CN103627152A - 一种高性能抗水解pet母粒及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高性能抗水解PET母粒及其制备方法，该抗水解PET母粒包括的重量百分比的配方组分为：PET树脂100份，抗水解剂1～30份，抗氧剂0.1～2.0份，润滑剂0.1～2.0份。该抗水解PET母粒通过双螺杆熔融挤出得到。本发明的抗水解PET母粒具有优良的抗水解性能，可以有效捕捉PET水解产生的羧基，生产稳定无害的产物，从而阻止PET进一步水解，使添加该母粒的PET产品具有优良的抗水解性能，提高在湿热环境下的使用寿命，该母粒各组分易获取，生产成本低。本发明抗水解PET母粒已广泛应用于PET树脂材料中。
Description
技术领域
本发明涉及一种抗水解母粒技术领域，尤其涉及一种抗水解PET母粒技术领域。
背景技术
聚对苯二甲酸乙二酯(PET)材质因具有重量轻，强度高，透明性和阻气性好，无毒，无味等优点，获得迅速的发展。由于PET分子结构高度对称，具有一定的结晶取向能力，具有较好的成膜性，因此PET树脂材料被广泛应用于各种领域。
PET分子主链中含有大量的酯基，与水具有很好的亲和性，容易产生水增塑，同时微量的水分也会导致分子链的降解。PET在湿热老化过程中老化性能受三个因素影响：结晶度、水增塑、水解，各因素自始至终都在起作用，不同的环境和不同阶段内各种不同因素起主导作用。老化初期，结晶为主导因素，它增加杨氏模量、最大拉伸应力，使材料变脆、降低冲击强度；然后水增塑成主要因素，使材料韧性增加，但随后水解反应上升为主要因素，引起PET分子链断裂，分子量下降，从而导致机械性能的下降。温度的升高则会使上述过程明显加快，因此湿热是导致PET物理、机械性能急剧下降的主要原因。此外，紫外辐射也会使PET分子量大幅度下降，结晶度提高，从而使材料脆化。这一缺点严重影响了PET的使用性能。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种能长期在湿热环境下使用的抗水解PET母粒。
本发明的另一目的在于提供一种工艺简单，操作方便，效率高的抗水解PET母粒的制备方法。
为了实现上述发明目的，本发明的技术方案如下：
一种高性能抗水解PET母粒，包括以下组分及重量份含量：PET树脂100份，抗水解剂1～30份，抗氧剂0.1～2.0份，润滑剂0.1～2.0份。
具体地，上述PET树脂优选黏度为0.50～0.95dL／g。
上述抗水解剂为单碳化二亚胺或者聚碳化二亚胺。透明PET材料如果所添加的助剂有颜色，将会影响最终PET保护膜的外观质量，通常抗水解剂的颜色为微黄色，本发明采用单碳化二亚胺可以解决PET保护膜发黄问题，优选是采用硫脲法制备的单碳化二亚胺。此外聚碳化二亚胺分子量大，具有难挥发、不易抽出、毒性小的优点，选用聚碳化二亚胺可以解决抗水解PET树脂在加工过程中冒烟的问题。抗水解剂的添加量1～30份，优选5～20份，此时的添加量抗水解效果最为明显，超过此添加量后抗水解的效果趋于缓和。
上述抗氧剂选用亚磷酸酯类抗氧剂或者受阻酚类抗氧剂，包括市售抗氧剂168、抗氧剂1010、抗氧剂1076或者抗氧剂245。抗氧剂的添加量0.1～2.0份。
上述润滑剂选用季戊四醇硬脂酸酯、聚乙烯蜡、乙撑双硬脂酰胺、硬脂酸盐或者二甲基硅烷。润滑剂的添加量0.1～2.0份。
一种高性能抗水解PET母粒的制备方法，包括以下步骤：
(1)将PET树脂、抗水解剂、抗氧剂、润滑剂放入高速混料机进行混合，混合时间为2～5分钟；
(2)混合均匀后加入双螺杆挤出机，经熔融挤出后冷却造粒得到抗水解PET母粒，其中双螺杆挤出机的温度为230～280℃，螺杆转速为200～600rpm。
本发明的抗水解PET母粒可以用于抗水解PET树脂的制备，添加量为0.5～20％。
本发明的有益效果：抗水解PET母粒配方中各组分易获取，成本低，使添加此抗水解母粒制备的PET材料具有优良的耐高温抗水解性能，提高其最终产品的使用寿命；在具有抗水解性能的同时，提供优质的外观，解决PET材料发黄问题，此外为具有抗水解性能的PET树脂在加工中出现冒烟现象提供了解决方案。
具体实施方式
为了使本发明要解决的技术问题、技术方案及有益效果更佳清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
将100份PET树脂、10份单碳化二亚胺、1份抗氧剂168、1份聚乙烯蜡放入高速混料机进行混合，混合均匀后加入双螺杆挤出机，双螺杆挤出机的温度为270℃，螺杆转速为300rpm最终得到抗水解PET母粒。
实施例2
将100份PET树脂、16份单碳化二亚胺、1份抗氧剂168、1份聚乙烯蜡放入高速混料机进行混合，混合均匀后加入双螺杆挤出机，双螺杆挤出机的温度为270℃，螺杆转速为300rpm最终得到抗水解PET母粒。
实施例3
将100份PET树脂、25份单碳化二亚胺、1份抗氧剂168、1份聚乙烯蜡放入高速混料机进行混合，混合均匀后加入双螺杆挤出机，双螺杆挤出机的温度为270℃，螺杆转速为300rpm最终得到抗水解PET母粒。
实施例4
将100份PET树脂、8份聚碳化二亚胺、1份抗氧剂168、1份聚乙烯蜡放入高速混料机进行混合，混合均匀后加入双螺杆挤出机，双螺杆挤出机的温度为270℃，螺杆转速为300rpm最终得到抗水解PET母粒。
实施例5
将100份PET树脂、13份聚碳化二亚胺、1份抗氧剂168、1份聚乙烯蜡放入高速混料机进行混合，混合均匀后加入双螺杆挤出机，双螺杆挤出机的温度为270℃，螺杆转速为300rpm最终得到抗水解PET母粒。
实施例6
将100份PET树脂、22份聚碳化二亚胺、1份抗氧剂168、1份聚乙烯蜡放入高速混料机进行混合，混合均匀后加入双螺杆挤出机，双螺杆挤出机的温度为270℃，螺杆转速为300rpm最终得到抗水解PET母粒。
对比例1
将PET树脂挤出造粒制备样条，进行老化对比试验。
将上述实施例1～6中抗水解PET母粒，以2％含量加入PET树脂中，挤出造粒得到抗水解PET树脂后，制备样条，进行相关老化试验，老化温度：120℃湿热，老化时间：3天，老化试验结束后测试其拉伸强度及断裂伸长率。具体试验结果见下表。
表1 PET样条老化试验拉伸强度及断裂伸长率
| 测试项目 | 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 实施例4 | 实施例5 | 实施例6 | 对比例1 |
| 拉伸强度(MPa) | 28.3 | 32.5 | 33.2 | 33.6 | 38.1 | 38.9 | 0 |
| 断裂伸长率(％) | 10.3 | 13.8 | 14.5 | 14.1 | 15.2 | 17.3 | 0 |
通过表1可以看到，不添加抗水解剂的PET树脂经过3天老化试验后，已完全水解。添加25份单碳化二亚胺的抗水解母粒与添加22份聚碳化二亚胺的抗水解母粒效果最为明显。
Claims (9)
1.一种高性能抗水解PET母粒，包括以下组分及重量份含量：
2.根据权利要求1所述的一种高性能抗水解PET母粒，其特征在于：所述PET树脂黏度为0.50～0.95dL／g。
3.根据权利要求1所述的一种高性能抗水解PET母粒，其特征在于：所述抗水解剂为单碳化二亚胺或者聚碳化二亚胺。
4.根据权利要求3所述的一种高性能抗水解PET母粒，其特征在于：所述单碳化二亚胺通过硫脲法合成，合成温度为60～120℃。
5.根据权利要求1所述的一种高性能抗水解PET母粒，其特征在于：所述抗氧剂为亚磷酸酯类抗氧剂或者受阻酚类抗氧剂，包括市售抗氧剂168、抗氧剂1010、抗氧剂1076或者抗氧剂245。
6.根据权利要求1所述的一种高性能抗水解PET母粒，其特征在于：所述润滑剂为季戊四醇硬脂酸酯、聚乙烯蜡、乙撑双硬脂酰胺、硬脂酸盐或者二甲基硅烷。
7.根据权利要求1所述的一种高性能抗水解PET母粒，其特征在于：所述抗水解剂重量份含量为5～20份。
8.一种权利要求1所述的高性能抗水解PET母粒的制备方法，包括以下步骤：
(1)将PET树脂、抗水解剂、抗氧剂、润滑剂放入高速混料机进行混合，混合时间为2～5分钟；
(2)混合均匀后加入双螺杆挤出机，经熔融挤出后冷却造粒得到所述抗水解PET母粒，其中所述双螺杆挤出机的温度为230～280℃，螺杆转速为200～600rpm。
9.一种高性能抗水解PET树脂，其特征在于：通过添加所述高性能抗水解PET母粒制得，其中所述高性能抗水解PET母粒的添加量为0.5～20％。
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