CN101434741A - 易成型高抗冲再生pet/gf汽车内饰件专用料 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种易成型高抗冲再生PET/GF汽车内饰件专用料，该专用料由下述组分质量份制备而成：再生PET 55～80份，GF15～35份，增韧剂5～10份，抗氧剂1.0～3.0份，成核剂0.2～0.7份，扩链剂0.75份。其制备方法包括如下步骤：1)将再生PET进行干燥处理；2)将干燥的再生PET与扩链剂、抗氧剂、成核剂搅拌混合，得预混料I；3)将预混料I经双螺杆挤出机在真空条件下挤出造粒，并将所得粒料进行干燥；4)将干燥的粒料与增韧剂搅拌混合；5)得到预混料II；6)将预混料II经双螺杆挤出机在真空条件下挤出造粒，同时在玻纤喂料口添加连续的长玻璃纤维。本发明得到的PET/GF复合材料结晶成型快，具有较高的耐冲击性能，强度大，成本低，可以用于汽车内饰部件的生产。
Description
技术领域
本发明涉及一种易成型高抗冲再生PET/GF汽车内饰件专用料。
背景技术
PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)材料结晶速率低，成型过程工艺控制复杂，周期长，结晶度受温度影响大，加工范围窄，以上的缺点，极大地限制了其作为工程塑料来使用。并且由于PET分子结构决定，在吸水遇热的情况下很容易发生降解，导致其热、力学等性能大大下降，这一点尤其表现在再生PET材料上，由于再生的PET经多次加工，各方面性能较全新PET材料均下降很多，特别是冲击韧性仅有全新材料的20～30％。
目前国内外关于易成型高抗冲再生PET/GF(玻璃纤维)复合材料的研究不多，用于汽车内饰件的产品更少。将PET材料工程塑料化主要是解决其成型加工性能与提高冲击韧性两方面。
在提高材料的成形性能方面主要是添加扩链剂与成核剂。成核剂以纳米粒子为多，但是该种成核剂的添加量较多，对材料的力学性能有一定的影响，且价格较高。比较高效的扩链剂以季戊四醇为主，该种扩链剂用量不易控制，稍微过量容易造成PET大量交联，难以挤出，并且损伤螺杆。在增韧方面通常是添加弹性体的接枝物，该方法可以显著提高PET的冲击韧性。
综合看来，至今国内仍然没有易成型高抗冲再生PET/GF汽车内饰件专用料的成熟产品，现有的技术方法工艺条件复杂，改性效果尤其是成形加工性能提高不明显。
发明内容
本发明要解决的就是目前的再生PET/GF复合材料成型加工周期长，结晶不均匀，力学性能低及现有的高抗冲再生PET/GF复合材料制备存在的工艺复杂、效率低的问题，提供一种易成型高抗冲再生PET/GF汽车内饰件专用料。
本发明所述易成型高抗冲再生PET/GF汽车内饰件专用料包括下列组分：
(1)再生PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯) 55～80质量份；
(2)GF(玻璃纤维) 15～35质量份；
(3)增韧剂 5～10质量份；
(4)抗氧剂 1.0～3.0质量份；
(5)成核剂 0.2～0.7质量份；
(6)扩链剂 0.75质量份。
上述的再生PET是PET制品如可乐瓶的粉碎料。
上述的GF为无碱玻纤。
上述的抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂JC-1225二者以任意比例的混合物。
上述的成核剂为有机层状硅酸盐。
上述的扩链剂为2，2’二羟甲基丙酸(DMPA)、丙三醇(甘油)、聚甘油丙烯酸酯中的任意一种；
上述的增韧剂为SEBS-GMA(氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物与甲基丙烯酸缩水甘油酯的接枝共聚物)、POE-GMA(乙烯辛烯共聚物与甲基丙烯酸缩水甘油酯的接枝共聚物)、EPDM-GMA(三元乙丙橡胶与甲基丙烯酸缩水甘油酯的接枝共聚物)、E-MA-GMA(乙烯-丙烯酸乙酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯三嵌段共聚物)、羟基硅油、聚醚硅油中的任意一种或一种以上任意比例的混合物。
本发明的制备方法包括如下步骤：
1)将再生PET进行干燥处理，使其含水量低于1％；
2)将干燥的再生PET与扩链剂、抗氧剂、成核剂在800～1200转/分的转速下搅拌混合3～5分钟，得预混料I；
3)将预混料I经双螺杆挤出机在真空条件下挤出造粒，并将所得粒料在90℃下真空干燥5～6h；
4)将干燥的粒料与增韧剂在300～500转/分的转速下搅拌混合2～3分钟；
5)在800～1200转/分的转速下继续搅拌混合5～8分钟，得到预混料II；
6)将预混料II经双螺杆挤出机在真空条件下挤出造粒，同时在玻纤喂料口添加连续的长玻璃纤维。
上述步骤1)是在90℃下真空干燥5～6h。
本发明得到的PET/GF复合材料结晶成型快，具有较高的耐冲击性能，强度大，成本低，可以用于汽车内饰部件的生产。
经检测，采用本发明所述之配方及工艺制得的易成型高抗冲再生PET/GF汽车内饰件专用料可以在模具温度80℃时，保压冷却时间为12s的条件下快速成型，并且在此条件下所得制品的性能如下：
灰分 15～35％
Izod缺口冲击强度 100～250J/m
抗拉强度 60～90MPa
抗弯强度 70～140MPa
具体实施方式
对比例
按下述配方备料：
(1)再生PET 75质量份
(2)GF 25质量份
将干燥的再生PET经双螺杆挤出机在真空条件下挤出造粒续，同时在玻纤喂料口添加连续的长玻璃纤维。
所制得的专用料在模具温度80℃时，保压冷却时间为12s的条件下注射成型，并且在此条件下测得制品的性能如下：
灰分 24.2％
Izod缺口冲击强度 21J/m
抗拉强度 80MPa
抗弯强度 106MPa
实施例1
按下述配方备料：
(1)再生PET 65质量份；
(2)GF 25质量份；
(3)POE-GMA/聚醚硅油(3：1) 10质量份；
(4)1010/JC-1225(3：1) 1.0质量份；
(5)有机层状硅酸盐 0.5质量份；
(6)DMPA 0.75质量份。
将干燥的再生PET与DMPA、1010、有机层状硅酸盐在900转/分的转速下搅拌混合5分钟，将该预混料经双螺杆挤出机在真空条件下挤出造粒，并干燥。将干燥的粒料与POE-GMA/聚醚硅油混合物在300转/分的转速下搅拌混合3分钟，在1200转/分的转速下继续搅拌混合7分钟，经双螺杆挤出机在真空条件下挤出造粒，同时在玻纤喂料口添加连续的长玻璃纤维。
所制得的专用料在模具温度80℃时，保压冷却时间为12s的条件下注射成型，并且在此条件下测得制品的性能如下：
灰分 23.3％
Izod缺口冲击强度 153J/m
抗拉强度 65MPa
抗弯强度 72MPa
实施例2
按下述配方备料：
(1)再生PET 65质量份；
(2)GF 25质量份；
(3)SEBS-GMA/羟基硅油(3：1) 10质量份；
(4)1010/JC-1225(1：1) 2.0质量份；
(5)有机层状硅酸盐 0.5质量份；
(6)DMPA 0.75质量份。
将干燥的再生PET与DMPA、1010、JC-1225、有机层状硅酸盐在800转/分的转速下搅拌混合3分钟，将该预混料经双螺杆挤出机在真空条件下挤出造粒，并干燥。将干燥的粒料与SEBS-GMA/羟基硅油混合物在400转/分的转速下搅拌混合2分钟，在1000转/分的转速下继续搅拌混合6分钟，经双螺杆挤出机在真空条件下挤出造粒，同时在玻纤喂料口添加连续的长玻璃纤维。
所制得的专用料在模具温度80℃时，保压冷却时间为12s的条件下注射成型，并且在此条件下测得制品的性能如下：
灰分 23.8％
Izod缺口冲击强度 203J/m
抗拉强度 71MPa
抗弯强度 89MPa
实施例3
按下述配方备料：
(1)再生PET 65质量份；
(2)GF 25质量份；
(3)E-MA-GMA/EPDM-GMA(3：1) 10质量份；
(4)1010/JC-1225(2：1) 3.0质量份；
(5)有机层状硅酸盐 0.7质量份；
(6)甘油 0.75质量份。
将干燥的再生PET与DMPA、1010、JC-1225、有机层状硅酸盐在1000转/分的转速下搅拌混合5分钟，将该预混料经双螺杆挤出机在真空条件下挤出造粒，并干燥。将干燥的粒料与E-MA--GMA/EPDM-GMA混合物在300转/分的转速下搅拌混合3分钟，在800转/分的转速下继续搅拌混合5分钟，经双螺杆挤出机在真空条件下挤出造粒，同时在玻纤喂料口添加连续的长玻璃纤维。
所制得的专用料在模具温度80℃时，保压冷却时间为12s的条件下注射成型，并且在此条件下测得制品的性能如下：
灰分 24.3％
Izod缺口冲击强度 241J/m
抗拉强度 70MPa
抗弯强度 86MPa
实施例4
按下述配方备料：
(1)再生PET 70质量份；
(2)GF 25质量份；
(3)SEBS-GMA/羟基硅油(3：1) 5质量份；
(4)1010/JC-1225(1：1) 2.0质量份；
(5)有机层状硅酸盐 0.5质量份；
(6)DMPA 0.75质量份。
将干燥的再生PET与DMPA、1010、JC-1225、有机层状硅酸盐在900转/分的转速下搅拌混合4分钟，将该预混料经双螺杆挤出机在真空条件下挤出造粒，并干燥。将干燥的粒料与SEBS-GMA/羟基硅油混合物在300转/分的转速下搅拌混合2分钟，在800转/分的转速下继续搅拌混合8分钟，经双螺杆挤出机在真空条件下挤出造粒，同时在玻纤喂料口添加连续的长玻璃纤维。
所制得的专用料在模具温度80℃时，保压冷却时间为12s的条件下注射成型，并且在此条件下测得制品的性能如下：
灰分 24.1％
Izod缺口冲击强度 125J/m
抗拉强度 80MPa
抗弯强度 99MPa
实施例5
按下述配方备料：
(1)再生PET 65质量份；
(2)GF 25质量份；
(3)SEBS-GMA 10质量份；
(4)1010/JC-1225(2：1) 3.0质量份；
(5)有机层状硅酸盐 0.5质量份；
(6)聚甘油丙烯酸酯 0.75质量份。
将干燥的再生PET与聚甘油丙烯酸酯、1010、JC-1225、有机层状硅酸盐在800转/分的转速下搅拌混合3分钟，将该预混料经双螺杆挤出机在真空条件下挤出造粒，并干燥。将干燥的粒料与SEBS-GMA在300转/分的转速下搅拌混合2分钟，在900转/分的转速下继续搅拌混合6分钟，经双螺杆挤出机在真空条件下挤出造粒，同时在玻纤喂料口添加连续的长玻璃纤维。
所制得的专用料在模具温度80℃时，保压冷却时间为12s的条件下注射成型，并且在此条件下测得制品的性能如下：
灰分 24.2％
Izod缺口冲击强度 225J/m
抗拉强度 79MPa
抗弯强度 117MPa
实施例6
按下述配方备料：
(1)再生PET 65质量份；
(2)GF 25质量份；
(3)羟基硅油 10质量份；
(4)1010/JC-1225(1：2) 3.0质量份；
(5)有机层状硅酸盐 0.5质量份；
(6)聚甘油丙烯酸酯 0.75质量份。
将干燥的再生PET与聚甘油丙烯酸酯、1010、JC-1225、有机层状硅酸盐在1200转/分的转速下搅拌混合5分钟，将该预混料经双螺杆挤出机在真空条件下挤出造粒，并干燥。将干燥的粒料与羟基硅油在500转/分的转速下搅拌混合3分钟，在1200转/分的转速下继续搅拌混合8分钟，经双螺杆挤出机在真空条件下挤出造粒，同时在玻纤喂料口添加连续的长玻璃纤维。
所制得的专用料在模具温度80℃时，保压冷却时间为12s的条件下注射成型，并且在此条件下测得制品的性能如下：
灰分 24.1％
Izod缺口冲击强度 112J/m
抗拉强度 73MPa
抗弯强度 87MPa
实施例7
按下述配方备料：
(1)再生PET 60质量份；
(2)GF 30质量份；
(3)羟基硅油 10质量份；
(4)1010/JC-1225(1：2) 3.0质量份；
(5)有机层状硅酸盐 0.5质量份；
(6)聚甘油丙烯酸酯 0.75质量份。
将干燥的再生PET与聚甘油丙烯酸酯、1010、JC-1225、有机层状硅酸盐在1000转/分的转速下搅拌混合3分钟，将该预混料经双螺杆挤出机在真空条件下挤出造粒，并干燥。将干燥的粒料与SEBS-GMA在500转/分的转速下搅拌混合3分钟，在1000转/分的转速下继续搅拌混合5分钟，经双螺杆挤出机在真空条件下挤出造粒，同时在玻纤喂料口添加连续的长玻璃纤维。
所制得的专用料在模具温度80℃时，保压冷却时间为12s的条件下注射成型，并且在此条件下测得制品的性能如下：
灰分 29.0％
Izod缺口冲击强度 102J/m
抗拉强度 85MPa
抗弯强度 126MPa
实施例8
按下述配方备料：
(1)再生PET 60质量份；
(2)GF 30质量份；
(3)E-MA-GMA/聚醚硅油(3：1) 10质量份；
(4)1010/JC-1225(1：2) 3.0质量份；
(5)有机层状硅酸盐 0.5质量份；
(6)DMPA 0.75质量份。
将干燥的再生PET与DMPA、1010、JC-1225、有机层状硅酸盐在900转/分的转速下搅拌混合4分钟，将该预混料经双螺杆挤出机在真空条件下挤出造粒，并干燥。将干燥的粒料与E-MA-GMA/聚醚硅油在300转/分的转速下搅拌混合2分钟，在900转/分的转速下继续搅拌混合8分钟，经双螺杆挤出机在真空条件下挤出造粒，同时在玻纤喂料口添加连续的长玻璃纤维。
所制得的专用料在模具温度80℃时，保压冷却时间为12s的条件下注射成型，并且在此条件下测得制品的性能如下：
灰分 29.1％
Izod缺口冲击强度 189J/m
抗拉强度 83MPa
抗弯强度 122MPa
Claims (9)
1、一种易成型高抗冲再生PET/GF汽车内饰件专用料，其特征在于包括如下组分：
(1)再生PET 55～80质量份；
(2)GF 15～35质量份；
(3)增韧剂 5～10质量份；
(4)抗氧剂 1.0～3.0质量份；
(5)成核剂 0.2～0.7质量份；
(6)扩链剂 0.75质量份。
2、如权利要求1所述的易成型高抗冲再生PET/GF汽车内饰件专用料，其特征在于所述再生PET是PET制品的粉碎料。
3、如权利要求1所述的易成型高抗冲再生PET/GF汽车内饰件专用料，其特征在于所述GF为无碱玻纤。
4、如权利要求1所述的易成型高抗冲再生PET/GF汽车内饰件专用料，其特征在于所述抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂JC-1225二者以任意比例的混合物。
5、如权利要求1所述的易成型高抗冲再生PET/GF汽车内饰件专用料，其特征在于所述成核剂为有机层状硅酸盐。
6、如权利要求1所述的易成型高抗冲再生PET/GF汽车内饰件专用料，其特征在于所述扩链剂为2，2’二羟甲基丙酸、丙三醇、聚甘油丙烯酸酯中的任意一种。
7、如权利要求1所述的易成型高抗冲再生PET/GF汽车内饰件专用料，其特征在于所述增韧剂为SEBS-GMA、POE-GMA、EPDM-GMA、E-MA-GMA、羟基硅油、聚醚硅油中的任意一种或一种以上任意比例的混合物。
8、权利要求1至7任意一项所述易成型高抗冲再生PET/GF汽车内饰件专用料的制备方法，其特征在于包括如下步骤：
1)将再生PET进行干燥处理，使其含水量低于1％；
2)将干燥的再生PET与扩链剂、抗氧剂、成核剂在800～1200转/分的转速下搅拌混合3～5分钟，得预混料I；
3)将预混料I经双螺杆挤出机在真空条件下挤出造粒，并将所得粒料在90℃下真空干燥5～6h；
4)将干燥的粒料与增韧剂在300～500转/分的转速下搅拌混合2～3分钟；
5)在800～1200转/分的转速下继续搅拌混合5～8分钟，得到预混料II；
6)将预混料II经双螺杆挤出机在真空条件下挤出造粒，同时在玻纤喂料口添加连续的GF即玻璃纤维。
9、如权利要求8所述方法，其特征在于步骤1)是在90℃下真空干燥5～6h。
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