度为79r/min，维持体系温度37 ℃条件下反应0.3h，产物经120℃、- 0.09MPa减压蒸馏0.2h，得到改性草酸钙； (3)、称取100份碳酸钙、18份二羟基聚二甲基硅氧烷、19份异丙醇和12份环氧苯乙烷加入到反应器中，搅拌速度为68r/min，维持体系温度38 ℃条件下反应0.4h，产物经120℃、- 0.09MPa减压蒸馏0.2h，即得到改性碳酸钙； (4)、称取100份改性聚乙烯、56份聚酯、14份三苯基膦、11份磷酸铁、7份二亚磷酸季戊四醇酯二异葵酯、7份硬脂酸镁加入到开炼机中，用开炼机在温度198℃混合反应0.3h，用挤出机在温度210℃挤出造粒，即得到聚酯增强聚乙烯材料。 [0021] 对照例1本对照例中，不添加聚酯，其它组分与制备方法与实施例1相同。 [0022] 对照例2本对照例中，不添加改性草酸钙，其它组分与制备方法与实施例1相同。 [0023] 对照例3本对照例中，不添加改性碳酸钙，其它组分与制备方法与实施例1相同。 [0024] 对照例4本对照例中，不添加三苯基膦，其它组分与制备方法与实施例1相同。 [0025] 对照例5本对照例中，不添加磷酸铁，其它组分与制备方法与实施例1相同。 [0026] 对照例6本对照例中，配方中选用普通聚酯替代实施例1中的聚酯，其它组分与制备方法与实施例1相同。 [0027] 对照例7本对照例中，配方中选用普通草酸钙替代实施例1中的改性草酸钙，其它组分与制备方法与实施例1相同。 [0028] 对照例8本对照例中，配方中选用普通碳酸钙替代实施例1中的改性碳酸钙，其它组分与制备方法与实施例1相同。 表1 实施例1和对照例1～8制得的聚酯增强聚乙烯材料的性能参数 实施例1 对照例1 对照例2 对照例3 对照例4 对照例5 对照例6 对照例7 对照例8拉伸强度/MPa 68 50 59 58 45 51 43 52 50 以上所述是该发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离该发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为该发明的保护范围。 |
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